辐射基本知识ppt课件
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安徽省环境保护局 顾群 16
衰变
放射性衰变
半衰期（工作时考虑放射性素的半衰期）
半衰期T1/2： 在单一的放射性衰变过程中，放 射性活度降至其原有值一半时所需时间被 称为 半衰期
N=N0e-λt 1/2N0=N0e-λT1/2 λ=ln2/T1/2
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电离辐射 电离是指从一个原子、分子或其它束缚 状态释放一个或多个电子的过程，而电 离辐射就是指可以引起物质电离的辐射。
氢
氘（dǎo）
氚（chuān）
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所有不同类型的原子都称 为核素
其实我 和他们 一样高！
放射性
稳定的核素 放射性核素
放射性
放射性是指某些核素自发地放射出各种 粒子的现象。通常可观察到、粒子或射 线，放射正电子、质子、中子、中微子等 其它粒子则较为少见。
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带电离子
XHale Waihona Puke Baidu 电子
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基本量
活度（单位 Bq） 辐射的吸收剂量（单位 Gy） 当量剂量（单位 Sv） 有效剂量（单位 Sv）
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剂量
剂量 剂量是受辐射照射的物质所接受或吸收的辐射的 一种量度。 吸收剂量，国际单位 Gy（戈瑞） 剂量当量HTR ,考虑射线因素，国际单位 Sv(西弗) 有效剂量E，考虑组织因子，，国际单位 Sv(西弗) 不可以测量，可以根据人受照的情况，计算得出
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原子的结构
电子 质子
中子
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4
氢原子结构
电子 质子
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5
同位素
同位素的质子数相同，中子数不同 相同元素的同位素具有相同的化学性质
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6
氢的同位素
H-1 Z=1，N=0
H-2 Z=1，N=1
H-3 Z=1，N=2
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组织权重因子
组织或器官 性腺 红骨髓 结肠 肺 组织权重因 子，WT 0.20 0.12 0.12 0.12 组织或器官 肝 食道 甲状腺 皮肤 组织权重因 子，WT 0.05 0.05 0.05 0.01
胃
膀胱 乳腺
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0.12
0.05 0.05
骨表面
其余组织或器官
0.01
辐射基本知识
放射性与电离辐射基本知识
重要的概念和量 ——原子结构、核素、同位素、射线与物质
的相互作用等
辐射防护基础知识
——辐射基本物理量、天然本底辐射、电离 辐射的生物效应等
辐射防护的原则和方法
——辐射防护的三原则、内外照射的防护方 法
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辐射安全和防护（辐射环境管理） 放射卫生 放射性同位素 射线装置 放射源
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各种射线的辐射权重因子，WR
辐射类型和能量范围 光子 中子 所有能量 电子和子 所有能量 能量<10keV 10-100keV 100keV-2MeV 中子 2-20MeV >20MeV
质子 能量>2MeV 粒子，裂变碎片， 重核
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辐射权重因子 1 1 5 10 20 10 5 5 20
α β
γ
中子
纸张
铝板
铅板
水泥
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放射性活度 放射性活度 A=dN/dt 单位时间核素衰变的次数。 衰变次数≠发射的粒子数 活度单位：居里（Ci）、 贝可（Bq） 1 Ci=3.7×1010 Bq 1Ci=1000mCi, 1μCi=10-6Ci MBq, TBq, GBq ， PBq = 106 ,109, 1012 ,1015 Bq
带电离子电离
带电的电离辐射在穿透物质时主要通过库仑力发 生4种相互作用：
1.与核外电子的非弹性碰撞，即电离和激发； 2.与核外电子的弹性碰撞； 3.与原子核的非弹性碰撞，发射轫致辐射或 者其他类型的辐射； 4.与原子核的弹性碰撞。
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带电离子电离示意图
电离 激发 光子 退激
β粒子
β辐射的概念已经扩大到正电子辐射，β粒子是正 电子和电子。它们的静止质量相同，电荷相等，符号相 反。 与α粒子不同，β粒子展示出一个连续能谱。核素 表中查到的是β能谱的最大值。 电子与介质相互作用主要是电离、激发和辐射（轫 致辐射产生X射线）。电子在介质中衰减过程基本符合 指数规律。 β粒子可以构成外部伤害，深度和β粒子能量有关， 高能β粒子还要考虑它通过轫致辐射产生的X射线的危 害，而它的内照射危害却比α粒子小得多。
γ和X射线
γ和X射线是波长较短的电磁辐射， 统称光子（无质量，只有能量）。 γ和X射线起源不同。由核和基本粒 子突变产生的电磁辐射光子称作γ射线。 由带电粒子在原子核库仑场中、慢 化和原子电子能级改变而产生的电磁辐 射称为X射线。前者可称为轫致辐射X射 线，后者称为特征X射线。
α、β、γ和中子的穿透能力
0.05
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辐射量和单位一览表
活度 单位 国际 单位 Bq(贝可） S-1
(1/ 秒）
吸收剂量 Gy(戈瑞) J*kg –1
9
α粒子
α 粒子是一个氦核，由两个质子和两个 中子组成。它是由 α 发射体以某一不连续的 能量和特有的半衰期而发射出来的。 它具有下列性质：绝大多数在介质中具有 相同的射程（布拉格峰）；沿直线径迹运动； α 粒子只是偶尔发生散射并且散射大多发生 在靠近α粒子射程的末端。 α 粒子射程很短，可以认为不存在外照 射危害，但其内照射危害却极其严重。自然 界中氡是造成 α内照射危险的最重要的元素。
电离辐射分为直接电离辐射和间接电离辐 射。
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电离
电离前
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电离后
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电离
由α粒子和β粒子产生的电离（直接电 离） γ射线（非带电离子）产生的电离（非 直接电离）
体内α源比体内β源对人产生的伤害更大
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根据带电的电离辐射静止质量的差 别可分为重带电粒子（如α粒子、质子等） 和轻带电粒子（电子和正电子）。 在核技术应用领域内所涉及的重带电 粒子能量绝大部分在10keV到10MeV之间， 在此能量范围内的重带电粒子穿透物质 时，在气体内最多穿透几厘米，在液体 和固体内最多穿透几十微米的深度后就 全部停滞在该物质内。
衰变
放射性衰变
半衰期（工作时考虑放射性素的半衰期）
半衰期T1/2： 在单一的放射性衰变过程中，放 射性活度降至其原有值一半时所需时间被 称为 半衰期
N=N0e-λt 1/2N0=N0e-λT1/2 λ=ln2/T1/2
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电离辐射 电离是指从一个原子、分子或其它束缚 状态释放一个或多个电子的过程，而电 离辐射就是指可以引起物质电离的辐射。
氢
氘（dǎo）
氚（chuān）
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7
所有不同类型的原子都称 为核素
其实我 和他们 一样高！
放射性
稳定的核素 放射性核素
放射性
放射性是指某些核素自发地放射出各种 粒子的现象。通常可观察到、粒子或射 线，放射正电子、质子、中子、中微子等 其它粒子则较为少见。
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带电离子
XHale Waihona Puke Baidu 电子
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基本量
活度（单位 Bq） 辐射的吸收剂量（单位 Gy） 当量剂量（单位 Sv） 有效剂量（单位 Sv）
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剂量
剂量 剂量是受辐射照射的物质所接受或吸收的辐射的 一种量度。 吸收剂量，国际单位 Gy（戈瑞） 剂量当量HTR ,考虑射线因素，国际单位 Sv(西弗) 有效剂量E，考虑组织因子，，国际单位 Sv(西弗) 不可以测量，可以根据人受照的情况，计算得出
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原子的结构
电子 质子
中子
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4
氢原子结构
电子 质子
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5
同位素
同位素的质子数相同，中子数不同 相同元素的同位素具有相同的化学性质
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6
氢的同位素
H-1 Z=1，N=0
H-2 Z=1，N=1
H-3 Z=1，N=2
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组织权重因子
组织或器官 性腺 红骨髓 结肠 肺 组织权重因 子，WT 0.20 0.12 0.12 0.12 组织或器官 肝 食道 甲状腺 皮肤 组织权重因 子，WT 0.05 0.05 0.05 0.01
胃
膀胱 乳腺
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0.12
0.05 0.05
骨表面
其余组织或器官
0.01
辐射基本知识
放射性与电离辐射基本知识
重要的概念和量 ——原子结构、核素、同位素、射线与物质
的相互作用等
辐射防护基础知识
——辐射基本物理量、天然本底辐射、电离 辐射的生物效应等
辐射防护的原则和方法
——辐射防护的三原则、内外照射的防护方 法
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辐射安全和防护（辐射环境管理） 放射卫生 放射性同位素 射线装置 放射源
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各种射线的辐射权重因子，WR
辐射类型和能量范围 光子 中子 所有能量 电子和子 所有能量 能量<10keV 10-100keV 100keV-2MeV 中子 2-20MeV >20MeV
质子 能量>2MeV 粒子，裂变碎片， 重核
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辐射权重因子 1 1 5 10 20 10 5 5 20
α β
γ
中子
纸张
铝板
铅板
水泥
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放射性活度 放射性活度 A=dN/dt 单位时间核素衰变的次数。 衰变次数≠发射的粒子数 活度单位：居里（Ci）、 贝可（Bq） 1 Ci=3.7×1010 Bq 1Ci=1000mCi, 1μCi=10-6Ci MBq, TBq, GBq ， PBq = 106 ,109, 1012 ,1015 Bq
带电离子电离
带电的电离辐射在穿透物质时主要通过库仑力发 生4种相互作用：
1.与核外电子的非弹性碰撞，即电离和激发； 2.与核外电子的弹性碰撞； 3.与原子核的非弹性碰撞，发射轫致辐射或 者其他类型的辐射； 4.与原子核的弹性碰撞。
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带电离子电离示意图
电离 激发 光子 退激
β粒子
β辐射的概念已经扩大到正电子辐射，β粒子是正 电子和电子。它们的静止质量相同，电荷相等，符号相 反。 与α粒子不同，β粒子展示出一个连续能谱。核素 表中查到的是β能谱的最大值。 电子与介质相互作用主要是电离、激发和辐射（轫 致辐射产生X射线）。电子在介质中衰减过程基本符合 指数规律。 β粒子可以构成外部伤害，深度和β粒子能量有关， 高能β粒子还要考虑它通过轫致辐射产生的X射线的危 害，而它的内照射危害却比α粒子小得多。
γ和X射线
γ和X射线是波长较短的电磁辐射， 统称光子（无质量，只有能量）。 γ和X射线起源不同。由核和基本粒 子突变产生的电磁辐射光子称作γ射线。 由带电粒子在原子核库仑场中、慢 化和原子电子能级改变而产生的电磁辐 射称为X射线。前者可称为轫致辐射X射 线，后者称为特征X射线。
α、β、γ和中子的穿透能力
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辐射量和单位一览表
活度 单位 国际 单位 Bq(贝可） S-1
(1/ 秒）
吸收剂量 Gy(戈瑞) J*kg –1
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α粒子
α 粒子是一个氦核，由两个质子和两个 中子组成。它是由 α 发射体以某一不连续的 能量和特有的半衰期而发射出来的。 它具有下列性质：绝大多数在介质中具有 相同的射程（布拉格峰）；沿直线径迹运动； α 粒子只是偶尔发生散射并且散射大多发生 在靠近α粒子射程的末端。 α 粒子射程很短，可以认为不存在外照 射危害，但其内照射危害却极其严重。自然 界中氡是造成 α内照射危险的最重要的元素。
电离辐射分为直接电离辐射和间接电离辐 射。
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电离
电离前
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电离后
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电离
由α粒子和β粒子产生的电离（直接电 离） γ射线（非带电离子）产生的电离（非 直接电离）
体内α源比体内β源对人产生的伤害更大
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根据带电的电离辐射静止质量的差 别可分为重带电粒子（如α粒子、质子等） 和轻带电粒子（电子和正电子）。 在核技术应用领域内所涉及的重带电 粒子能量绝大部分在10keV到10MeV之间， 在此能量范围内的重带电粒子穿透物质 时，在气体内最多穿透几厘米，在液体 和固体内最多穿透几十微米的深度后就 全部停滞在该物质内。