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1、辽宁省辐射安全学院的辐射保护基础，辽宁凯泽辐射环境技术工程有限公司2011年11月，目录、放射性射线与物质的相互作用、辐射防护量和单位辐射对人体有害的环境中的放射性辐射保护，由放射性、原子核原子、原子核及其外层电子组成的原子核、有正电的质子和没有电的中子组成，中子和质子都是原子序数(Z)把一个元素的核中包含的质子数(即核外电子数)称为该元素。质量数(A)，原子核中质子数(Z)和中子数(N)的总和，即A=Z N。一种元素一般用AZX表示，例如22688Ra，元素钚的质子数为88个，质量为226个。元素周期表，按照核外电子的数量和一定规律排列118种元素的表。原子核外电子的数量，特别是最外层电子的

2、数量，决定了这种元素的主要化学性质。原子的结构，放射性，放射性，元素，具有一定原子序数的类似原子，例如92U代表一个元素，其原子序数是92，88Rara代表另一个元素，其原子序数是88。具有相同原子序数的属于相同的元素。发现的元素共有118种，原子序数从1到118。核素：具有一定数量质子和一定数量中子的原子，例如指一个核素，指另一个核素。发现的核素达1000多种。同位素：原子序数相同，质量数不同。也就是说，质子数相同，中子数不同的多个原子被称为该元素的多个同位素，它们在元素周期表中占相同的位置。广义意义和核素意义相同，因此用“核素”这个名词来表达，但有些书仍使用同位素这个名词来表达相同元素的意

3、义，每个核素的化学性质相同，核性质也不同。一种元素往往有几至几十种核素(同位素)。银同位素最多，从192种到218种共27种。目前已知的118种元素，同位素共达2000多种。同位素可分为稳定性同位素和放射性同位素两种。稳定同位素：原子核的质子数、中子数、原子核的结构都很稳定。自然界的大部分原子核属于稳定性同位素。放射性同位素：原子核不稳定，自发发射光线，变成其他核素(即原子核中的质子数和中子数)的同位素称为放射性同位素。一些元素的同位素在原子核中的质子和中子的数量保持不变，但原子的结构可以自发变化。例如，核外电子能级发生变化，电子辐射发射，属于放射性同位素。(莎士比亚、原子、原子、原子、原子、

4、原子、原子、原子、原子、原子)、放射性、辐射是以电磁波或高速粒子的形式，向周围空间或物质发射并传播的能量的总称(热辐射、放射性等)。辐射的分类非电离辐射：紫外线、可见光、红外、无线电辐射电离辐射等低于10eV的能量：大于10eV的能量(如射线、中子射线、射线、射线等)。放射性、放射性、直接电离辐射定向辐射具有足够的动能，如电子、质子、粒子、中温等，在碰撞时可引起电离的带电粒子。这称为直接电离粒子。由直接电离粒子组成的辐射称为直接电离辐射。间接电离辐射折射率与物质相互作用，产生直接电离粒子(例如中子、光子等)的中性粒子。这称为间接电离粒子。由间接电离粒子组成的辐射称为间接电离辐射。放射性，核衰变

5、：原子核释放射线，变成其他核素的现象称为衰变。在某些核素衰变的时候，最初的那个核称为母体，发射射线后产生的新核称为自身。22688Ra22286Rn 42He母体自体发光，放射性，放射性：在核衰变过程中总是具有一定动能的带电或带电粒子，即射线，这种现象称为放射性。衰退时发射的粒子(5MeV左右)、粒子和光子等也称为辐射，其能量高于10eV，因此这些放射性原子核发射的粒子，即电离辐射！天然放射性及同位素：天然不稳定核素自发发射射线的特性镭226、铀235、钍232等原子序数大于83的元素92号元素铀后的原子核非常不稳定，自然状态下不可能存在人工放射性及同位素。通过核反应人工制造的核素的放射性钴6

6、0，铯137等实际应用中，放射性同位素大部分是人工制造的放射性同位素，天然放射性同位素也要经过人工净化才能应用。放射性，放射性衰变类型衰变：不稳定的原子核(一般原子序数大于82)自发发射4He核(粒子)的过程；粒子的质量大，速度小，照射物质容易对原子、分子产生电离或刺激，但渗透能力小，可以通过皮肤的角质层。空气中的射程只有几厘米，遇到固体或液体物质时射程更短。几千分之一厘米厚的铝片或一张普通纸可以完全阻挡光线，但由于电离能力强，进入生物机体会造成巨大的损伤。大卫亚设，Northern Exposure(美国电视剧)，因此射线主要是通过防止进入体内而产生的内部调查。放射性，衰变：放射性核素粒子(

7、即快速电子)的发射过程是原子核内质子和中子徐璐变化的结果。射线电子速度比射线快10倍以上，渗透能力强，需要在空气中穿透几米到几十米才能被吸收。与物质作用时，能使原子电离和燃烧皮肤。负衰变(-衰变):核素中子变成质子，释放粒子和中微子的过程。粒子实际上是带一个单位负电荷的电子。正衰变(衰变):核素质子转化成中子，同时发射正电子和中微子的过程；电子俘获：不稳定的原子核抓住核外电子，把核的质子变成中子，释放中微子的过程。原子核附近的K层电子比其他壳电子更容易被俘获，因此也称为K电子俘获。放射性，衰变：原子核从高能级转移到低能级或基态时发出的电磁辐射；射线是波长很短的电磁波(约0.0070.1nm)，

8、穿透能力很强，与物质作用时会产生光电效应法、康普顿效应、电子带生成效应等。射线是电子辐射，就像X-张艺兴、紫外线、可见光、红外线、无线电波一样。但是，原子核发出的射线能量很高，一般超过数十万电子伏，可见光的光子能量只有几个电子伏。所以射线是高能光子流。射线是不带电的光子，其穿透能力是射线的50100倍，是射线的10，000倍。射线在空气中的射程可达数百米，但它的电离能力小于射线或射线。因此，大射线主要是防止体外调查。放射性，101 100 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10-10 10 10-10 10-11光子能量越小，辐射波

9、长越长。放射性，中子流中子是原子核的一部分，每当U或Pu等原子核分裂时，都能发射中子。因此，反应堆或原子弹爆炸时，可以产生大量的中子流。中子的质量几乎与质子相同，但它不带电，因此它的渗透能力与射线相似。但是中子通常不稳定，会释放电子，变成质子。质子是重电粒子，电离能力强，因此中子注入人体后在体内的损伤作用也很强。特别是中子在轻物质(如水)中迅速减速，对人体组织造成更大的危害。放射性、放射性、放射性活动和半衰期(1)放射性活动：单位时间内发生的核衰退数；A=dN/dt=-N A放射性活动(s-1)，beco(Bq)，其中1Bq=1s-1，1 be在1s内可能表示1次衰退。n特定时间点的核素数目；

10、t时间(s)；衰变常数，单位时间内放射性核素衰变的概率；1Ci相当于1g的放射性活动，也相当于1Ci=3.7 1010 Bq，放射性，(2)半衰期(T 1/2)放射性核素因衰退而减少到原来的一半所需的时间。半衰期是放射性核素的特征常数，不随外部条件和元素的物理和化学状态而变化。放射性核素半衰期的长度为几十亿年，例如钍232渡边杏为140亿年，短的只有几分之一秒。例如，212只有3.0X10-7秒。T 1/2=ln2=0.693，放射性，(3)衰变规律放射性核素计数的减少是金志洙定律N=N0e-t N0的原子核计数，N是t=0时尚未衰变的原子核计数，衰变常数。大而衰。衰退规律，光线与物质的相互作

11、用，光线的种类粒子，粒子，光线，X射线，中子射精距离，半吸收厚度光线在物质中能通过的最大厚度称为射精距离。或者光线有固定的射精距离值，光线没有固定的射精距离值。对于射线，通常使用半吸收厚度测量渗透能力。所谓半吸收厚度是指将光线强度减半所需的物质的厚度(以d1/2表示)，光线与物质的相互作用，光线与物质的相互作用，光线与物质的相互作用，其他光线的渗透能力，光线与物质的相互作用，光线与物质的相互作用，第三阶段作用1)第二次作用初级作用产生的自由电子具有相当大的能量，光线与物质的相互作用二次作用产生的离子对数(和发生原子数)占射线产生的离子离子总数(和发生原子总数)的大部分，因此辅助作用在对介质电离

12、(和发生)的贡献中起着主要作用。3)能量枯竭的电子和正离子重新组合成中性原子，刺激原子恢复正常状态(电子从外层跳到内层)。这两个过程都有能量释放，释放的能量可能是热、光能或化学能。带电粒子和物质作用的基本形式电离和激发；散射；散射。引起辐射。吸收。射线与物质的相互作用，射线与物质的相互作用，带电粒子与物质的相互作用带电粒子与物质的作用主要是带电粒子与电子、原子核之间的库仑作用。在散射的情况下，只有与原子核的作用才能引起粒子的散射，与电子的作用不能改变粒子的前进方向。因此产卵的概率很小。粒子的散射、原子核、电子都可能发生，因此散射的概率很高。电离：原子(或分子)变成正离子和自由电子的现象。这里：

13、原子的电子从能量低的轨道跳到能量高的轨道(即电子外壳内层跳到外层的现象)的现象。散射：光线和物质的作用改变光线前进方向的现象。辐射发生：高速带电粒子(即硬射线)与序数较大的物质相互作用，发出光子(相当于X射线)，从而导致带电粒子速度减慢的现象。光线与物质的相互作用，未充电粒子与物质的相互作用，这里的未充电粒子主要指x射线、射线、中子。当x和射线通过物质时，不能使物质直接电离和刺激，也没有射精距离的概念。未充电的粒子与物质相互作用时，主要有三种形式：1、光电效应。2、康普顿散射；3、电子对生产。，射线与物质的相互作用，光电效应：低能量光子从物质被原子吸收后，在原子的核外电子壳中，电子，即光电子，

14、这个过程成为光电子效应。光电效应产生的光电(称为二次电子)等于光子的能量减去原子中外壳电子的结合能量。因此，如果入射光子能量低于壳体的电子耦合能量，则不会产生光电效应。光线与物质的相互作用，光线与物质的相互作用，康普顿散射单光子将部分能量传递给原子的电子，自身变成能量低、向其他方向前进的光子。此过程也可以看作是光子和自由电子徐璐碰撞的结果，在光子能量为IMeV左右时，它占据了主要位置。光子的能量低的话，入射光子能量的大部分被散射光子夺走。能量高时，入射光子的能量大部分通过电子(二次电子)传输。康普顿散射过程的发生概率随光子能量的增加而降低。光线与物质的相互作用，光线与物质的相互作用，当光子的能

15、量大于1.02MeV时，入射光子与原子核周围的电场相互作用，光子的总能量被转换为由负电子和正电子(二次电子)组成的电子对，大约向相反方向飞，光子的能量被转换为正电子，得到一定能量的二次电子与粒子一样，会引起物质中原子的电离和刺激。射线与物质的相互作用，射线与物质的相互作用，光电效应和康普顿散射发生的概率随着光子能量的增加而减少，但电子对产生的概率随着光子能量的增加而增加，在原子序数大的物质中尤为明显。射线与物质的相互作用，电离辐射与物质的相互作用的各种类型，射线与物质的相互作用，辐射保护量及其单位，(1)辐射量定义：X-张艺兴或射线在单位质量(dM)的小体积圆的空气中发射的所有电子(正电子和负电子)在空气中完全被阻挡时用X表示X dQ /d M单位：SI单位：库仑/千克(符号C/Kg)通用单位：伦琴(缩写论，符号r)1 r 2.58 x 10-4c/Kg 1 C/Kg=3.8761033X dX/dt单位：SI单位：安培/公斤(A/Kg)一般单位：伦琴/时间(r/h)，(3)吸收剂量定义：单位质量材料的吸收(或单位质量材料授与)符号为dD=d E/dM dE是电离辐射赋予体积元素中质量