辐射防护实验报告

《辐射防护实验报告》

专业：xxx 姓名：xxx 学号：2010xxxx

实验一：γ射线的辐射防护

一、实验目的

1、掌握X-γ剂量率仪的使用方法；

2、了解环境中的γ照射水平；

3、通过不同时间和距离的测量，获得γ外照射防护的直观认识，加强理论与实际的联系。

二、实验原理

闪烁探测器是利用核辐射与某些透明物质相互作用，使其电离和激发而发射荧光的原理来探测核辐射的。γ射线入射到闪烁体内，产生次级电子，使闪烁体内原子电离、激发后产生荧光。这些光信号被传输到光电倍增管的光阴极，经光阴极的光电转换和倍增极的电子倍增作用而转换成电信号，它的幅度正比于该次级电子能量，再由所连接的电子学设备接收、放大、分析和记录。

三、实验内容

1、测量实验室γ照射本底环境；

2、测量一条环境γ照射剂量率剖面；

3、测量岩石的γ照射剂量率；

4、加放射源，测量并计算不同测量时间情况下的剂量；

5、加放射源，测量不同距离情况下的剂量率。

四、实验设备

1、Ra-226源一个；

2、X-γ剂量率仪一台；

3、岩石标本。

五、实验步骤

布置实验台，注意：严格按照实验步骤进行，首先布置好准直器、探测仪，最后放置放射源，养成良好的操作习惯！！

实验步骤如下：

1、调节准直器以及探测仪器的相对位置；

2、设置好仪器的测量时间为30秒，记录仪器的本底剂量率Nd（连测3次，取平均值）；

3、在探测仪器对面布置好放射源，使得射束中轴线和准直器中轴线重合，源探距离为1米，如上图所示，测定并记录仪器的剂量率N01（连测3次，取平均值）；

4、调整仪器的测量时间为60秒，测定并记录仪器的剂量率N02（连测3次，取平均值）；

5、调整仪器的测量时间为90秒，测定并记录仪器的剂量率N0（连测3次，取平均值）；

6、暂时屏蔽放射源，源探距离为0.5米，测定并记录仪器的剂量率N1（连测3次，取平均值）；

7、暂时屏蔽放射源，源探距离为2米，测定并记录仪器的剂量率N2（连测3次，取平均值）；

8、在校园里测量一条环境γ照射剂量率剖面，记录每个测点的仪器的剂量率（连测3次，取平均值）；

9、在博物馆前的岩石标本处测量不同岩性岩石的γ照射剂量率，记录每个测量的剂量率（连测3次，取平均值）；

,.

10、数据处理。

数据处理如下：

2）在距离放射源0.5、1、2米处不同时间计

数率为：

2 / / 20.3

/ / 20.2

20.2

平均值/ /

7

3）从核工楼到博物馆伽马剂量率坡面如下：

图1-1

4）博物馆前岩石计量率如下：

砂岩32.1 31.4 27.4 30.3

白云岩18.4 21.6 21.5 20.5

45.63

花岗岩44.6 48.7 43.6

3

12.06

钒钛磁铁矿11.1 12.8 12.3

7

六、思考与计算

1、根据测得的实验室γ照射本底环境Nd，计算在此环境下的年有效剂量。

答：在实验室本底环境下年有效剂量为：

E=Nd*365*8=13.633*365*8*10-8Gy/h=3.9*10-4 Gy

2、根据布置放射源情况下，不同距离测得的剂量率N0、N1、N2，计算在此条件下，每天工作八小时的年有效剂量，并进行比较。

答：N0：N0*365*8*10-8Gy/h =140.2*365*8*10-8Gy/h=4.092*10-3 Gy

N1：N1*365*8*10-8Gy/h =43.27*365*8*10-8Gy/h=1.264*10-3 Gy

N2：N2*365*8*10-8Gy/h =20.27*365*8*10-8Gy/h=5.918*10-4 Gy

3、布置放射源情况下，比较不同测量时间测得的剂量率N0、N01、N02，计算不同时间内所受的有效剂量。

答：不同测量时间测得的剂量率基本相等。

4、根据γ照射剂量率剖面，分析测量值高低情况，并统计平均值作为环境本底，计算在此环境下的年

有效剂量。

答：如图在1-1中在测量过程中得到的剂量率剖面基本维持在一个稳定的值附近，其波动较大的点引起的原因是粒子的统计涨落，没有特殊意义。得到平均剂量率为：7.7956

年有效剂量为：7.7956*365*8*10-8Gy/h=2.276*10-4Gy

5、比较不同岩性岩石的γ照射剂量率大小。

答：花岗岩>砂岩>白云岩>钒钛磁铁矿

6、为了更好的防护γ射线的辐射，应该注意什么？

答：应该注意，1保持与放射源的距离，2减少受照射的时间，3在放射源与人中间最好加入屏蔽层。

实验二：γ射线的辐射屏蔽防护

一、实验目的

1、了解各种材料对给定能量和强度的γ射线的屏蔽防护能力；

2、通过分析实验测定值与理论计算值之间的关系和差别，获得直观的认识，加强理论与实际的联系；

二、实验原理

利用宽束X或γ射线的减弱规律，考虑康普顿散射效应造成的散射光子不是被完全吸收而仅仅是能量

和传播方向发生改变，从而会继续传播而有可能穿出物质层。

辐射衰减的‘窄束’概念辐射衰减的‘宽束’概念

图1、窄束、宽束示意图

在辐射防护中遇到的辐射一般为宽束辐射，射线束较宽、准直性差，穿过的物质层也很厚，如上图1所示，在此情况下，受到散射的光子经过多次散射后仍然可能会穿出物质，到达观察的空间位置，此时考察点上观察到的不仅包括那些未经相互作用而穿出物质层的光子，而且还包括初级γ射线经过多次散射后产生的散射光子。

窄束、宽束是物理上的概念，而不是由射线束的几何尺寸决定的，即不是几何上的概念。窄束可以看作是宽束的特殊情况。

宽束条件下X 、γ射线的衰减规律如下：

00d d N BN

e BN e

μ

ρ

μρ

--==

对积累因子B 的数值可以从各种参考资料查找。

三、实验内容

1、测量给定厚度的混凝土层对γ射线的减弱程度，得到减弱倍数K 或透射比η的测量值；

2、测量上述混凝土层的厚度，通过理论计算给出减弱倍数K 或透射比η的理论值，并与上述测量值进行比较与分析；