1、总α活度测量
低水平α放射性测量的关键在于测量装置的性能及样品制备。常用的α辐射探测器有正比计数器、闪烁计数器(ZnS和液闪体系)、固体径迹或核乳胶、半导体探测器、(屏栅)电离室等。正比计数器和半导体探测器具有本底低、效率高、维护简便、价格较低等优点,应用较广泛。但这类装置的探测面积较小。屏栅电离室探测面积大,可作为绝对测量;但样品制备要求高,装置价格较贵。
无论是天然核素或是人工核素,放出的α粒子能量虽然较大,但在样品中的射程都很短。例如天然核素α粒子能量达2~8 MeV,但在固体样品(土壤或生物)中射程仅为4~6 mg/cm2,易被吸收。因此,样品处理是(总)α放射性活度测量的重要环节。一般情况下不同种类样品,采用不同处理方法。有的样品可以直接装样测量,或作必要的粉碎后进行测量,如土壤样品、空气滤膜样品等。有的样品需要进行浓集处理,如粮食、水样等需要进行浓集处理,然后提供α活度测量。
样品厚度不同,α粒子在样品中的自吸收不同。因此对α测量结果,对薄样品,中间厚度样品和厚样品的数据处理方法也不相同。
(一)薄样品法
当样品厚度很薄,α粒子在样品中的自吸收可以忽略。测量α粒子净计数率,可方便地进行活度浓度值计算。根据计算,当样品厚度<30 μg/cm2时,即为薄样品。无论是相对测量或者是绝对测量(误差<±1%),其自吸收都可以忽略。在核辐射环境常规调查中,样品厚度在0.5~1 mg/cm2范围时,可能使结果偏低10%,但仍可(允许)忽略自吸收影响。
薄层样的制样技术可选用电沉积法、点滴蒸发法、浸取(或萃取)-蒸干法。蒸发制样中不仅要注意样品宏观均匀性,同时要控制技术条件,使蒸干后的固体粒径尽可能细小、均匀。常用的技术措施有加表面活性剂、缓慢蒸发,以及研磨至100目在乙醇中再铺样等。
总α放射性的活度浓度计算:当样品是水或其他液体样品时,薄层中α辐射体计算公式如下:
核辐射场与放射性勘查
式中:Cα为待测样品的总α放射性的活度浓度,Bq/L;nα为样品源的α计数率(包括本底),s-1;nb为本底(空白样品+仪器本底)计数率,s-1;MT为每升水样中残渣的质量,mg/L;ηα为仪器对α粒子探测效率;Md为样品(源)质量,mg;Y为制样回收率,可由实验获得到,一般情况是Y≤1。
当被测样品为生物样品灰或土壤、沉积物、矿物质、烟尘等固体样品时,先研磨粉碎至80~100目,在乙醇中铺成薄层样。其总α放射性的比活度计算公式为
核辐射场与放射性勘查
式中:Cα为放射性比活度,单位为Bq·kg-1。其他符号意义与(9-5-1)相同。
(二)中间厚度样品法
当样品厚度尚未达到α粒子在该物质中射程,其自吸收影响已不可忽略,则应对α粒子在样品物质中自吸收加以校正。此时,对固体样品总α放射性的活度浓度计算公式为
核辐射场与放射性勘查
式中:S为样品源面积,cm2;δm为样品源质量厚度,mg/cm2;δs为样品物质的α吸收饱和层厚度,mg/cm2;Cα单位为Bq/kg。其他符号意义与(9-5-1)式相同。
对于水或其他液体样品,其总α放射性的活度浓度由下式计算:
核辐射场与放射性勘查
式中:Cα的单位为Bq/L。其他符号意义与上式相同。
(三)饱和厚度样品法
饱和厚度是指:α粒子由样品物质最底层垂直穿透样品到表层,而其剩余能量刚好高于仪器甄别阈而被记录时的临界样品层厚度。则样品超过饱和厚度δs后,样品计效率不随样品厚度增大而增加。
通常,饱和层厚度在10~20 mg/cm2,随不同能量的α粒子而异。
厚度大于饱和层的样品称厚样品,此时对固体样品(生物样品灰、土壤等)总α活度浓度计算公式为
核辐射场与放射性勘查
式中:Cα的单位为Bq/kg。其他符号意义与(9-5-1)式相同。
对水或液体样品的蒸残物制备的厚样品,其总α放射性的活度浓度计算公式为
核辐射场与放射性勘查
式中:Cα的单位为Bq/L。其他符号意义与上式相同。
(四)自吸收饱和层厚度的确定方法
确定α粒子样品的自吸收饱和厚度有理论计算方法和制备不同厚度样品的实验法。常用的是铝箔吸收方法,实验中采用与待测核素α粒子能量相同的平面α标准源及已知厚度的铝箔,一般用1 mg/cm2厚的铝箔。在标准源上加盖铝箔前后测量α粒子计数率。用下式计算α粒子在铝箔中的吸收饱和厚度:
核辐射场与放射性勘查
式中:δAl为α粒子在铝中的吸收饱和厚度,mg/cm2;DAl为加盖在α标准源上的铝箔厚度,mg/cm2;n为不加盖铝箔时,α标准源的计数率,s-1;nAl为加盖铝箔后的α计数率,s-1。
根据(9-5-7)式的结果,利用下式计算样品源对α粒子的吸收饱和厚度(δs):
核辐射场与放射性勘查
式中:δs的单位为mg/cm2;AAl为铝的相对原子质量(AAl=26.98);A为样品源物质的平均相对原子质量。
核辐射场与放射性勘查
式中:Pi是相对原子质量为Ai的第i种原子在样品中所占的质量分数。
在许多情况下可以以α粒子在铝中的吸收饱和厚度近似代替样品源的自吸收饱和厚度。
(五)α标准源的选择与计数效率刻度
总α活度测量中,仪器计数效率应采用适当的α标准源进行刻度。
α标准源的选择应与待测样品中α放射性粒子能量相一致。因为α粒子的能量不同,样品源的饱和厚度不同,(δ)及(ηα)均与α粒子能量相关。对待测样品,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之间,因此选择天然铀源作仪器效率刻较宜。对人工沾污为主的待测样品,通常选用239+240Pu标准源来刻度。
对于精细的测量,对标准源与待测样品中由于α粒子能量不一致而带来的误差,应做必要的修正。
2、阿尔法射线射程
α射线通过物质时,主要是通过电离和激发把它的辐射能量转移给物质,其射程很短,一个1兆电子伏(1MeV)的α射线,在空气中的射程 约1.0
3、为什么能量低于2Mev的α粒子很难探测到?
因为粒子能量太小,无法观测。
由于现在是处理alpha粒子穿过原子的问题,故alpha粒子的空间坐标的不确定度不能大于原子直径.由此可利用不确定度关系估算出alpha粒子动量的不确定度.而alpha粒子的能量已知,由此可算出粒子的动量.若alpha粒子的动量不确定度远小于粒子动量,则可用经典理论处理.
4、2.19MeV相当于多大能量
1eV=1.6E负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)负19次方
5、β射线在物质中的衰减
1.β射线在物质中的吸收
同一能量的α粒子穿过同一物质时,α粒子的射程是一定的,β粒子则不然。因为β粒子是连续谱,且它与物质的作用除激发与电离外,还会发生弹性散射和轫致辐射,这样就使得讨论β粒子的射程复杂化了。因此需要对β粒子的射程赋予新的定义:对某一能量的β粒子几乎完全被吸收时的介质厚度为β粒子的射程,用R表示。
β粒子通过物质由于发生了散射、激发、电离与轫致辐射而发生衰减。由实验得到,天然放射性核素放出β射线能量范围内,β射线在物质中近似按指数规律衰减。即
I=I0e-μ·d(2-1)
式中:I0——入射β射线照射量率;
I——通过物质厚度为d时β射线照射量率;
d——吸收物质厚度,单位为cm;
μ——物质的吸收系数,单位为cm-1。
当射线照射量率衰减为起始照射量率的一半时的厚度用D1/2来表示。D1/2称为半吸收厚度。
当I=I0/2时,d=D1/2,代入式(2-1),得
放射性勘探技术
故
放射性勘探技术
而当I=I0/1000时,则有
放射性勘探技术
当R=10D1/2时,可以认为射线照射量率吸收完了。因而常以10倍半吸收厚度来表示β粒子的射程。
射程R可以用物质的厚度(cm)为单位,也可以用面密度(又称为质量厚度,g/cm2)为单位。以面密度为单位表示射程时,它与吸收物质的原子序数和密度几乎无关,因此较为方便。
实际工作中具有连续而复杂的能谱的β射线在吸收介质中的射程,是由实验确定的。表2-2列出了天然放射性系列中实验测定的β射线射程。β粒子穿透物质的本领比α粒子大,大致为α粒子的100倍。
表2-2 实验测定岩石矿物中β辐射体的射程
β粒子在物质中的射程R和β粒子最大能量E0的关系曲线如图2-2所示。图2-2是双对数坐标纸做出的曲线图,从图中可以看出β粒子射程随能量增大而增大,当E0>0.8MeV以后,曲线变成直线,即射程R与最大能量E0呈线性关系。注意这时的直线是在常用对数坐标下的直线,并不是算术坐标下的直线。
图2-2 β粒子射程与能量关系曲线图
β粒子射程可按如下经验公式计算:
当E0>0.8MeV时,lgR=0.542lgE0-0.133;令y=lgR,x=lgE0,则
y=0.542x-0.133
这就是直线了。
当0.15MeV<E0<0.8MeV时,R=0.407
;这是一个指数上升的曲线,但应注意图2-2中的R、E0都是取了常用对数以后的值。
以上两式中射程R以面密度(g/cm2)为单位,能量E0以MeV为单位。
2.放射层中β射线的自吸收
与β射线通过物质时被吸收一样,当β射线源具有一定厚度时,层中某一点的β射线穿过该放射层将会产生自吸收作用,这就是放射层的自吸收。由于这种自吸收作用,使得放射性照射量率不会随着厚度增加而线性增长,而是放射层达到某一厚度后,射线照射量率就不再增加了,这一厚度称为β射线的饱和厚度。那么这一饱和厚度有多大呢?设单位厚度的放射层在没有自吸收时放出的β射线照射量率为I0,在放射层中取一个薄层dx(图2-3),dx层的放射性照射量率为I0dx。它经过距离x到达放射层表面,这时射线照射量率为
图2-3 β射线自吸收公式推导简图
dI=I0e-μ·xdx
取积分限x从0到h,并对上式进行积分得
放射性勘探技术
当h→∞(即放射层很厚)时,有
se-μ·h→0
于是
放射性勘探技术
此时射线照射量率达到极大值I∞。I∞称为β饱和层的射线照射量率。是否要当h→∞时,才是β射线的饱和层的厚度呢?实际上β饱和层的厚度是不大的,在数值上等于被测对象中能量最大的β射线的射程,如图2-4所示。当放射层较薄时,射线照射量率随厚度增加而线性增加。当放射层有一定厚度时,射线照射量率增加较缓慢。放射层增加到某一厚度时,射线照射量率不再随厚度增加而增加。
图2-4 U-Ra系β射线饱和曲线图
例如铀系中能量最大的β射线为3.17MeV(见表2-2),其射程为1.54g/cm2,(用面密度表示)。如果当矿石粉末密度为1.54g/cm2时,其β饱和层厚度仅1cm(用厚度表示)。
由此可知,一个放射层的β射线照射量率,不仅与放射性元素的含量有关,还与放射层厚度有关。因此用对比法确定矿石中放射性元素铀、钍等的含量时,常常采用β射线饱和层。这样β射线照射量率仅仅与矿石中放射性元素含量有关。
6、星际争霸2 单位之最,三个种族中射程最远,速度最快,防御最高,攻击最高(满科技计算)
射程最远:坦克(攻城模式)13,速度最快:跳虫:0.5,防御最高:雷兽3防时加2防=5防攻击最高:坦克(攻城模式)70
7、α粒子的射程
α粒子的射程,是指α粒子在介质中,由入射开始到停止运动所经过的全路程。由于α粒子能量大、质量也大,其路程是一条直线,所以它的路程和射程是重合的。而且相同能量的α粒子,在同一物质中的射程基本上是固定的。
对于4~8MeV的α粒子能量,α粒子在空气中射程的经验公式为
放射性勘探方法
式中:Rα为α粒子在15℃、一个大气压空气中的射程,cm;Eα为α粒子能量,MeV。
α粒子在其他物质中的射程R'α的经验公式为
放射性勘探方法
式中:
;ρ为介质密度;A为介质的核质量数;Ai为复杂介质第i种核素的质量数;ni为第i种核素的百分数。
所以α粒子在物质中的射程非常短,一张纸就可以挡住它的辐射,所以在测量α粒子时探测器要非常灵敏。
8、正当防卫2的钩手现实中能发明吗? 射程多少?
这个估计再过100年或者一千年。都不可能。
因为人类的身体太重。如果在10斤之内还有可能。
9、肝癌晚期去香港用钇90微球疗法能治好吗?
钇90疗法的出现是肝癌治疗的一大突破,尤其是对于无法接受手术或其他治疗方式的中晚期肝癌患者来说,钇90疗法可能是少数有效的治疗方案。由于目前内地尚未引进这一疗法,内地肝癌患者去使用钇90xiao果还是不错的。我朋友确诊肝癌晚期是通过港,安健康前往使用的钇90微球疗法,经过一段时间治疗,病情得到控制,身体渐渐好转。
10、量子物理里面有个uc^2和Mev他们进率是多少阿
1u=931.5Mev