1、總α活度測量
低水平α放射性測量的關鍵在於測量裝置的性能及樣品制備。常用的α輻射探測器有正比計數器、閃爍計數器(ZnS和液閃體系)、固體徑跡或核乳膠、半導體探測器、(屏柵)電離室等。正比計數器和半導體探測器具有本底低、效率高、維護簡便、價格較低等優點,應用較廣泛。但這類裝置的探測面積較小。屏柵電離室探測面積大,可作為絕對測量;但樣品制備要求高,裝置價格較貴。
無論是天然核素或是人工核素,放出的α粒子能量雖然較大,但在樣品中的射程都很短。例如天然核素α粒子能量達2~8 MeV,但在固體樣品(土壤或生物)中射程僅為4~6 mg/cm2,易被吸收。因此,樣品處理是(總)α放射性活度測量的重要環節。一般情況下不同種類樣品,採用不同處理方法。有的樣品可以直接裝樣測量,或作必要的粉碎後進行測量,如土壤樣品、空氣濾膜樣品等。有的樣品需要進行濃集處理,如糧食、水樣等需要進行濃集處理,然後提供α活度測量。
樣品厚度不同,α粒子在樣品中的自吸收不同。因此對α測量結果,對薄樣品,中間厚度樣品和厚樣品的數據處理方法也不相同。
(一)薄樣品法
當樣品厚度很薄,α粒子在樣品中的自吸收可以忽略。測量α粒子凈計數率,可方便地進行活度濃度值計算。根據計算,當樣品厚度<30 μg/cm2時,即為薄樣品。無論是相對測量或者是絕對測量(誤差<±1%),其自吸收都可以忽略。在核輻射環境常規調查中,樣品厚度在0.5~1 mg/cm2范圍時,可能使結果偏低10%,但仍可(允許)忽略自吸收影響。
薄層樣的制樣技術可選用電沉積法、點滴蒸發法、浸取(或萃取)-蒸干法。蒸發制樣中不僅要注意樣品宏觀均勻性,同時要控制技術條件,使蒸干後的固體粒徑盡可能細小、均勻。常用的技術措施有加表面活性劑、緩慢蒸發,以及研磨至100目在乙醇中再鋪樣等。
總α放射性的活度濃度計算:當樣品是水或其他液體樣品時,薄層中α輻射體計算公式如下:
核輻射場與放射性勘查
式中:Cα為待測樣品的總α放射性的活度濃度,Bq/L;nα為樣品源的α計數率(包括本底),s-1;nb為本底(空白樣品+儀器本底)計數率,s-1;MT為每升水樣中殘渣的質量,mg/L;ηα為儀器對α粒子探測效率;Md為樣品(源)質量,mg;Y為制樣回收率,可由實驗獲得到,一般情況是Y≤1。
當被測樣品為生物樣品灰或土壤、沉積物、礦物質、煙塵等固體樣品時,先研磨粉碎至80~100目,在乙醇中鋪成薄層樣。其總α放射性的比活度計算公式為
核輻射場與放射性勘查
式中:Cα為放射性比活度,單位為Bq·kg-1。其他符號意義與(9-5-1)相同。
(二)中間厚度樣品法
當樣品厚度尚未達到α粒子在該物質中射程,其自吸收影響已不可忽略,則應對α粒子在樣品物質中自吸收加以校正。此時,對固體樣品總α放射性的活度濃度計算公式為
核輻射場與放射性勘查
式中:S為樣品源面積,cm2;δm為樣品源質量厚度,mg/cm2;δs為樣品物質的α吸收飽和層厚度,mg/cm2;Cα單位為Bq/kg。其他符號意義與(9-5-1)式相同。
對於水或其他液體樣品,其總α放射性的活度濃度由下式計算:
核輻射場與放射性勘查
式中:Cα的單位為Bq/L。其他符號意義與上式相同。
(三)飽和厚度樣品法
飽和厚度是指:α粒子由樣品物質最底層垂直穿透樣品到表層,而其剩餘能量剛好高於儀器甄別閾而被記錄時的臨界樣品層厚度。則樣品超過飽和厚度δs後,樣品計效率不隨樣品厚度增大而增加。
通常,飽和層厚度在10~20 mg/cm2,隨不同能量的α粒子而異。
厚度大於飽和層的樣品稱厚樣品,此時對固體樣品(生物樣品灰、土壤等)總α活度濃度計算公式為
核輻射場與放射性勘查
式中:Cα的單位為Bq/kg。其他符號意義與(9-5-1)式相同。
對水或液體樣品的蒸殘物制備的厚樣品,其總α放射性的活度濃度計算公式為
核輻射場與放射性勘查
式中:Cα的單位為Bq/L。其他符號意義與上式相同。
(四)自吸收飽和層厚度的確定方法
確定α粒子樣品的自吸收飽和厚度有理論計算方法和制備不同厚度樣品的實驗法。常用的是鋁箔吸收方法,實驗中採用與待測核素α粒子能量相同的平面α標准源及已知厚度的鋁箔,一般用1 mg/cm2厚的鋁箔。在標准源上加蓋鋁箔前後測量α粒子計數率。用下式計算α粒子在鋁箔中的吸收飽和厚度:
核輻射場與放射性勘查
式中:δAl為α粒子在鋁中的吸收飽和厚度,mg/cm2;DAl為加蓋在α標准源上的鋁箔厚度,mg/cm2;n為不加蓋鋁箔時,α標准源的計數率,s-1;nAl為加蓋鋁箔後的α計數率,s-1。
根據(9-5-7)式的結果,利用下式計算樣品源對α粒子的吸收飽和厚度(δs):
核輻射場與放射性勘查
式中:δs的單位為mg/cm2;AAl為鋁的相對原子質量(AAl=26.98);A為樣品源物質的平均相對原子質量。
核輻射場與放射性勘查
式中:Pi是相對原子質量為Ai的第i種原子在樣品中所佔的質量分數。
在許多情況下可以以α粒子在鋁中的吸收飽和厚度近似代替樣品源的自吸收飽和厚度。
(五)α標准源的選擇與計數效率刻度
總α活度測量中,儀器計數效率應採用適當的α標准源進行刻度。
α標准源的選擇應與待測樣品中α放射性粒子能量相一致。因為α粒子的能量不同,樣品源的飽和厚度不同,(δ)及(ηα)均與α粒子能量相關。對待測樣品,往往不清楚含有哪些α放射性核素。一般天然核素的主要α粒子能量在3.9~6 MeV之間,因此選擇天然鈾源作儀器效率刻較宜。對人工沾污為主的待測樣品,通常選用239+240Pu標准源來刻度。
對於精細的測量,對標准源與待測樣品中由於α粒子能量不一致而帶來的誤差,應做必要的修正。
2、阿爾法射線射程
α射線通過物質時,主要是通過電離和激發把它的輻射能量轉移給物質,其射程很短,一個1兆電子伏(1MeV)的α射線,在空氣中的射程 約1.0
3、為什麼能量低於2Mev的α粒子很難探測到?
因為粒子能量太小,無法觀測。
由於現在是處理alpha粒子穿過原子的問題,故alpha粒子的空間坐標的不確定度不能大於原子直徑.由此可利用不確定度關系估算出alpha粒子動量的不確定度.而alpha粒子的能量已知,由此可算出粒子的動量.若alpha粒子的動量不確定度遠小於粒子動量,則可用經典理論處理.
4、2.19MeV相當於多大能量
1eV=1.6E負19次 焦耳(J) 2.19M=2.19×10的6次方 1E≈2.71828
所以2.19MeV=2.19×1000000×(1.6×2.71828)負19次方
5、β射線在物質中的衰減
1.β射線在物質中的吸收
同一能量的α粒子穿過同一物質時,α粒子的射程是一定的,β粒子則不然。因為β粒子是連續譜,且它與物質的作用除激發與電離外,還會發生彈性散射和軔致輻射,這樣就使得討論β粒子的射程復雜化了。因此需要對β粒子的射程賦予新的定義:對某一能量的β粒子幾乎完全被吸收時的介質厚度為β粒子的射程,用R表示。
β粒子通過物質由於發生了散射、激發、電離與軔致輻射而發生衰減。由實驗得到,天然放射性核素放出β射線能量范圍內,β射線在物質中近似按指數規律衰減。即
I=I0e-μ·d(2-1)
式中:I0——入射β射線照射量率;
I——通過物質厚度為d時β射線照射量率;
d——吸收物質厚度,單位為cm;
μ——物質的吸收系數,單位為cm-1。
當射線照射量率衰減為起始照射量率的一半時的厚度用D1/2來表示。D1/2稱為半吸收厚度。
當I=I0/2時,d=D1/2,代入式(2-1),得
放射性勘探技術
故
放射性勘探技術
而當I=I0/1000時,則有
放射性勘探技術
當R=10D1/2時,可以認為射線照射量率吸收完了。因而常以10倍半吸收厚度來表示β粒子的射程。
射程R可以用物質的厚度(cm)為單位,也可以用面密度(又稱為質量厚度,g/cm2)為單位。以面密度為單位表示射程時,它與吸收物質的原子序數和密度幾乎無關,因此較為方便。
實際工作中具有連續而復雜的能譜的β射線在吸收介質中的射程,是由實驗確定的。表2-2列出了天然放射性系列中實驗測定的β射線射程。β粒子穿透物質的本領比α粒子大,大致為α粒子的100倍。
表2-2 實驗測定岩石礦物中β輻射體的射程
β粒子在物質中的射程R和β粒子最大能量E0的關系曲線如圖2-2所示。圖2-2是雙對數坐標紙做出的曲線圖,從圖中可以看出β粒子射程隨能量增大而增大,當E0>0.8MeV以後,曲線變成直線,即射程R與最大能量E0呈線性關系。注意這時的直線是在常用對數坐標下的直線,並不是算術坐標下的直線。
圖2-2 β粒子射程與能量關系曲線圖
β粒子射程可按如下經驗公式計算:
當E0>0.8MeV時,lgR=0.542lgE0-0.133;令y=lgR,x=lgE0,則
y=0.542x-0.133
這就是直線了。
當0.15MeV<E0<0.8MeV時,R=0.407
;這是一個指數上升的曲線,但應注意圖2-2中的R、E0都是取了常用對數以後的值。
以上兩式中射程R以面密度(g/cm2)為單位,能量E0以MeV為單位。
2.放射層中β射線的自吸收
與β射線通過物質時被吸收一樣,當β射線源具有一定厚度時,層中某一點的β射線穿過該放射層將會產生自吸收作用,這就是放射層的自吸收。由於這種自吸收作用,使得放射性照射量率不會隨著厚度增加而線性增長,而是放射層達到某一厚度後,射線照射量率就不再增加了,這一厚度稱為β射線的飽和厚度。那麼這一飽和厚度有多大呢?設單位厚度的放射層在沒有自吸收時放出的β射線照射量率為I0,在放射層中取一個薄層dx(圖2-3),dx層的放射性照射量率為I0dx。它經過距離x到達放射層表面,這時射線照射量率為
圖2-3 β射線自吸收公式推導簡圖
dI=I0e-μ·xdx
取積分限x從0到h,並對上式進行積分得
放射性勘探技術
當h→∞(即放射層很厚)時,有
se-μ·h→0
於是
放射性勘探技術
此時射線照射量率達到極大值I∞。I∞稱為β飽和層的射線照射量率。是否要當h→∞時,才是β射線的飽和層的厚度呢?實際上β飽和層的厚度是不大的,在數值上等於被測對象中能量最大的β射線的射程,如圖2-4所示。當放射層較薄時,射線照射量率隨厚度增加而線性增加。當放射層有一定厚度時,射線照射量率增加較緩慢。放射層增加到某一厚度時,射線照射量率不再隨厚度增加而增加。
圖2-4 U-Ra系β射線飽和曲線圖
例如鈾系中能量最大的β射線為3.17MeV(見表2-2),其射程為1.54g/cm2,(用面密度表示)。如果當礦石粉末密度為1.54g/cm2時,其β飽和層厚度僅1cm(用厚度表示)。
由此可知,一個放射層的β射線照射量率,不僅與放射性元素的含量有關,還與放射層厚度有關。因此用對比法確定礦石中放射性元素鈾、釷等的含量時,常常採用β射線飽和層。這樣β射線照射量率僅僅與礦石中放射性元素含量有關。
6、星際爭霸2 單位之最,三個種族中射程最遠,速度最快,防禦最高,攻擊最高(滿科技計算)
射程最遠:坦克(攻城模式)13,速度最快:跳蟲:0.5,防禦最高:雷獸3防時加2防=5防攻擊最高:坦克(攻城模式)70
7、α粒子的射程
α粒子的射程,是指α粒子在介質中,由入射開始到停止運動所經過的全路程。由於α粒子能量大、質量也大,其路程是一條直線,所以它的路程和射程是重合的。而且相同能量的α粒子,在同一物質中的射程基本上是固定的。
對於4~8MeV的α粒子能量,α粒子在空氣中射程的經驗公式為
放射性勘探方法
式中:Rα為α粒子在15℃、一個大氣壓空氣中的射程,cm;Eα為α粒子能量,MeV。
α粒子在其他物質中的射程R'α的經驗公式為
放射性勘探方法
式中:
;ρ為介質密度;A為介質的核質量數;Ai為復雜介質第i種核素的質量數;ni為第i種核素的百分數。
所以α粒子在物質中的射程非常短,一張紙就可以擋住它的輻射,所以在測量α粒子時探測器要非常靈敏。
8、正當防衛2的鉤手現實中能發明嗎? 射程多少?
這個估計再過100年或者一千年。都不可能。
因為人類的身體太重。如果在10斤之內還有可能。
9、肝癌晚期去香港用釔90微球療法能治好嗎?
釔90療法的出現是肝癌治療的一大突破,尤其是對於無法接受手術或其他治療方式的中晚期肝癌患者來說,釔90療法可能是少數有效的治療方案。由於目前內地尚未引進這一療法,內地肝癌患者去使用釔90xiao果還是不錯的。我朋友確診肝癌晚期是通過港,安健康前往使用的釔90微球療法,經過一段時間治療,病情得到控制,身體漸漸好轉。
10、量子物理裡面有個uc^2和Mev他們進率是多少阿
1u=931.5Mev