民用核安全設(shè)備無損檢測輻射防護(hù)

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1、民用核安全設(shè)備無損檢測第二章輻射防護(hù)技術(shù)質(zhì)量部7/20/20211一、概述1、放射性和放射性核素同位素構(gòu)成元素的最基本單位叫該元素的原子。把原子序數(shù)相同，而原子質(zhì)量數(shù)不同的一類原子稱為同位素。放射性核素核素分為穩(wěn)定核素和不穩(wěn)定核素。不穩(wěn)定的核素稱為放射性核素。不穩(wěn)定核素通過釋放能量使原子核穩(wěn)定的性質(zhì)稱為放射性。7/20/202121、放射性和放射性核素放射性衰變不穩(wěn)定的核素發(fā)出射線釋放能量，通過釋放能量使原子核穩(wěn)定的現(xiàn)象稱為放射性衰變。放射性衰變分為α衰變、β衰變、γ衰變。α衰變某種放射性核素放出α粒子（42He）而轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N原子核的過程，稱為α衰變。α衰變放射出的α粒子攜帶的能

2、量是單一的。一般放射性核素放射出的α粒子的能量大致在4~8MeV之間，某些放射性核素可以同時放射出幾種不同能量的α粒子。7/20/202131、放射性和放射性核素β衰變某些放射性核素放出電子而轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N原子核的過程，稱為β衰變。β衰變又分為β+衰變和β-衰變。β衰變放射出的β粒子所攜帶的能量不是單一的，從0起一直到它的最大值之間是連續(xù)譜。平均能量近似為最大能量的1/3。γ衰變放射性核素的原子核自較高的能級向較低能級（包括基態(tài)）過渡時，放射出電磁輻射的過程稱為γ衰變。發(fā)出γ衰變時，核素原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)不發(fā)生變化，只是能態(tài)發(fā)生躍遷，所以又稱同質(zhì)異能躍遷。此躍遷發(fā)射的γ射線又可能將其能

3、量傳給核外電子，所以γ衰變總是伴隨α衰變或β衰變而發(fā)生。γ射線能量是單一的，它的大小等于2個能級之差。7/20/202141、放射性和放射性核素放射性衰變規(guī)律放射性是一些核素的基本特征，不受外界因素的影響。衰變的速率是由其本身的特性決定。放射性核素能自發(fā)的放出射線，并同時變?yōu)榱硪环N核素。半衰期是指一定數(shù)量的某種放射性核素的原子核數(shù)目衰減到它初始值的一半所需要的時間，通常用T1/2來表示，半衰期是放射性核素的一個特征常數(shù)。它不隨外界條件和元素的物理、化學(xué)狀態(tài)的變化而改變。放射性核素在衰變過程中遵從指數(shù)衰減規(guī)律Nt=N0·e-λt對于任何放射性核素，其衰變常數(shù)λ與半衰期T1/2的關(guān)系為

4、：T1/2=0.693/λ。7/20/202151、放射性和放射性核素射線與物質(zhì)的相互作用及其生物效應(yīng)：電離和激發(fā)帶電粒子主要通過與物質(zhì)原子核外的電子相互作用而失去能量。傳給電子的能量可能產(chǎn)生電離或激發(fā)。如果電子獲得的能量足夠大，就會使核外電子完全脫離原子核的束縛而成為自由電子，這個過程稱為電離，電離后的原子帶正電荷，與逃出的自由電子合稱為電子離子對。如果電子獲得的能量不足以產(chǎn)生電離，只是使電子從能級較低的軌道躍遷到能級較高的軌道，使原子處于激發(fā)態(tài)，這個過程稱為激發(fā)。處于激發(fā)態(tài)的原子是不穩(wěn)定的，它將通過躍遷而回到基態(tài)，多余的能量以X射線的形式釋放。7/20/202161、放射性和放

5、射性核素常見的電離輻射α粒子：由氦核組成的粒子流。射程短、穿透力弱，一張紙就可阻擋。進(jìn)入體內(nèi)的核素發(fā)射的α粒子可通過靜電效應(yīng)引起物質(zhì)電離，產(chǎn)生的生物效應(yīng)遠(yuǎn)大于β粒子和γ射線。β粒子：由電子組成的電子流。在空氣中的射程約幾米，1cm的有機(jī)玻璃板就可阻擋掉。β粒子也具有較強(qiáng)的電離作用，能發(fā)射β粒子的核素進(jìn)入體內(nèi)，內(nèi)照射危害較大。7/20/202171、放射性和放射性核素X和γ射線：是由強(qiáng)光子流組成的電磁輻射。X和γ射線對人體的傷害主要是外照射傷害，穿透力極強(qiáng)。射程在理論上無窮大，用“半價層”來表示其穿透力。波長越短，穿透力越強(qiáng)。常用原子序數(shù)大，密度大的材料進(jìn)行屏蔽。電磁輻射主要通過光電

6、效應(yīng)、康普頓效應(yīng)和電子對效應(yīng)將能量轉(zhuǎn)移給被碰撞物質(zhì)，散射電子而使物質(zhì)電離。中子：中子不帶電荷，穿透力極強(qiáng)。在物質(zhì)中與原子核碰撞而損失能量，并產(chǎn)生核反應(yīng)或使某些原子核裂變?yōu)橛蟹派湫缘暮?。它與輕核發(fā)生彈性散射幾率較大，碰撞時能量損失較大，通常選用含較多氫元素的物質(zhì)（水、石蠟）進(jìn)行屏蔽。7/20/202181、放射性和放射性核素電離輻射對人體的危害電離輻射對人體的損傷程度受輻射劑量劑量率、射線種類、能量、傳能線密度、輻射方式、輻照部位、面積及個體輻照敏感性影響。根據(jù)輻射效應(yīng)發(fā)生的機(jī)制分為確定性效應(yīng)和隨機(jī)性效應(yīng)。7/20/202191、放射性和放射性核素確定性效應(yīng)指效應(yīng)的嚴(yán)重程度與受照射劑

7、量有關(guān)的那些效應(yīng)。在輻射防護(hù)實踐中，認(rèn)識確定性效應(yīng)存在閾劑量。輻射防護(hù)工作人員可通過有效措施把受照射人員的劑量控制在某一閾劑量以下，從而達(dá)到防止受照射人員的特定組織或器官發(fā)生確定性效應(yīng)的目的。一般認(rèn)為，性腺和眼晶體屬于對輻射最敏感的組織。7/20/2021101、放射性和放射性核素確定性效應(yīng)主要閾值器官或組織確定性效應(yīng)單次照射的劑量閾值多次照射的劑量閾值生殖腺永久不生育3.5Sv眼晶體晶體混濁0.5-2Sv>5Sv紅骨髓造血機(jī)能低下0.5Sv皮膚濕性脫屑20Sv7/2