核辐射测量方考试必考点

剂量当量：是用适当的修正因数对吸收剂量进行修正，使得修正后的吸收剂量更好地和辐射所引起的有害效应联系起来。

定义为在组织内所关心的一点上的吸收剂量D 、品质因数Q 、修正因子的三项乘积。

这组辐射物理量适用于度量在各种介质中的各种射线。

吸收剂量与照射量的关系：空气辐射场的X 或γ射线，可通过下式将照射量X 换算为吸收剂量D ：其中：g 表示发生韧致辐射而逃逸出去的能量（未发生电离产生离子对）；W 为平均电离能；e 为电子电量。

2、简要说明放射性物质的常用重量单位及其适用对象，常用的活度单位及其适用对象，常用的含量单位有哪些？放射性物质的重量（常将重量和质量称呼一致）单位常用的有克、千克，适用长寿核素；常用的活度单位有Bq 、Ci ，适用长寿和短寿核素。

固体物质中放射性核素的含量单位有：克/克、克/100克（%）、克/吨（g/t ）、ppm ；液体或气体物质中放射性核素的含量单位有：g/L, mg/L ，Bg/L,Bg/m3。

3、说明放射性活度与射线强度的区别。

放射性活度：指单位时间内发生衰变的原子核数目。

射线强度：放射源在单位时间内放出某种射线的个数。

4、放射性核素的活度经过多少个半衰期以后，可以减少至原来的15%、7%、0.1%？根据： ，依次类推。

5、采用两种方法计算距一个活度为1居里的60Co 放射源一米远处的伽玛射线照射量率（注： 60CO 每次衰变放出能量为1.17MeV 和1.33MeV 的光子各一个，在空气中的质量吸收系数为2.66×10-3m2/Kg ）。

解法一（查表法）：查表知解法二（物理法）：6、简述外照射防护的基本原则和基本方法，以及内照射防护的最根本方法。

外照射防护基本原则：尽量减少或避免射线从外部对人体的照射，使之所受照射N Q D H ⋅⋅=W e g D W e g dm dE dm dQ X ⋅-=⋅-==)1()1(2/12ln T =λtT t e A e A t A 2/121ln)0()0()(==-λ2/121ln 3.0ln )0()0(15.02/1T t e A A t T =⇒=118-2111218102109.25)1(10503.2107.31------•⋅⋅⨯≈⋅⋅⋅⋅⨯⨯⨯⨯=Γ⨯=s kg C m s Bq kg m C Bq R A X 24R E An πψγγ= 118-19123261102109.2585.3310602.11066.2)1(1415926.3410)33.117.1(107.314------•⋅⋅⨯≈⨯⨯⋅⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=s kg C eV kg m m eV s We R E An W e X a en aen Ｃρμπρμψγγ不超过国家规定的剂量限值。

外照射防护的基本方法（三要素）：（1）时间防护：根据累积剂量与受照时间成正比，采取的措施为充分准备，减少受照时间；（2）距离防护：根据剂量率与距离的平方成反比（点源），采取的措施为：远距离操作；任何源不能直接用手操作；注意β射线防护。

（3）屏蔽防护：措施为设置屏蔽体；屏蔽材料和厚度的选择（根据辐射源的类型、射线能量、活度，考虑各种辐射与物质的相互作用的差别）。

内照射防护最根本的防护方法是尽量减少放射性物质进入体内的机会（包括经口摄入、经呼吸道吸入、经皮肤、伤口进入）。

第四章 带电粒子测量方法1、对气体电离探测器，说明电离室的工作原理、并分别说明离子脉冲电离室、电子脉冲电离室、屏栅电离室能够用于测量入射粒子的哪些物理量（如粒子注量率、能注量率）及其原因，它们各有哪些缺点存在？气体探测器利用收集射线在气体中产生的电离电荷来探测入射粒子。

电离室工作在气体电离放电伏安曲线的饱和区。

入射粒子在灵敏体积内引起工作气体分子的电离，产生电子和正离子(离子对) 。

在电场作用下，分别朝着正、负电极漂移，因而电极上的感生电荷随之而变。

当高压电极保持固定电位时，则收集极的电位将随着电子和正离子的漂移而变化。

当离子对全部到达电极，此时的电压脉冲值为。

可见，电压脉冲的个数能够反映入射粒子的个数；电压脉冲的幅度V 饱和能够反映入射粒子的能量E 。

离子脉冲电离室的工作条件为时间常数RC>>收集正离子所需的时间T+，当t<T+时，脉冲是上升阶段，当t=T+时，脉冲达到最大值，随后，按时间常数为RC 的指数规律下降。

因此，离子脉冲电离室可用来测量带电粒子的能量，特别是重带电粒子（如α粒子）。

即可测量入射粒子的能注量率和粒子注量率。

缺点：脉冲延续时间太长（~ms ），当计数率大于102cps 时，脉冲可能发生重叠。

电子脉冲电离室的工作条件为T-（收集电子所需时间）<RC<T+（收集正离子所需时间），在t<=T-时间内，电子电流脉冲Ic(t)在C 上充电至 ，而在t>T-以后就以时间常数RC 放电。

可认为电子已被收集而正离子几乎还没动。

因而，脉冲宽度为RC 的量级（10-4~10-5s ），最大幅度决定于，但与离子对产生的地点有关。

所以，电子脉冲电离室的缺点是不能用于分析带电粒子的能量(不能测量能注量率)，可用于测入射粒子的粒子注量率，并可获得更高的计数率。

屏栅电离室克服了电子脉冲电离室的脉冲幅度与电离产生地点有关的缺点，使脉冲高度正比于原始电离电荷，而不再与产生位置有关。

因此可用于测入射粒子的粒子注量率和能注量率。

2、说明正比计数器的工作原理，它可用于测量入射粒子的哪些物理量（如粒子注量率、能注量率）及其原因？正比计数器是一种充气型辐射探测器，工作在气体电离放电伏安特性曲线的正比区。

因为工作电压足够高，在中心丝阳极附近出现了高电场，在离子收集的过程中将出现气体放大现象，即被加速的原电离电子在电离碰撞中逐次倍增（雪崩现象）。

所以最后收集到的离子对总电荷量不再等于射线粒子产生的原始电荷量Q ，收集的总电量变为MQ ，M 称为气体放大倍数（可高达104）。

于是，在收集电极上感生的脉冲幅度 V ∞将是原电离感生的脉冲幅度的M 倍，即C W e E C e N C Q V ⋅⋅=⋅==0饱和-∞V -∞V -∞V 00MV C e N M V ==∞在正比区，M 与射线离子的原始比电离无关，只决定与工作电压，收集的总电量MQ 仍保持着与射线粒子在灵敏体积内产生的总离子对数目成正比。

当选取RC<<T+（正离子收集时间）时，正比室的输出脉冲窄且其幅度正比于电离辐射在工作气体中产生的原电离而与产生位置无关，因此可用于测入射粒子的粒子注量率和能注量率，特别适合测量低电离辐射粒子的能量（如β粒子、软X 射线），且可忍受较高的计数率。

3、说明G-M 计数器的工作原理，它可用于测量入射粒子的哪些物理量（如粒子注量率、能注量率）及其原因？G-M 计数器工作在气体电离放电伏安特性曲线的G-M 区。

在这个区域内，收集的离子对数目根本与射线粒子在工作气体中产生的初始离子对数目无关，即使在工作气体中只产生一对离子对，收集的离子对数目也是很大的，其数值完全由气体探测器本身的特性及相随电子学电路来决定。

因此只能进行粒子注量率的测量（强度测量），不能用来测能注量率。

4、说明闪烁探测器的工作原理，它可用于测量入射粒子的哪些物理量（如粒子注量率、能注量率）及其原因？闪烁探测器以闪烁晶体为探测介质，利用闪烁效应来探测入射粒子，工作原理如下：⑴射线进入闪烁体，与之发生相互作用，闪烁体吸收带电粒子能量而使原子、分子电离和激发；⑵受激原子、分子退激时发射荧光光子；⑶利用反射物和光导将闪烁光子尽可能多地收集到光电倍增管的光阴极上，由于光电效应，光子在光阴极上击出光电子；⑷光电子在光电倍增管中倍增，数量由一个增加到104~109个，电子流在阳极负载上产生电信号；⑸电信号由电子仪器记录和分析。

输出信号幅度V 与入射粒子能量E 的关系： ，因此，通过分辨信号幅度，可分辨射线能量；通过测量脉冲信号数，可测定射线强弱。

即可进行 能注量率和粒子注量率的测量。

5、说明半导体探测器的工作原理，它可用于测量入射粒子的哪些物理量（如粒子注量率、能注量率），与气体探测器和闪烁探测器相比，它的主要优缺点有哪些？固体半导体探测器可看作固体电离室，即“填充”半导体晶体（而不是气体）作介质的电离室。

因此其工作原理与电离室相同（通过电离将入射射线转换成电信号）。

半导体探测器有两个电极，加有一定的偏压。

当入射粒子进入半导体探 测器的灵敏区时，即产生电子-空穴对。

在两极加上电压后，电荷载流子就向两极作漂移运动，收集电极上会感应出电荷，从而在外电路形成信号脉冲。

可用于测入射粒子的粒子注量率和能注量率。

半导体探测器的主要优缺点如下：主要优点：能量分辨率高（优于正比计数器、闪烁计数器）。

例如：金硅面垒探测器对241Am 的5.486MeV 的α射线峰的线宽度达10.8KeV 。

线性范围宽。

在很大能量范围内，探测器的输出幅度与所测射线的能量都精确地成正比。

脉冲上升时间较短，可用于快速测量；窗可以做得很薄，可测量低能X 射线；结构简单，体积小，重量轻，不用很高电压，适合空间环境的严格要求。

主要缺点：受强辐照后性能变坏，输出脉冲幅度小，性能随温度变化较大等。

6、请简述采用FD-3017(或IED-3000R)型测氡仪进行野外土壤氡气测量的工作程序。

答：由于FD-3017(或IED-3000R)型测氡仪不受钍射气的干扰，在野外进行野外入射粒子输出E V土壤氡气测量的工作程序如下：①先用铁锤和六棱钢钎，在测点处土壤层打孔。

然后取出钢钎，插入取样器，周围用土壤封紧以免进入空气。

②用橡皮管连接取样器和仪器，放入探测片(收集片，注意：收集片上有记号的面朝上，光面向下)，打开仪器，抽取地下气样，等待一定时间（2min ），使218Po 在带负高压的探测片上沉积。

7、请简述气球法测空气中氡浓度的原理。

原理，实质上是双滤膜法的变种。

它将双滤膜管改为一个球，气体入口和出口为同一通道。

抽气泵开动，充气过程中：入口滤膜只让氡气(纯氡)进入气球，在气球内产生新的子体。

排气过程中，出口滤膜上收集到一部分新生子体，测量出口滤膜上的α活度来计算氡的浓度。

8、请简述采用α径迹测量土壤氡的操作程序。

答：α径迹蚀刻测量应用在地质条件对成矿有利，地面有浮土覆盖的地区。

根据需要布置好测线和测点。

工作方法如下：⑴准备探测装置（探测器及探杯）：将α径迹探测片，切成一定形状，一般取0.8cm ×1.5cm ，将探测片固定在探杯(T-702型)内的支架上，并在径迹片和杯上统一编号。

⑵将探测装置埋入地下：在测点挖埋杯探坑，如下图所示。

一般深度40cm ，将探杯倒扣坑中，用塑料袋装土将探杯压紧，盖上填土，在地表插上标志。