醫(yī)用放射防護(hù)學(xué)總論

1、本章單元基本要求,1，熟練掌握2，確切理解于原子核內(nèi)外放射線產(chǎn)生的原子的物理基礎(chǔ)3，理解原子模型、原子核的穩(wěn)定性與放射性的關(guān)系,第一單元緒論、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、核轉(zhuǎn)變,l、輻射（放射）防護(hù)學(xué)的概念、任務(wù)、學(xué)習(xí)方法和要求,輻射防護(hù)學(xué)概念：研究人類在生存、生產(chǎn)活動(dòng)中，對(duì)輻射（放射）危害進(jìn)行的合理、科學(xué)的防護(hù)措施與對(duì)策的學(xué)科。輻射防護(hù)的任務(wù)是：既要積極進(jìn)行有益于人類的伴有電離輻射的實(shí)踐活動(dòng)，促進(jìn)核能利用及其新技術(shù) 的迅速發(fā)展；又要最大限度地

2、預(yù)防和縮小電離輻射對(duì)人類的危害。輻射防護(hù)的研究范圍非常廣泛，而研究和制定輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)是極其重要的內(nèi)容。 輻射防護(hù)的目的是：防止確定性效應(yīng)的發(fā)生；限制隨機(jī)性效應(yīng)的發(fā)生率，使之達(dá)到被認(rèn)為可以接受水平。確保放射工作人員、公眾及其后代的健康和安全。,學(xué)習(xí)方法和要求,使學(xué)生了解、掌握將來(lái)工作所需的放射物理學(xué)、放射劑量學(xué)、放射防護(hù)學(xué)的基本知識(shí)，這是該專業(yè)學(xué)生所必備的物理學(xué)基礎(chǔ)。要求：掌握、熟悉、了解,2，輻射（放射）防護(hù)學(xué)簡(jiǎn)史,1896：H.

3、Becquerel發(fā)現(xiàn)了鈾(U)放射現(xiàn)象; 1897：P.&M.Curie發(fā)現(xiàn)釙(Po)和鐳(Ra); 1899：盧瑟福發(fā)現(xiàn)a , b 射線； 1900：維拉德發(fā)現(xiàn)g 射線; 1903：盧瑟福證實(shí)a 射線為He2+， b 射線為電子； 1911：盧瑟福提出原子的核式模型； 1919：盧瑟福首次實(shí)現(xiàn)人工核反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子。1932：J.Chadwick發(fā)現(xiàn)了中子; 1934：F.&I.Joliot-Curi

4、e發(fā)現(xiàn)人工放射性； 1939：O.Hahn等人發(fā)現(xiàn)重核裂變； 1939：N.Bohr等提出液滴模型; 1942：E.Fermi發(fā)明熱中子鏈?zhǔn)椒磻?yīng)堆； 1945：原子彈試爆成功，并在廣島上空爆炸； 1952：氫彈試爆成功。,核物理的偉大天才們,可能最著名的一次索爾維會(huì)議是1927年10月召開(kāi)的第五次索爾維會(huì)議。此次會(huì)議主題為“電子和光子”，世界上最主要的物理學(xué)家聚在一起討論重新闡明的量子理論。會(huì)議上最出眾的角色是愛(ài)因斯坦和尼爾斯

5、·玻爾。前者以“上帝不會(huì)擲骰子”的觀點(diǎn)反對(duì)海森堡的不確定性原理，而玻爾反駁道，“愛(ài)因斯坦，不要告訴上帝怎么做”——這一爭(zhēng)論被稱為玻爾-愛(ài)因斯坦論戰(zhàn)。參加這次會(huì)議的二十九人中有十七人獲得或后來(lái)獲得諾貝爾獎(jiǎng)。,Becquerel 發(fā)現(xiàn)放射現(xiàn)象 物理學(xué)獎(jiǎng)1903 Marie.Curie 發(fā)現(xiàn)鐳等元素 物理學(xué)獎(jiǎng)1911 Marie.Curie 化學(xué)獎(jiǎng)1908 Rutherford 發(fā)現(xiàn)鈾能發(fā)射α和β粒子，化學(xué)獎(jiǎng)

6、1921 Frederick Soddy 放射性物質(zhì)和天然同位素研究，化學(xué)獎(jiǎng)，“同位素”一詞也是他1913年與蘇格蘭物理學(xué)家Margaret Todd在一次午餐談話中提出.1921 Albert Einstein 發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)的定律獲物理獎(jiǎng)1922 Aston 發(fā)現(xiàn)大量同位素及其質(zhì)譜獲化學(xué)獎(jiǎng)1923 Millikan 在元素的光電效應(yīng)電荷研究方面獲物理學(xué)獎(jiǎng)1927 Compton 發(fā)現(xiàn)了以他本人名字命名

7、的“Compton效應(yīng)”獲物理學(xué)獎(jiǎng)1935 Joliot和他的妻子Irène Joliot-Curie人工方法合成新的放射性元素獲化學(xué)獎(jiǎng),諾貝爾獎(jiǎng),1935 Chadwick 發(fā)現(xiàn)了中子獲物理學(xué)獎(jiǎng) 1936 Anderson 發(fā)現(xiàn)了正電子獲物理學(xué)獎(jiǎng)1938 Fermi 用中子輻照和慢中子核反應(yīng)生產(chǎn)出新的放射性核素獲物理學(xué)獎(jiǎng)1930 Ernest Orlando Lawrence 生產(chǎn)出回旋加速器1939年獲得物理學(xué)獎(jiǎng)

8、1923 Hevesy 首先用同位素進(jìn)行生命科學(xué)示蹤研究，提出了“示蹤技術(shù)”的概念，1943年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1944 Hahn 在原子核裂變研究方面獲化學(xué)獎(jiǎng)1960 Libby 發(fā)明了放射性14C測(cè)齡技術(shù)獲化學(xué)獎(jiǎng)1959 Berson和Yalow 建立了放射免疫分析法1977年Yalow獲諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)1984 Jerne等 在免疫系統(tǒng)的控制以及單克隆抗體的研究中獲醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),諾貝爾獎(jiǎng),防護(hù)學(xué)簡(jiǎn)史,1895年X射線的發(fā)現(xiàn)也開(kāi)始了輻射

9、損傷研究的歷史, 第二年“ British Medical Journal”第一次報(bào)道了初期X射線研究人員眼睛疼痛和皮膚出現(xiàn)紅斑的現(xiàn)象。1902年出現(xiàn)了因射線照射所致的皮膚癌患者死亡的病例,這一年Ro llins首先提出放射線危險(xiǎn)界限的概念。危險(xiǎn)界限的確定方法為: 當(dāng)時(shí)的照像膠片照射7分鐘而未感光的X 射線量有可能對(duì)人體是無(wú)害的。據(jù)推算這個(gè)劑量約為100mSv /天。,防護(hù)學(xué)簡(jiǎn)史,直到1915年英國(guó)倫琴學(xué)會(huì)發(fā)表了“對(duì)X射線操作者進(jìn)行防護(hù)

10、的建議” , 1921年英國(guó)設(shè)立了X射線與鐳防護(hù)委員會(huì),該組織的建立很快波及到美國(guó)、法國(guó)等其他國(guó)家。1925年在倫敦召開(kāi)的第一屆國(guó)際放射學(xué)大會(huì)上,提出了用于放射防護(hù)的第一個(gè)建議書(shū),并建議建立國(guó)際組織。1928年在斯德哥爾摩舉行第二屆國(guó)際放射學(xué)大會(huì)時(shí),接受了上述建議成立了國(guó)際X射線與鐳防護(hù)委員會(huì)( IXRPC)。,防護(hù)學(xué)簡(jiǎn)史,1925 年Mutscheller 提出了耐受劑量( tolerance dose)的概念。他選擇若干有代表性的

11、醫(yī)院為調(diào)查對(duì)象,調(diào)查了X射線技師的工作時(shí)間和工作內(nèi)容,研究了電離室測(cè)量結(jié)果與皮膚紅斑量的關(guān)系。將工作30天出現(xiàn)的紅斑量的1 /100 作為耐受劑量, 約相當(dāng)于0. 2R /天。該耐受劑量限值1931年被美國(guó)、1934 年被國(guó)際X 射線與鐳防護(hù)委員會(huì)( IX RPC)所采用。但是隨著高管電壓X射線裝置的普及,射線對(duì)造血器官的影響較之以往的皮膚損傷更受重視,美國(guó)X射線與鐳防護(hù)委員會(huì)在1936 年將耐受劑量降低為0. 1R /天。,防護(hù)學(xué)簡(jiǎn)史

12、,第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后,核能的和平利用技術(shù)蓬勃發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大,1950年國(guó)際X射線與鐳防護(hù)委員會(huì)更名為國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)( Internationa l Commission o n Radiological Protection: ICRP)。ICRP要求將放射防護(hù)作為一項(xiàng)重要課題開(kāi)展范圍廣泛的研究,除了過(guò)去已知的對(duì)皮膚及造血器官的影響外,還要求開(kāi)展對(duì)惡性腫瘤、白內(nèi)障、肥胖、妊娠損傷、壽命縮短、遺傳影響等方面進(jìn)行研究。但是以

13、當(dāng)時(shí)的研究水平還不能明確回答在耐受劑量以下能否保證照射終生也不會(huì)產(chǎn)生損傷的問(wèn)題,所以過(guò)去稱為耐受劑量并不確切,于是改稱作最大允許劑量( maximum permissible do se: MPD) 。,防護(hù)學(xué)簡(jiǎn)史,1958年ICRP將過(guò)去的建議歸納整理出版了第1號(hào)出版物。在這個(gè)建議書(shū)中作為對(duì)職業(yè)照射的限制,性腺、造血器官、眼晶體的最大允許劑量為3rem /13周( 30m Sv /13周) , 增加了累積劑量允許值,為5( N— 18

14、)rem, ( N: 年齡; 100rem= lSv )。此外,經(jīng)常出入管理區(qū)域的非放射工作者的最大允許劑量為1. 5rem /年,管理區(qū)域周圍一般居民的最大允許劑量為0. 5rem /年( 5mSv /年)。1965年ICRP出版的第9號(hào)出版物表明了當(dāng)時(shí)該委員會(huì)的基本立場(chǎng)。職業(yè)照射成人性腺和紅骨髓的最大允許劑量為5rem ( 50mSv ) /年,公眾成員劑量限值為職業(yè)照射的10分之1,即0. 5rem( 5mSv ) /年。,防護(hù)學(xué)

15、簡(jiǎn)史,1977年ICRP分析并吸收了近10年有關(guān)輻射損傷和防護(hù)方面的研究成果,對(duì)原來(lái)的建議進(jìn)行了大幅度的修改,出版了第26號(hào)出版物。26號(hào)出版物提出了一些新的概念,指出輻射的生物效應(yīng)可分為隨機(jī)性效應(yīng)和非隨機(jī)性效應(yīng),輻射防護(hù)的目的在于防止有害的非隨機(jī)性效應(yīng)的發(fā)生,并限制隨機(jī)性效應(yīng)的發(fā)生率使之達(dá)到被認(rèn)為可以接受的水平。該出版物提出的對(duì)職業(yè)人員和一般公眾的年劑量當(dāng)量限值分別為50mSv /a和5mSv /a。包括中國(guó)在內(nèi)的世界上多數(shù)國(guó)家的放射

16、衛(wèi)生防護(hù)法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)都是根據(jù)這個(gè)建議書(shū)制定的。,防護(hù)學(xué)簡(jiǎn)史,1977年以來(lái)的十幾年間,放射防護(hù)領(lǐng)域的研究出現(xiàn)了新進(jìn)展,特別是對(duì)日本廣島和長(zhǎng)崎兩地原子彈受害者受照劑量的重新評(píng)價(jià)結(jié)果表明,原有的危險(xiǎn)系數(shù)低估了輻射致癌的危險(xiǎn)性。以此為契機(jī)ICRP于1990年發(fā)表了第60號(hào)出版物,將職業(yè)性照射的有效劑量限值降低為每年平均20mSv ,連續(xù)5年內(nèi)為100mSv ,并且任何一年不得大于50mSv; 公眾限值為每年1mSv , 在特殊情況下單獨(dú)一年內(nèi)可

17、以高于1mSv ,但5年的平均值不得大于1mSv。ICRP第60號(hào)出版物還提出或明確了一些其它概念,3、物質(zhì)結(jié)構(gòu),1，原子結(jié)構(gòu),1911年盧瑟福提出原子“行星模型”，原子結(jié)構(gòu)類似太陽(yáng)系“行星”結(jié)構(gòu)，在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫做原子核。原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里。帶負(fù)電的電子在核外空間繞著核旋轉(zhuǎn)。即原子由原子核與電子組成。,+,+,+,,+,+,,核電荷數(shù),,,,,,,電子層,1.原子核外電子的分層排布 從盧瑟福

18、原子模型，我們知道原子是由處于原子中心的原子核和核外電子組成的。為了形象地表示原子的結(jié)構(gòu)，人們就創(chuàng)造了“原子結(jié)構(gòu)示意圖”這種特殊的圖形。原子核外電子按一定軌道繞核高速旋轉(zhuǎn)，一個(gè)軌道只有一個(gè)電子，若干個(gè)軌道組成一個(gè)殼層，每個(gè)殼層電子數(shù)遵循2n2規(guī)律，但最外層電子數(shù)最多不超過(guò)8個(gè)，并由它決定物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，且隨原子序數(shù)的增加而成周期性變化。2．原子核外電子的排布規(guī)律 各電子層最多容納的電子數(shù)是2n2(n表示電子層)；最外層電子數(shù)不超過(guò)

19、8個(gè)(K層是最外層時(shí)，最多不超過(guò)2個(gè))，次外層電子數(shù)目不超過(guò)18個(gè)，倒數(shù)第三層不超過(guò)32個(gè)；核外電子總是盡先排布在能量最低的電子層，然后由里向外從能量低的電子層逐步向能量高的電子層排布。,電子層,3．原子核外電子運(yùn)動(dòng)區(qū)域與電子能量的關(guān)系 電子能量高在離核遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)，電子能量低在離核近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng) ，把原子核外分成七個(gè)運(yùn)動(dòng)區(qū)域，又叫電子層，分別用n=1、2、3、4、5、6、7…表示，分別稱為K、L、M、N、O、P、Q…，n

20、值越大，說(shuō)明電子離核越遠(yuǎn)，能量也就越高。當(dāng)內(nèi)層軌道電子獲得一定能量即會(huì)躍遷到外層軌道，稱激發(fā)；電子脫離原子稱電離。內(nèi)層電子空缺時(shí)，外層電子又會(huì)躍遷（激退）到內(nèi)層補(bǔ)缺，而多余的能量以標(biāo)志（特征）X射線或俄歇電子形式放出。,玻爾理論,玻爾理論是1913年丹麥物理學(xué)家N.玻爾結(jié)合M.普朗克的量子概念、A.愛(ài)因斯坦的光子概念和E.盧瑟福的原子模型而提出的原子結(jié)構(gòu)理論,氫原子光譜,,波爾理論的三個(gè)假設(shè),① 原子系統(tǒng)只能存在于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)

21、中(E1、E2、E3···)，在這些狀態(tài)中，電子繞核作加速運(yùn)動(dòng)而不輻射能量，這種狀態(tài)稱這為原子系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)(定態(tài))頻率條件:當(dāng)原子從一個(gè)定態(tài)躍遷到另一個(gè)定態(tài)時(shí)，發(fā)出或吸收單色輻射的頻率滿足:②只有當(dāng)原子從一個(gè)較大的能量En的穩(wěn)定狀態(tài)躍遷到另一較低能量Ek的穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，才發(fā)射單色光，其頻率:反之，當(dāng)原子在較低能量En的穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),吸收了一個(gè)頻率為n的光子能量就可躍遷到較大能量Em的穩(wěn)定狀態(tài)。③處于穩(wěn)定

22、態(tài)中，電子繞核運(yùn)動(dòng)的角動(dòng)量滿足角動(dòng)量量子化條件結(jié)論:電子軌道是量子化，能量是量子化的，能量最低的狀態(tài)叫基態(tài)，其他狀態(tài)叫做激發(fā)態(tài)。,優(yōu)點(diǎn) 局限性,成功解釋了氫原子光譜不連續(xù)的特點(diǎn).成功的計(jì)算出氫原子的軌道半徑成功的計(jì)算出氫原子的能量引入了量子數(shù)這個(gè)理論本身仍是以經(jīng)典理論為基礎(chǔ),且其理論又與經(jīng)典理論相抵觸.它只能解釋氫原子以及類氫原子(如鋰+離子，等)的光譜,在解決其他原子的光譜時(shí)就遇到了困難,如把理論用于其它原子時(shí),理

23、論結(jié)果與實(shí)驗(yàn)不符,且不能求出譜線的強(qiáng)度及相鄰譜線之間的寬度.這些缺陷主要是由于把微觀粒子(電子,原子等)看作是經(jīng)典力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn),從而把經(jīng)典力學(xué)規(guī)律強(qiáng)加于微觀粒子上(如軌道概念)而導(dǎo)致的.."玻爾理論"的提出，打破了經(jīng)典物理學(xué)一統(tǒng)天下的局面，開(kāi)創(chuàng)了揭示微觀世界基本特征的前景，為量子理論體系奠定了基礎(chǔ)，這是一種了不起的創(chuàng)舉，不愧為愛(ài)因斯坦的評(píng)價(jià)--玻爾的電子殼層模型是思想領(lǐng)域中最高的音樂(lè)神韻。,原子核的組成,中子,質(zhì)子

24、,統(tǒng)稱核子,,U,He,H,11,42,235 92,X,AZ,（核）電荷數(shù),質(zhì)量數(shù),,,,10－15m,元素符號(hào),,原子核的質(zhì)量幾乎是整個(gè)原子的質(zhì)量，那么原子核又是怎樣構(gòu)成的呢？ 1．原子核的構(gòu)成 1919年，盧瑟福用粒子轟擊氮核，得到了質(zhì)子，進(jìn)而猜想原子核內(nèi)存在不帶電的中子，這一猜想被他的學(xué)生查德威克用實(shí)驗(yàn)證實(shí)，并得到公認(rèn)。原子核是由質(zhì)子和中子（統(tǒng)稱核子）組成。質(zhì)子和中子質(zhì)量數(shù)相近，質(zhì)子帶有一個(gè)正點(diǎn)荷，而中子不

25、帶電荷（圖1－3）。原子核結(jié)構(gòu)可表示為 ，X為元素符號(hào)，Z為質(zhì)子數(shù)，N為中子數(shù)，A為質(zhì)量數(shù)，A為Z和N之和，通?？梢月詫?xiě)為AX。,,2．原子核的能級(jí) 原子核由于不斷運(yùn)動(dòng)而具有一定的能量。一般情況下，原子核都處于能量最低的狀態(tài)，稱為基態(tài)，在一定條件下，如：原子核在某些核反應(yīng)、核裂變及放射性衰變后，原子核可以暫時(shí)處于較高的能量狀態(tài)稱為激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)的原子核可表示為AmX，如99mTc。處于激發(fā)態(tài)的核素都很不穩(wěn)定，要釋放過(guò)剩的能量而回到基態(tài)

26、。原子核可處于不同的能量狀態(tài)。,元素,元素：凡質(zhì)子數(shù)相同的一類原子稱為一種元素。因質(zhì)子數(shù)相同，所以核外電子數(shù)就相同，最外層電子數(shù)亦相同，故其化學(xué)性質(zhì)也相同，它是組成不同物質(zhì)的基本單位。其中子數(shù)可以不同，因而物理特性亦不相同，它可有一種或多種同位素。H、O、C．．．．．．均為不同的元素。,2024/3/25,28,自然界元素,Z>83 核力不能保持平衡 全是不穩(wěn)定元素 自然界少有Z<83 至少存在一種穩(wěn)定的同位素,同

27、質(zhì)異能素,同質(zhì)異能素：核內(nèi)中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)都相同，但能量狀態(tài)不同的核素彼此就稱為同質(zhì)異能素（isomer）。例如99mTc是99Tc的激發(fā)態(tài)，99mTc與99Tc互為同質(zhì)異能素（圖1—5）。,如質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，（質(zhì)量數(shù)當(dāng)然不同），則互為 ————同位素。,4．同位素：具有相同質(zhì)子數(shù)而中子數(shù)不同的原子，在元素周期表中處于同一位置，互稱同位素。同種元素的同位素具有相同的化學(xué)性質(zhì)。,,質(zhì)子,中

28、子,,核子,質(zhì)子數(shù),核電荷數(shù),原子序數(shù),質(zhì)量數(shù),核子數(shù),中子+質(zhì)子,同位素,1,2,核外電子數(shù),,質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同,放射性元素的衰變,原子核放出α粒子或β粒子，變成另一種原子核，把這種變化稱為原子核的衰變,1、兩種衰變：α衰變、β衰變 α衰變： β衰變：,,,原子核發(fā)生衰變時(shí)，衰變前后的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒．,α衰變：,β衰變：,說(shuō)明：1. 中間用單箭頭，不用等號(hào)；2. 是質(zhì)量數(shù)守恒，

29、不是質(zhì)量守恒;3. 方程及生成物要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，不能杜撰。,3．規(guī)律：,實(shí)質(zhì)：,β衰變,α衰變,α衰變或β衰變后產(chǎn)生的新核往往處于高能級(jí)，不穩(wěn)定，要向低能級(jí)躍遷．放出γ光子．γ射線是伴隨著α射線和β射線產(chǎn)生的． 沒(méi)有γ衰變放射性物質(zhì)發(fā)生衰變時(shí)，有的發(fā)生α衰，有的發(fā)生β衰變，同時(shí)伴隨γ射線．這時(shí)三種射線都有．,,核 反 應(yīng),用天然放射性的高速粒子或人工加速的粒子去轟擊原子核，以產(chǎn)生新的原子核的過(guò)程,反應(yīng)方程,2024/3/25,37

30、,核反應(yīng) Nuclear Reaction,快中子作用于物質(zhì)的原子核時(shí)，放出帶電粒子而形成新的核，新核可能是穩(wěn)定的核素，也可能是放射性核素，如果是放射性核素，則可繼續(xù)衰變放出βγ射線，使物質(zhì)產(chǎn)生電離或激發(fā)，這種現(xiàn)象稱為感生放射性。,α 衰變,,β- 衰變,β+ 衰變,? 衰變,對(duì)于由大量原子組成的放射源，每個(gè)原子核都可能發(fā)生衰變，但不是所有原子在同一時(shí)刻都發(fā)生衰變，某一時(shí)刻僅有極少數(shù)原子發(fā)生衰變。放射性核素衰變是隨機(jī)的、自發(fā)的按一定的速

31、率進(jìn)行，各種放射性核素都有自己特有的衰變速度。放射性核素原子隨時(shí)間而呈指數(shù)規(guī)律減少，其表達(dá)式為：N=N0e-λt λ: decay constant t: decay time e: base of natural logarithm,三、放射性衰變基本規(guī)律,指數(shù)衰減規(guī)律：N = N0e-?t N0：（t = 0）時(shí)放射性原子核的數(shù)目N：經(jīng)過(guò)t時(shí)間后未發(fā)生衰變的放射性原子核數(shù)目?:放射性原子核衰變常數(shù)；大小只與原子核本身性

32、質(zhì)有關(guān)，與外界條件無(wú)關(guān)；數(shù)值越大衰變?cè)娇彀胨テ?half-live)：放射性原子核數(shù)從N0衰變到N0的1/2所需的時(shí)間,,,,,,,,N = N0e-?t,衰變規(guī)律,放射性統(tǒng)計(jì)漲落,在相同時(shí)間間隔內(nèi)，進(jìn)行重復(fù)測(cè)量每一次測(cè)得值均不同，且會(huì)在一個(gè)數(shù)上下起伏。,42,一．兩次連續(xù)衰變規(guī)律二．多次連續(xù)衰變規(guī)律三．放射性平衡,,連續(xù)衰變：原子核的衰變一代又一代連續(xù)進(jìn)行，直至最后達(dá)到穩(wěn)定為止。,連續(xù)衰變規(guī)律,43,,母體衰變成子體，子體衰

33、變成穩(wěn)定核。如,設(shè)兩次連續(xù)衰變的一般表達(dá)式，,其中：A、B、C的衰變常數(shù)為?1、?2、?3 = 0 ；t時(shí)刻 A、B、C的原子核數(shù)為N1 、 N2 、 N3 ；t=0時(shí) A、B、C的原子核數(shù)為N10 、 N20 = N30 = 0 。,一．兩次連續(xù)衰變規(guī)律,44,,多次連續(xù)衰變的一般表達(dá)式，,子體C也會(huì)發(fā)生衰變，其原子核數(shù)N3受到子體B衰變速度和子體C衰變速度的影響。,母體衰變成若干代子體，最終子體衰變成穩(wěn)定核。,二．多次連

34、續(xù)衰變規(guī)律,放射平衡,原子核的衰變往往是一代又一代地連續(xù)進(jìn)行，直至最后達(dá)到穩(wěn)定為止，這種衰變叫做遞次衰變，或叫連續(xù)衰變。在遞次衰變中，根據(jù)母、子體的放射性隨時(shí)間的變化規(guī)律，若母體的半衰期比任何一代子體都長(zhǎng)，從純母體出發(fā)，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)(5~10倍于最長(zhǎng)子體半衰期)時(shí)間以后，母體的原子數(shù)(或放射性活度)與子體的原子數(shù)(或放射性活度)之比不隨時(shí)間變化，稱在該母子體之間達(dá)到了放射性平衡，又稱久期平衡。如果母核的半衰期不是很長(zhǎng)，平衡時(shí)間只能維持

35、在有限時(shí)間，當(dāng)母核全部衰變完成以后，放射性平衡將不復(fù)存在，稱此時(shí)為放射性暫時(shí)放射平衡,46,,條件： T1?T2，?1??2，并且在觀察時(shí)間內(nèi)看不出母體放射性的變化。,結(jié)論： 在經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，子體的原子核數(shù)目和放射性活度達(dá)到飽和，并且子體和母體的放射性活度相等。,長(zhǎng)期平衡,47,a：子體的放射性活度A2隨時(shí)間的變化；,長(zhǎng)期平衡(?1??2),b：母體衰變(T1??)時(shí)的放射性活度A1；,c：母子體的總放射性活度(A