电离辐射防护知识.pptx

电离辐射防护知识第1页/共92页 第一章 辐射基本知识要求:掌握常见的核辐射概念 原子组成、 核组成、放射性、衰变、半衰期、活度、辐射源等了解原子核基本性质 大小、质量、密度、结合能、核反应等第2页/共92页 I 原子与原子结构物质由分子组成分子由原子组成原子由原子核和核外电子组成 原子核由中子和质子组成第3页/共92页 原子结构原子由原子核和核外电子组成. 原子中的全部正电荷和绝大部分质量(99.9%) 都集中在其中心的一个很小区域内, 此即原子核.第4页/共92页 II 原子核性质质子 带一个单位的正电荷.中子 中子不带电.第5页/共92页 常用术语元素: 具有一定数目质子的原子核或原子. 每一种原子对应一种化学元素, 如C, Fe, U… 117种元素。核素: 具有一定数目的质子和中子且处于一定能级的原子。如12C、99Tc… 约3000种。同位素: 质子数相同而中子数不同的核素互为同位素。234,235,238U是铀的三种天然同位素。放射性核素(不稳定核素): 能够自发地发射粒子(射线)或自发裂变的核素。 如60Co、137Cs等。同质异能素―中子数与质子数都相同, 但能态不同的核素。如99Tc与99mTc。第6页/共92页 人类已经发现近3000种核素， 天然核素330多个，人工合成约2600种，天然核素中稳定核素279，放射性核素～50。第7页/共92页 核能有些原子核通过核反应会释放能量-核能。核能释放途径: 裂变 ?核电与原子弹聚变 ?氢弹235U是核电站的核燃料. 17.6 MeV~200 MeV第8页/共92页 III 放射性衰变和衰变规律放射性: 原子核自发地发射各种粒子(射线)的行为。衰变: 原子核发射各种粒子(射线)的过程。 (α、β-、 β+ 、γ,等)第9页/共92页 放射性衰变基本类型α 衰变β 衰变γ 衰变原子核衰变—原子核发射粒子转变为另一个原子核的过程。第10页/共92页 α衰变一般重核(A140)才发生α衰变, 如铀氡钚等核。 铍(8Be)是能够发生α衰变的最轻的核。 α粒子能量1-10MeV。第11页/共92页 α衰变（Alpha） AZX → A-4Z-2Y+ α +Q例：22688Ra → 22286Rn + 42He（α） （镭 → 氡）第12页/共92页 β衰变原子核自发地放射出正负电子而发生的转变，统称为β衰变。 β-衰变 β+衰变 EC 电子俘获（原子核自发地俘获一个轨道电子而发生的转变）β粒子实质上是电子和正电子。β衰变中,子核与母核的质量数相同,只是电荷数相差1。第13页/共92页 电子俘获（EC） P+e-→n+v AZX+e- →AZ-1Y+Q+V 例：5526Fe+e-→5525Mn第14页/共92页 γ衰变原子核从能量较高的激发态通过发射电磁波转变到能量较低的能态, 此过程称为 γ衰变。例: 60Co、137Cs等γ衰变过程中发出的电磁波(光子)称为γ 射线。第15页/共92页 γ衰变（Gamma ray decay） AZXm→AZX+γ 例 6027Co→6028Ni+β-+γ+γ 11349Inm→11349In+γ第16页/共92页 放射性衰变规律放射性核素(天然/人工)都要发生衰变;表征放射性强弱的量: 活度(A) 活度—单位时间发生衰变的原子核数目.活度单位: 1 贝克(Bq) = 1d/s (SI) 1 居里 (Ci) = 3.7×1010d/s = 3.7 × 1010Bq第17页/共92页 放射性核素衰减放射性核素以负指数规律衰减半衰期 (T 1 / 2 ):放射性核素的数目减少至原来一半所需要的时间.第18页/共92页 核素半衰期232Th1.41?1010a238U4.47?109a235U7.04?108a137Cs30.17a60Co5.27a75Se120d192Ir74.0d125I60.2d131I8.04d99Tcm6.02h18F1.82h第19页/共92页 IV 原子核反应化学反应?产生新的分子 + 化学能 核反应? 产生新的原子核 + 核能核反应表示 A + a ? B + b 或