γ 射線的產(chǎn)生及其特點

1、職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學資源庫教學資源庫主講教師：宋學平金屬材料檢測技術(shù)課程 蘭州石化職業(yè)技術(shù)學院 射線的產(chǎn)生及其特點金屬材料檢測技術(shù)職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學資源庫 射線的特點 射線的產(chǎn)生21 放射性活度和比活度3目 錄 衰變律和半衰期4金屬材料檢測技術(shù)職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學資源庫1、射線的產(chǎn)生 射線是放射性同位素經(jīng)過或衰變后，在激發(fā)態(tài)向穩(wěn)定態(tài)過渡的過程中從原子核內(nèi)發(fā)出的，這一過程稱作衰變，也稱為躍遷。 與核外電子的躍遷一樣，躍遷也可以放出光子。其不同之處是，躍遷是核內(nèi)能級之間的躍遷，其放出的 光子能量在幾千電子伏到十幾兆電子伏之間，而核外電子躍遷放出的x光子能

2、量只有幾電子伏到幾千電子伏。金屬材料檢測技術(shù)職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學資源庫2、射線的特點 （1）射線的能量是由放射性同位素的種類決定的。 一種放射性同位素可能放射出許多種能量的射線，對此取其所輻射出的所有能量的平均值作為該同位素的輻射能量。 （2）射線的能譜為線狀譜，譜線只出現(xiàn)在特定波長的若干點上。金屬材料檢測技術(shù)職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學資源庫如Co60的平均能量為：（1.17+1.33）/2=1.25MeV。Co60的射線的線狀能譜圖金屬材料檢測技術(shù)職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學資源庫 3、放射性活度和比活度 （1）放射性活度是指放射性材料單位時間內(nèi)原子的衰變數(shù), 標

3、準度量單位為貝可(Bq),1Bq表示每秒鐘內(nèi)有一個原子發(fā)生衰變，即1Bq=1/s。 放射性活度的常用單位為居里（Ci）,1Ci表示放射性材料每秒鐘有3.71010個原子發(fā)生衰變，即1Ci=3.71010 /s。 對于同一種放射源來說，放射性活度大的源,單位時間內(nèi)衰變的原子數(shù)目多，射線強度越大。金屬材料檢測技術(shù)職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學資源庫 對不同的放射源來說，即使放射性活度相同，也不表明其放射的射線強度相同。這是因為不同的放射性同位素在一個核衰變中放出的射線光子數(shù)可以不同。例如，鈷60一個核衰變放出能量不同的兩個射線光子，但對銩170來說，不是每個核衰變都放射射線光子，而是大約只有8

4、%的核衰變放射射線。 金屬材料檢測技術(shù)職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學資源庫 （2）放射性比活度是指單位質(zhì)量放射性物質(zhì)的放射性活度，單位是Bq/g或Ci/g。 比活度不僅表示放射性材料的活度，而且表明了其純度。實際上，任何放射性材料中都伴有一定的雜質(zhì)，因此比活度在某種程度上更能表明射線源放射射線的情況。 在活度相同的情況下，比活度大的源其尺寸可以做得更小一些。金屬材料檢測技術(shù)職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學資源庫 4、衰變律和半衰期 （1）衰變律 設(shè)在dt時間內(nèi)發(fā)生的核衰變數(shù)為-dN，則-dN必然與當時存在的原子核數(shù)N和時間dt成正比，于是有： -dN=Ndt 式中：衰變常數(shù)。 dNN的減

5、少量。 金屬材料檢測技術(shù)職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學資源庫 設(shè)t=0時原子核數(shù)為N0，則上式積分后得： 上式稱為放射性同位素的衰變律。 由上式可以看出，放性同位素的衰變服從負指數(shù)規(guī)律。 （2）半衰期 半衰期是指放射性同位素的原子核數(shù)衰變一半所需要的時間，用T1/2表示。 tNN e0金屬材料檢測技術(shù)職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學資源庫 當t=T1/2時，N=N0/2，由衰變律得： 和T1/2都是放射性材料的固有特性，反映了放射性同位素的衰變速率，越大，T1/2越小，放射性同位素越不穩(wěn)定，衰變得越快。/T/NN eln.T120012220 693金屬材料檢測技術(shù)職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學資源庫 以半衰期數(shù)表達的衰變律的另一種表達式N=N0/2n， n=T/T1/2（n為半衰期期數(shù)） 不同的同位素半衰期長短不同，有的很短，有的很長，例如，而的半衰期長達。 下面是幾種常用射線源的半衰期： Cs13733年； Co605.3年；Se75 120天；Tm170128天； Ir19274天; U238 45億年；Cs1332.810-10秒。 金屬材料檢測技術(shù)職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學資源庫小 結(jié) 1、躍遷是核內(nèi)能級之間的躍遷。 2、一種放射性同位素可能放射出