放射防护基础知识课件
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递次衰变是放射性核素通过多次衰变，才变为稳定性核素。在系列衰变过程中，在一定条 件下，母、子体存在暂态平衡和长久平衡的动态平衡。
3.3 常用的几种物理常数：
1） λ—衰变常数：单位时间内一个原子核的衰变几率。它是一个固定的值，与核素
的半衰期有关，它反映该 种核素衰变的快慢， λ值大半衰期短小衰变快，反之则慢。 λ以秒为量纲， λ=0.693/T1/2。
87Sr的同质异能素。
38
放射防护基础知识
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二、核衰变类型及规律：
2.11αα衰衰变变：：
程定定程。义义。：：放放射射性性核核素素的的核核自自发发地地放放出出αα粒粒子子变变为为另另一一种种新新核核素素的的过过
AA X
衰变式： 衰变式：
ZZ
A-4
Y+
Z-2
4 2
He
+ Qα
4
衰变特点： α粒子实际上是 He 原子，在空气中射程短，穿透力 衰变弱特，点但：电离α粒本子领实大际。上是 2 原子，在空气中射程短，穿透力
• 3）传能线密度：带电粒子在一种物质中电穿子运行动时方单向发位生长了改度变路，径上与电子碰撞粒
性核素。同位素中各天然含量的百分比称为同位素丰度， 如氧有三种稳定同位素16O、17O、18O，它们的同位素丰
度分别为99.756%、0.0039%、0.205%。
• 1.4 同质异能素：激发态寿命较长的原子核称为基态原
子核的同质异能素。其表示方法是在核素符号的质量素 A之后加写m，表示原子核处于亚稳定状态。如87mSr为
放射防护基础知识
第一节 放射性和放射性核素
• 一、原子结构
原子
原子核
1.1 原子组成：
原子由原子核和核外
绕行电子组成，原子核带正电、 电子带负电，电量相等
电子
因此原子本身不显电性。
• 1.2、原子核
1.2.1 原子核组成：原子核由质子(P)和中子(N)组成。
1.2.2 原子的重量：集中在核子上，用符号A表示,A称为原子核质量数。 即为原子所含质子数和中子数之和，质子的质量数（1.6002×10-
2）T1/2—半衰期：放射性核素的原子核数目衰变到原来一半所需时间。为此可根据
不同应用要求，选用合适半衰期核素，保证应用的合理性，经济投入的效益高。
T/1/2=0.693/ λ。
3）N=TN—oe平–均λt，寿对命某核：素放而射言性，核有素λ1 的的=放T衰衰射/l防变n变护2(很基规0础.早6律知9识，3，)=有随1.的时44衰间T1变延/2晚长，按寿指命数不规一律样衰，减往，往
防弱护，材但料电:一离张本纸领可大档。住α粒子,主要考虑内照射.
防2.护2 β材衰料变:一：张纸可档住α粒子,主要考虑内照射.
百度文库
2.2定β义衰：变有：三种类型即β-、 β+、电子俘获。母、子体核间只发生原 定子义序：数有的三增种减类（型中即子β和-、质子β+转、换电）子，俘不获改。变母其、质子量体数核。间只发生原 子衰序变数过的程增：减①（β-中是子核和内质中子子转变换为）质，子不，改即变z+其1质；量β+数、。电子俘获则 是到衰是到般（核最变核最图E内大C过内大表）质值程质值上：子 ，：子 ， 所原变形①变形给子为成β为成出核-中连中连的是从子续子续能核核，能，能量内外即谱即谱，中俘，z，都z-子获-放1在1在是射。变一。防能能指护为个②基量②量它础质电β知约β-约们识子-子1、的1、，/，3/β3最β处即+使处+大粒，z粒核，+能子谱1子内谱；量能线能一线。β量有量个有+③、分一分质一电电布峰布子峰子子可值可变值俘俘以P以P3获获从3,从一,一则零零
为中子，核外电子排列K层最近，被俘获的可能性最大，往往又称K俘获。
衰变特点：β粒子穿透能力较α强，但电离本领较α弱。
防护材料：有机玻璃、铝等低原子序数物质可有效阻挡贝塔射线
2.3 γ衰变
定义:原子核从较高能级跃迁到较低级时(基级)所发射的电磁辐射。
衰变过程：γ衰变不改变原子核组成，不产生新的核素，只发生能级跃迁。其衰变式为：
Am X
z
A
X+ γ
z
衰变特点： γ射线不带电，为极短的电磁波，穿透能力很强。 9%
防护材料:用混凝土、钡水泥、铅、铁等重物质屏蔽材料阻挡。
2.4、放射性核素衰变图
衰变类型表示方法α：以线条表示，γ 人们可以直观β 而方便地从β衰+变图上γ
看出某种核素的衰变类型
51Cr
24
91% EC 51V
23
放射防护基础知识
24g）,中子的质量数为(1.6249×10-24g),所有原子核的质量与12C原子
质量的1/12相比都非常接近一个整数, 12C原子质量的1/12的质量数
（ 1.66043×10-24g ），此值即为原子质量单位，以μ表示。
AX
Z
• 1.3、原子结构式
92
通常人们把质量数为A，质子数为Z，中子数为N的某种原子（X）标记为 原子结构式能清楚地表明某原放子射的防护组基成础知。识如238 U。
三、放射性核素衰变规律
3.1 单次衰变：各种放射性核素衰变时，放出射线和能量不同，衰变的速率也有快慢，
但各种放射性核素却有共同的衰变规律。对任何单一的放射性核素的原子核数目（N） 随时间（t）按指数规律衰减。衰变公式如下：N=N0e-λt
3.2数递式；中t次为：衰衰N变为变时经间t时。2828间R6真a衰正退应变用后2的282的R6公n原式子是核I=数Io目e2；–8148λtNPo0为t等于28o124时P的b 原子核数…目…，.λ. 为衰变常
核衰变图
EC（同β +）
γ（电磁波）
X（来源于核外的电子磁辐射）
4 He α
2
Z+1 β(中子变质子)
Z-1 β+(质子变中子)
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• 第二节射线与物质的相互作用
• 1.1 带电粒子与物质的相互作用：
• 1）电离和激发
x
e
e
•
电离
激发
轫致辐射
• 2)电离密度：带电粒子在入射物质的路径中，可形成一定数量的离子对，在单 位路径长度上形成的离子对数称为电离密度，单位是离子对数/厘米。
• 二、 放射性与放射性核素
• （一）、放射性核素
• 1.1 放射性衰变:原子核自发地衰变放出α射线、β射线、 γ射线的现象.
• 1.2 放射性核素:具有放出射线特性的核素（天然、人工)
• 1.3 同位素:在元素周期表中处于同一位置，质子数相同 中子数不同的核素，如1H、2H、3H。同位素不都是放射
3.3 常用的几种物理常数：
1） λ—衰变常数：单位时间内一个原子核的衰变几率。它是一个固定的值，与核素
的半衰期有关，它反映该 种核素衰变的快慢， λ值大半衰期短小衰变快，反之则慢。 λ以秒为量纲， λ=0.693/T1/2。
87Sr的同质异能素。
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二、核衰变类型及规律：
2.11αα衰衰变变：：
程定定程。义义。：：放放射射性性核核素素的的核核自自发发地地放放出出αα粒粒子子变变为为另另一一种种新新核核素素的的过过
AA X
衰变式： 衰变式：
ZZ
A-4
Y+
Z-2
4 2
He
+ Qα
4
衰变特点： α粒子实际上是 He 原子，在空气中射程短，穿透力 衰变弱特，点但：电离α粒本子领实大际。上是 2 原子，在空气中射程短，穿透力
• 3）传能线密度：带电粒子在一种物质中电穿子运行动时方单向发位生长了改度变路，径上与电子碰撞粒
性核素。同位素中各天然含量的百分比称为同位素丰度， 如氧有三种稳定同位素16O、17O、18O，它们的同位素丰
度分别为99.756%、0.0039%、0.205%。
• 1.4 同质异能素：激发态寿命较长的原子核称为基态原
子核的同质异能素。其表示方法是在核素符号的质量素 A之后加写m，表示原子核处于亚稳定状态。如87mSr为
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第一节 放射性和放射性核素
• 一、原子结构
原子
原子核
1.1 原子组成：
原子由原子核和核外
绕行电子组成，原子核带正电、 电子带负电，电量相等
电子
因此原子本身不显电性。
• 1.2、原子核
1.2.1 原子核组成：原子核由质子(P)和中子(N)组成。
1.2.2 原子的重量：集中在核子上，用符号A表示,A称为原子核质量数。 即为原子所含质子数和中子数之和，质子的质量数（1.6002×10-
2）T1/2—半衰期：放射性核素的原子核数目衰变到原来一半所需时间。为此可根据
不同应用要求，选用合适半衰期核素，保证应用的合理性，经济投入的效益高。
T/1/2=0.693/ λ。
3）N=TN—oe平–均λt，寿对命某核：素放而射言性，核有素λ1 的的=放T衰衰射/l防变n变护2(很基规0础.早6律知9识，3，)=有随1.的时44衰间T1变延/2晚长，按寿指命数不规一律样衰，减往，往
防弱护，材但料电:一离张本纸领可大档。住α粒子,主要考虑内照射.
防2.护2 β材衰料变:一：张纸可档住α粒子,主要考虑内照射.
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2.2定β义衰：变有：三种类型即β-、 β+、电子俘获。母、子体核间只发生原 定子义序：数有的三增种减类（型中即子β和-、质子β+转、换电）子，俘不获改。变母其、质子量体数核。间只发生原 子衰序变数过的程增：减①（β-中是子核和内质中子子转变换为）质，子不，改即变z+其1质；量β+数、。电子俘获则 是到衰是到般（核最变核最图E内大C过内大表）质值程质值上：子 ，：子 ， 所原变形①变形给子为成β为成出核-中连中连的是从子续子续能核核，能，能量内外即谱即谱，中俘，z，都z-子获-放1在1在是射。变一。防能能指护为个②基量②量它础质电β知约β-约们识子-子1、的1、，/，3/β3最β处即+使处+大粒，z粒核，+能子谱1子内谱；量能线能一线。β量有量个有+③、分一分质一电电布峰布子峰子子可值可变值俘俘以P以P3获获从3,从一,一则零零
为中子，核外电子排列K层最近，被俘获的可能性最大，往往又称K俘获。
衰变特点：β粒子穿透能力较α强，但电离本领较α弱。
防护材料：有机玻璃、铝等低原子序数物质可有效阻挡贝塔射线
2.3 γ衰变
定义:原子核从较高能级跃迁到较低级时(基级)所发射的电磁辐射。
衰变过程：γ衰变不改变原子核组成，不产生新的核素，只发生能级跃迁。其衰变式为：
Am X
z
A
X+ γ
z
衰变特点： γ射线不带电，为极短的电磁波，穿透能力很强。 9%
防护材料:用混凝土、钡水泥、铅、铁等重物质屏蔽材料阻挡。
2.4、放射性核素衰变图
衰变类型表示方法α：以线条表示，γ 人们可以直观β 而方便地从β衰+变图上γ
看出某种核素的衰变类型
51Cr
24
91% EC 51V
23
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24g）,中子的质量数为(1.6249×10-24g),所有原子核的质量与12C原子
质量的1/12相比都非常接近一个整数, 12C原子质量的1/12的质量数
（ 1.66043×10-24g ），此值即为原子质量单位，以μ表示。
AX
Z
• 1.3、原子结构式
92
通常人们把质量数为A，质子数为Z，中子数为N的某种原子（X）标记为 原子结构式能清楚地表明某原放子射的防护组基成础知。识如238 U。
三、放射性核素衰变规律
3.1 单次衰变：各种放射性核素衰变时，放出射线和能量不同，衰变的速率也有快慢，
但各种放射性核素却有共同的衰变规律。对任何单一的放射性核素的原子核数目（N） 随时间（t）按指数规律衰减。衰变公式如下：N=N0e-λt
3.2数递式；中t次为：衰衰N变为变时经间t时。2828间R6真a衰正退应变用后2的282的R6公n原式子是核I=数Io目e2；–8148λtNPo0为t等于28o124时P的b 原子核数…目…，.λ. 为衰变常
核衰变图
EC（同β +）
γ（电磁波）
X（来源于核外的电子磁辐射）
4 He α
2
Z+1 β(中子变质子)
Z-1 β+(质子变中子)
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• 第二节射线与物质的相互作用
• 1.1 带电粒子与物质的相互作用：
• 1）电离和激发
x
e
e
•
电离
激发
轫致辐射
• 2)电离密度：带电粒子在入射物质的路径中，可形成一定数量的离子对，在单 位路径长度上形成的离子对数称为电离密度，单位是离子对数/厘米。
• 二、 放射性与放射性核素
• （一）、放射性核素
• 1.1 放射性衰变:原子核自发地衰变放出α射线、β射线、 γ射线的现象.
• 1.2 放射性核素:具有放出射线特性的核素（天然、人工)
• 1.3 同位素:在元素周期表中处于同一位置，质子数相同 中子数不同的核素，如1H、2H、3H。同位素不都是放射