射性放射性辐射防护标准放射性测量实验室和检测仪器放射.ppt

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基础知识基础知识环境中的放射性环境中的放射性放射性辐射防护标准放射性辐射防护标准放射性测量实验室和检测仪器放射性测量实验室和检测仪器放射性监测放射性监测第九章第九章环境中放射性污染监测环境中放射性污染监测第一节第一节基础知识基础知识一、放射性一、放射性11、核衰变：

有些原子核是不稳定的，能自发地、核衰变：

有些原子核是不稳定的，能自发地改变核结构，这种现象称核衰变。

改变核结构，这种现象称核衰变。

22、放射性：

在核衰变过程中总是放射出具有一、放射性：

在核衰变过程中总是放射出具有一定动能的带电或不带电的粒子，即定动能的带电或不带电的粒子，即、和和射线，这种现象称为放射性。

射线，这种现象称为放射性。

33、放射性同位素、放射性同位素不稳定的同位素（原子核内不稳定的同位素（原子核内质子数同，中子数不同）质子数同，中子数不同）（一一）放放射射性性核核衰衰变变44、天然不稳定核素能自发放出射线的放射性称为、天然不稳定核素能自发放出射线的放射性称为“天然放射性天然放射性”；通过核反应由人工制造出来的核素的放射性称通过核反应由人工制造出来的核素的放射性称为为“人工放射性人工放射性”。

55、决定放射性核素性质的基本要素是、决定放射性核素性质的基本要素是放射性衰变类放射性衰变类型、放射性活度和半衰期型、放射性活度和半衰期。

11、母体、母体子体子体（氦核）（氦核）22、母体、母体子体子体（高速电子，（高速电子，正，正，负，电子俘获负，电子俘获xx）33、母体、母体子体（较低能级或基态子体）子体（较低能级或基态子体）（或（或）（同质异能跃迁）（同质异能跃迁）（二二）放放射射性性衰衰变变的的类类型型1.1.衰变（衰变（44HeHe核核粒子）粒子）226226RaRa222222Rn+Rn+44HeHe226226RaRa衰变有两种方式（分枝衰变衰变有两种方式（分枝衰变）：

（三三）放射性活度和半衰期放射性活度和半衰期1.1.放射性活度（放射性活度（AA）：

）：

在给定时刻处于特定能态下的一定量放射性核素在给定时刻处于特定能态下的一定量放射性核素的放射性活度的放射性活度AA的定义式是的定义式是A=dN/dtA=dN/dt式中：

式中：

AA放射性活度，单位放射性活度，单位BecquerelBecquerel，简称贝可，用符，简称贝可，用符号号BqBq表示，表示，1Bq=1sec-11Bq=1sec-1。

dNdN时间间隔时间间隔dtdt内，处于该特定能态下的一内，处于该特定能态下的一定量放射性核素，发生自发核转变的核数目。

定量放射性核素，发生自发核转变的核数目。

比活度是指单位质量或体积内所含有的放射性活比活度是指单位质量或体积内所含有的放射性活度，单位为度，单位为Bq.gBq.g-1-1。

22半衰期半衰期当放射性的核素因衰变而减少到原来的一半时所需的当放射性的核素因衰变而减少到原来的一半时所需的时间称为半衰期时间称为半衰期（T（T1/21/2）。

衰变常数与半衰期有下列关系：

。

衰变常数与半衰期有下列关系：

TT1/21/2=0.693/=0.693/半衰期是放射性核素的基本特性之一，不同核素半衰期是放射性核素的基本特性之一，不同核素TT1/21/2不同。

所以对一些不同。

所以对一些TT1/21/2长的核素，一旦发生核污染，要通长的核素，一旦发生核污染，要通过衰变令其自行消失，需时是十分长久的。

过衰变令其自行消失，需时是十分长久的。

例题：

例题：

SrSr的的TT1/21/2=29=29年，一定质量的年，一定质量的9090SrSr衰变掉衰变掉99.999.9所需所需时间？

时间？

解：

解：

=0.693/T=0.693/T1/21/2A=-A=-dNdN/dt=/dt=NN或或NNNNooee-t-tlglgNN00/N=/N=tt/2.303/2.303tt2.303（1/2.39102.303（1/2.3910-2-2）（lg1/0.001）（lg1/0.001）289（a）289（a）核反应：

核反应：

指用快速粒子打击靶核而给出新核（核产物）和另一指用快速粒子打击靶核而给出新核（核产物）和另一粒子的过程。

粒子的过程。

进行核反应的方法主要有：

进行核反应的方法主要有：

*用快速中子轰击发生核反应；用快速中子轰击发生核反应；*吸收慢中子的核反应；吸收慢中子的核反应；*用带电粒子轰击发生核反应；用带电粒子轰击发生核反应；*用高能光子照射发生核反应等用高能光子照射发生核反应等（四四）核反应核反应二、照射量和剂量二、照射量和剂量11、照照射射量量XX库仑每千克库仑每千克/伦琴伦琴RR22、吸收剂量吸收剂量DD戈瑞戈瑞GyGy/拉德拉德radrad33、剂量当量剂量当量HH希沃特希沃特SV/SV/雷姆雷姆remrem

（一）照射量

（一）照射量表示表示或或射线在空气中产生电离大小的物理量。

射线在空气中产生电离大小的物理量。

X=X=ddQQ/dm/dmddQQ是指质量为是指质量为dmdm的体积单元的空气中，光子释放的的体积单元的空气中，光子释放的所有电子（负电子和正电子）在空气中全部被阻时，形所有电子（负电子和正电子）在空气中全部被阻时，形成的同一种符号（正或负）的离子的总电荷的绝对值。

成的同一种符号（正或负）的离子的总电荷的绝对值。

单位：

库伦单位：

库伦/千克，千克，（C.kg（C.kg-1-1）,）,旧单位是伦琴旧单位是伦琴（R）,（R）,11RR=2.5810=2.5810-4-4C.kgC.kg-1-1照射量率：

指单位时间内的照射量。

照射量率：

指单位时间内的照射量。

（二）

（二）吸收剂量（吸收剂量（DD）吸收剂量是单位质量的物质对辐射能的吸收量。

吸收剂量是单位质量的物质对辐射能的吸收量。

D=D=dd/d/dmmdd与与ddmm分别代表受电离辐射作用的某一体积元中物质分别代表受电离辐射作用的某一体积元中物质的平均能量与物质的质量的平均能量与物质的质量.单位：

单位：

GGyy（戈瑞），（戈瑞），11GGyy=1=1J.kgJ.kg-1-1。

吸收剂量适用于任何电离辐射和任何物质，是衡量电吸收剂量适用于任何电离辐射和任何物质，是衡量电离辐射与物质相互作用的一种重要的物理量。

离辐射与物质相互作用的一种重要的物理量。

吸收剂量率吸收剂量率-单位时间内的吸收剂量，单位单位时间内的吸收剂量，单位GGyy.s.s-1-1。

（三）剂量当量（三）剂量当量（三）剂量当量（三）剂量当量（H）H）H）H）希沃特希沃特希沃特希沃特SVSVSVSV在人体组织中某一点处的剂量当量在人体组织中某一点处的剂量当量HH等于吸收剂量与其等于吸收剂量与其他修正因数的乘积。

他修正因数的乘积。

HH的计算公式为：

的计算公式为：

H=DQNH=DQN式中：

式中：

QQ为品质因子，亦称为线质系数，不同电离辐射为品质因子，亦称为线质系数，不同电离辐射的的QQ值列于表值列于表8-18-1。

NN为其它修正系数，是吸收剂量在时间或空间上分布不为其它修正系数，是吸收剂量在时间或空间上分布不均匀性修正因子的乘积，对外照射源通常取均匀性修正因子的乘积，对外照射源通常取N=1N=1。

单位为单位为SVSV（希沃特），（希沃特），11SVSV=1=1J.kgJ.kg-1-1第二节第二节环境中的放射性环境中的放射性一、一、环境中放射性的来源环境中放射性的来源二、二、放射性核素在环境中的分布放射性核素在环境中的分布三三、对人体危害对人体危害（一一）天然放射性的来源天然放射性的来源11、宇宙射线、宇宙射线初级宇宙线初级宇宙线高能辐射，穿透力很强高能辐射，穿透力很强;次级宇宙线次级宇宙线比初级弱比初级弱放射性核素放射性核素2020余种余种22、天然放射性核素、天然放射性核素与地球共生与地球共生33、天然放射本源、天然放射本源半衰期极长，强度弱半衰期极长，强度弱内照射、外照射（占内照射、外照射（占8080）一、环境中放射性的来源一、环境中放射性的来源1、核试验及航天事故核裂变产物和中子活化产物放射性尘埃可在大气层滞留0.33年2、核工业：

核废弃物（核发电）3、工农业、医学和科研等部门医学占人工污染源的904、放射性矿的开采和利用

（二）人为放射性污染的来源

（二）人为放射性污染的来源二、放射性核素在环境中的分布二、放射性核素在环境中的分布一、在土壤和岩石中的分布一、在土壤和岩石中的分布二、在水体中的分布二、在水体中的分布三、在大气中的分布三、在大气中的分布四、在室内空气中的分布四、在室内空气中的分布五、在动植物组织中的分布五、在动植物组织中的分布（一

（一）放射性物质进入人体途径）放射性物质进入人体途径呼吸道人体肺，血液全身呼吸道人体肺，血液全身消化道人体肝脏，血液，全身消化道人体肝脏，血液，全身皮肤或粘膜人体可溶性物质易被皮肤吸收（伤皮肤或粘膜人体可溶性物质易被皮肤吸收（伤口的吸收率更较高）口的吸收率更较高）（三）剂量当量（三）剂量当量（三）剂量当量（三）剂量当量（H）H）H）H）希沃特希沃特希沃特希沃特SVSVSVSV11、损伤机理、损伤机理11）、高速带电粒子属直接电离粒子。

高速带电粒子属直接电离粒子。

22）射线等不带电的粒子为间接带电粒子。

射线等不带电的粒子为间接带电粒子。

统称为电离辐射：

引起生物组织内原子、分子电离，统称为电离辐射：

引起生物组织内原子、分子电离，破坏组织中的大分子结构。

破坏组织中的大分子结构。

22、影响因素射线性质剂量、次数、时间、部位、方式。

、影响因素射线性质剂量、次数、时间、部位、方式。

（致死剂量、半致死剂量）（致死剂量、半致死剂量）33、损伤方式急性、慢性（远期效应、躯体效、损伤方式急性、慢性（远期效应、躯体效应、遗传效应、遗传效应）。

应）。

（二）放射性的危害

（二）放射性的危害第三节第三节放射性辐射防护标准放射性辐射防护标准一、部分环境质量标准对放射性辐射的限制值一、部分环境质量标准对放射性辐射的限制值二、放射性辐射防护标准二、放射性辐射防护标准第四节第四节放射性测量实验室和检测仪器放射性测量实验室和检测仪器一、一、放射性测量实验室放射性测量实验室二、二、核辐射探测仪器的监测原理核辐射探测仪器的监测原理

（一）放射性化学实验室一）放射性化学实验室墙壁、门窗、天花板等要涂刷耐酸油漆；墙壁、门窗、天花板等要涂刷耐酸油漆；电幻和电线应装在墙壁内；电幻和电线应装在墙壁内；安装良好的通风设备，大多数放射化学操作应在通风橱内进行，通风马安装良好的通风设备，大多数放射化学操作应在通风橱内进行，通风马达应装在管道外，且以选用离心式马达为宜；达应装在管道外，且以选用离心式马达为宜；橱柜、凳子、家具、台面、地面等要使用光平材料制作，操作台面上要橱柜、凳子、家具、台面、地面等要使用光平材料制作，操作台面上要铺塑料布；铺塑料布；洗涤池和下水池最好不要有尖角，放水用足踏式龙头，下水道中尽量少洗涤池和下水池最好不要有尖角，放水用足踏式龙头，下水道中尽量少用弯头和接头等。

用弯头和接头等。

一、一、放射性测量实验室放射性测量实验室放射性计测实验室装备有灵敏度、选择性和稳定性好的放射性计测实验室装备有灵敏度、选择性和稳定性好的放射性计量仪器和装置。

放射性计量仪器和装置。

设计此类实验室时，特别要考虑到消除放射性本底问题：

设计此类实验室时，特别要考虑到消除放射性本底问题：

一方面要在了解其来源的基础上，采取措施，将其降到最小一方面要在了解其来源的基础上，采取措施，将其降到最小程度；另一方面，需通过数据处理，对测量结果做修正。

程度；另一方面，需通过数据处理，对测量结果做修正。

电学仪器还需有良好接地和有效的电磁屏蔽，最好在恒电学仪器还需有良好接地和有效的电磁屏蔽，最好在恒温条件下工作温条件下工作。

（二）放射性计测实验室

（二）放射性计测实验室核辐射剂量的监测需要用核辐射探测仪器。

是基于核辐射剂量的监测需要用核辐