天然放射性
放射性污染的类型和处理方法
放射性污染的类型和处理方法放射性污染是指含有放射性物质的环境污染,它对人类和生态环境产生严重影响。
下面将分别介绍放射性污染的类型和处理方法。
一、放射性污染的类型:1. 天然放射性污染:天然放射性污染是由地球内部存在的放射性同位素释放而来的。
例如,土壤和岩石中的铀、钍和钾在自然放射性衰变过程中产生放射性污染。
2. 人为放射性污染:人为放射性污染是由人类活动引起的放射性物质的释放。
例如,核电厂事故、核武器试验和放射性医疗废物排放等。
二、放射性污染的处理方法:1. 积极物理隔离:通过使用特殊材料等方法,将放射性物质进行有效地物理隔离,以防止其辐射泄漏。
例如,在核电厂中,使用厚实的混凝土墙壁和屏蔽材料进行辐射阻挡。
2. 污水处理:对于放射性污水,可以使用不同的方法进行处理。
一种常见的方法是利用离子交换树脂,通过吸附和交换过程将放射性物质从水中去除。
3. 土壤修复:对于受到放射性污染的土壤区域,可以利用土壤修复技术进行处理。
一种常用的修复方法是土壤剥离,即将受到污染的上层土壤剥离掉,然后用新的土壤填补。
4. 食物治理:对于放射性污染的食物,可以使用不同的方法进行处理。
一种常见的方法是利用食品加工技术,如真空干燥、辐照灭菌等,有效减少或去除放射性物质。
5. 核废料储存:对于放射性核废料,需要进行安全的储存和处理。
目前,常用的方法是将核废料转移到专门的地下储存设施,例如深层地下储存设施,以确保放射性物质不会对环境和人类造成危害。
6. 辐射监测和防护:对于辐射源,需要进行定期的辐射监测和防护措施。
例如,在核电厂和医疗机构等场所,需要使用辐射计监测辐射剂量,同时采取适当的防护措施,如穿戴防护服等,确保工作人员的安全。
三、综上所述:放射性污染是一种严重的环境问题,涉及到人类和生态环境的健康。
为了有效处理放射性污染,我们可以采取积极的物理隔离、污水处理、土壤修复、食物治理、核废料储存以及辐射监测和防护等措施。
通过这些方法的综合应用,我们可以减少放射性物质的泄漏和散播,保护环境和人类健康的安全。
放射性种类
放射性种类放射性是指物质中存在放射性核素,这些核素能够通过放射衰变释放出射线或粒子的物理现象。
放射性物质在自然界中广泛存在,它们可以分为天然放射性和人工放射性两类。
天然放射性种类主要包括镭系、钍系和铀系核素,而人工放射性种类则主要包括人工放射性同位素。
天然放射性种类中最常见的是镭系、钍系和铀系核素。
镭系核素主要由镭-226和镭-228组成,它们的衰变产物包括氡和氡的子体,这些放射性核素被认为是最危险的天然放射性物质。
钍系核素主要包括钍-232和其衰变产物,其中钍-232是比较常见的,具有较长的半衰期。
铀系核素主要包括铀-238和其衰变产物,铀是地壳中含量较高的元素之一,能够长期放射性衰变。
人工放射性种类主要由人工合成的放射性同位素组成。
这些同位素在科研、工业、医疗和能源等领域得到广泛应用。
例如,铯-137是一种常见的人工放射性同位素,它广泛用于医学诊断、癌症治疗和食品辐射灭菌等方面。
钴-60是另一种常见的人工放射性同位素,广泛应用于工业无损检测、医学放射治疗和照明等领域。
放射性物质对人体健康具有潜在危害。
放射性同位素释放出的射线和粒子能够与人体细胞相互作用,导致细胞损伤和突变。
这可能会引发癌症、遗传突变和放射病等疾病。
不同的放射性核素具有不同的半衰期和生物学效应,因此对于不同的放射性物质需采取相应的防护措施。
为了保护人类和环境免受放射性物质的危害,国际社会制定了一系列放射性物质管理和控制措施。
例如,对于核电站和放射性物质运输等高风险活动,需要严格遵守国际核安全标准,确保安全措施得到有效实施。
此外,放射性废物的处理和处置也是一个重要环节,需要采取有效的技术和设施,确保废物不会对人体和环境造成危害。
在日常生活中,我们也可以通过一些简单的方法降低接触放射性物质的风险。
首先,避免长时间接触放射性源,减少辐射暴露的时间。
其次,保持距离,尽量远离放射性源,减少暴露剂量。
此外,通过加强室内通风、适当清洁等方式,减少人体内放射性物质的累积。
放射性的基础知识
一、放射性1、放射性核衰变核衰变:有些原子核不稳定,能自发地改变核结构,这种现象称为核衰变;放射性:在核衰变过程中总是放射出具有一定动能的带电或不带电的粒子,即α、β、γ射线,这种现象称为放射性;天然放射性:天然不稳定核素能自发放出射线的特性;人工放射性:通过核反应由人工制造出来的核素的放射性。
2、放射性衰变的类型①α衰变:不稳定重核(一般原子序数大于82)自发放出4He核(α粒子)的过程;α粒子的质量大,速度小,照射物质时易使其原子、分子发生电离或激发,但穿透能力小,只能穿过皮肤的角质层②β衰变:放射性核素放射β粒子(即快速电子)的过程,它是原子核内质子和中子发生互变的结果;负β衰变(β-衰变):核素中的中子转变为质子并放出一个β-粒子和中微子的过程。
β-粒子实际上是带一个单位负电荷的电子。
β射线电子速度比α射线高10倍以上,其穿透能力较强,在空气中能穿透几米至几十米才被吸收;与物质作用时可使其原子电离,也能灼伤皮肤;正β衰变(β+衰变):核素中质子转变为中子并发射出正电子和中微子的过程;电子俘获:不稳定的原子核俘获一个核外电子,使核中的质子转变成中子并放出一个中微子的过程。
因靠近原子核的K层电子被俘获的几率大于其他壳层电子,故这种衰变又称为K 电子俘获;③γ衰变:原子核从较高能级跃迁到较低能级或者基态时所发射的电磁辐射;γ射线是一种波长很短的电磁波(约为0.007~0.1nm),穿透能力极强,它与物质作用时产生光电效应、康普顿效应、电子对生成效应等;3、放射性活度和半衰期①放射性活度:单位时间内发生核衰变的数目;A—放射性活度(s-1),活度单位贝可(Bq),其中1Bq=1s-1,1贝可表示1s内发生1次衰变;N—某时刻的核素数;t—时间(s);λ—衰变常数,放射性核素在单位时间内的衰变几率;②半衰期(T1/2):放射性核素因衰变而减少到原来的一半所需时间;4、核反应:用快速粒子打击靶核而给出新核(核产物)和另一粒子的过程称为核反应;方法:用快速中子轰击发生核反应;吸收慢中子的核反应;用带电粒子轰击发生核反应;用高能光子照射发生核反应;二、照射量和剂量1、照射量dQ——γ或x射线在空气中完全被阻止时,引起质量为dm的某一体积元的空气电离所产生的带电粒子(正或负)的总电量值(C,库仑);x——照射量,国际单位制单位:库仑/kg,即C/kg伦琴(R),1R=2.58×10-4C/kg伦琴单位定义:凡1伦琴γ或x射线照射1cm3标准状况下(0℃,101.325kPa)空气,能引起空气电离而产生1静电单位正电荷和1静电单位负电荷的带电粒子;2、吸收剂量:在电离辐射与物质发生相互作用时单位质量的物质吸收电离辐射能量的大小;D——吸收剂量;——电离辐射给予质量为dm的物质的平均能量;吸收剂量D的国际单位为J/kg,专门名称为戈瑞,简称戈,用符号Gy表示:1Gy=1J/kg拉德(rad) 1rad=10-2Gy吸收剂量率(P):单位时间内的吸收剂量,单位为Gy/s或rad/s3、剂量当量(H):在生物机体组织内所考虑的一个体积单元上吸收剂量、品质因数和所有修正因素的乘积,H=DQND——吸收剂量(Gy);Q——品质因数,其值决定于导致电离粒子的初始动能,种类及照射类型;N——所有其他修正因素的乘积,通常取为1;剂量当量(H)的国际单位J/kg,希沃特(Sv),1Sv=1J/kg雷姆(rem),1rem=10-2Sv剂量当量率:单位时间内的剂量当量,Sv/s或rem/s;4、第二节环境中的放射性本节要求:了解环境中放射性的来源,放射性核素在土壤、水、大气等环境中的分布,了解放射性核素对人体的危害及内照射概念。
《核物理》 岩石的天然放射性特征
矿物名称 铝土矿 蒙脱石 高岭石 伊利石 白云母 绿泥石
钾(%)
<0.16 0.42 4.5 7.9~9.8 <0.05
铀(ppm) 3~30 2~5 1.5~3 1.5
钍(ppm) 10~130 14~24 6~19
<0.01
《1)核粘物土理岩基础》
为什么说生油粘土岩具有相当的放射性?
¡ 生油的粘土岩的粘土矿物主要以蒙脱石和伊利石 为主,其本身放射性和吸附能力使其具有一定的 放射性;又由于富含有机质,有利于放射性物质 的沉积,因此具有相当的放射性。
¡高岭石:化学式Al4[Si4O10][OH]8,常 出现在陆相沉积中,本身不含放射性元 素。由于其对放射性物质吸附能力差, 对粘土岩的放射性贡献较小。
《2、核沉物积理岩基中础的》天然放射性核素分布
铀、钍含量单位用—μg/g(g/t),记作ppm 钾含量单位用—0.01g/g,记作%
粘土矿物的铀、钍、钾含量
234U:丰度0.006%, 235U:丰度0.72%,与238U共生在一起,核燃料 238U:丰度99.275%,在反应堆中受中子轰击生成239Pu(钚)
钍(Z=90):银白色金属,不易氧化,钍在自然界中有
6个同位素,丰度最高的只有232Th,其它几个同位素的丰 度很低。金属钍的密度为11.0g/cm3, 未广泛应用
的,其物质组成与变质前的岩石直接相关,其体积占 地壳总体积的26.5%。
《1、核地物层理中基的础岩》石及矿物
2)岩浆岩:
¡ 岩浆岩主要分布在地层深处,其体积占地壳总体 积的64.5%。
¡ 岩浆岩矿物种类繁多,主要矿物:石英(12%)、 长 石 ( 59% ) 、 角 闪 石 及 辉 石 ( 17% ) 、 云 母 (4%)、橄榄石、霞石、石榴石、磁铁矿、磷灰 石(共8% )等。其余矿物只占1%。
第三章天然放射性与人工放射性
外旅行等所接受的辐射照射。
• 对核工业以外的人为活动引起的公众照射尚 缺乏系统的研究
2) 公众照射
从已有的一些研究结果看来,有两点是值得引起大家注意 的: • 人们普遍认为公众照射主要来自核工业,而实际上核工业
对公众产生的照射远低于人们日常生活中习以为常的某些
2) 公众照射
– 2)乘汽车引起公众照射集体剂量减小
– 由于水泥路面和柏油路面辐射剂量率是天然材
料路面的0.85,且汽车内辐射剂量率是 附近
田野的0.67,根据旅客周转量和汽车平均车速 推算,全国居民在1988 年乘汽车减 小的集体 剂量约1.6×102人· Sv。
2) 公众照射
– 3)乘船引起公众照射集体剂量减小
3
• 放射性气体在空气中的数量随本地区的铀和钍的含量而定。 • 在同一地区,气候条件将大大地影响这些气体的浓度。通常 室内的水平比室外高。室内水平由建筑材料和通风率决定。 在矿山和地下洞穴浓度都很高。氡和钍射气及其衰变产物的 放射性对人体将产生内、外照射。
• 从某些建筑材料中释放出来的氡气使有些地区室内氡气含量
6)
表 2 我国居民天然辐射造成的平均年有效剂量 射 线 源 电离 宇宙射线 中子 外照射 陆地 辐射 氡及其短寿命子体 钍射气及其短寿命子体 内照射
40
平均年有效剂量(Sv) 电离成分 中子 260 57 540 916 185 170 170 2298
K
其它核素 总 计
自从有人类以来一直受天然辐射源
过高,已引起人们的关注。
4) 水中的放射性
• 水中的放射性产物随水源的类型而定。
– 例如,海水中含有大量的40K。
– 许多天然泉水中含有相当数量的铀、钍和镭等放射性 元素。由于雨天从空气中收集放射性物质,地面水收 集存在于岩石和土壤中的放射性,因此可以说几乎所
天然放射性元素化学
第3章天然放射性元素化学3.1 概述凡具有放射性的核素称为放射性核素。
全部由放射性核素核素所组成的元素称为放射性元素。
放射性元素分为天然放射性和人工放射性元素两Tc和大类包括从84号元素(Po)到112号元素以及43Pm共30个。
61天然放射性元素是指在自然界中存在的放射性元素,它们是Po、85At、86Rn、87Fr、88Ra、89Ac 、84Th、91Pa和92U等9个元素。
90人工放射性元素是指通过人工核反应生成的放射元素,包括周期表中U以后的93号元素Np至111号元素Tc和61Pm等。
以及43自然界还存在一些不属于天然放射系而半衰期很长的放射性核素:40K、87Rb;由天然核反应生成的放射性核素:3H、14C等。
自然界中存三个天然放射系:母体:238U (4n+2)铀系,T1/2:4.468×109a;母体:235U(4n+3)锕系,T1/2:7.038×108a;母体:232Th(4n)钍系, T1/2:1.41×1010a。
母体:237Np( 4n+1)镎系,为人工放射系, T1/2:2.14×106a。
地球年龄:约4.5×109a放射系衰变规律无射气存在7 4209Bi 237 Np Np 系220Rn 6 4208Pb 232 Th Th 系219Rn 7 4207Pb 235U Ac 系222Rn 8 6206Pb 238U U 系衰变链中的射气衰变次数α β终止核素起始核素放射系名称放射性衰变的时间规律放射性核素A 放出粒子x 转变成稳定核素B :例 为了使226Ra 的量衰变掉1/100,需要多长时间?T Ra =1602axB A +→teN N λ-=0teA A λ-=0λλ693.02ln 21==T解:未衰变量为1-1/100=0.99=23.26a0tN N e λ-=0t N e N λ-=0ln N t N λ=-8111ln 0.997.3101.3710t s -⨯=-=⨯⨯放射性衰变平衡的建立由母体衰变生成的子体核素常常也是放射性的3,2,122,2111,21N N N T T −−→−−−→−λλ()t t e e N N 210,11212λλλλλ----=()t t e e A A 210,11222λλλλλ----=1 当长期平衡例 有一铀矿样品,测得其中含238U1g ,含226Ra3.59×10-7 g ,问该矿石中铀与镭是否平衡? 12λλ〉〉()t e N N 210,1212λλλ--=()t eA A 210,12λ--=2211N N λλ=21A A =解:当铀与镭达到平衡后,它们的活度相等。
食品的放射性污染及其预防
食品的放射性污染及其预防食品放射性污染是指食品吸附或吸收了外来的(人为的)放射性核素,使其放射性高于自然放射性本底,称为食品的放射性污染。
(一)食品天然放射性核素食品中天然放射性核素是指食品中含有的自然界本来就存在的放射性核素本底。
由于自然界的外环境与生物进行着物质的自然交换,因此地球上的所有生物,包括食物在内都存在着天然放射性核素。
天然放射性核素有两个来源,一是来自宇宙射线,它作用于大气层中稳定性元素的原子核而产生放射性核素,这些核素有14C、3H、35S 等;另一方面来自地球的辐射,这部分核素有铀系、钍系、及锕系元素及加40K、87Rb 等。
(二)食品放射性污染的来源1.核爆炸试验一次空中的核爆炸可产生数百种放射性物质,包括核爆炸时的核裂变产物、未起反应的核原料以及弹体材料和环境元素受中子流的作用形成的感生放射性核素等,统称为放射性尘埃。
其中颗粒较大的可在短期内沉降于爆炸区附近地面,形成局部放射性污染;而颗粒较小者可进人对流层和平流层向大范围扩散,数月或数年内逐渐的沉降于地面,产生全球性污染。
含大量放射性核素的尘埃可以污染空气、土壤和水。
土壤污染放射性核素后,可进入植物使食品遭受污染。
2.核废物排放不当核废物一般来自核工业中的原子反应堆、原子能工厂、核动力船以及使用人工放射性核素的实验室等排放的三废。
对核废物的处理,有陆地埋藏和深海投放两种方式。
陆埋或向深海投弃固体性废物时,如包装处理不严或者贮藏废物的钢罐、钢筋混凝土箱出现破痕时,都可以造成对环境乃至对食品的污染。
3.意外事故核泄漏1957 年英国温次盖尔原子反应堆发生事故,使大量放射性核素污染环境,影响到食用作物及牛奶。
1988 年前苏联地区切尔诺贝利核电站发生重大事故,大量的放射性沉降灰飘落到东欧和北欧一些国家,污染了土壤、水源、植物和农作物。
事后,瑞典国家食品管理局和其他的官方机构分析了瑞典全部食品,发现食物中137Cs(铯)活性与当地放射性沉降的剂量间呈密切的正相关。
天然放射性
概念:天然放射性是指天然存在的放射性同位素,能自发地放射出射线的属性。
发现过程:1896年,法国物理学家贝勒耳(Beequerel)发现铀(U)的化合物能使附近包在黑纸里的照相底片感光,从而推断出铀可以不断的自动放射出某种看不见的、穿透力相当强的射线。
后来经过物理学家的共同努力,发展了这一研究结果。
现在知道原子序数在84以上的所有元素都有天然放射性,小于此数的某些元素如碳、钾等也有这种性质。
衰变模式:常见衰变模式有α衰变、β衰变、γ衰变、电子捕获、中子衰变、自发裂变(又称自发分裂)等。
衰变时放出的能量称为衰变能量。
元素:原子序数在83(铋)或以上的元素都具有放射性,但某些原子序数83以下的元素(如锝)也具有放射性。
比较:
说明电离本领和贯穿本领之间的关系:α粒子是氦原子核,所以有很强的夺取其它原子的核外电子的能力,但以损失动能为代价换得原子电离,所以电离能力最强的α粒子,贯穿本领最弱;而γ光子不带电,只有激发核外电子跃迁时才会将原子电离,所以电离能力最弱而贯穿本领最强。
天然放射现象
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02
天然放射现象的应用领域
放射性同位素在医学中的应用
放射性同位素在医学中的应用
• 放射性同位素广泛应用于诊断和治疗疾病 • 例如:放射性碘治疗甲状腺癌、放射性核素骨扫描诊断 骨转移等
放射性同位素在医学中的优势
• 放射性同位素具有高度的灵敏性和特异性 • 可以准确地定位病变部位,提高治疗效果 • 放射性同位素治疗副作用较小,病人耐受性好
天然放射现象概述
01
天然放射现象的基本概念
天然放射现象的定义与原理
天然放射现象是指原子核自发地释放出射线
• 原子核不稳定,会自发地发生衰变 • 衰变过程中释放出能量,表现为射线 • 射线包括阿尔法射线、贝塔射线、伽马射线等
天然放射现象的原理
• 原子核衰变遵循一定的规律 • 衰变过程中,原子核的能量降低,转化为射线 • 射线的能量与原子核的衰变类型和衰变概率有关
天然放射现象的历史与研究现状
天然放射现象的历史
• 1896年,贝可勒尔发现天然放射现象 • 1902年,卢瑟福提出原子核模型 • 1911年,居里夫人发现镭和钋元素
天然放射现象的研究现状
• 目前已知的天然放射现象有几十种 • 对天然放射现象的研究广泛应用于医学、工业、农业等领域 • 天然放射现象的研究仍在不断深入,为人类社会的发展做出贡献
天然放射现象的种类与特点
天然放射现象的种类
• 阿尔法衰变:原子核释放出阿尔法射线,变成另一种原子核 • 贝塔衰变:原子核释放出贝塔射线,变成另一种原子核 • 伽马衰变:原子核释放出伽马射线,变成另一种原子核
天然放射现象的特点
• 自发性强:原子核衰变是自发进行的,不受外界条件影响 • 衰变概率与原子核性质有关:不同元素的原子核衰变概率不同 • 射线能量与原子核性质有关:不同元素的原子核释放的射线能量不同
天然石头有辐射吗
天然石头有辐射吗
天然石头中有一些可能含有放射性物质,例如铀、钍和钾等。
这些放射性元素会自然衰变,并释放出一些辐射。
然而,普通天然石头通常不会散发出足够的辐射量以对人体健康产生直接影响。
大多数天然石头中的辐射水平相对较低,不会对人们的健康构成威胁。
然而,一些稀有的石头,如钍矿石、花岗岩和黑曜石,可能含有更高水平的放射性物质,因此在处理和使用这些石头时需要采取适当的预防措施。
同时值得注意的是,对于经过人工处理和改良的天然石头,例如经过特殊加工的花岗岩台面,其放射性水平通常被控制在安全范围内。
如果你对某种天然石头的辐射水平有疑问,最好咨询专业的地质学家或石材供应商,了解其辐射水平以及使用时的注意事项。
第五讲 放射性 衰变1
以走几十米远,而碰到几毫米厚的铝片就不能穿过了; γ射线本质上是一种波长极短的电磁波,穿透力极强,能穿过厚的混
凝土和铅板。
3.衰变方程举例: (1)α 衰变:23982U→23940Th+42He (2)β 衰变:23940Th→23941Pa+-01e.
m
m
A. 4
B. 8
答案 C
m C.16
m D.32
四、放射性的应用: 放射性的应用主要表现在以下三个方面:一是利用射线的电离作
用、穿透能力等特征,二是作为示踪原子,三是利用衰变特性. 1、利用射线的特性 ①α射线:α射线带电量较大,利用其能量大、电离作用强的特性可 制成静电消除器等。 ②β射线:利用β射线可穿过薄物或经薄物反射时,由透射或反射后 的衰减程度来测量薄物的厚度或密度。 ③γ射线:由于γ射线穿透能力极强,可以利用γ射线探伤,也可以 用于生物变异,在医学上可以用于肿瘤的治疗等。
答案 B 【解析】由三种射线的本质和特点可知,α射线贯穿本领最弱,一 张黑纸都能挡住,而挡不住β射线和γ射线,故A正确;γ射线是 伴随α、β衰变而产生的一种电磁波,不会使原核变成新核.故B 不正确;三种射线中α射线电离作用最强,故C正确;β粒子是电 子,来源于原子核,故D正确。
【例 2】 原子核23892U 经放射性衰变①变为原子核23490Th,
二、衰变:
1.放射性衰变:放射性元素是不稳定的,它们会自发地蜕 变为另一种元素,同时放出射线,这种现象为放射性衰变。
2.衰变形式:常见的衰变有两种,放出α粒子的衰变为α 衰变,放出β粒子的衰变为β衰变,而γ射线是伴随α射线或 β射线产生的。
天然放射现象衰变
(C) β ,α ,γ 。 (D) β ,γ , α 。
两种放射线探测方法:(1) 通过云室观察粒子的轨迹; (2)通过盖革管观察。
威尔逊云室示意图
盖革管
练习
1. 为什么说放射性表明原子核是有内部结构的?
2. 钍
元素发生一次α衰变后,变成了什么元素?
写出衰变方程式。
3. 什么是半衰期?
4. 将α ,β ,γ 三种射线按电离能力递增顺序排列应
该是
(B)
(A) α ,β ,γ 。 (B) γ ,β , α 。
天然放射现象衰变
2020/8/18
一、天然放射现象 如图所示,放射性元素发出的射线,在垂直穿过真空 磁场时分成三束:
中间一束是不带电的,另两束分别带正负电荷,这 三种射线分别是 ,, 射线。
人们把物质能够发射射线的性质叫做放射性。 具有放射性的元素叫做放射性元素。 元素自发地放出射线的现象叫做天然放射现象。
很弱
光速
很强
很弱
三、放射性元素的衰变 原子核由于自发地放射出某种粒子而转变为新核的 变化,叫做原子核的衰变。 放出α粒子的衰变叫做 α衰变。 放出粒子的叫做 β衰变。 铀238 的衰变方程:
大量观察表明,核在衰变的过程中电荷数质量数 都是守恒的。
四、半衰期
放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间, 叫做这种元素的半衰期。
实验证明,放射性元素的半衰期与它所处的物理状 态和化学状态无关。
222Rn 衰变 218Po ,半衰期 3. 8 天。
226Ra 238U
222Rn ,半衰期 1.62×103 年 。 234Th ,半衰期 4. 5 ×109 年。
五、放射性的探测
放射性元素α、β、γ射线都是看不见的射线,但可以根 据它与其他物质作用时产生的一些 现象来探知放射线的存 在。
天然花岗岩放射性辐射强度划分等级
天然花岗岩放射性辐射强度划分等级
我国把天然饰面石材按放射性辐射强度划分为三个等级(类别):
A类石材
装修材料中天然放射性核素镭-226、钍-232、钾-40的放射性比活度同时满足IRa<1.0和1^1.3要求的为A类装修材料。
A类装修材料产销与使用范围不受限制。
B类石材
不满足A类装修材料要求但同时满足IRa<1.3和Ir<1.9要求的为B类装修材料。
B类装修材料不可用于I类民用建筑的内饰面,但可用于I类民用建筑的外饰面及其他一切建筑物的内、外饰面。
C类石材
不满足A、B类装修材料要求但满足Ir<2.8要求的为C类装修材料。
C类装修材料只可用于建筑物的外饰面及室外其他用途,须限制其销售,也就是说C类石材只可户外了。
至于Ir>2.8的石材就只能用于路基、涵洞、水坝、海堤和深埋地下的管道工程等远离人们生活的场所。
天然放射现象名词解释
天然放射现象名词解释
天然放射现象是指自然界中存在的放射性物质,在不受人为干预的情况下,自行发射出辐射的过程。
这种辐射可以来自于物质内部的原子核,也可以来自于物质与物质的接触过程中。
天然放射现象在科学研究中有着广泛的应用。
例如,在医学领域中,可以通过检测人体内的放射性物质来了解其健康状况;在地质学中,可以通过检测天然放射性物质来了解地质构造和矿产资源的情况;在环境保护中,可以通过监测天然放射现象来了解环境中放射性物质的分布和变化。
除了科学研究外,天然放射现象也有着广泛的应用于日常生活中。
例如,在核能领域中,可以通过利用天然放射现象产生的能量来制造核能反应堆;在医学影像学中,可以通过检测放射性物质发出的辐射来制作CT扫描和MRI等成像技术。
尽管天然放射现象在科学研究和应用领域都有着重要的价值,但也存在着一些挑战和问题。
例如,天然放射现象的探测和测量难度较高,需要使用特殊的设备和技术;此外,由于天然放射现象产生的辐射具有一定的放射性,对人类和环境的影响也较大,需要采取相应的环境保护措施。
因此,对天然放射现象进行深入的研究和了解,有助于更好地认识自然界,推动科学技术的发展,同时也需要采取有效措施来保护人类和环境的安全。
室内辐射源
室内辐射源
室内辐射源指的是在室内生活和工作环境中产生的辐射物质或设备,可能对人体健康产生影响的源头。
常见的室内辐射源包括:
1. 天然放射性物质:如土壤、建筑材料(如石棉、花岗岩、大理石等)中的放射性元素(如铀、钍、钾)会释放出辐射。
2. 家居装修材料:一些家居装修材料,如墙体涂料、地板、瓷砖等,可能含有放射性元素。
例如,某些装修材料中含有放射性核素氡、氡子体和氡子体的衰变产物。
3. 家用电器:部分家用电器,尤其是老旧设备,可能会释放电磁辐射。
例如,微波炉、电视、电冰箱、电脑等。
4. 娱乐设备:娱乐设备如电子游戏机、电子娱乐器材等可能也会释放辐射。
5. 电磁辐射源:室内还可能存在电磁辐射源,如无线路由器、手机、无线电话等电子设备会产生电磁波辐射。
6. 射线源:一些特殊行业或实验室中使用的射线源,如放射性同位素、射线治疗设备等可能存在于室内。
对于这些辐射源,长期接触可能对人体健康造成一定影响,如辐射过高可能导致细胞损伤、突变、癌症等。
因此,需要通过合理装修、定期检测和采取防护措施来减少对人体的危害。
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Perom中ptesi微gnal子2事例信号阈:值1能.8 量MeV
对应可观测能量 1.022 MeV
e p e n
e p e n
Capture on H or Gd, Delayed signal, 2.2, 8 MeV
正电子能谱就是中微子能谱平移0.8 MeV
Pee
1 sin2
213
sin 2
m312 L 4E
cos4 13
sin 2
212
sin 2
m212 L 4E
假定sin2213=0.1, E=4 MeV
如果发生振荡:1)事例总数(比无振 荡预期值)减少;2)能谱变形
对能谱平均后,近点减少~0.2sin2213, 远点减少~0.8sin2213。如果sin2213=0.01 ,只用总数,需要观测到0.6%的减少。
6 MeV判选误差(假定1%能量标度误差)
40ton 20ton
我们能够容忍的极限
42.5cm
❖ 矿物油(白油)~5屏0c蔽m层
不闪烁,使光源远离PMT
屏蔽PMT玻璃、钢罐的放射性
,,
III
材料兼容性好
PMT表面到液闪应至少>15cm
反射板
❖ 探测器内上下采用反射板,是大亚湾实验的 创新设计。
1900m
1500m
实验整体方案
总共有8个中心探测器,
位于三个实验大厅:
500m
两个近点探测器分别测 量两组反应堆,各放置 2个中心探测器模块
远点探测器位于振荡极 大点2公里处,放置4个 中心探测器模块
360m
8个模块全同(远近相 对测量抵消误差)
地下实验大厅
RPC
Antineutrino detector
Water Cherenkov
Oil Buffer Gamma Catcher
20 t Gd-LS
RP C
Reflective panel
反应堆中微子能90谱/天/与模块事例率
Peak at ~4 MeV 650/天/模块
640/天/模块
反衰变反应:
e p e n
每模块20吨靶质量
大亚湾实验的物理目标反是应测堆量中sin微22子13振到荡0.01(90% C.L.)
Mineral oil Liquid Scint.
Calibration system
~ 12% / E1/2
20-t Gd-LS 3.1m acrylic tank
4.0m acrylic tank
Steel tank
5m
5m
e 液e 闪2探 测反应堆中微子
e p e n
n Gd Gd* Gd s (8MeV)
可见光光子
中子
中微子
正电子
MeV 伽马平均自由程~20cm
白油 液闪 掺钆液闪
为什么要三层结构?
❖ 白油屏蔽层减少天然放射性本底
不锈钢外罐、PMT玻璃等 50cm能减少20倍。 如果不加屏蔽层,需要做顶点判选去除放射性本底
❖ 需要高的顶点重建精度,更多的PMT ❖ 顶点拟合带来的fiducial volume误差大,且不易确定
(μs)
精确测量13的关键系是统控误制差系统误差 ❖ 远点三年数据统计误差为0.2% (20吨靶质
量/模块)
❖ 系统误差主要来自反应堆、探测器系统误 差、本底减除
反应堆误差~0.1% 本底减除误差 0.1-0.3% 探测器系统误差
❖靶质量误差 0.2-0.3% ❖能量判选误差 0.2-0.3% ❖时间判选误差 < 0.1%
Neutron emission by muon capture on C, O
❖ 偶然符合本底
Positron-like signal (Singles, <100 Hz)
❖Natural radioactivity (PMT, Rock, Steel Vessel, 来源:L宇S宙, …线,<5天0 H然z放) 射性
Capture on H
Capture on Gd
快慢信号符合可以极中大微地去子除事偶例然符信合号本底:。符合时间
• 天然放射性设计值100 Hz,远点中微子事例0.001 Hz • 符合时间窗可取为1-200微秒
在10-150微秒内可用指数函数很好地描述。
中子在钆上的俘获时间,~30微秒
俘获时间的上升沿放大图
减少PMT约40% (需要覆盖的面积 91m2 55m2) 机械结构更简单 z向能量响应更均匀 ESR反射膜~99%镜反射率
❖ 9Li/8He (关联本底本)底
-n cascade, Prompt: , Delayed: n
❖ “快中子” 本底 (关联本底)
Energetic neutrons produced by muon, Prompt: recoil proton, Delayed: thermalized neutron
inefficiency
Inefficiency较大,事例时时间间不判准选可能In会e带ff来ic一ie点c误y差
0.1% Gd
> 200 s cut: Ineff.=1.7% > 100 s cut: Ineff.=6.5%
(μs)
inefficiency
<1 s cut: Ineff.=0.24% <2 s cut: Ineff.=1%
❖Muon, cosmogenic isotopes, etc
最小离子化 200 MeV/m 大亚湾 ~3% Shower muon.
S宇ho宙wer线muo子n能产生大量的中子与长寿命同
位素(占总数的50-80%),因此希望在Shower之后反符合较长时间,
确定靶质量
降低探测效率误差
中心探测器结构
❖ 三层结构的同心圆柱体
靶层: 20 ton (0.1% Gd LAB-based LS)
ห้องสมุดไป่ตู้
集能层: 20 ton (LAB-based LS) 屏蔽层 : 40 ton (mineral oil)
❖ 192个低本底8-in光电倍增PMT管
❖ 上下加反射板
❖ 普Ca通ptur液e on闪H 层减少伽马能量泄露,减少 Inefficiency,C减aptu少re on能Gd量判选误差
❖ ❖
提高中子探测效率,减少误差集能层厚度
由于cut处相对平滑,能量精度影响并不大
II
42.5 cm Inefficiency 9%
0 cm (换成靶物质) Inefficiency 25%