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1、辐射（放射性）一般介绍,2,放射性,3,放射性的发现,1896年法国物理学家贝克勒尔（H.A.Becquerel，1852-1908）研究发荧光的物质，发现铀盐能够使底片感光从而发现了放射性。 1898年居里夫人（Marrie Sklodowska Curie,1867-1934)发现了镭。其放射强度超过铀的二百多万倍。之后她用了四年的时间从数吨沥青铀矿渣中分离出纯氯化镭0.12克。,4,贝克勒尔 H.A.Becquerel，(18521908） 法国物理学家 1903年与居里夫人合得Nobel物理奖,5,居里夫妇,1898年居里夫人（Marrie Sklodowska Curie,1867-
2、1934)发现了镭。其放射强度超过铀的二百多万倍。之后她用了四年的时间从数吨沥青铀矿渣中分离出纯氯化镭0.12克。,6,Marie Curie 1867-1934,1903年因对放射性研究获Nobel物理学奖。 1911年因为发现两种新元素而获Nobel化学奖。,7,中子的发现 查德威克J.Chadwick， (18911974） 1932年发现中子，1935年获Noble物理奖,8,人工放射性,1919, 卢瑟福 镭发射的粒子轰击氮 用闪烁法去观察被轰击的粒子 从5000张云室照片中找到了8 张闪烁的照片。后来证明该反应为,右为卢瑟福观察核嬗变所用的仪器和原理图,9,加速器,1932年卢瑟福
3、实验室的J.D.Cockroft(18971967）和E.T.S.Walton(1903）建成倍加器。获1951年获诺奖。 1932年美国E.O.Lawrence(19011958）建成回旋加速器。1939年获诺奖。 用加速器加速带电粒子, 轰击原子，通过核反应，产生许多同位素和新的粒子。,辐 射 一 览 表,一、电离辐射,辐射是能量传递的主要方式之一，是指以波或粒子的形式向周围空间或物质发射并在其中传播能量的统称 。 物质受热或热源向周围介质发射热量的谓之热辐射 。 电磁场向周围介质发射电磁波谓之电磁辐射。 激发态原子退激时发射的紫外线或X射线叫原子辐射 。 不稳定的原子核发生衰变是发射的微
4、观粒子或射线的叫核辐射 。,电离辐射：凡是与物质直接或间接作用时能使物质电离的一切辐射谓之。 当具有一定动能的带电粒子与原子轨道电子发生库伦作用时，把本身的部分能量传给轨道电子，如果轨道电子获得的能量足以克服原子核的束缚而逃出原子壳层成为自由电子，谓之电离。 不带电粒子或射线与物质相互作用产生次级带电粒子，这些带电粒子再行电离过程。 如果轨道电子获得的能量不足以逃逸，则谓之激发。 中子不带电，其与物质的相互作用主要通过与原子核的碰撞而发生的散射和吸收。,电离辐射包括高速粒子及高能量电磁波。它们的高能量可把其他原子内的电子撞出原子之外，生成带正电荷的离子及带负电荷的电子。 射线是由受激发的电子云
5、射出，而其他的电离辐射主要是由不稳定原子核在衰变时射出的。,二、放射线的种类,带电的：电子线（轨道）、射线（核内）、射线、质子线等等。 不带电的：射线、X射线、中子、其他碎片等等。,16,常见的衰变,17,Alpha,母核 U-235,子核 Th-231,42a +,2.1 衰变,18,衰变特点,一般重核(A140)才发生衰变, 如铀氡钚等核；铍(8Be)是能够发生衰变的最轻的核. 半衰期范围很宽 粒子在物质中的射程很短 ( 在人体组织中约为0.03mm. 普通纸张,几厘米的空气层及手套都能够阻止自然衰变产生的粒子. ), 射线（粒 子）,粒子带正电荷，由两粒带正电荷的质子和两粒中性的中子组成
6、，相等于一个氦原子核。由于带正电荷，它会受电磁场影响。在自然界内大部份的重元素(原子序数为82或以上)都会在衰变时释放它，例如铀和镭。由于粒子的体积比较大，又带两个正电荷，很容易就可以电离其他物质。因此，它的能量亦散失得较快，穿透能力在众多电离辐射中是最弱的，人类的皮肤或一张纸已能隔阻粒子。 不过如果人类吸入或进食具有粒子放射性的物质，譬如吸入了辐射烟羽，粒子就能直接破坏内脏细胞。它的穿透能力虽然弱，但由于它的电离能力很强，它对生物所造成的危害并不下于其他辐射。,20,原子核自发地放射出正负电子或俘获一个轨道电子而发生的转变，统称为衰变。 -衰变 +衰变 EC 电子俘获(electron ca
7、pture). 粒子实质上是电子和正电子. 衰变中,子核与母核的质量数相同,只是电荷数相差1.,2.2 衰变, 射线（粒 子）,粒子是高速的电子，由于带负电荷，会受电磁场影响。它的体积比粒子细得多，穿透能力则比粒子强，需要一块几毫米厚的铝片才可以阻挡它。很多放射性物质都会在衰变时放出粒子。,22,2.3 衰变,原子核能级之间跃迁产生的电磁波(光子)-射线. 当原子核经 a 衰变或 衰变转变为另一个核时，子核往往处在能量较高的激发态，并通过发射电磁波转变到能量较低的能态, 此过程称为 衰变., 射 线 及 射 线,射线及射线都是拥有高能量的电磁波。它们没有质量，亦不带电荷，在电磁场内仍然能直线移
8、动。像可见光一样，它们都是以电磁波形式传送的能量，不同的是它们的频率和能量很高，而且穿透能力很强，可以穿过人体，一般用重材料阻隔它们。 射线及射线相差不远，主要不同在于它们的辐射源。射线是由不稳定原子核射出的，而射线则由受激发的电子云射出。 光子能量愈大，辐射波长愈短；光子能量愈小，辐射波长愈长。 射线的波长一般小于10-7cm，X射线波长一般在10-610-8cm之间。,不同射线的穿透能力,三、天然辐射与人工辐射,辐射按其来源可以分为两大类：天然辐射和人工辐射。 我们接触到的天然辐射包括来自外太空的宇宙射线及存在于食物、空气及居住环境的天然放射性物质等。 我们接触到的人工辐射以用于医疗诊断的
9、X射线所占比例最多。其余的来源有大气层核试生成的放射性尘埃、夜光表、电离室、烟雾探测器等。 作为职业人员，人工辐射主要来自于其操作使用、管理接触的含放射性核素的仪器仪表和射线装置等。,辐射源,天然辐射,辐射无处不在，甚至连我们自己的身体都具有放射性。其实我们每日都会接触到各种各样的辐射，特别是天然辐射。一般的说，平均每人每年吸收的天然本底辐射剂量大约为23毫希沃特。在世界各地，每人吸收的天然本底辐射剂量一般都是由每年1毫希沃特到10毫希沃特不等,陆生放射性,地球在诞生时，便存在着天然放射性核素，如铀-235、铀-238、钍-232及 -237等。它们因衰变而生成的子体核素亦属不稳定及具有放射性
10、。这些子体放射性核素会继续衰变，直至到达稳定状态。它们在衰变期间会放出对人体有害的粒子、粒子或射线。铀-235、铀-238、钍-232及 -237的半衰期分别为7亿年、45亿年、140亿年及2.3百万年。由于 -237及其子体核素的半衰期远低于地球的年龄，它们现已不存在于地球上。相反，铀-235、铀-238及钍-232衰变系列的放射性核素仍然存在于我们的生活环境中。地壳土壤及建筑材料内，都含有这些天然的放射性核素，因此我们吸收到的天然辐射剂量与所在地区的土质成份有关，亦与我们居所的建筑物料有关。,宇生放射性,另一个天然辐射来源是来自外太空的宇宙射线。由于大气层有阻挡宇宙射线的作用，离地面越高，
11、宇宙射线的强度就越强。宇宙射线的主要成份是高能量的质子，其次是氦原子核及少量原子序数3或以上的重粒子和离子。宇宙射线进入地球大气层后，会与大气高层的氮、氧等原子核发生反应，生成氚、碳-14等放射性核素及中子、质子、电子、介子、介子等次级粒子。,我们的体内亦含有放射性核素。例如钾-40、铀、钍、镭、碳-14、氚、钋等。我们日常吃的食物也含有少量放射性物质，食物被消化后会被身体吸收，成为身体的一部份。与此同时这些放射性物质亦会衰变减少或被排出体外。当我们食入和排出的放射性物质达到平衡时，我们体内便维持着一个稳定的辐射水平。,人工辐射,人工辐射在医学上和工业上都有广泛用途，由于辐射对人体可能有害，人
12、们在辐射的应用上作了很多研究，尽量在应用过程中保护使用者的安全。所以人们吸收的人工辐射，远比天然辐射小。而当中以医疗诊断和治疗时所引致的剂量占绝大部份。 核能发电亦是人工辐射来源之一。核电站在运作过程中排放出带有微量放射性的废气和废水，而核废料在运送或处理过程中亦放出微量放射性物质，这些都是人工辐射的来源。 使用含放射源的仪器仪表、放射性制品、放射性试剂和射线装置是 主要来源之一。,四、放射源,按照GB18871分：密封源和非密封源 密封源：密封在包壳里的或紧密地固结在覆盖层里并呈固体形态的放射性物质。密封源的包壳或覆盖层应具有足够的强度，使源在设计使用条件和磨损条件下，以及在预计的事件条件下
13、，均能保持密封性能，不会有放射性物质泄漏出来。 非密封源：不满足密封源定义中所列条件的源。 （辐射）源 ：可以通过发射电离辐射或释放放射性物质而引起辐射照射的一切物质或实体。例如，发射氡的物质是存在于环境中的源，辐照消毒装置是食品辐照保鲜实践中的源，X射线机可以是放射诊断实践中的源，核电厂是核动力发电实践中的源。对于本标准的应用而言，位于同一场所或厂址的复杂设施或多个装置均可视为一个单一的源。,密封源的一般结构,五、辐射的应用,放射性的发现是人类历史上的重大事件，其影响之深远、宏大不亚于任何其他科学发现 辐射在各行各业都有及其广泛的应用，涵盖了工业、农业、军事、科研、医学、能源、地质勘探、航空
14、航天等等行业以及日常生活,辐射在工业上的应用,计量装置：料位计、核子称等 分析装置：密度计、水分仪、灰份仪、测厚仪、探伤仪等 辐照装置：材料改性、化学合成、食品保鲜、杀毒灭菌 动力装置,工业,小型密封源的辐射防护,主要是针对含密封源的仪器或仪表，所使用的放射源活度一般都在毫居里或居里级水平； 其特点是数量大，应用范围广、流动性强、接触人员多，从放射防护的角度来看，防护易被忽视，加上工作人员懂得防护知识较少，容易发生丢源事故等，所以应引起足够重视。,管道密度计,核子称,料位计,测厚仪,水分/密度仪,灰份仪,工业X射线探伤的辐射防护,固定式探伤-机房应选在厂区的一角，机房面积根据工作需要确定，探伤
15、室必须与控制室分开；探伤室门应安装联锁装置，门外应设工作指示灯； 流动式探伤-控制区（100uSv/w）应设有“禁入X射线区”的标记；管理区（5uSv/w）在其边界上必须设警戒标志，如信号灯、铃、警戒，并悬挂清晰可见的“无关人员禁止入内”警告牌，必要时设专人警戒； 个人防护用品的使用。,X射线探伤机,工业r射线探伤的辐射防护,操作室的辐射水平限值一般取2.5uSv/h； 注意点： 探伤机存放室的门和窗应加强防盗设备，并设双锁双人保管； r射线探伤机在应用过程中容易造成的职业危害外是过量的照射，如放射源脱落、放射源被卡住、违反操作规程等； 其它同工业X射线探伤的辐射防护。,放射源探伤装置,管道爬
16、行器,加速器监测装置,大型辐照装置的辐射防护,选址、布局； 屏蔽； 安全设施； 通风、警示标志； 剂量监测仪、剂量报警器的使用； 操作人员的防护要求； 注意：装源时的安全、进出时的安全。,电子束辐照装置,电子加速器辐照装置,放射源辐照装置（湿式贮源）,放射源辐照装置（干式贮源）,辐射在医学上的应用,诊断：CT、PET-CT、X射线机、DSA、ECT、I-125放免检查等 治疗：加速器、钴-60治疗机、皮肤敷贴器、 后装治疗机、植入粒子源、I-131甲亢和甲癌治疗、镇痛药品等 手术成像引导 代谢示踪,医疗卫生,放射治疗的辐射防护,选址、布局； 墙体、防护门屏蔽； 联锁装置； 警示标志； 电视监视系统，对讲装置； 机器安装后的性能调试； 上岗证； 严格操作规程。,体外远距治疗机,刀（头刀）,医用诊断X射线机(胃肠) X射线诊断,西门子ANGIOSTAR PLUS 血管造影机,介入放射学,加速器,2、核医学的辐射防护,选址； 布局； 警
