《放射性仪器与测量》课件

《放射性仪器与测量》本课程将深入探讨放射性仪器和测量技术，涵盖放射性原理、仪器分类、测量方法、应用实例以及安全防护等方面。课程概述目标了解放射性仪器的原理、分类、使用方法以及应用领域。内容放射性基础知识、放射性测量仪器、放射性测量方法、放射性应用、放射性安全防护。放射性背景知识原子结构原子核由质子和中子组成，质子和中子又称为核子。同位素具有相同原子序数但中子数不同的原子被称为同位素。放射性一些原子核不稳定，会自发地发生放射性衰变，释放出能量和粒子。放射性衰变1α衰变原子核释放出α粒子（氦核），原子核的质量数减少4，原子序数减少2。2β衰变原子核释放出β粒子（电子或正电子），原子核的质量数不变，原子序数增加或减少1。3γ衰变原子核从高能级跃迁到低能级，释放出γ射线（高能光子），原子核的质量数和原子序数不变。放射性活度放射性活度是指放射性物质单位时间内发生衰变的次数，单位为贝克勒尔（Bq）或居里（Ci）。主要的放射性测量单位贝克勒尔（Bq）放射性活度的国际单位，表示每秒发生的衰变次数。居里（Ci）放射性活度的传统单位，1Ci=3.7×10^10Bq。戈瑞（Gy）吸收剂量的单位，表示每千克物质吸收的能量，1Gy=1J/kg。西弗（Sv）剂量当量的单位，表示辐射对生物组织造成的伤害程度，1Sv=1J/kg。放射性测量仪器分类气体电离室利用电离辐射在气体中产生的离子对进行测量，适用于较高剂量率的测量。计数管利用电离辐射在气体中产生的离子对引起放电，计数脉冲，适用于较低剂量率的测量。闪烁检测器利用电离辐射与闪烁体相互作用产生的光信号进行测量，适用于多种类型辐射的测量。半导体探测器利用电离辐射在半导体材料中产生的电子空穴对进行测量，适用于能量谱分析。气体电离室气体电离室是一种利用电离辐射在气体中产生的离子对进行测量的仪器，适用于较高剂量率的测量。比例计数管比例计数管是一种利用电离辐射在气体中产生的离子对引起放电，计数脉冲的仪器，适用于较低剂量率的测量。盖革-米勒计数管盖革-米勒计数管是一种利用电离辐射在气体中产生的离子对引起放电，计数脉冲的仪器，适用于较低剂量率的测量。闪烁检测器闪烁检测器是一种利用电离辐射与闪烁体相互作用产生的光信号进行测量的仪器，适用于多种类型辐射的测量。半导体探测器半导体探测器是一种利用电离辐射在半导体材料中产生的电子空穴对进行测量的仪器，适用于能量谱分析。高纯锗探测器高纯锗探测器是一种具有高能量分辨率的半导体探测器，适用于高精度能量谱分析。放射性测量的基础知识计数率单位时间内探测器接收到的粒子数。计数效率探测器接收到的粒子数与实际发射的粒子数之比。本底计数探测器在没有放射源的情况下接收到的粒子数。放射性检测的基本方法直接计数法直接测量放射源发射的粒子数。间接测量法通过测量放射源对物质产生的影响来间接测量放射源的强度。放射性谱分析放射性谱分析是指根据放射性核素发射的射线能量和强度来识别核素种类和活度的技术。多道分析系统多道分析系统是一种用于采集和处理放射性谱数据的电子设备，可用于多种类型辐射的能量谱分析。放射性同位素示踪技术放射性同位素示踪技术是指利用放射性同位素作为示踪剂，追踪物质在生物、化学或物理过程中的变化。应用实例一：放射性同位素应用于医学诊断1诊断例如，碘-131用于甲状腺功能检查，锝-99m用于骨骼扫描。2治疗例如，钴-60用于肿瘤放射治疗，碘-131用于甲状腺癌治疗。应用实例二：放射性同位素应用于工业检测1无损检测例如，用γ射线探伤金属材料的内部缺陷。2厚度测量例如，用β射线测量薄膜或纸张的厚度。3流量测量例如，用放射性同位素测量管道中的流体流量。应用实例三：放射性同位素应用于环境监测1水质监测例如，用放射性同位素测量水体中的污染物浓度。2空气监测例如，用放射性同位素测量空气中的放射性气体浓度。3土壤监测例如，用放射性同位素测量土壤中的重金属含量。放射性仪器保养与维护放射性仪器需要定期保养和维护，以确保其性能稳定和安全使用。保养内容包括清洁、校准、更换部件等。放射性安全防护放射性工作需要严格遵守安全防护措施，以避免放射性伤害。防护措施包括距离防护、屏蔽防护、时间防护等。应急处理程序在发生放射性事故时，要迅速启动应急处理程序，并采取必要的防护措施，以减少人员伤亡和环境污染。放射性废物管理放射性废物需要进行安全处置，以防止环境污染。处置方法包括固化、封装、深埋等。仪器校准和检定放射性仪器需要定期进行校准和检定，以保证其测量结果的准确性。校准和检定应由专业机构进行。实验实践课程将安排实验实践环节，学生可以动手操