核辐射探测学1-2010ppt课件

第一，轨道电子在外部壳层各轨道之间跳跃时所产生的光谱 称为光学光谱。例如，若轨道电子原来位于N层，当它在N、O、 P、Q、……等外部壳层之间跳跃时，就发生光学光谱。这种外 部跳跃时的原子能量变化较小，发出的光频率较低，一般在可 见光区或其附近。地质工作中用来分析岩矿元素的光谱分析， 就是利用这一部分特性。
第二，轨道电子在K、L、M、……等壳层中间跳跃时，所产
生的光谱称为线状伦琴光谱，这时的原子能量变化大，发射的
光子频率高。线状伦琴光谱由内壳层电子的跳跃所引起，而内
壳层电子离核很近，所以这种光谱与原子核电荷之间有密切关
系，称为标识伦琴射线(又称特征X射线)。近年来，分析和鉴定
核能级变化放出的光子波长很短、能量很大，这种光子被
称为γ光子(即γ射线)。原子核发射的各种能量的γ光子集合，
称为该原子核的γ射线谱(即原始γ射线能谱)。
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原子及原子核的基础知识
原子的能级：
原子中束缚电子绕核运动有一定的轨道，相应原子处于一定的能 量状态。每种原子的束缚电子数目和可能的运动轨道都是一定的，因 此每一原子只能够在一定的、不连续的一系列稳定状态中，这一系列 稳定状态，可用相应的一组能量来表征，称为原子的能级。
0.000549u = 4.001505u ；而两个质子与两中子质量之和为
2×1.007277u +2×1.008665u = 4.031884u 。它比氦原子核的质量
要大，其差额为m Δ = 4.031884u - 4.001505u = 0.030379u ，即由
两个质子和两个中子结合成氦原子核时，
核能级：
原子核的能级是原子核能量状态的标志，原子核的不同能 量状态就是原子核的能级。通常原子核处于最低能量状态，称 为基态。当原子核受到某种射线（快速粒子或光子）的轰击或 进行核衰变时，产生的核可能处于较高能量态，原子核处于较 高能量状态称为激发态。一个原子核可以有许多能级，能级是 分立不等间隔的。不同核素具有自己不相同的核能级。
处于稳定状态的原子不放出能量。当原子由较高的能级过渡 到较低的能级时，相应的能量变化会以光子的形式释放出来。
将某原子发射的各种频率的光子按波长排列(即按能量排列), 便构成了该种原子的发射光谱。原子的光谱就是原子的能谱。
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原子及原子核的基础知识
原子的能级： 在原子光谱学中，可以将其分为两个类型：
第一章 放射性基本知识
1. 原子与原子核 2. 核衰变 3. 放射性系列 4. 天然放射性核素射线谱 5. 放射性核素衰变和积累规律
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1.原子与原子核
原子的组成及基本性质：
原子核 原子 核外轨道电子
原子核
质子 中子
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• 贾文懿,方方,唐红,苗放. 核地球物理仪器,原子能出版社,1998
• 成都地质学院三系，放射性勘探仪器，原子能出版社，1979
• 方方,唐红,葛君伟,苗放，放射性勘探简明教程,成都地质学院,1992
• 周蓉生等，核方法原理及应用，地质出版社，1994
• 葛良全,周四春，核辐射测量方法，成都理工大学，2007
主要内容
第一章 放射性基本知识
第二章 射线与物质的相互作用
第三章 射线能谱学
第四章 放射性测量单位、辐射源及防
护知识
第五章 核辐射探测器
第六章 放射性测量中的统计涨落规律
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教材与参考文献
• 成都地质学院三系, 放射性勘探方法,原子能出版社，1978
• 章晔,华荣洲,石柏慎，放射性方法勘查，原子能出版社，1990
质量少了Δm ，该减少的质量称为质量亏损。
如果将核子结合成原子核时所释放的能量称为结合能，并把原
子核分成单个核子所要消耗的能量称为分离能，则结合能和分离能在
数值上是相等的。原子核的结合能是和它的质量亏损相对应的，根据
质2能01关0.09系定律，从质量亏核损辐射可探求测学出结硕合士研能究。生课程
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原子及原子核的基础知识
• Applied Radiation Isotopes
• Journal Applied Radiation and Isotopes
• Ra2d01i0o.0a9ctive Methods. G核辐eo射p探h测y学sics 硕士研究生课程
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课堂讨论主要内容的章节安排
第一章 放射性基本知识
1. 原子与原子核
• 汤彬葛良全方方等，核辐射测量原理，哈尔滨工程大学出版社，2010
• G F Knoll. Radiation Detection and Measurement.1989
• C E Crouthamel, Appliied Gamma-Ray Spectrometry,1970
• Nuclear Geophysics
2. 核衰变
3. 放射性系列
4. 天然放射性核素射线谱
5. 放射性核素衰变和积累规律
第二章 射线与物质的相互作用
1. α粒子与物质的相互作用
2. β粒子与物质的相互作用
3. β射线在物质中的衰减
4. γ粒子与物质wk.baidu.com相互作用
5. γ射线在物质中的衰减
6. 中子与物质的相互作用及衰减规 律
第三章 射线能谱学
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原子及原子核的基础知识
原子核的结合能：
任一原子核
A Z
X
是由Z个质子与A－Z个中子组成，该原子核
质量应等于Z个质子与A－Z个中子的质量之和，实际并非如此。
例如：氦原子的质量He m =4.002603u，如果忽略电子的
结合能，则氦原子核的质量He m -2× e m = 4.002603u -2×
1. 核素的原始谱线
2. 射线仪器谱
3. 射线通过物质谱成分的变化
4. 201谱0.0平9 衡
核辐射探测学
第四章 放射性测量单位、辐射源及防 护知识
1. 放射性测量中常用单位 2. 辐射源 3. 防护知识 第五章 核辐射探测器 1. 核辐射探测器的基本特性 2. 气体探测器 3. 闪烁探测器 4. 半导体探测器 5. 中子探测器 6. 其它核辐射探测器 第六章 放射性测量中的统计涨落规律 1. 放射性计数统计学 2. 放射性测量误差 3硕. 士放研射究生性课衰程 变统计规律的应用 3