輻射安全與防護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)

1、輻射安全與防護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)輻射安全與防護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)廣西壯族自治區(qū)輻射環(huán)境監(jiān)督管理站廣西壯族自治區(qū)輻射環(huán)境監(jiān)督管理站楊名生楊名生Email:ymsh0515@.cn一、核技術(shù)發(fā)展歷程回顧一、核技術(shù)發(fā)展歷程回顧二、放射性基礎(chǔ)知識(shí)二、放射性基礎(chǔ)知識(shí)三、核技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)三、核技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)四、電離輻射防護(hù)與輻射源安全四、電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)基本標(biāo)準(zhǔn)五、核技術(shù)應(yīng)用對(duì)環(huán)境的影響五、核技術(shù)應(yīng)用對(duì)環(huán)境的影響六、輻射監(jiān)測(cè)六、輻射監(jiān)測(cè)

2、一、核技術(shù)發(fā)展歷程回顧一、核技術(shù)發(fā)展歷程回顧1895年，德國(guó)科學(xué)家倫琴（W.C.Roentgen)發(fā)現(xiàn)X射線1901年，居里夫人（年，居里夫人（MarieCurie）發(fā)現(xiàn)了鐳，之后又發(fā)現(xiàn)了釙）發(fā)現(xiàn)了鐳，之后又發(fā)現(xiàn)了釙1951年人類第一次實(shí)現(xiàn)了核能發(fā)電年人類第一次實(shí)現(xiàn)了核能發(fā)電二、放射性基礎(chǔ)知識(shí)二、放射性基礎(chǔ)知識(shí)（一）核物理基礎(chǔ)知識(shí)（一）核物理基礎(chǔ)知識(shí)（二）重要概念和量（二）重要概念和量原子、電子、原子核、質(zhì)子、中子（放射性的產(chǎn)生）原子、

3、電子、原子核、質(zhì)子、中子（放射性的產(chǎn)生）?原子由非常小、帶正電的原子核，及帶負(fù)電的電子高速環(huán)繞運(yùn)動(dòng)組成。原子不帶電。原子由非常小、帶正電的原子核，及帶負(fù)電的電子高速環(huán)繞運(yùn)動(dòng)組成。原子不帶電。?原子大小原子大小~1010m，原子核大小，原子核大小~5x1015m，后者只有前者的二千分之一，但占有原子，后者只有前者的二千分之一，但占有原子99.9%的質(zhì)量。的質(zhì)量。?原子核由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子組成，質(zhì)子和中子的質(zhì)量幾乎相等。原子核由帶

4、正電的質(zhì)子和不帶電的中子組成，質(zhì)子和中子的質(zhì)量幾乎相等。?質(zhì)子和中子是靠核力結(jié)合在一起的。核力比靜電力和萬(wàn)有引力強(qiáng)得多，但只有在距離小于質(zhì)子和中子是靠核力結(jié)合在一起的。核力比靜電力和萬(wàn)有引力強(qiáng)得多，但只有在距離小于x1015m才起作用。才起作用。元素、同位素元素、同位素原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)相同的原子原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)相同的原子—元素（元素（112種）種）；原子質(zhì)量原子質(zhì)量(A)=質(zhì)子質(zhì)量質(zhì)子質(zhì)量(Z)中子質(zhì)量中子質(zhì)量(N)。元素、同位素元素、

5、同位素凡是原子序數(shù)相同而質(zhì)量數(shù)不同的一組核素，即同屬一種元素的一組核素，在元素周凡是原子序數(shù)相同而質(zhì)量數(shù)不同的一組核素，即同屬一種元素的一組核素，在元素周期表中占據(jù)同一位置，稱為該元素的同位素。期表中占據(jù)同一位置，稱為該元素的同位素。如2815P、2915P、3015P、3115P、3215P、3315P、3415P都是磷的同位素。都是磷的同位素。一般每種元素都有一種以上的同位素，多的可有數(shù)十種，其中多數(shù)是放射性同位素，一般每種元素都有

6、一種以上的同位素，多的可有數(shù)十種，其中多數(shù)是放射性同位素，少數(shù)是穩(wěn)定的。從少數(shù)是穩(wěn)定的。從84Po開(kāi)始，以后的各個(gè)元素的同位素都具有放射性。開(kāi)始，以后的各個(gè)元素的同位素都具有放射性。92號(hào)鈾以后的元素稱號(hào)鈾以后的元素稱為超鈾元素。為超鈾元素。至今已知的同位素有至今已知的同位素有2000多種，其中放射性核素約多種，其中放射性核素約1800種，穩(wěn)定同位素約種，穩(wěn)定同位素約300種。種。天然同位素大多是以同位素混合物狀態(tài)存在，如天然鈾中，天然

7、同位素大多是以同位素混合物狀態(tài)存在，如天然鈾中，234U豐度為豐度為0.0056%、235U為0.72%、238U為99.27%。核素與放射性核素核素核素核素是具有特定特征的某種原子的統(tǒng)稱。如氕（核素是具有特定特征的某種原子的統(tǒng)稱。如氕（11H）、氘（、氘（21H）、氚（、氚（31H）為元素）為元素氫的氫的3種核素。種核素。放射性核素放射性核素?核素的衰變常數(shù)核素的衰變常數(shù)T核素的半衰期核素的半衰期衰變常數(shù)與半衰期衰變常數(shù)衰變常數(shù)是在單

8、位時(shí)間內(nèi)每個(gè)原子核的衰變幾率。半衰期（半衰期（T12）：是放射性核素的原子核數(shù)衰減到原來(lái)的數(shù)目的一半所需的時(shí)間。如鐳226的半衰期是1602年，鈾238為45億年。半衰期（半衰期（T12）?原子核數(shù)原子核數(shù)No衰變到剩下一半時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間衰變到剩下一半時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間—半衰期（半衰期（T12）N=N0e?t=No?e0.693?tT能譜?對(duì)特定的放射性核素，其放出的對(duì)特定的放射性核素，其放出的?射線、射線、?射線的能量是一定的，這種核素與

9、其射線能量的一射線的能量是一定的，這種核素與其射線能量的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系稱為放射性核素的能譜，它是后來(lái)放射性譜儀測(cè)量技術(shù)的理論基礎(chǔ)。一對(duì)應(yīng)的關(guān)系稱為放射性核素的能譜，它是后來(lái)放射性譜儀測(cè)量技術(shù)的理論基礎(chǔ)。?而?射線則沒(méi)有特定的能量，但有最大值，它的能量范圍射線則沒(méi)有特定的能量，但有最大值，它的能量范圍0~Emax。Cs137和Co60能譜能譜核反應(yīng)類型裂變核反應(yīng)裂變核反應(yīng)聚變核反應(yīng)聚變核反應(yīng)裂變核反應(yīng)裂變核反應(yīng)?一個(gè)原子核，分裂成兩個(gè)輕核

10、的核反應(yīng)—裂變。?裂變放出大量的能量，物質(zhì)量相當(dāng)?shù)牧炎兎磻?yīng)比普通的化學(xué)反應(yīng)所放出的能量大百萬(wàn)倍（E=?MC2）。裂變核反應(yīng)裂變核反應(yīng)?威力強(qiáng)大的原子彈就是利用了裂變核反應(yīng)所放出的能量。威力強(qiáng)大的原子彈就是利用了裂變核反應(yīng)所放出的能量。聚變核反應(yīng)聚變核反應(yīng)?兩個(gè)輕核結(jié)合，生成另一種新核的核反應(yīng)—聚變。?聚變放出大量的能量，甚至比原子彈的威力還大（E=?MC2）。?聚變對(duì)輕核容易發(fā)生，但不能在常規(guī)下發(fā)生。因?yàn)閷?duì)帶正電的原子核來(lái)說(shuō)，要想使其靠

11、近并結(jié)合在一塊需要有強(qiáng)大的外力。聚變核反應(yīng)聚變核反應(yīng)?威力更加強(qiáng)大的氫彈就是利用聚變核反應(yīng)所放出的能量（原子彈引爆）威力更加強(qiáng)大的氫彈就是利用聚變核反應(yīng)所放出的能量（原子彈引爆）。?不象裂變核反應(yīng)那樣，聚變核反應(yīng)目前還處于不可控狀態(tài)，因此暫時(shí)還不能和平利用。不象裂變核反應(yīng)那樣，聚變核反應(yīng)目前還處于不可控狀態(tài)，因此暫時(shí)還不能和平利用。聚變核反應(yīng)聚變核反應(yīng)?光芒四射的太陽(yáng)的能量來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變反應(yīng)。宇宙射線宇宙射線?來(lái)自宇宙間的射線來(lái)自

12、宇宙間的射線—宇宙射線宇宙射線?宇宙射線隨著高度的增加而增加，宇宙射線隨著高度的增加而增加，?海平面：海平面：30nGyh拉薩：拉薩：~120nGyh電離輻射電離輻射?某種射線（如?射線、?射線、?射線或其次級(jí)射線）作用到原子的外層電子，使電子脫離原有的軌道的現(xiàn)象—電離輻射。（能量大于12.4eV)?一般電磁輻射由于其單個(gè)光子的能量低，因此無(wú)法使原子發(fā)生電離。放射系放射系放射性核素的遞次衰變系列通稱放射系放射系。自然界中存在鈾系、釷系、