放射性第一章第一節(jié)課件

1、第一篇第一章 放射性勘探的理論基礎(chǔ)1.1.1、原子結(jié)構(gòu)及核衰變按照盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)的模型為：原子A原子核X核外電子e中子N質(zhì)子P幾個核參數(shù)：原子核直徑：10-1210-13cm質(zhì)子質(zhì)量：1.672610-24g中子質(zhì)量：1.674910-24g電子質(zhì)量：9.109310-28g1.1 核衰變及放射性元素復(fù)習(xí)! ! !原子能級原子中束縛電子按一定的軌道繞原子核運(yùn)動，所處的能量狀態(tài)，即為原子能級。不同原子能級狀態(tài)不同，對于同一種原子來說，它的繞行電子的數(shù)目和運(yùn)動軌道都是一定的，因此每個原子只能處于一定的，不連續(xù)的一系列穩(wěn)定狀態(tài)中，這一系列穩(wěn)定狀態(tài)稱為原子能級，用wi表示。KLLLMMMMMn l

2、j1 0 1/22 0 1/22 1 1/22 1 3/23 0 1/23 1 1/23 1 3/23 2 1/23 2 3/2n:主量子數(shù)l:角量子數(shù)j:進(jìn)動角量子數(shù)原子光譜分析的基礎(chǔ)不同元素其原子的能量差不同，構(gòu)成原子的特征能譜放射性現(xiàn)象及核衰變放射性現(xiàn)象：在自然界中一些元素的原子核不穩(wěn)定，能自發(fā)的衰變成另一種原子核，并放出、射線或軌道電子俘獲后放出X射線，這種過程稱為放射性現(xiàn)象，即放射性衰變 核衰變方式：1、衰變2、衰變衰變 +電子俘獲激發(fā)態(tài)與基態(tài)之間躍遷的能級差，由衰變和衰變時產(chǎn)生的衰變特征：衰變譜為分立譜，可以是單能譜也可是多能譜。衰變特征：譜為連續(xù)譜。因?yàn)樵谒プ冎心芰康姆峙涫窃谧雍?/p>

3、、粒子和中微子三者間進(jìn)行的。它們間發(fā)射方向是任意的，各自所帶能量也不是固定的，從而構(gòu)成了粒子能量的連續(xù)性 -電子俘獲特征X射線: 俄歇電子: 正電子湮沒輻射:+粒子被介質(zhì)阻止而喪失動能時,將與介質(zhì)中的電子結(jié)合,同時輻射出兩個方向相反,能量各為0.51Mev的光子,這種輻射稱為陽電子湮沒輻射。1.1.2、 天然放射性核素 一、成系列的天然放射性核素鈾系、釷系、錒鈾系214At1.3s210Tl1.32m206Tl4.2mABCC”CDEFEG216At110-4sABCC”CM=4n+1,n=51-58母體Np-93半衰期為:2.25106年镎系不成系數(shù)的天然放射性核素核素豐度（%）半衰期（a）

4、衰變類型能量（MeV）衰變產(chǎn)物粒子射線0.0121.27109-89%）K（11%）1.311.4627.854.61010-0.280.0891.21011-，K0.211.4360.78814.971.0710112.23-2.6031010-0.420.3060.2020.08862.551010-0.0025-人工放射性核素1.1.3 放射性核素的射線譜一、概念射線譜：射線按其能量大小的分布，或各種能量的射線之集合，稱為射線譜。單色譜：衰變時所放出的射線若是單一能量的，叫單色譜，如137Cs的射線譜為0.661MeV的單色譜。復(fù)雜譜：放出的射線若具有幾種能量，則叫復(fù)雜譜。天然放射系中大

5、多數(shù)元素的譜都是復(fù)雜譜，又如平衡鈾系和平衡釷系所放出的大于0.1MeV能量的譜，都是復(fù)雜譜，連續(xù)譜：如果射線所帶能量是這連續(xù)分布的，叫連續(xù)譜。如譜即為連續(xù)譜。射線連續(xù)譜平衡鈾系的伽瑪射線譜三、鈾一鐳系射線譜歸納鈾-鐳系射譜的特征，有：（l）鐳組68.2，鈾組31.8。 RaC7.687MeV能量最大的粒子。（2）鈾組41%，鐳組59%。RaC3.2MeV能量最大。（3）鈾系輻射體 UX1、RaB和 RaC。鈾組能量低、幾率小，其相對強(qiáng)度2.1；鐳組97.9，鈾系大于1.0MeV的射線都是鐳組核素RaC發(fā)射的。鐳組發(fā)射的射線特點(diǎn)是能量高、幾率大，是鈾系中的主要的輻射體。四、釷系的射線譜歸納釷系射

6、線譜的特征，有：（1） 釷系有八個主要輻射體，其中ThC放出的能量最大，為8.785MeV。（2） 釷系有四個主要輻射體，ThC放出的能量為2.25MeV的射線，為釷系中能量最大的射線。（3） 釷系中主要輻射體有MsTh2、ThC，其次為ThB和ThC。ThC的相對強(qiáng)度高達(dá)61%。0.583MeV、0.511MeV、2.62MeV為幾條主要的譜線，其中2.62MeV的射線，輻射幾率最大，是釷系中一條很重要的特征譜線。六、40K的射線譜 天然放射性核素40K，經(jīng)衰變成40Ca的占89，經(jīng)電子俘獲變成40Ar的占11，同時放出1.46MeV的射線。天然40K的豐度為0.012，只要知道巖石中鉀的百分?jǐn)?shù)，便可計算一克巖石40K放出射線強(qiáng)度。課堂小結(jié)1、基本概念較多，發(fā)生在原子核中的物理現(xiàn)象較多，注意理解和記憶：放射性衰變現(xiàn)象，