发布时间 : 星期五 文章2011射线检测原理讲课提纲（级-1.5天版）更新完毕开始阅读bc274141336c1eb91a375d5d
* 衰变规律：要求了解Co60 和 Cs137. 图25 * 能量… #
* 半衰期… * 放射常数（特征强度）Kr... （详细内容在后面介绍） * 制取方式:天然； 中子激活（轰击）：Co59+no--->Co60; Ir191+no-->Ir192；
核反应不能逆转，不能恢复！ *1-1.37(T27)
核裂变：Cs137: U235裂变生成Cs137.
六 波粒二象性 1 波动特性
电磁波和机械波二大类波；无质量、无电荷的振动传播 具有波长、波速、频率； C=λυ
2 粒子特性 ：α粒子，β粒子，中子，质子等有质量的粒子发射。量子化能量
E= hυ 一份一份传播
3 波粒二象性的体现： E= hυ= hc/λ
4 波粒二象性的推广：一切微观粒子都具有波粒二象性
5 X射线，γ射线，中子射线，α射线，β射线...具有波粒二象性 七 射线的种类及其在探伤中的应用
1 种类： （1） 电磁波类：X射线，γ射线，以及红外线，紫外线，微波等... （2） 粒子类：α射线，β射线（电子射线），质子射线，中子射线等 ... #
2 中子射线的衰减特性： （1）衰减系数与Z 之间没有规律; （2）有些重元素中衰减小，有些轻元素中衰减大。
图27
3 应用 * 内部缺陷的探测：X,γ,中子 * 表面缺陷的探测：微波，红外线，激光
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* 特殊结构的探测：炮弹（中子）
* 金属构件的探测：X,γ,中子 * 非金属构件的探测：微波，激光 3-1.1(T370) #
八 射线的能量与强度
* 能量与强度是一种力量的量度，能量是力量的质的体现；强度是力量的量的体现。 * 射线对物体的穿透和对胶片的感光，是其能量和强度的具体表现，因此透测的理解能量与强度概念，是十分重要的。
1 能量 * 射线的穿透力取决于射线的能量,能量也可称为线质； * 能量的单位：ev 或 尔格 1ev=1.6x10-12 尔格。
* X射线（光子）能量的表达与计算 * E = hυ = hc / λ= 0.0124/ λ 2-1.11(T139)
* 或 λ= 0.0124 / E * 以上二式中，E的单位：Mev; λ的单位：埃。 * 或者 λ= 12.4 / E（与λmin=12.4/U 有本质区别） * 这里： E的单位：Kev; λ的单位：埃。 * 连续X射线的能量取决于管电压；
* 标识X射线的能量达到临界电压后与管电压变化无关； * 标识X射线的能量与靶材料有关； 1-1.42(T12) * γ射线的能量（穿透力）取决于源的种类和性质；
* 60Co： 1.17Mev 1.33Mev。 137 Cs: 0.66Mev * 192Ir: 0.35Mev（实际上有12组不同的能量） * 平均能量 Co60: （1.17Mev+1.33Mev ）/2=1.25Mev
* 当量能：γ射线的穿透力相当于X射线同等穿透力所对应的管电压值，称为当量能。 1-1.23( T14)， 1-1.39(T15) #
* 如何确定220KV射线的能量： * 先求 :λmin = 12.4 / U= 0.05636(AO ) * 再求 :最短波长所对应的射线能量 * Emax= hυ/ λmin=0.220 (Mev) * 即： 220kv管电压产生的X射线光子最大能量0.22Mev。
* 比较：CO60 ； 220KV管压发射的X射线；15Mev加速器所产生的射线能量的大小。
2 强度 * 射线对胶片的感光取决于它的强度。
* 强度的量度：计数器，次/秒。 * 强度的量度常用相对强度，相对强度无量纲。绝对强度常用次/秒 或 伦琴。#
* 强度的变化因素： （A） 强度-距离平方反比律
图26
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（B） 穿过物体后的强度衰减规律
* 连续X射线的强度 I =KZiU2 1-1.43(T11) * 标识X射线的强度 I =αi(U-U激发）2 * γ射线的强度
γ射线的强度有二个不同的概念 （A）放射强度：（又称活度，活性）放射性同位素单位时间产生衰变的次数称为放射强度。常用居里作为单位。1居里（Ci)=3.7×1010 /秒 * 放射强度随时间的改变而改变，其变化规律为：
-λt
* I=Ioe #
* 比活度：每克放射性物质的放射强度称为比活度。单位： 居里/克。 （B）照射强度：（又称辐照强度，照射量率）单位时间内落在一定距离的照射面上(严格定义应为“标准状况下，一立方厘米空气内）的射线量，称为照射量率或照射强度。 照射强度的常用单位为 ： 伦琴（R）/小时。
* 照射强度的变化规律： （A）距离--平方反比律 ； （B）穿过物体时的衰减规律 图26 #
（3）放射强度和照射强度的转换关系 * （A）通过放射常数Kr（又称特征强度，或记为rhm）转换 。 转换公式：
A?Kr * I =--------- （伦/时）
* R ? R * 对每种γ射线源来说，Kr（rhm）是常数。
* Kr（rhm）的含义：放射强度为1居里的γ源，相距1米处的照射强度值称为特征强度，或放射常数Kr. 以Co60为例 :
， Co60源 1米 |1.32 R/h * (1居里）*--------------------| * 单位为：居里，米时 Kr为： 1.32 （m×m×R/h×居里 ） 毫居里，厘米时 Kr为： 13.2 （cm×cm×R/h×毫居里） #
60Co 137Cs 170Tm 192Ir
* Kr(rhm): 13.2 3.28 0.013 4.72 * 例：5居里60CO源，3米处的照射强度是多少?
* 5居里= 5000毫居里 * 5000（毫居里）×13.2(cm×cm × R /h×毫居里)
* I =------------------------------------------------------------------ * 300cm×300cm * = 0.73R/h
例2：10居里的192Ir 源，3米处的照射强度各是多少?
* 10000（毫居里）×4.72(cm×cm×R /h×毫居里)
* I =----------------------------------------------------------------- * 300cm×300cm * = 0.52R/h
(B) 通过克镭当量转换
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* 转换公式：
* M×8.4 * I = -----------------(伦琴/时）
* R×R * 对每种γ射线源来说，M是常数。 * M的含义： 根据测定：1毫克镭在1厘米处的照射强度为8.4R/h. 任何放射源在1厘米处的照射强度若为8.4R/h. 则该源与1毫克镭当量。 * 例如：60 CO ，用Kr系数计算，1居里60CO在1厘米处的照射强度为13000R/h。相当于13000/8.4=1547.6
毫克镭，即1.54克镭. * 结论为：1 居里60CO相当于1.54克镭的照射强度。 #
第三节 射线与物质的相互作用
* 射线与物质的作用效应理论与射线能量的关系与物质性质 的关 系作用； * 学习射线与物质相互作用的目的 解释与计算穿透时的衰减现象，感光作用 一 瑞利散射和汤姆森散射
* 入射光子与原子碰撞: 碰撞类型与能量的关系: 当入射光子的能量较小时光子不能碰出轨道电子只能产生散射现象
* 1871年瑞利提出入射光与微粒间的散射理论.... 瑞利散射：光子与内层电子作用时，电子吸收光子能量从低能级跃迁到高能级，同时释放出一个散射光子，其能量与入射光子的能量相同。 #
* 汤姆森散射：光子与自由电子碰撞，使电子作同频率振动并释放 出与入射光子能量相同的散射线。外层电子通常认为是自由电子。 二 光电效应
* 入射到物体内的光子与原子中的轨道电子发生碰撞，光子的全部能量传递给轨道电子使电子脱离轨道成为光电子，这一现象称为光电效应。 * 光电效应的特征：
1 光子的全部能量被原子吸收； * hυ = Ee + Ei 图31 * 入射光子能量 = 电子动能 + 电子结合能
* 产生光电效应的条件是 hυ>Ei 入射光子能量>电子结合能 2 光子不能与自由电子相互作用； 不能保持动量守衡！
3 光电效应伴随二次标识X射线和俄歇电子的发生； * 二次标识X射线： 俄歇电子： 图31
4 光电效应发生的几率τ?可以理论计算
* τ?∝ Z5 /hυ? * 即：与原子序数的5次方成正比，与入射光子能量hυ?成反比。 5 光电吸收系数的变化规律与发生几率是一致的。
6 光电效应可以在原子的任何一个壳层发生。
3-1.6(T375)，2-1.19(T138)#
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