放射性基础知识
放射性基础知识
3．β＋衰变 放射性核素的原子核放出正电子变为原子序数 减1、质量数相同的核素的过程称为β＋衰变。β＋衰 变可以被看做母核中的一个质子转变为中子，同时 放出正电子和中微子的结果。能发生β＋衰变的都是 人工放射性核素。
A Z
X Y β v E
A Z 1
核技术应用与辐射防护
衰变 衰变
A
母体
B
一代子体
C
二代子体 核技术应用与辐射防护
§1.2 放射性核素的衰变类型与衰变纲图
1.2.1 衰变类型
1．α衰变 放射性核素的原子核放射α粒子而变为另一种核素的原 子核的过程为α衰变。α衰变可以表示为
A Z
X
A 4 Z 2
Y E
其中X为母体，Y为子体，E为从母体变为子体所放出的能量 （衰变能）。
27 13
Al( , P)30 Si 14
28 14
31 Si( , P)15 P
39 19
K( , P)42 Ca 20
27 13
Al( ,2P)29 Al 13
核技术应用与辐射防护
6．内转换 处在激发态的原子核把激发能直接授予核外某一个电子， 使它脱离原子核束缚而成为自由电子的过程称为内转换，这 个发射出来的电子称为内转换电子。
E 核
内转换电子与β粒子存在显著差别，前者能量是分立 的、单色的，后者是连续的。这一点可以用来测量核的能 级。
核技术应用与辐射防护
Ra 1.3810 s
11 1
Ag 4.73410 s
3 1
核技术应用与辐射防护
（2）半衰期（Half Life）T1/2 半衰期T1/2的定义为：特定能态的放射性核素的核数目 衰减一半所需时间的期望值，即放射性母体原子核数目衰 减至原来数目的一半所需要的时间。根据
放射性物质基础知识
关于放射性物质基础知识（α、β、γ射线）一、放射性元素有些元素能够自发地从不稳定的原子核内部放出粒子或射线（如α、β、γ射线等），同时释放出能量，最终衰变形成稳定元素，这种性质称为放射性，这类元素称为放射性元素。
在元素周期表上，原子序数大于 83 的元素都是放射性元素，83 以下的元素中只有锝（Tc，原子序数 43）和钷（Pm，原子序数 61）是放射性元素。
放射性元素可以分为天然放射性元素和人工放射性元素。
天然存在的放射性元素只有钋、氡（气体）、钫、镭、锕、钍、镤和铀，其中铀和钍最为常见；人工放射性元素是通过核反应人工合成的元素，如锝、钷和原子序数大于 93 的元素，比较出名的就是锝（用于医疗）和钚（用于核工业）。
二、放射性同位素同位素是同一元素的不同种原子，它们具有相同的质子数，但中子数却不同。
例如原子序数为 1 的氢就有三种同位素，分别是氕（H）、氘（D）、氚（T），它们的原子内都只有一个质子，但分别有 0、1、2 个中子。
在自然界，H 占氢元素的 99.98%，D 占 0.016%，T 主要通过人工合成（自然界里极微量的 T 是宇宙射线与上层大气间作用，通过核反应生成的）。
这三种同位素里，T 具有放射性。
碳（C）在自然界有 3 种同位素，它们是 C-12，C-13，C-14，其中 C-14 具有放射性（占碳元素的百万分之一），可以用来测文物年代。
钾（K）在自然界也有 3 种同位素，它们是 K-39，K-40，K-41，其中 K-40 具有放射性（占钾元素的 0.01%，它是岩石和土壤中天然放射性本底的重要来源之一。
铀（U）在自然界同样有 3 种同位素，它们是 U-234（0.005%），U-235（0.720%），U-238（99.275%），它们都具有放射性。
同位素分为稳定同位素和放射性同位素，它们按一定的比例在自然界存在。
碳和钾虽然有天然的放射性同位素，但含量极少，所以这两种元素不被认为是放射性元素。
放射性基础知识及工业辐射安全防护培训
1.内照射 放射性物质通过食入、吸入、经过皮肤表面深入等途径进入人体内。 2.外照射 体外源的照射。对于X射线、 γ射线，由于其特性，主要考虑外照射所带来的危害。
(五 ) 辐射效应 辐射效应：辐射照射人体后可以引起人体发生某些生物学效应，称之为辐射效应。 分类：分为躯体效应和遗传效应。
*
（六）放射源、射线装置的分类
1.分类原则 由于放射源的应用领域广泛，活度的变化范围很大，高活度源能在短期内对人体产生严重的确定性效应，而低活度源不可能产生这种效应。所以必须有一个放射源分类系统，才能将放射源的安全管理与辐射风险联系在一起，作为与放射源安全和保安等许多相关活动的一个基础。
*
*
放 射 源 分 类 表（常用） 核素名称 I类源 II类源 III类源 IV类源 V类源 （贝可） （贝可） （贝可） （贝可） （贝可） Am-241 ≥6×1013 ≥6×1011 ≥6×1010 ≥6×108 ≥1×104 Am-241/Be ≥6×1013 ≥6×1011 ≥6×1010 ≥6×108 ≥1×104 Au-198 ≥2×1014 ≥2×1012 ≥2×1011 ≥2×109 ≥1×106 Ba-133 ≥2×1014 ≥2×1012 ≥2×1011 ≥2×109 ≥1×106 C-14 ≥5×1016 ≥5×1014 ≥5×1013 ≥5×1011 ≥1×107 Cd-109 ≥2×1016 ≥2×1014 ≥2×1013 ≥2×1011 ≥1×106 Cf-252 ≥2×1013 ≥2×1011 ≥2×1010 ≥2×108 ≥1×104 Cl-36 ≥2×1016 ≥2×1014 ≥2×1013 ≥2×1011 ≥1×106 Co-57 ≥7×1014 ≥7×1012 ≥7×1011 ≥7×109 ≥1×106 Co-60 ≥3×1013 ≥3×1011 ≥3×1010 ≥3里 8.11毫居 2.7微居 Cr-51 ≥2×1015 ≥2×1013 ≥2×1012 ≥2×1010 ≥1×107 Cs-134 ≥4×1013 ≥4×1011 ≥4×1010 ≥4×108 ≥1×104
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。
放射性防护知识培训【2024版】
一、放射性基础知识
1、基础概念
2、射线分类及危害
3、常用的辐射量及单位
二、放射卫生法规
1、《职业病防治法 》
2001年
国务院令60号
1、《放射工作人员健康管理规定》（卫生部令第52号）
2、《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB 18871-2002）
3、《放射性同位素与射线装置放射防护条例》国务院令第44号
（ GBZ101-2002 ） 《放射性白内障诊断标准》 （ GBZ67-2002） 《职业性放射性疾病诊断标准》 （总则）等
25 2024/11/1
二、放射卫生法规与标准
主要管理对象及范围
放射工作卫生 防护管理办法
放射防护器材与 含放射性产品卫 生管理办法
放射事故管理 规定
放射工作单位
生产、销售和 进口企业
22 2024/11/1
二、放射卫生法规与标准
（一）放射卫生防护基本标准
《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》 （ GB 18871-2002 ）
《用于X、γ线外照射放射防护的剂量转换因 子》（GB11712-89）
《不同年龄公众成员的放射性核素的ALI值》 （GB/T16142-1995）等为剂量估算提供基本 参数的标准也属于放射卫生防护基本标准。
国家标准
专业标准 地方标准 企业标准
21 2024/11/1
二、放射卫生标准
2、放射卫生标准按其性质和使用范围共分6类： （一）放射卫生防护基本标准 （二）职业照射的防护标准 （三）公众照射的防护标准 （四）医疗照射的防护标准 （五）放射病诊断标准及处理原则 （六）监测规范和方法标准
发给放射工作人员上岗证，方可上岗 放射工作人员上岗证每年复核一次，每5年焕
放射性基础知识
Q
92238U
α（24He）+90234Th
蜕变产物的确定用位移定律确定， 即：蜕变前后总质量数和总电荷数不变。
衰变—— 238U 234Th
+
+
+
++
+
Parent nu+cleus
+ +
4He nucleus emitted
238U4He + 234Th
particle gets the most decay energy
原子核或原子称为核素。
A Z
X
N
C 12 66
12 6
C
12 C
核子数、中子数、质子数和能态只要有一个不同，就 Nhomakorabea不同的核素。
20886Tl 3980Sr
60Co
28028Pb Y 91
39
58Co
两种核素，A同，Z、N不同。 两种核素，N同，A、Z不同。 两种核素，Z同，A、N不同。
60Co 60Com 两种核素，A、Z、N同，能态不同。
A Z
X
e Z A1Y
Q
电子俘获
A proton changes to neutron
Electron
X ray
衰变
+
+ ++
+ +
+
+ +
photon
99mTcT1/2 6h99Tc (E 0.140MeV)
射线特点：
1、光子是从原子核中发射的； 2、常常伴随在 、 衰变之后； 3、单能； 4、 射线的能量与原子核相关。
放射性基础知识
都是电子的质量。约为α 粒子1/7300。能量是连续分布的，从最低能
到最高能都有。1MeV的β粒子 速度接近光速，能穿透几毫米厚的铝 板，电离比α 粒子弱，但也能使空气电离。
8
γ射线：是一种波长短、能量大的电磁波。它从原子核里面发出来， 不带电，以光速运动。 γ射线能量一般在几十KeV至几MeV，穿透力 很强。 放射性核素的放射性与核素的温度、压力以及所处的环境（如电磁场） 等都无关。 除了上述的三种射线外，还有X射线，中子等。 X射线主要来源于原子核外电子从高能级到低能级的跃迁（称为特
放射性基础知识
1
什么是辐射？
辐射指的是能量以电磁波或粒子的形式向外扩散。
1. 非电离辐射：指能量低、无法导致电中性物质发生电
离的辐射,如太阳光、灯光、红外线、微波、无线电波、 雷达波等。能量小于10eV 2. 电离辐射：指能量高、能使物质发生电离作用的辐射。 能量大于10eV 电离辐射分为： 粒子辐射，如α、β、中子等； 波的辐射， 如x、γ射线等。
16
α衰变：
原子核自发地放射出α粒子而转变成另外一种原子核的过程，叫做α衰 变。经过α衰变以后，子核的质量数比母核减少4，原子序数减少2，其衰变 式如下：
A Z
其中：X为母核，Y为子核，A为质量数，Z为原子序数，Q为衰变能，源于子核的质量亏损。
X
A－4 Z－2
4 Y He2 Q
实验发现，能够发生α衰变的与原子核都为重核，质量数A小于140的原子核 不具有α放射性。
原子质量单位等于一 个碳－ 12 核素原子质 量的1/12，记为u。 1u=1.6605655 × 10 -27 kg。
质子和中子质量几乎 一样，分别为：
A Z
实验室安全-放射
培训实验室人员掌握放射性事故的应 急处理措施，包括应急预案、事故报 告和处置等。
安全教育培训的方式
理论授课
通过专业教师进行理论授课，系统介绍放射性知识和安全操作规 程。
实践操作培训
在专业人员的指导下进行实践操作，掌握安全操作技能和防护措施。
模拟演练
通过模拟演练，提高实验室人员在应对放射性事故时的应急处理能 力。
3
实验环境
确保实验室环境满足放射性实验的要求，包括放 射性物质的储存、通风系统、安全门等。
实验操作规程
操作规范
遵循标准的操作规程，确保实验过程的安全和准确。在操 作放射性物质时，应遵循最小化原则，即使用最少的放射 性物质达到实验目的。
剂量控制
严格控制实验过程中的放射性剂量，避免人员受到过量辐 射。使用剂量监测设备，定期对实验室环境进行辐射检测。
门、防护墙、防护玻璃等，确保工作人员和周围环境的安全。
放射性物质的储存与使用
放射性物质分类管理
根据放射性物质的特性进行分类管理，不同类别的放射性物质应存 放在相应的安全容器或库房内，并配备相应的监测和警报设备。
严格控制使用条件
在使用放射性物质时，应严格控制使用条件，如剂量率、暴露时间 等，避免造成辐射损伤。
保障实验结果准确
避免放射性污染对实验样 本和设备的干扰，确保实 验结果的可靠性。
遵守法规要求
符合国家和地方对放射性 物质管理的法规要求，避 免法律责任。
实验室安全的法规和标准
国家安全标准
个人剂量限制
遵循国家和地方颁布的实验室安全标 准和规范，确保实验室建设和运营的 合规性。
根据国家和国际标准，限制实验人员 接受的辐射剂量，避免超过安全限值。
放射性基础知识
放射源分类
根据对人的危害程度，分为5类。 Ⅰ类放射源属极危险源。没有防护情况下，接触几分钟到1
小时就可致人死亡。 Ⅱ类放射源属高危险源。没有防护情况下，接触几小时到几
天可致人死亡。 Ⅲ类放射源属中危险源。没有防护情况下，接触几小时就可
对人造成永久性伤害，接触几天至几周也可致人死亡。 以上三类放射源为危险放射源 Ⅳ类放射源属低危险源。基本不会对人造成永久性损伤，但
对长时间、短距离接触的人可能造成可恢复的临时性损。 Ⅴ类放射源属极低危险源。不会对人造成永久性损伤。
13
放射源的危害
主要是射线对人体造成的危害 。人体在电离辐射的照射，将产生躯体效应或遗传 效应。 。随机效应：指发生的可能性（并非严重程度）。 小剂量造成的致癌效应和各种遗传效应属于此类。 因此，应避免一切不必要的照射。 。确定性效应：指发生疾病的严重程度随剂量的不 同而变化的效应。如皮肤损伤、组织损伤直至死 亡。这种效应通常只有在放射事故情况下才可能 发生。由于管理不善，造成放射性物质（源）丢 失、被盗可导致此类效应的发生。
8
放射性度量单位
剂量 。某一对象所接受或吸收的辐射的一种量度。 。吸收剂量 。定义：授予该体积的总能量除以该体积的质量 而得的商。 。SI单位是焦耳每千克（J.Kg¯¹ ），称为戈瑞（Gy） 。有效剂量 。定义：人体各组织或器官的当量剂量乘以相应 的组织权重因数后的和。单位用J.Kg¯¹称为Sv。
。年有效剂量，1mSv(不适用无责任方负责的天然照 射和医疗照射)
。特殊情况下，如果5个连续年的年平均剂量不超过 1mSv；则某单一年份的有效剂量可提高到5mSv。
。眼晶体的年当量剂量为15mSv 。皮肤的年当量剂量为50mSv 。现在放射工作人员限值为20mSv
放射性基础知识概述
2021/7/14
原子核的表示
原子核由中子和质子组成，中子不带电，
质核子子带数单位正电荷。中子和质元子素质符量相号当，分
别约等于一个原子质量单位。核中中子和质子
A 统称为核子，数目以A表示，A称为核子数或
质量数，核中质子数记为Z，中子数记为N。
X 常用如下形式表示一个原子核：
Z N 质子数
表示方法:238U、238、铀-238
某元素中各同位素天然含量的原子数百分 比称为同位素丰度。
1 1HΒιβλιοθήκη 2 1H99.985%、0.015%
16O 17O 18O 99.756%、0.039%、0.205%
3).同中子异荷素（）
中子数N相同，质子数Z不同的核素。 也称为同中子素或同中异位素。
2 1
X 原子序数 A ZN
实际上核素符号X和质子数Z具有唯一、确定的关 系 ，所以用符号X足以表示一个特定的核素。
1原子结构模型
1）汤姆逊模型 1903年，汤姆逊提出模型：原子是一个半径 大约为10-10米的球体，正电荷均匀地分布于 整个球体，电子则稀疏地嵌在球体中。 同年，长冈半太郎认为正负电子不可能相互 渗透，提出了电子均匀地分布在一个环上，环 中心是一个具有大质量的带正电的球，被他称 为“土星型模型”结构。
跃迁的基本特点：
跃迁包括跃迁和内转换电子两种形式。
跃迁发射粒子能量在几～十几
跃迁半衰期范围为，10-16s～10-4s
跃迁(发射光子的过程）
光子的性质：
静止质量 能量（动质量） 动量 自旋（玻色子）
0
E h
h h
P
c
s1
六、原子核的衰变规律
• （P13）在无外界影响下，原子核自发地 发生转变的现象称为原子核的衰变，又 叫放射性衰变。
放射性基础知识(2014年用半天班1月6日工业用源班)
放射性基础知识
山东省环保学校与培训中心
2014. 识
辐射量和单位
关于放射性
― 放射性”：人们常称其为“无形的杀 手”。 “放射性”是一柄“双刃剑”。 放射性是自然界存在的一种自然现象。不 稳定的原子核在发生变化的同时会发射各 种各样的射线，这种现象就是人们常说的 放射性。
和中子以及特定能态的一种原子核或原子。
2.核素的分类：根据原子核的稳定性，核素分为
稳定的核素和不稳定的放射性核素。
1.3 核素及符号表示
3.符号表示：
A Z
X
X－核素代号 Z－原子序数 A－质量数 A=Z+N(中子数)
如：1H、2 He、 6 C等。
1 4
14
在实际应用中，有时只标记核素的质量 数，如14C、C-14、碳-14
原子的结构模型
原子的半径：R约为10-10m
原子核的半径：约为10-14～10-15m 原子的质量：1u=12C原子质量х1/12 =1.6605655х10-27kg 原子核的密度
2.84×108t/cm3
即在每立方厘米体积中有近3亿吨的物质
1.3 核素及符号表示
1.核素：是指在其原子核内具有一定数目的质子
2.1.2 贝克勒尔发现放射性－1896年
亨利 · 贝克勒尔：法国物理学家。他 一直从事铀盐的研究 . 同居里夫妇一 起荣获了1903年度诺贝尔物理奖。 放射性的发现：贝克勒尔在听伦琴发现 X 射线的报告 时，引起了他的联想：“荧光物质在普通光照下也会 发出 X 射线吗？”他用硫酸铀酰钾这种荧光物质做了 实验：让阳光曝晒硫酸铀酰钾 , 在铀盐晶体下放一张 用黑纸包好的照相底片，并剪了一块带花样的金属片
放射性基础知识
第一讲 放射性基础知识
物质的微观结构 放射性 放射性核素的衰变 放射性强弱的表示- 放射性强弱的表示-放射性活度 辐射源 辐射危害
1.物质的微观结构
所有的物质都是由分子 所有的物质都是由分子构成的 分子构成的 分子是由原子 分子是由原子构成的组成元素的基本单位 原子构成的 原子是由原子核 电子构成的 原子是由原子核和电子构成的 原子核和 原子核由质子 中子构成的 原子核由 质子 和 中子 构成的 , 构成 质子和 构成的, 原子核的质子和中子统称为核子. 原子核的质子和中子统称为核子.
X射线的发现:1895年冬,伦琴在德国维尔茨堡大 射线的发现:1895年冬 年冬,
学的实验室里做阴极射线管辉光实验. 学的实验室里做阴极射线管辉光实验 . 伦琴用高压 电场轰击阴极射线管内的两个金属电极, 电场轰击阴极射线管内的两个金属电极 , 把电子从 金属原子中打出来,此即"阴极射线" 金属原子中打出来,此即"阴极射线" .
玻尔的原子模型 1913年尼尔斯 玻尔对" 年尼尔斯 1913年尼尔斯玻尔对"小太阳系 原子模型"进行了完善, 原子模型"进行了完善,提出了 玻尔模型. 玻尔模型. 1.原子核外的电子只能在一些特定的轨道上运 不连续的, 运动轨道是不连续的 动,运动轨道是不连续的,每个确定的轨道 都具有与其相关的确定能量.电子运动轨道 离原子核越远,相对应的原子的能量越高, 离原子核越远,相对应的原子的能量越高, 这些不连续的能量值组成了原子的不同的 能级" "能级". 2.原子从较高的激发态向较低的激发态或基态 跃迁的过程是辐射能量的过程, 跃迁的过程是辐射能量的过程,该能量以光 子的形式( 辐射出去, 子的形式(波)辐射出去,辐射的能量等于 这两个能级的差值. 这两个能级的差值.
放射性的基础知识
放射性的基础知识一、放射性衰变不稳定的原子核，能自发放出射线，转变成稳定的原子核，这一转变过程称为放射性衰变。
自然界存在着稳定性核素和放射性核素，放射性衰变是原子核内部的物理现象。
稳定的原子核中，中子和质子数目通常保持一定的比例，当中子数或质子数过多时，原子核便不稳定，形成放射性核素。
放射性核素又分为天然放射性核素（自然界存在的，如U-238, Th-232，Ra-226和K-40等）和人工放射性核素（由人工核反应生产的，如Cs-137，Co-60，I-131等）。
1、核衰变方式，主要有以下几种：①α衰变，放射性原子核放出α粒子（He原子核）后生成另一个核的过程。
Z X A→Z-2YA-4+2He4+Q它一般发生在原子序数较高的重原子核中,尤其为原子序数大于82的重金属原子核中,如88Ra 226→86Rn222+2He4+4.879Mev92U 238→90Th234+2He4+4.15Mev②β衰变，分β-衰变、β+衰变和电子俘获三种情况。
β-衰变为放出负电子（e-）的衰变，它是由于原子核中中子过多而造成，放出一个负电子后，核内一个中子转变为一个质子，原子序数增加1，衰变式为：Z X A→Z+1Y A+β-+ν+Q由于β-衰变产生的能量在β-粒子和反中微子ν之间分配，因此β-粒子的能量是连续分布，最大为Q，最小为0，如：55Cs 137→56Ba137+β-+ ν+Q27Co 60 →28Ba60+β-+ ν +Q同理β+衰变是放出正电子（e+）的衰变，它是由于原子核内质子过多而引起的，放出一个正电子后，核内一个质子转变为一个中子，原子序数减少1，其衰变式为：Z X A→Z-1Y A+β++ν+Q自然界中找不到正电子衰变的核素。
电子俘获又称K俘获，它是原子核自核外层轨道上（通常在K层）俘获一个电子，使核里的一个质子转变成一个中子，并放出中微子，衰变式为：Z X A+e+→Z-1Y A+ν+Q很多放射性同位素会发生电子俘获衰变，如：26Fe 55 +e-→25Mn55+ν+Q53I 125 +e-→52Te125+ν+Q电子俘获过程中会伴随发生标识χ射线，γ射线和俄歇电子（即外层电子跃迁至K层时，过剩能量传递给另一个壳层电子发出）。
放射性基础知识放射性同位素与射线装置安全和防护培训
• 在这次事故中，主要的工程安全设施都自动投入，同时由于反应堆有 几道安全屏障（燃料包壳，一回路压力边界和安全壳等），因而无一伤亡，
在事故现场，只有3人受到了略高于半年的容许剂量的照射。核电厂附近80 千米以内的公众，由于事故，平均每人受到的剂量不到一年内天然本底的百 分之一，因此，三哩岛事故对环境的影响极小。
更令他惊讶的是，将这张涂有磷光物质的纸板拿到隔壁去， 会有同样的现象。这种不知名的射线能够穿透轻物质，但金
属和人的骨骼等重物质则可以挡住它的去路。伦琴认为，这 不是阴极射线，而是一种新射线，因为阴极射线不可能 有这样强的穿透本领。现在Βιβλιοθήκη 16页\一共有151页\编辑于星期四
经过反复的研究，在对自己的发现确信 无疑后，伦琴于1895年12月28日向维尔 茨堡医学协会提交了《一种新的射线： 初步报告》的论文，阐明了产生这种射 线的方法和它的穿透性质，并正式命名 它为“X射线”。
• “放射性”是一柄“双刃剑”，既有优点又有缺点。放 射性同位素与射线装置在国民经济各个行业和人们日常生 活中的应用是其它技术无法替代的，为人类造福。但是， 如果对放射源管理和防护不当，会对工作人员身体健康造 成危害，甚至造成环境的放射性污染。
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放射性活度旧的专用单位是居里（Ci），它表示放射性 核素在1秒钟发生3.7×1010次核衰变即：
1居里（Ci）＝3.7×1010秒－1（S－1）
活度常用kBq( k＝103）、MBq（M＝106）、GBq（G＝ 109）、TBq（T＝1012）、PBq（P＝1015）和mCi（毫居 里）、Ci（微居里)等由词头和贝可或居里构成的十进 位数或分数单位表示。它们之间的关系：
内容
第一部分：核与辐射技术应用概况 第二部分：放射性基础知识 第三部分：辐射量及其单位
第一部分 核与辐射技术应用概况
应用范围广泛，遍及国民经济各部门。
核电站、医疗卫生、工业探伤、油田测井、地
质勘探、辐照加工、计量仪表(核子秤、料位
计、密度计、水分计等)、辐照育种、同位素
示踪、教育科研等。
一、民用电离辐射源
子核在单位时间内发生衰变的概率。
每一种放射性核素都有其固定的衰变常量， λ值越 大，表示放射性核素衰变的快。
半衰期T½
定义：放射性母体原子核数目衰减至原来数目的一半所需要的时间。
物理意义：表示核衰变快慢的物理量。 各种放射性核素都有一定的半衰期，如碘-131的半衰期是8天， 铯-137是30年，钴-60的半衰期是5.26年，铱-192的半衰期是74.3 天，硒-75的半衰期是118天碳-14是5730年，钚-239是24000年，铀 -238是4 470 000 000年，等等。
三、放射性衰变规律
衰变定律
母体原子核的数目随时间呈指数规律减少 N=N0e-λt 式中：N0是当t=0时刻放射核素母体的原子核数目。 母体总核数N的值随时间t的增加按指数规律衰减；λ为
一比例常数，称为衰变常数。
衰变常数λ
定义：特定能态的放射性核素在dt时间内发生自发
核跃迁的概率除以dt。
物理意义：表示在放射性核素衰变过程中，每个原
1 Ci＝3.7×1010 Bq = 37 GBq 1 Ci = 103 mCi = 106 Ci
放射性活度计算
放射性活度A随时间ｔ按指数规律衰减。
设放射性核素ｔ时刻的活度A则 A=A0 e－(0.693/T1/2)
式中： A0 —t = 0时的活度; T1/2 — 半衰期，即活度减少一半时所需要的时
t
间（计算时应与t的单位统一）。
五、辐射来源
辐射包括电离辐射和非电离辐射（如电磁波、紫外线、可见光及红 外辐射等），故广义的辐射源应包括电离辐射源和非电离辐射源。
一般辐射源指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，钴 -60 是发射β射线和γ射线的辐 射源，医用加速器是放射治疗实践中的辐射源，核电厂是核动力发 电实践中的辐射源。
正电子的称为β+衰变；俘获轨道电子的称为轨道电子俘获（EC） 。β衰变的三种类型可分别用下式表示：
无论哪种形式的β衰变，子核与母核的质量数相同，只是电荷数相差1。
β-衰变后原子核中的一个中子变成了质子。 β+衰变和轨道电子俘获后原子核的一个质子变成了中子。
有些β衰变的放射性核素只放射β粒子，而没有伴随γ射线，如14C、32P
核辐射：第二次世界大战末期，美国
在日本广岛和长崎投下的两颗原 子弹造成30余万人员伤亡中，其 中有１／３是由辐射损伤造成
第二部分 放射性基础知识
一、放射性核素
是指不稳定的原子核，能自发地放出射线（如α射线、β 射线等），通过衰变形成稳定的核素。
衰变时放出的能量称为衰变能。
衰变到原始数目一半所需要的时间称为半衰期，其范围很
医疗、工业、农业、地质调查、科学研究和教学等领域中
的使用。
2.放射源以潜在危害程度分类
分类原则
参照国际原子能机构的有关规定，按照放射源对人体 健康和环境的潜在危害程度，从高到低将放射源分为 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类，V类源的下限活度值为该种核 素的豁免活度。
Ⅰ类放射源为极高危险源。没有防护情况下，接触这 类源几分钟到1小时就可致人死亡; Ⅱ类放射源为高危险源。没有防护情况下，接触这类 源几小时至几天可致人死亡;
（5）安全检测
（6）放射诊断与治疗
CT
DSA
胃肠机 CR DR 口腔全景机
SPECT
PET-CT 钴-60治疗机 后装治疗机 加速器：直线、回旋
X刀
γ刀 粒子植入治疗 质子治疗装置 核医学（核素治疗等）
……
伽玛辐照装置 湿式贮源辐照装置全景图
固定核子测量－－料位计
密度测量仪（核子秤）
传送带称重仪器 Belt weighing gauge
海阳核电站：电规划建设6台百万千瓦压水堆机组，留有2台扩建余 地，6台机组总投资约1200—1300亿元，于2009年9月开工。一期工
程两台单机125万千瓦机组预计2016年投产。3、4号机组项目申请报
告于2014年3月31日上报国家发展改革委，5、6号机组计划在3、4号 机组开工后梯次建设。
近距离放射治疗装置
Varian
Transfer catheters are locked into place during treatment - green light indicates the catheters that are in use
介入放射学透视设备
CT
医用直线加速器
Modern accelerators have a number of treatment options. e.g. • X-rays or electrons (dual mode)
核技术利用领域中的辐射源：放射性同位素（放射源）及射线装置。
辐射源主要产生的射线：α、β、γ、X、中子等。
六、放射源与射线装置分类
（一）放射源分类
1.按来源：分为天然和人工两大类。 2.以潜在危害程度：Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类。 3.按密封状况：密封源和非密封源。 4.按射线种类： α放射源、β放射源、γ放射源及中子源。
Linear Accelerator
•
•
2 X-ray energies
5 or more electron energies
伽玛刀
•
Gamma Knife
The Gamma Knife:uses numerous high activity 60Co sources positioned in a device so that the radiation beams converge at the specified point of treatment. is used to treat head tumors
等。
许多β衰变的放射性核素放射β粒子时往往伴有γ射线，如60Co。某些 放射性核素衰变时放出2组或2组以上能量的β粒子。
（三）γ衰变
处于激发态的原子核（高能态）向基态（低能态）跃 迁时，其能量以光子的方式释放出来，发射出 射线。 它是一种高能量的电磁波，波长较短。 核素的γ衰变往往是与α衰变、 β衰变一起发生的。
广，分布在1015 a~10-12 s之间。
目前已发现的放射性核素近2500种。
分类 ：分为天然的和人工的2种，其中天然的有60多种， 绝大多数为人工放射性核素。
二、放射性核素的衰变类型
原子核自发地放射出射线转变成另一种 核素的过程
叫做衰变。在衰变中电荷数和质量数都是守恒的。如：
238 92U 234 90Th钍＋ 42He
（3）放射性仪表
包括核子秤，厚度计，料位计，湿密度计等。 放射性计量仪表种类繁多，使用的核素主要有钴-60、 铯-137、锶-90等。 （4）油田测井 在石油勘探、开采中，用射线测量地质参数，探明 原油储量。 镅-铍中子源是油田测井中最常使用的放射源之一。 中子源在地质勘探和活化分析方面应用广泛。
Ⅲ类放射源为危险源。没有防护情况下，接触这类源几 小时就可对人造成永久性损伤，接触几天至几周也可致 人死亡; Ⅳ类放射源为低危险源。基本不会对人造成永久性损伤 ，但对长时间、近距离接触这些放射源的人可能造成可 恢复的临时性损伤; Ⅴ类放射源为极低危险源。不会对人造成永久性损伤。
荣成石岛湾核电站：2012年12月低调开工建设，1台20万千瓦的机组
计划于2017年底建成投产。
乳山核电站：是我省第三个最有可能上马的核电项目，但目前尚未 有实质性的进展，最新的消息是“乳山核电站还在进一步筹划”。
三、核武器
原子弹 氢弹
冲击波：使楼房等建筑物瞬间倒塌或
物体崩射，造成大量人员伤亡。 热辐射：是指核武器爆炸后产生的一 个温度高达几千万摄氏度的热球。 热球产生的热辐射足以点燃各种 物质，发出的强光使人暂时或永 久失明。
母体与子体：如果某一放射性核素A通过衰变产生B， 则称A为B的母体,B为A的子体。衰变后的子核有的稳 定，有的不稳定而继续进行衰变。 ……23492U
230 90Th 226 88Ra 222 86Rn……
常见的衰变类型为α衰变、β衰变、γ衰变。
（一）α衰变
原子核自发地放射出α粒子而发生的转变，叫做α衰变。
固定核子测量－－厚度测量仪
钻井测量
同位素示踪
伽玛探伤装置
（发射型伽马探伤）
• • • •
源从容器中发射出来 采用遥控设备 源在曝光期间无屏蔽 可手动或自动操作
管道爬行探伤装置
• 特殊应用：陆 上管道 、海底 管道 • 采用外部辐射 源提供走/停的 信息 • 外部控制源一 般采用137Cs。
子核、母核：在α衰变中，衰变后的剩余核（子核）与衰 变前的原子核（母核）相比，电荷数少2，质量数减4。