文档介绍：Chapter8环境中放射性污染监测
教学目的
1. 放射性基础知识
2. 环境中的放射性
3. 放射性辐射防护标准
教学重点
1 环境中的放射性
2. 放射性辐射防护标准
教学方法
课内安排2个学时。
必读教材和参考书页码
教材:369-392多媒体课件:
讲授提纲
基础知识
放射性
有些原子核不稳定,能自发地有规律地改变其结构转变为另一种原子核,这种现象称为核衰变。在核衰变过程中会放出具有一定动能的带电或不带电粒子,即α、β和γ射线,这种性质称为放射性。放射性物质放出的粒子或光子会对周围介质产生电离作用,造成放射性污染和损伤。
放射性衰变的类型
   .衰变衰变不稳定重核(一般原子序大于82)自发放出4He核(α粒子)的过程。如226Ra的。衰变可写成:
226Ra → 222Rn + 4He
不同核素所放出的α粒子的动能不等,一般在2--8MeV范围内。:222Rn、218Po、210Po等核素在衰变时放出单能α射线; 231Pa 、226Ra、212Bi等核素在衰变时放出几种能量不同的α射线和能量较低的γ射线。
226Ra衰变有两种方式(分枝衰变):
,%;
,然后很快地跃迁至基态222Rn , ,%。
    α粒子的质量大,速度小,照射物质时易使其原子、分子发生电离或激发,但穿透力小,只能穿过皮肤的角质层。   
  衰变是放射性核素放射β粒子(即快速电子)的过程,它是原子核内质子和中子发生互变
的结果。β衰变可分为负β衰变、正β衰变和电子俘获三种类型。
(1)  β- 衰变:β- 衰变是核素中的中子转变为质子并放出一个β- 粒子和中微子的过程。β-粒子实际上是带一个单位负电荷的电子。许多β衰变的放射性核素只发射β粒子,不伴随其他的射线,如146C、3215P、9038Cs等,但更多β衰变的核素常常伴有γ射线,如60Co衰变时,除放射出γ粒外,还放射两种γ射线。
    β射线的电子速度比α射线高10倍以上,其穿透能力较强,在空气中能穿透几米至几十米才被吸收;与物质作用时可使其原子电离,也能灼伤皮肤。
    (2)  β+ 衰变:核素中质子转变为中子并发射正电子和中微子的过程。电子俘获的含义:不稳定的原子核俘获一个核外电子,使核中的质子转变成中子并放出一个中微子的过程。因靠近原子核的K层电子被俘获的几率远大于其他壳层电子,故这种衰变又称K电子俘获。
例如:         5526Fe   (K俘获) → 5525  Mn
当K壳层电子被俘获后,该壳层产生空位;则更高能级的电子可来填充空位同时放射特征引线。
   (3).γ衰变
      同质异能跃迁的概念:
     γ射线是原子核从较高能级跃迁到较低能级或者基态时所放射的电磁辐射。这种跃迁对原子核的原子序和原子质量数都没影响,所以称为同质异能跃迁。某些不稳定的核素经过。或小变后仍处于高能状态,很快(约10-13秒)再发射出γ射线而达稳定态。   
    γ射线是一种波长很短的电磁波( - ),故穿透能力极强,它与物质作用
产生光电效应、康普顿效应、电子对生成效应等。
放射性活度和半衰期
   放射性活度(强度)
    放射性活度系指单位时间内发生核衰变的数目。可表示为;
       A = — dN / d t =  λN   
式中:A ——放射性活度(s-)。活度单位的专门名称为贝可,用符号Bq表示。1Bq= 1s - 。
      N ——谋时刻的核素数;
      t ——时间(s);
      A ——衰变常数,表示放射性核素在单位时间内的衰变几率。
   半衰期
     当放射性的核素因衰变而减少到原来的一半时所需的时间称为半衰期(T1/2)。衰变常数与半衰期有下列关系:
T1/2 =    /  λ
    半衰期是放射性核素的基本特性之一,不同核索T1/2不同。如21284Po的T1/2 = *10-7年,而23892U的T1/2 = *109年。因为放射性核素每一十核的衰变并非同时发生,而是有先有后,所以对一些T1/2长的核素,一旦发生核污染,要通过衰变令其自行消失,需时是十分长久的。
例如,Sr的T1/2 = 29年,一定质量的 90