ppt 辐射第5章
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辐射的生物效应ppt课件
★ 1953年好莱坞电影《征服者》剧组选
择距离尤卡平地上的核试验地点仅137英里 雪峡谷进行户外拍摄。 导致90多人患上癌症。
★前苏联切尔诺贝利核电厂,1986年4月26日凌晨4号核反应
堆发生爆炸,大量放射性物质从核电厂泄漏出来,通过烟雾 弥漫到原苏联及欧洲部分地区,造成严重污染,大量人员撤 离并且引发了社会恐慌。
个体不同发育阶段的辐射敏感性
随着个体发育过程的推进,对辐射的敏感性会逐渐降低。 个体出生后,幼年的辐射敏感性要比成年时高,但是老 年由于机体各种功能的衰退,对辐射的耐受能力又明显 低于成年期。
★胚胎发育不同阶段2Gy X射线照射造成死胎和畸形的发生率
不同细胞、组织或器官的辐射敏感性不同
高度敏感:淋巴组织、胸腺、骨髓、胃肠上皮、性腺、 胚胎组织。
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢大家
荣幸这一路,与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人:XXXXXX 时 :XX年XX月XX日
➢ 遗传效应:表现为受照者后代的身体缺陷。是一 种随机性效应。
物理因素
影响因素
3、影响辐射生物学作用的因素
辐射类型 剂量率及分次照射 照射部位和面积 照射的几何条件
不同生物种系
个体不同发育阶段 不同细胞、组织或器官
生物因素
辐射类型
不同类型的辐射,对机体引起的生物效应不同。 主要取决于辐射的电离密度和穿透能力。 以α射线为例,电离密度大,穿透能力弱。 在条件相同时,就α、β、γ射线引起的辐射危害程 度来说,外照射时γ>β>α;而内照射时,则α>β>γ。
辐射安全培训ppt课件
对潜在的辐射风险进行评估,采 取有效措施进行控制,降低事故 发生的风险。
CHAPTER
03
辐射安全防护措施
辐射防护设备与器材
辐射监测仪器
用于测量和记录辐射剂量、剂量 率等参数,确保辐射工作场所的
安全。
防护门、墙和屏障
用于阻挡辐射,降低辐射泄漏的风 险,保护工作人员和公众安全。
通风设施
确保工作场所空气流通,降低辐射 积累的风险。
。
提高企业形象
重视辐射安全的企业可 以树立良好的社会形象 ,增强企业的社会责任
感。
CHAPTER
02
辐射安全管理体系
辐射安全管理机构与职责
建立辐射安全管理机构
负责制定和执行辐射安全政策,确保辐射安全工作的有效开 展。
明确职责与分工
各级管理人员和员工应明确各自在辐射安全方面的职责,形 成分工合作的管理体系。
辐射工作场所的安全防护
辐射工作和放射性物质,降低辐射水平。
工作场所布局
合理规划工作区域、控制区和非控制区,避免交叉污染和意外照射 。
定期监测与评估
对工作场所的辐射水平进行定期监测和评估,确保符合国家和地方 标准。
个人防护措施与用品
01
02
03
防护服
包括放射性防护服、铅围 裙等,用于降低身体暴露 部位的辐射剂量。
长期接触高强度辐射的人群,可能会 出现头痛、乏力、失眠等症状,严重 时还可能导致急性放射病甚至死亡。
辐射安全的重要性
保护员工健康
企业有责任为员工提供 安全的劳动环境,保障 员工免受职业性有害因
素的侵害。
保障公众安全
防止放射性物质泄漏和 污染环境,保护公众免 受不必要的辐射危害。
CHAPTER
03
辐射安全防护措施
辐射防护设备与器材
辐射监测仪器
用于测量和记录辐射剂量、剂量 率等参数,确保辐射工作场所的
安全。
防护门、墙和屏障
用于阻挡辐射,降低辐射泄漏的风 险,保护工作人员和公众安全。
通风设施
确保工作场所空气流通,降低辐射 积累的风险。
。
提高企业形象
重视辐射安全的企业可 以树立良好的社会形象 ,增强企业的社会责任
感。
CHAPTER
02
辐射安全管理体系
辐射安全管理机构与职责
建立辐射安全管理机构
负责制定和执行辐射安全政策,确保辐射安全工作的有效开 展。
明确职责与分工
各级管理人员和员工应明确各自在辐射安全方面的职责,形 成分工合作的管理体系。
辐射工作场所的安全防护
辐射工作和放射性物质,降低辐射水平。
工作场所布局
合理规划工作区域、控制区和非控制区,避免交叉污染和意外照射 。
定期监测与评估
对工作场所的辐射水平进行定期监测和评估,确保符合国家和地方 标准。
个人防护措施与用品
01
02
03
防护服
包括放射性防护服、铅围 裙等,用于降低身体暴露 部位的辐射剂量。
长期接触高强度辐射的人群,可能会 出现头痛、乏力、失眠等症状,严重 时还可能导致急性放射病甚至死亡。
辐射安全的重要性
保护员工健康
企业有责任为员工提供 安全的劳动环境,保障 员工免受职业性有害因
素的侵害。
保障公众安全
防止放射性物质泄漏和 污染环境,保护公众免 受不必要的辐射危害。
第五章_2节_辐射的基本定律
• 用光谱方法测定光谱辐射峰值波长,再由 位移定律导出物体的温度,即色温。
T=300K,
T=6000K,
b max 9.66 m 300 b max 0.48 m 6000
五、太阳辐射和地球辐射的差别
1. 太阳辐射特点
•辐射集中于0 .17-4 μm,极值辐射位于0.48μm • <0.25μm的太阳辐射, 主要来自非热平衡辐射? • >4μm的太阳辐射, 很少部分
黑体与非黑体辐射 间的联系
黑体辐射定律
Kirchhoff 定律和黑体辐射定律的成立条件: 热力学平衡态,即系统内温度、密度、 动量均匀,辐射各向同性. 60公里以下大气层,某段时间内,某有限体 积元,可认为有确定的温度,近似满足 热力学平衡条件,称局地热力学平衡. 此时能量跃迁由分子碰撞决定。
历史的发展
h 6.62621034 ( J S )
•黑体辐射率随温度和波长的分布函数, 即黑体的单色(或分光)辐射率:
B ( , T ) 2hc2
5
e
1
hc kT
1
c1
5 e
1
c2 T
(W m 2 m 1 sr 1 ) 1
F ( , T ) B ( , T ) B 可看出
1859 年 基尔霍夫定律 斯蒂芬 波尔兹曼 斯蒂芬-波尔兹曼 定律
1879 年 1884 年 1893 年 1901 年
韦恩位移定律 普朗克定律
吸收率 a(吸收系数): 物体吸收的辐射能与投射到该物体上 的辐射能之比。
(和物体的性质、波长、温度有关。)
黑体:吸收率为1的物体称为绝对黑体。 灰体:物体的吸收不随波长而变 (单色吸 收率与波长无关) ,且吸收率小于1的物体称 为灰体。 放射率ε(比辐射率,黑度): 物体的辐射通量密度与同温度下黑 体的辐射通量密度之比。
T=300K,
T=6000K,
b max 9.66 m 300 b max 0.48 m 6000
五、太阳辐射和地球辐射的差别
1. 太阳辐射特点
•辐射集中于0 .17-4 μm,极值辐射位于0.48μm • <0.25μm的太阳辐射, 主要来自非热平衡辐射? • >4μm的太阳辐射, 很少部分
黑体与非黑体辐射 间的联系
黑体辐射定律
Kirchhoff 定律和黑体辐射定律的成立条件: 热力学平衡态,即系统内温度、密度、 动量均匀,辐射各向同性. 60公里以下大气层,某段时间内,某有限体 积元,可认为有确定的温度,近似满足 热力学平衡条件,称局地热力学平衡. 此时能量跃迁由分子碰撞决定。
历史的发展
h 6.62621034 ( J S )
•黑体辐射率随温度和波长的分布函数, 即黑体的单色(或分光)辐射率:
B ( , T ) 2hc2
5
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1
hc kT
1
c1
5 e
1
c2 T
(W m 2 m 1 sr 1 ) 1
F ( , T ) B ( , T ) B 可看出
1859 年 基尔霍夫定律 斯蒂芬 波尔兹曼 斯蒂芬-波尔兹曼 定律
1879 年 1884 年 1893 年 1901 年
韦恩位移定律 普朗克定律
吸收率 a(吸收系数): 物体吸收的辐射能与投射到该物体上 的辐射能之比。
(和物体的性质、波长、温度有关。)
黑体:吸收率为1的物体称为绝对黑体。 灰体:物体的吸收不随波长而变 (单色吸 收率与波长无关) ,且吸收率小于1的物体称 为灰体。 放射率ε(比辐射率,黑度): 物体的辐射通量密度与同温度下黑 体的辐射通量密度之比。
职业卫生与防护 第2版课件第5章第5节 各种电磁辐射及其对人体的危害
距离防护是在保证效果的前提下,应尽量 远离辐射源,在操作中切忌直接用手触摸放射 源,使用自动或半自动的作业方式为好。
屏蔽是外防护应用最多、最基本的方法。有固 定的,也有移动的;有直接用于辐射源运输贮存的, 也有用于房间设备以及个人佩带的。屏蔽材料则需 根据射线的种类和能量来决定,如χ、γ射线可用铅、 铁、混凝土等物质;β射线宜用铝和有机玻璃等。
与人工型电磁场源:自然型电磁场源来自于自然界, 是由自然界某些自然观象所引起的。
在自然型电磁场源中,以天电所产生的电磁辐射 最为突出。它可以从几千赫一直到几百兆赫,乃至更 高频率。
线状雷电、片状 雷电、球状雷电。
人工型电磁场产生于人工制造的若干系 统、电子设备与电气装置。人工型电磁场源按 频率不同又可分为工频场源与射频场源。
某广播电视发射台附近的居民院子里架设的电视 天线铁杆用铁钳等金属一碰就起火花。于是有人找了 一段较长的裸露导线两端和灯泡相连,灯泡便亮了起 来。这是导线接受了广播电台的发射电磁辐射能量, 引起振荡而发光。
无线电波波长从10000m~1mm。继无线电波 之后为红外线、可视线、紫外线、χ射线、γ射线。 其大致划分如下图所示。
10-9 10-6 10-3
103 106
由电子、电气设备工作过程中所造成的电 磁辐射为非电离辐射而不是电离辐射。非电离辐 射的量子所携带的能量较小,不足以破坏分子, 使分子电离。因此,这类电磁辐射具有粒子性稳 定,波动性显著等特点。
工频杂波场源中,以大功率输电线路所产生 的电磁污染为主,同时也包括若干种放电型场源。
射频场源主要指由于无线电设备或射频设备 工作过程中所产生的电磁感应与电磁辐射。
自然型电磁场源及其分类
人工场电磁源及其分类
(2)射频电磁场 交流电的频率达到每秒钟10万次以上时,它的 周围便形成了高频率的电场和磁场,这就是我们所说 的射频电磁场,而一般将每秒钟振荡10万次以上的交 流电,又称为高频电流或射频电流。
大气中的辐射过程(ppt文档)
2平衡辐射的基本规律 物体在进行放射辐射时,都伴有能量的消耗,这些消耗 的能量,或是从外界得到补偿,或是引起物体本身能量 的减少。热辐射是靠物体吸收外界传送给它的能量或者 消耗本身的内能。当物体吸收其它物体放射来的辐射并 转为内能时,表现出物体本身温度的升高,若物体因放 射辐射而消耗内能时,面使其本身的温度降低。如果没 有其它方式的能量交换,物体的热量得失及热状态的变 化,就决定于放射与吸收辐射能量间的差值。当物体放 射的辐射能与吸收的辐射能相等时,则称该物体处于辐 射平衡。这时物体处于热平衡态,因而可以用一态函数 温度T来描写它。
辐射能可以使用能量的单位来度量,即以国际单位制
J(焦耳)来度量。单位时间内,通过任一表面的辐射能称 辐 射 通 量 , 以 W(JS-1) 计 , 例 如 太 阳 的 辐 射 通 量 约 为
3.90×1026 W。
(2)辐射通量密度
辐射通量除以辐射所通过的面积则称辐射通量密度,单
位是 Wm-2(自放射面射出的辐射通量密度也称之为辐
(1)基尔霍夫定律 基尔霍夫定律是研究热辐射的基础。它说明了在一定 温度下,物体的辐射能力与吸收率之间的关系。该定 律不仅从实验得到,1859年基尔霍夫由热力学定律并 从理论上推导出了如下定律:在辐射平衡的条件下, 任一物体的单色辐射能力与物体对该波长的吸收率之 比值,是一个温度与波长的普适函数,而与物体的性 质无关。 若以F,F,F…… 和A,A,A……分别表 示不同物体在同一温度、对同一波长的单色辐射能力 和对同一波长的吸收率,则
半球
式中
dF
Q (t
s)
若采用球面坐标,则(ຫໍສະໝຸດ .5)dr2
d sind
r2
sindd
F I cos sindd 半球
级第5章 热辐射及辐射传热.ppt
• 热辐射是物体单向的特性,而辐射传热是不同物体间 相互作用的净结果
• 辐射传热特点: • (1)物体间不需要其他介质存在,真空中效率最高 • (2)伴随着能量形式的转换:内能-辐射能-内能
影响辐射传热的因素
• 表面发射辐射能的能力 黑体、实际物体、灰体的辐射力及发射率
表面吸收辐射能的能力 黑体、实际物体、灰体的吸收比
• 辐射——物体向外界以电磁波的方式传递能量的现象 • 所辐射电磁波所携带的能量,称为辐射能 • 热辐射:由于物体内部微观粒子热运动状态的改变而将部分
内能转化成电磁波而发射出去的过程;或者说,辐射能是由 与温度有关的内能转化而来的 • 能够发射热辐射是自然界中物体的特性之一 • 辐射类型有多种,在传热学中只研究热辐射
• 太阳辐射(温度约为5800K)能量集中在0.2-2μm的波长范 围,其中可见光区段占很大比重
• 热射线:一般将波长介于为0.1~100μm的电磁波称为热射 线,包括部分紫外线、全部可见光和红外线
返回
5.1.2 辐射传热
• 辐射传热—不同温度的物体之间由于相互进行热辐射 而产生的热量传递现象称为辐射传热
• 本书仅介绍不透明固体之间的辐射传热, 无论其自身发射辐射能,还是对投射辐射 的吸收及反射都是在固体表面上进行的。 故物体之间的辐射传热与物体表面之间的 辐射传热是等价的。
• 几个理想物体(实际自然界不存在)
1 的物体称为黑体
1 的物体称为透明体
1的物体称为白体或镜体
• 黑体在辐射传热分析研究中具有重要的作用,它既是 吸收能力最强的物体,也是同温度下辐射能力最强的 物体
• 表面之间相对几何关系 角系数
返回
5.1.3 辐射力和辐射强度
• 物体由于热辐射向外界(半球空间)发 射的电磁波按波长分布和空间方向分布 都是不均匀的,因此需要引入相关概念 来表示这些特点
• 辐射传热特点: • (1)物体间不需要其他介质存在,真空中效率最高 • (2)伴随着能量形式的转换:内能-辐射能-内能
影响辐射传热的因素
• 表面发射辐射能的能力 黑体、实际物体、灰体的辐射力及发射率
表面吸收辐射能的能力 黑体、实际物体、灰体的吸收比
• 辐射——物体向外界以电磁波的方式传递能量的现象 • 所辐射电磁波所携带的能量,称为辐射能 • 热辐射:由于物体内部微观粒子热运动状态的改变而将部分
内能转化成电磁波而发射出去的过程;或者说,辐射能是由 与温度有关的内能转化而来的 • 能够发射热辐射是自然界中物体的特性之一 • 辐射类型有多种,在传热学中只研究热辐射
• 太阳辐射(温度约为5800K)能量集中在0.2-2μm的波长范 围,其中可见光区段占很大比重
• 热射线:一般将波长介于为0.1~100μm的电磁波称为热射 线,包括部分紫外线、全部可见光和红外线
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5.1.2 辐射传热
• 辐射传热—不同温度的物体之间由于相互进行热辐射 而产生的热量传递现象称为辐射传热
• 本书仅介绍不透明固体之间的辐射传热, 无论其自身发射辐射能,还是对投射辐射 的吸收及反射都是在固体表面上进行的。 故物体之间的辐射传热与物体表面之间的 辐射传热是等价的。
• 几个理想物体(实际自然界不存在)
1 的物体称为黑体
1 的物体称为透明体
1的物体称为白体或镜体
• 黑体在辐射传热分析研究中具有重要的作用,它既是 吸收能力最强的物体,也是同温度下辐射能力最强的 物体
• 表面之间相对几何关系 角系数
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5.1.3 辐射力和辐射强度
• 物体由于热辐射向外界(半球空间)发 射的电磁波按波长分布和空间方向分布 都是不均匀的,因此需要引入相关概念 来表示这些特点
第五章 辐射采暖与辐射供冷
•
• •
(2)地面辐射板,顶面及地面-顶面应采用双管,
以利于调节和控制。 辐射水平安装时,管内流速不应小于0.25m/s,以便 排气,应设放气阀与放水阀。 辐射板本身阻力大,不易水力失调,不同板阻力损 失差别大,在一个系统中最好采用同类板,否则应 有可靠的调节措施。
图5-18表示下供上回式双管系统中辐射板与管路连接。 墙面板可按图5-14的型式采用单、双或双线系统。 还可在建筑物个别房间(如进厅)装辐射板,这时供回水 温度按主要层间条件确定,辐射板可接供水上或回水上。
• 地面式
图5-15 地面采暖辐射板的加热管 (a)平行排管式 (b)蛇形排管式 (c)蛇形盘管式
• 加热管可采用铝塑复合管等热塑性管材,埋设部分无接头, 避免了渗漏之忧。
• 管道埋设 • 与建筑结构结合或贴附的顶面采暖辐射板的加热管与地 面采暖辐射板类似。
图5-16 地面采暖辐射板中铝塑复合管的设置 l-面层 2-混凝土 3-加热管 4-锚固卡钉 5-隔热层和防水层 6-楼板 7-侧面隔热层
射板表面平均温度也是沿水的流程波动的。
• •
• • •
4.板表面温度的确定: 要考虑卫生要求,人的热舒适性和房间用途。我国暂无 此标准,俄罗斯有资料,对不同的采暖辐射板,用于下 列房间时最高允许平均温度规定如下:见教材P112。 按表面最高允许平均温度的高低排序是:墙面板,顶面 板,地面板。 注意地面覆盖层最高允许温度限制。 俄罗斯标准规定,各部分温差不应超过10℃(地面)
ep ec
ep
R ec
R ep
d i
x
• 式中各项意义见教材P114
R ec
500 d i K
• 热媒温度为80℃,铝塑管比摩阻R值可查附录5-1 • 当热媒平均温度不等于80℃时,用附录5-1查出的R要修 正, R R • 式中各项意义见教材P114 • 铝塑管在水水力计算时应考虑管子的管壁及管厚的制造偏 差。 • 用下式来确定管子的计算内径:
辐射科普ppt课件
本底照射主要来自宇宙线、地球本身的放射性核素及由宇 宙射线与大气中的原子核发生相互作用产生的放射性核素; 这些放射性核素可以从外部对人体引起照射,亦可因空气、 水、食物中含有这些放射性核素,通过吸入或食入体内造 成内照射。
日常生活中的电离辐射
人类除受到天然辐射外,还经常受各种人工辐射的照射, 主要人工辐射源:核爆炸、核能生产过程中产生的辐射 源、医疗照射以及消费品中应用的的辐射源。
影像诊断中电离辐射
肺癌是发病率最高的癌症,而有效治疗和延长生存期最 关键的因素就是早期发现;
X线胸片发现的肺癌多数已经是中晚期,失去了最佳的手 术机会,而CT能够发现几毫米大小的早期肺癌,很多还 是原位癌,微创的胸腔镜就可以全切,术后无需化疗和 放疗,能够取得临床痊愈的效果,最大程度减少了患者 的痛苦并降低了医疗负担。
影像诊断中电离辐射
在北上广等发达地区,体检的理念得以普及,癌症的早 期发现率明显提升,人均寿命接近甚至超过发达国家水 平;
多数欠发达地区而言,长期不进行体检,晚期肿瘤的发 现率依然很高,给患者及其家属带来极大的痛苦和沉重 的经济负担;
目前低剂量CT检查依然不是常规的体检项目,胸片或胸 透在体检中依然占据主要地位!
即使一个离身体有一段距离的无线路由器常年开着,它1 年所产生辐射大概也只相当于打几十分钟手机的辐射量
非电离辐射常用单位
电场是由电压的差值产生:电压越高,产生的电场也会越强。 磁场是由电流流过时产生:电流越大,磁场越大;
电场强度的大小以伏/米(V/m)为单位来衡量; 磁场使用磁通量密度(以微特µT或毫特mT为单位)来衡量大
水、食品、空气 0.25 mSv/a
乘飞机(伦敦—纽约)0.04mSv/次
砖房
日常生活中的电离辐射
人类除受到天然辐射外,还经常受各种人工辐射的照射, 主要人工辐射源:核爆炸、核能生产过程中产生的辐射 源、医疗照射以及消费品中应用的的辐射源。
影像诊断中电离辐射
肺癌是发病率最高的癌症,而有效治疗和延长生存期最 关键的因素就是早期发现;
X线胸片发现的肺癌多数已经是中晚期,失去了最佳的手 术机会,而CT能够发现几毫米大小的早期肺癌,很多还 是原位癌,微创的胸腔镜就可以全切,术后无需化疗和 放疗,能够取得临床痊愈的效果,最大程度减少了患者 的痛苦并降低了医疗负担。
影像诊断中电离辐射
在北上广等发达地区,体检的理念得以普及,癌症的早 期发现率明显提升,人均寿命接近甚至超过发达国家水 平;
多数欠发达地区而言,长期不进行体检,晚期肿瘤的发 现率依然很高,给患者及其家属带来极大的痛苦和沉重 的经济负担;
目前低剂量CT检查依然不是常规的体检项目,胸片或胸 透在体检中依然占据主要地位!
即使一个离身体有一段距离的无线路由器常年开着,它1 年所产生辐射大概也只相当于打几十分钟手机的辐射量
非电离辐射常用单位
电场是由电压的差值产生:电压越高,产生的电场也会越强。 磁场是由电流流过时产生:电流越大,磁场越大;
电场强度的大小以伏/米(V/m)为单位来衡量; 磁场使用磁通量密度(以微特µT或毫特mT为单位)来衡量大
水、食品、空气 0.25 mSv/a
乘飞机(伦敦—纽约)0.04mSv/次
砖房
第五章:玻璃中的辐射传递和吸收辐射
•
5.3盖面系统的光学性质
• 式5.3.7和式5.3.8可以用来计算任意数量的盖面的透射比。如果下标1代表一 个盖面系统的性质,下标2代表一个加到盖面系统上面的新的盖面的性质,那 么这式子计算出来的就是新的盖面系统的透射率。如果所有的盖面性质都和 波长相关,就必须对波长分布就行积分了。
5.4漫射辐射的透射比
5.7透射比的光谱相关性
• 大部分透明材料都有透射选择性,即吸收比是入射辐射波长的函数。玻璃是 太阳能集热器最常见的材料,如果其中的氧化铁含量很低,就只能吸收很低 的太阳光谱能量。如果氧化铁的含量高,它可以吸收太阳光谱中的红外部分。 不同氧化铁含量的玻璃的透射率如图5.7.1所示:
5.7透射率的光谱相关性
5.3盖面系Βιβλιοθήκη 的光学性质• • 图5.3.1给出了三种不同的玻璃组成的一到四层盖面系统的透射比,它是入射 角的函数。这些曲线是通过式5.3.4计算出来,并通过实验检验。 在一个多盖面系统中,辐射跟踪技术用来发展式5.1.7并得出了近似的曲线, Whillier(1953)将辐射跟踪法广泛的应用于各种盖面系统,现代辐射换热器计 算方法也被应用到这些复杂的情形。如果表面确定,例题5.3.2的近似方法也 就确定,虽然下面的式子也可以用到。 在双盖面系统中,两个盖面并不一定完全相同,辐射跟踪法导出了下面透射 比和反射比的计算式,下标1代表外盖面,2代表内盖面。
5.7透射率的光谱相关性
• 对于大部分塑料,在λ>3μm的红外波段,透射性特别重要。图5.7.2给出了 λ>2.5μm时一种聚乙烯氧化膜的透射性曲线。
•
Whillier(1963)用式5.6.2也算出了类似的曲线,他用的辐射源是0到200摄氏度 的黑体。他发现,当黑体辐射源温度为0度时,透射比为0.32;当温度为100 度时,透射比为0.29,当温度为200度时,透射比为0.32.
第5章 辐射生物物理5 电离辐射的损伤与防护讲解
20
21
效应的区别
效应 诱发机制
剂量效应关系 阈值 效应结果
随机性效应
非随机性效应
单个细胞受损,细 胞突变
剂量增加,发生率 增加 无
大量细胞被杀死, 组织结构与功能改 变
剂量增加,损伤程 度增大
有
癌瘤,严重的遗传 白内障,脱发,皮
疾患
炎,不育
22
5.5.3辐射防护
• (一)目的和任务 • (二)原则 • (三)标准
30
(四)辐射防护措施
• 内照射防护 • 外照射防护
31
1、内照射防护
• 防止放射性物质经呼吸道进入人体内. • 应做到: 1. 空气净化; 2. 密封存放和操作; 3. 个人防护,与放射性接触的人员应佩戴器具. 4. 防止放射性物质经口进入体内. 5. 建立内照射监测制度.
32
2、外照射防护
• 使代谢功能发生障碍 • 造成人体各系统的病理变化。
12
13
一 损伤过程 辐射与修复
• 损伤 vs 修复 • 有些损伤可以修复,但也可引起细胞基
因突变,可能在后代个体上产生某种特 殊变化,即辐射的遗传效应。
14
二 个体效应
躯体效应
• 电离辐射效应显现在受照者自身上的效应. • 近期躯体效应(确定性效应)
– 选择性分布。 – 排出时间和速度是损伤程度的重要一环。
2
2、外照射(extra irradiation)
• 辐射源处于机体或生物体外部 • 特点:
– 机体或生物体处于辐射场中,才会接受照射 – 离开辐射场时,不再接受照射。
3
• 影响因素:外照后引起的人体效应与吸 收剂量、剂量率、受照时间、照射范围、 受照组织或器官的辐射敏感性、电离辐 射种类和能量等因素有关。
21
效应的区别
效应 诱发机制
剂量效应关系 阈值 效应结果
随机性效应
非随机性效应
单个细胞受损,细 胞突变
剂量增加,发生率 增加 无
大量细胞被杀死, 组织结构与功能改 变
剂量增加,损伤程 度增大
有
癌瘤,严重的遗传 白内障,脱发,皮
疾患
炎,不育
22
5.5.3辐射防护
• (一)目的和任务 • (二)原则 • (三)标准
30
(四)辐射防护措施
• 内照射防护 • 外照射防护
31
1、内照射防护
• 防止放射性物质经呼吸道进入人体内. • 应做到: 1. 空气净化; 2. 密封存放和操作; 3. 个人防护,与放射性接触的人员应佩戴器具. 4. 防止放射性物质经口进入体内. 5. 建立内照射监测制度.
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2、外照射防护
• 使代谢功能发生障碍 • 造成人体各系统的病理变化。
12
13
一 损伤过程 辐射与修复
• 损伤 vs 修复 • 有些损伤可以修复,但也可引起细胞基
因突变,可能在后代个体上产生某种特 殊变化,即辐射的遗传效应。
14
二 个体效应
躯体效应
• 电离辐射效应显现在受照者自身上的效应. • 近期躯体效应(确定性效应)
– 选择性分布。 – 排出时间和速度是损伤程度的重要一环。
2
2、外照射(extra irradiation)
• 辐射源处于机体或生物体外部 • 特点:
– 机体或生物体处于辐射场中,才会接受照射 – 离开辐射场时,不再接受照射。
3
• 影响因素:外照后引起的人体效应与吸 收剂量、剂量率、受照时间、照射范围、 受照组织或器官的辐射敏感性、电离辐 射种类和能量等因素有关。
电动力学第五章 电磁辐射
•• 2
P 32π ε 0 c
2 3
∫
2π
0
dϕ ∫
π
0
4 1 2π ⋅ = sin θ dθ = 2 3 32π ε 0 c 3 4πε 0 3c3
3
P
P
例1. P165
ɺ 解:由于P = I ∆l = Re I 0e−iωt ∆lez = I 0 cos ωt ∆lez ɺ = I e−iωt ∆le , P
z
k B
P
E
注意:这里 ∇ ⋅ E = 0 ,磁场必须是闭合的。且由于只 1 ∇ 不需作用到 1 上, 保留 R 的最低次项,因此算符 R i ( kR −ω t ) 仅需作用到相因子 e 上。 四、辐射能流,角分布,辐射功率 辐射能流,角分布, ① 电偶极的平均能流密度为
2 1 c c * * S = Re( E × H ) = [Re( B × n ) × B ] = B n 2 2 µ0 2 µ0
1 ∂2 A 1 ∂ 2ϕ ∇ A − 2 2 − ∇ (∇ ⋅ A + 2 ) = − µ0 j c ∂t c ∂t
2
(7) (8)
1 ∂ 2ϕ ∂ 1 ∂ϕ ρ ∇ 2ϕ − 2 2 + (∇ ⋅ A + 2 )=− c ∂t ∂t c ∂t ε0
若取库仑规范,则(7)(8)方程变为
1 ∂2A 1 ∂2∇ϕ ∇2A − 2 2 − 2 = −µ0 j c ∂t c ∂t ρ 2 ∇ ϕ= − ε0
S V
f
为洛伦兹力密度
二、电磁场的动量密度和动量流密度 洛伦兹力密度公式: f
ρ = ε 0∇ ⋅ E
j= 1
= ρE + j × B (1)
第章热辐射及辐射传热_图文
假定: 所研究的表面是漫射的 在所研究表面的不同地点上向外发射的辐射 热流密度是均匀的
1、角系数的相对性
两个黑体表面间进行辐射换热,表面1辐射 到表面2的辐射能为A1Eb1X1,2,表面2辐射到表面 1的辐射能为A2Eb2X2,1,两黑体表面间的净辐射 换热量为:
当T1=T2时,净辐射换热量为零,即Eb1=Eb2 则两个表面间角系数的相对性的表达式 :
黑体辐射函数
定义:在0~λ的波长范围内黑体发出的辐射能在其 辐射力中所占份额,Fb(0~λ) 。
将Ebλ用普朗克定律代入得:
波段辐射力:
在λ1~λ2的波长范围黑体的波段 辐射函数为:
黑体辐射函数
四、 Lambert 定律
可以证明: 黑体辐射的定向辐射强度与方向无关。
定向辐射强度的定义图
它说明黑体的定向辐射力随天顶角呈余弦 规律变化。 Lambert定律也称为余弦定律。黑体
热射线:
紫外线0.1~0.38μm 可见光0.38~0.76μm 红外线0.76~1000μm
近红外线0.76~1.4μm 中红外线1.4~3.0μm 远红外线3.0~1000μm
工业上一般物体(T<2000K) 热辐射的大部分能量的波长 位于0.76~20μm。 太阳辐射:0.1~20μm 约定:除特殊说明,以后论 及的热射线都指红外线。
图5-6 黑体模型
黑体性质
黑体吸收能力最强,α=1 黑体的辐射能力也最强,ε=1 黑体表面是漫发射表面
自然界中,真正的黑体不存在,但是吸收 能力很强的物体也存在,烟炱和黑丝绒
烟炱
烟炱是指从烟囱分离下来的或被烟道气冲刷出来而后落到烟囱周围地区的 煤烟。烟炱的粒径一般小于0.5μm,甚至小于0.1μm。其成分中50%是碳 (即炭黑)。由于它有很大的表面积,在大气中能被氧化,或表面积吸附 了气体污染物(如二氧化硫、氮氧化物等)起催化氧化的作用。这种炭黑 颗粒对二氧化硫和氮氧化物的催化氧化作用要比气相氧化作用分别高100 倍和10倍。在重油锅炉的烟道气中含烟炱200-300mg/m3,在炉排上烧煤 的煤炉中,因燃烧条件差,有更多的烟炱生成。烟炱可作炭黑生产,用于 颜料、墨、油墨、油漆工业,也广泛用于橡胶的补强剂。
1、角系数的相对性
两个黑体表面间进行辐射换热,表面1辐射 到表面2的辐射能为A1Eb1X1,2,表面2辐射到表面 1的辐射能为A2Eb2X2,1,两黑体表面间的净辐射 换热量为:
当T1=T2时,净辐射换热量为零,即Eb1=Eb2 则两个表面间角系数的相对性的表达式 :
黑体辐射函数
定义:在0~λ的波长范围内黑体发出的辐射能在其 辐射力中所占份额,Fb(0~λ) 。
将Ebλ用普朗克定律代入得:
波段辐射力:
在λ1~λ2的波长范围黑体的波段 辐射函数为:
黑体辐射函数
四、 Lambert 定律
可以证明: 黑体辐射的定向辐射强度与方向无关。
定向辐射强度的定义图
它说明黑体的定向辐射力随天顶角呈余弦 规律变化。 Lambert定律也称为余弦定律。黑体
热射线:
紫外线0.1~0.38μm 可见光0.38~0.76μm 红外线0.76~1000μm
近红外线0.76~1.4μm 中红外线1.4~3.0μm 远红外线3.0~1000μm
工业上一般物体(T<2000K) 热辐射的大部分能量的波长 位于0.76~20μm。 太阳辐射:0.1~20μm 约定:除特殊说明,以后论 及的热射线都指红外线。
图5-6 黑体模型
黑体性质
黑体吸收能力最强,α=1 黑体的辐射能力也最强,ε=1 黑体表面是漫发射表面
自然界中,真正的黑体不存在,但是吸收 能力很强的物体也存在,烟炱和黑丝绒
烟炱
烟炱是指从烟囱分离下来的或被烟道气冲刷出来而后落到烟囱周围地区的 煤烟。烟炱的粒径一般小于0.5μm,甚至小于0.1μm。其成分中50%是碳 (即炭黑)。由于它有很大的表面积,在大气中能被氧化,或表面积吸附 了气体污染物(如二氧化硫、氮氧化物等)起催化氧化的作用。这种炭黑 颗粒对二氧化硫和氮氧化物的催化氧化作用要比气相氧化作用分别高100 倍和10倍。在重油锅炉的烟道气中含烟炱200-300mg/m3,在炉排上烧煤 的煤炉中,因燃烧条件差,有更多的烟炱生成。烟炱可作炭黑生产,用于 颜料、墨、油墨、油漆工业,也广泛用于橡胶的补强剂。
核辐射探测第五章 辐射测量方法
由此决定物理分辨时间。
慢符合:成形脉冲宽度>108sec. ; 快符合:成形脉冲宽度<108sec. 。
快符合的符合曲线宽度主要 是脉冲时间离散的贡献。
1
DET1
60 Co *
2
DET2
n(td ) nco nrc
23
0
t
2.符合测量装置 1)、多道符合能谱仪
加速器带电粒子核反应:
d 3H 4He n 17.6MeV
2)用吸收法测得粒子的最大射程,再根据经 验公式求得其最大能量。对衰变伴有射线发 射的样品,一般都通过能谱的测量来确定核素 的含量。
43
5.4 射线能谱的测定
1. 单能能谱的分析 1) 单晶谱仪
常用NaI(Tl),Cs(Tl),Ge(Li),HPGe等探测器
2) 单能射线的能谱
主过程:全能峰——光电效应+所有的累 计效应;康普顿平台、边沿及多次康普顿散 射;单、双逃逸峰。
同步信号频率nco ;
不存在时间离散;
成形脉冲是理想的矩形波。
DL1 DL2
0
td
符合曲线的高度为nco ,半宽度为:
FWHM 2
由此决定电子学分辨时间为: FWHM/2 = 。
电子学分辨时间与成形脉冲宽度、形状、符
合单元的工作特性等因素有关。
22
物理瞬时符合曲线: 探测器输出脉冲时间统计涨落引起的时间晃动; 系统噪声引起的时间晃动; 定时电路中的时间游动。
张立体角为4,减小了散射、吸收和几何 位置的影响。测量误差小,可好于1%。
流气式4正比计数器;(适用于固态放射 源)
内充气正比计数器和液体闪烁计数器; (适用于14C、3H等低能放射性测量,将14C、 3H混于工作介质中)
慢符合:成形脉冲宽度>108sec. ; 快符合:成形脉冲宽度<108sec. 。
快符合的符合曲线宽度主要 是脉冲时间离散的贡献。
1
DET1
60 Co *
2
DET2
n(td ) nco nrc
23
0
t
2.符合测量装置 1)、多道符合能谱仪
加速器带电粒子核反应:
d 3H 4He n 17.6MeV
2)用吸收法测得粒子的最大射程,再根据经 验公式求得其最大能量。对衰变伴有射线发 射的样品,一般都通过能谱的测量来确定核素 的含量。
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5.4 射线能谱的测定
1. 单能能谱的分析 1) 单晶谱仪
常用NaI(Tl),Cs(Tl),Ge(Li),HPGe等探测器
2) 单能射线的能谱
主过程:全能峰——光电效应+所有的累 计效应;康普顿平台、边沿及多次康普顿散 射;单、双逃逸峰。
同步信号频率nco ;
不存在时间离散;
成形脉冲是理想的矩形波。
DL1 DL2
0
td
符合曲线的高度为nco ,半宽度为:
FWHM 2
由此决定电子学分辨时间为: FWHM/2 = 。
电子学分辨时间与成形脉冲宽度、形状、符
合单元的工作特性等因素有关。
22
物理瞬时符合曲线: 探测器输出脉冲时间统计涨落引起的时间晃动; 系统噪声引起的时间晃动; 定时电路中的时间游动。
张立体角为4,减小了散射、吸收和几何 位置的影响。测量误差小,可好于1%。
流气式4正比计数器;(适用于固态放射 源)
内充气正比计数器和液体闪烁计数器; (适用于14C、3H等低能放射性测量,将14C、 3H混于工作介质中)
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时间平均功率:
2014-11-3
e E dP sin 2 d 8m c
4
2 0 2 3
2 e 4 E0 P 3m 2 c 3典汤姆逊散射,散射截面
一个周期内时间平均入射能流:
S c 2 c 2 E E0 4 8
定义微分散射截面:
§5.2 康普顿散射,克莱因-仁科公式
电子的康普顿波长
h 2 :c m c 2.43 10 A e
若 h i me c 2, i c ,则 0 ,即为弹性散射,即汤姆 逊散射。 康普顿散射微分截面(Klein-Nishima公式):
d r02 2 i ( ) [ sin 2 ] d 2 i i
(García-Lorenzo, Mediavilla & Arribas, 1999, Fig. 4)
2014-11-3
第五章 逆Compton散射
10
§5.1 经典汤姆逊散射,散射截面
The Unified Model of AGNs
• Radio galaxies, quasars, QSOs, Seyferts, etc. are the same type of object viewed from different angles. • Centre of a galaxy is a black hole surrounded by an accretion disk, clouds of gas and a dusty torus.
• The energy output comes from accretion of material onto the black hole.
2014-11-3
第五章 逆Compton散射
11
§5.1 经典汤姆逊散射,散射截面
Components:
Accretion disk:
r ~ 10−3 pc, n ~ 1015 cm−3, v ~ 0.3c
UV/optical spectrum of NGC 5548: a typical Seyfert 1 Galaxy.(Peterson,1997) 2014-11-3
第五章 逆Compton散射
8
§5.1 经典汤姆逊散射,散射截面
Seyfert 1: Optical Spectrum, continue broad allowed lines (e.g., Balmer series), Full width at half maximum (FWHM) up to 104 km s 1 from high density medium ( ne ~ 109 cm 3 ). narrow forbidden lines (e.g., [O III5007]), FWHM ~ few 102 km s 1 from a low density medium ( ne ~ 103 cm3 106 cm3 ). Reminder: From the Doppler effect: / v / c
d 3
2014-11-3
第五章 逆Compton散射
4
§5.1 经典汤姆逊散射,散射截面
cos 。由定义 P S , 即汤姆逊散射截面,其中, 即电子张有一固有面积 T ,入射至 T 中能量被散射 掉,也即每个光子被散射概率。而微分散射截面即入 射光子被散射到给定方向单位立体角概率。
1 ( h i / me c )(1 cos ) h i 1 1 [1 (1 cos )] 2 i me c
2
i
i
写成波长: i h (1 cos )
me c
i c (1 cos )
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2014-11-3
第五章 逆Compton散射
||
(
d 1 d () d ( / 2) 1 1 )unpol [( ) pol ( ) pol ] r02 (sin 2 1) r02 (1 cos 2 ) d 2 d d 2 2
2014-11-3
第五章 逆Compton散射
6
§5.1 经典汤姆逊散射,散射截面
散射截面 与频率无关:但这结论仅对低频有效, h me c 2 0.511 MeV 对入射光子 ,必须考虑量子效应; 此外,对足够强的入射辐射场,电子相对论性振荡,偶 极近似失效。 线偏振光入射,散射出射光也是线 E 偏振的:
Erad e n }] [ 3 {( n ) ret c k r
0, 0 / 2, 1
out in,仅当h m0c 2 有效。 相干散射(弹性散射):
2014-11-3
第五章 逆Compton散射
7
§5.1 经典汤姆逊散射,散射截面
AGN统一模型
Seyfert 1: Optical Spectrum
2014-11-3
第五章 逆Compton散射
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§5.2 康普顿散射,克莱因-仁科公式
2 其中 h i / me c
26 2 T (1 2 ) ; 对 1 , 5
3 T 1 (log 2 1 / 2) 。 对 1 , 8
d , d
2014-11-3
第五章 逆Compton散射
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§5.1 经典汤姆逊散射,散射截面
非偏振光入射 :入射光的场强方向,在垂直于入射方 向的平面上随机取向。可看成两个相互独立的线偏振 波的迭加。所以散射波也可看成两线偏振波的叠加。 入射光的场强方向 ,在垂直于k 1 n 的平面上随机取向 。 在 的 n, k E 1 E 2垂直于 n, k的平面。 平面上, 在 0 2 范围中以等概率随机取 值,可看成两个相互独立的线偏 k /2 振波的迭加。 2
2014-11-3
第五章 逆Compton散射
9
§5.1 经典汤姆逊散射,散射截面
Seyfert 2
Optical spectrum of the Seyfert 2 Galaxy NGC 1068: Weak continuum (compared to Seyfert 1s); Narrow forbidden lines, 2 1 FWHM ~ few 10 km s ; No broad lines Absorption lines from underlying galaxy (mainly late-type giants).
Broad Line Region (BLR):
r ~ 0.01 − 0.1 pc, n ~ 1010 cm−3, v ~ few x 103 km s−1
Torus: r ~ 1 − 100 pc, n ~ 103 − 106 cm−3 Narrow Line Region (NLR): r ~ 100−1000 pc, n ~ 103 − 106 cm−3, v ~ few x 100 km s−1
散射截面:前后对称,
因为电子静止,响应各向同性。
unpol
d 8 2 ( )unpol d r0 pol d 3
即使入射辐射非偏,散射辐射也是部分偏振的。
I|| : I cos 2 : 1
1 cos 2 sin 2 2 I I || 1 cos 1 cos 2 I I ||
当入射光子频率极高(硬光子),受到电子散射的概率非 常小。定性说明:入射电磁波频率太高,电子的惯性使 它来不及响应,电子受迫振荡弱,所以散射小。
2014-11-3
2014-11-3
第五章 逆Compton散射
1
§5.1 经典汤姆逊散射,散射截面
当频率 的外来线偏振 平面电磁波投射到自由 电子上时,电子在电磁
波作用下作强迫振荡,
并不断向四面八方发出 该频率的次波。
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第五章 逆Compton散射
2
§5.1 经典汤姆逊散射,散射截面
假定电子振荡速度 v c ,则磁力远小于电力 E B ),所以电子运动方程: ( e B eE , m r eE sin t
h i me c 2 h E e (1) pi p pe ( 2)
2014-11-3
第五章 逆Compton散射
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§5.2 康普顿散射,克莱因-仁科公式
(1)2 / c 2 (2)2 ,并利用能量动量关系 Ee2 pe2 me2c 2 :
1 2 2 2 2 2 ( h m c h ) ( p p ) m i e i e c ( 3) 2 c 2 2 p p p p cos h / c i i i pi h i / c, p h / c
代入(3),可得:
0
假定电子振荡的振幅远小于波长,入射波在电子 运动范围内均匀。故电子振荡的偶极矩为:
e E0 d sin t m
2
2 e E0 d sin t 2 m
2 2d P 3 3c
一个振荡偶极子的辐射角分布及辐射功率为:
2 dP d 2 sin 3 d 4c
d dP / S d d
对入射线偏振波的微分散射截面为:
d e4 ( )线偏 2 4 sin 2 r02 sin 2 d me c
入射光子被散射到给定 方向单位立体角的概率
e2 13 其中,电子经典半径r0 2 . 82 10 cm 2 me c 1 d 8 2 2 2 d 2r0 (1 )d r0 T 6.65 10 25 cm 2 1