射线检测简答题库

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三、问答题

1.1 什么叫核素,核素分为哪几类,

1.2 什么叫核力,核力具有哪些性质,

1.3 射线可分为哪几类，用于工业探伤的射线有哪几种, 1.4 放射性同位素衰变有哪几种模式,

1.5 X射线和γ 射线具有哪些性质,

1.6 X射线和γ 射线有哪些不同点,

1.7 产生X射线需要哪些条件,

1.8 X射线机发出的X射线为什么具有连续波长, 1.9 连续X射线和标识X射线有哪些不同点,它们在射线探伤中各起什么作用,

1.10 试述光电效应的机理和产生条件。

1.11 试述康普顿效应的机理和特点。

1.12 什么叫电子对效应,电子对效应产生条件是什么, 1.13 什么叫瑞利散射,瑞利散射的特点是什么,

1.14 射线与物质相互作用时导致其强度减弱，试叙述四种效应各起了多少作用,

1.15 试解释“窄束”和“宽束”、“单色”和“多色”的含义。 1.16 窄束单色射线在物质中的衰减规律怎样表示,宽束连续射线在物质中的衰减规律又怎样表

示,

1.17 什么叫射线的线质,连续X射线的线质怎样表示, 1.18 什么叫半价层,它在检测中有哪些应用,

1.19 什么叫放射性同位素的半衰期,它在射线检测中有什么用处, 1.20 试述射线照相法的原理。

问答题答案

1.1答:凡是具有一定质子数、中子数并处于特定能量状态的原子或原子核称为核素。核素可分为稳定和不稳定的两类，不稳定的核素又称放射性核素，它能自发地放出某些射线――α、β或γ射线，而变为另一种元素。

1.2答:在原子核内，带正电的质子间存在着库仑斥力，但质子和中子仍能非常紧密地结合在一起，这说明核内存在着一个非常大的力，即核力。

核力具有以下性质:

(1)核力与电荷无关，无论中子还是质子都受到核力的作用;

(2)核力是短程力，只有在相邻核子之间发生作用;

(3)核力约比库仑力大100倍，是一种强相互作用;

(4)核力能促成粒子的成对结合(例如两个自旋相反的质子或中子)以及对对结合(即总自旋为零的一对质子和一对中子的结合)。

1.3答:(1)X射线和γ射线。它们都是波长很短的电磁波，按波粒二相性观点，也可以看作是能量很高的光子流。X射线是高速运动的电子撞击金属产生

的;γ射线是放射性同位素在γ衰变过程中从原子核内发出的。

(2)电子射线和β射线。它们都是高速电子流。电子射线是通过加速电子得到的;β射线是放射性同位素在β衰变过程中从原子核内发出的。

(3)质子射线、氘核射线和α射线。它们都是带正电的粒子流，质子是普通氢原子核H;氘核是氢同位素氘的原子核，由1个质子和1个中子构成;α粒子是氦原子核，由2个质子与2个中子构成。质子射线与氘核射线可利用回旋加速器或静电加速器得到，α射线是放射性同位素在α衰变过程中从原子核内发出的。

(4)中子射线。它是高速中子流，可从原子反应堆中获得，也可通过加速器获得，或从放射性同位素锎252中获得。

目前用于探伤的主要是X射线、γ射线和中子射线，其中X射线和γ射线广泛用于工业探伤，中子射线用于特种检验。

1.4答:放射性同位素衰变主要有以下模式

(1)α衰变:放出带两个正电荷的氢核。

(2)β衰变，包括:β—衰变:放出电子，同时放出反中微子;

β+ 衰变:放出正电子，同时放出中微子;

电子俘获:原子核俘获一个核外电子。

(3)γ衰变:放出波长很短的电磁波。

内转换:原子核把激发能直接交给核外电子，使电子离开原子。

(4)自发裂变，原子核自发分裂为两个或几个原子核。

1.5答:X射线和γ射线具有以下性质:

(1)在真空中以光速直线传播;

(2)本身不带电，不受电场和磁场的影响;

(3)具有某些光学特性:反射(漫反射)、折射(折射系数近似1，折射的方向改变不明显)、干涉和衍射;

(4)不可见，能够穿透可见光不能穿透的物质;

(5)在穿透物质过程中，会与物质发生复杂的物理和化学作用，例如:电离作用、荧光作用、热作用以及光化学作用;

(6)具有辐射生物效应，能够杀伤生物细胞，破坏生物组织。

1.6答:X射线和γ射线都属电磁波范畴，两者最主要的不同点是产生方式不同。X射线是高速电子撞击金属产生的，γ射线是放射性同位素从原子核中发出的。

其他不同点包括:X射线是连续能谱，γ射线是线状能谱;X射线能量取决于加速电子的电压，γ射线能量取决于放射性同位素种类;X射线强度随管电压的平方和管电流而变，γ射线强度随时间的推移按指数规律减弱。

1.7答:产生X射线应具备五个条件:

(1)发射电子。将灯丝通电加热到白炽状态，使其原子外围电子离开原子。在灯丝周围产生小的“电子云”，这种用热电流分离电子的方法叫热电子发射。

(2)电子聚焦。用槽形阴极围绕灯丝，并将其与负电位接通。由于电子带负电，会与它发生相互排斥作用，其结果是电子被聚成一束。

(3)加速电子。在灯丝与阳极间加很高的电压，使电子在从阴极飞向阳极过程中获得很高速度。

(4)高真空度。阴阳极之间必须保持高真空度，使电子不受气体分子阻挡而降低能量，同时保证灯丝不被氧化烧毁。

(5)高速电子被突然遏止。采用金属作阳极靶，使电子与靶碰撞急剧减速，电子动能转换为热能和X射线。

1.8答:施加于X射线管两端的高压是脉动直流电压，由于电压不断变化，到达阳极的电子速度各不相同，只有少数电子经过最高电压的加速。而电子与阳极靶的碰撞情况也各不相同，少数电子经过一次碰撞，运动即被阻止，能量全部转换为X 射线。波长最短的部分射线就属这种情况。大部分电子与靶要进行多次碰撞，速度逐渐降低，直至为0，碰撞过程中转换的X射线能量不同，波长也各不相同，有长有短，所以X射线管发出的X射线束波长呈连续分布。

1.9答:(1)产生机理不同，连续X射线是高速电子与阳极靶原子核的库仑场作用下产生的，标识X射线是高速电子把靶原子的内层轨道电子碰撞出轨道后，外层电子向内层跃迁时发出的。 (2)波长和能量不同，连续X射线具有混合波长，能谱