西安交大核辐射防护作业

习题讲解

1、γ射线与物质相互作用的“八字图”：

2、60Co和137Cs的衰变纲图：

注意：β-衰败是向右画的，γ射线是垂直向下画的；并标注核素的半衰期，以及各种衰变几率。

3、γ衰变本身是分立的，但我们测得的γ能谱为什么是个连续分布谱？

γ衰变是原子核内部的能级跃迁，所以肯定是分立的，但是我们测得的γ光子的能量是其穿过原子核之后所带的能量，在此期间，它相当于和整个原子核进行作用。那么出射光子的能量随角度的变化而变化，所以存在谱分布。

4、5.3MeV的α粒子能否穿过A4纸？

方法：先算α粒子在空气中的射程，然后换算到A4中的射程，然后和A4的厚度比较。

在空气中的射程：

在A4纸中的射程：

A4纸为混合物，按其主要组成成分来算，即纤维（C6H10O5）n。

5、说明α源作为烟雾探测器的原理：

正常情况下，α源持续放射出α粒子，使的极板间的空气分子电离成正负离子，从而导电，形成稳定电流。当烟雾产生时，烟雾粒子进入探测器，之前被电离的正负离子吸附在烟雾粒子上，从而使得原

先的到达极板的有效离子数减少，从而发出警报。

6、计算1gRa和1μg137I的放射性活度：

7、“场”的概念：

略。

8、天然辐射本底对人体的影响：

天然辐射本底：宇宙射线、宇生放射性核素、原生放射性核素。以上各种天然辐射来源总和称为天然辐射本底剂量当量：约2mSv/a。

9、绘制235U的裂变中子能谱，并求其能量的平均值：

见后面。

10、运用平方反比估算时存在误差（如圆面源），计算d/R值，使得误差小于一定值

当误差要求为1%时，d/R约为10。

1、

太阳可见光的能量：

可见光的波长范围为380nm～780nm

=1.6eV～3.2eV

2、欧姆漏电流：

欧姆漏电流是光电倍增管的暗电流（热发射、欧姆漏电、残余气体电离、场致发射、切伦科夫光子等）的一种，主要有管内漏电和管外漏电。

管内漏电：管内有一定碱金属蒸汽凝结在极间绝缘支架上，在电压作用下产生管内漏电；

管外漏电：玻璃外壳和管座潮湿和沾污会引起管外漏电。

3、荧光玻璃剂量计：

参考文献：

[1]凡思军,于春雷,何东兵,胡丽丽.《辐射发光剂量计玻璃的制备和性能》[J].原子能科学技术,2013,47(3),502-506.

[2]肇恒远,苏静玲等.《荧光玻璃个人剂量计》[J].原子能科学技

术,1975，342-348.

4、绝对测量和相对测量的比较

绝对测量：指被测量可以直接在标准仪器上读出的测量方法，这种方法测得的数值可以与基本物理量进行比较，可以直接当作被测量量的最终数值。

相对测量：所用仪器不是标准仪器，读出的数值需要与标准仪器得出的数值进行比较，然后得到被测量量的真实数值的测量方法。

5、地球的内部结构：

略。

6、按照新安全标准计算P59例题：

新安全标准剂量率：10-2mGy/h

注意：

1）

2）

3）

7、P59页中数值写错了，应该为0.0569；注意乘安全因子；x14cm。利用半减弱厚度法计算P60页例题1，容许吸收剂量率改为

10-2mGy/h:

D=33.85χ（Gy;C/kg）；D=8.6910-3χ（mGy;mR）

;

;

R=n

最后结果：100cm

8、如下图所示，对于发射率为S=106s-1的241Am-Be中子源，若要

求P点处的剂量当量满足对公众的要求，即H=1mSv/a，求x为多少？

P

0.5m

X

注意：

1）

2）

3）计算时，=3.4910-8()[1];可以直接取0.103（cm-1）(P74)。计算时，注意等号两边单位的统一，即若的单位为cm-2时，

R的单位为cm，R=(X+50)；若的单位为m-2时，R的单位为m，R=(X+0.5)，同时注意此时e指数上的x的单位为cm，迭代时注意单位换算。

参考文献：

[1]冷瑞平,陈常茂《.241Am-Be源和226Ra-Be源的中子注量-剂量换算系数》[J].原子能科学技术.93-96.

9、=,

=(-),r为电子经典半径

方法：通过吸收剂量D和之间的关系，得出，然后计算得出，即反射处的通量，然后按照迭代法计算得出屏蔽层的厚度。

10、调研Gd的天然丰度和其对慢中子的吸收截面

略。

11、比较光子数积累因子、能量积累因子和照射量积累因子：

参考文献：H.T.古雪夫《电离辐射防护》

12、比较迭代法、减弱倍数法、半减弱层法的优缺点

迭代法：计算繁琐，但是比较精确；

减弱倍数法：计算简单，比较精确，原则上适用于一切核素的屏蔽计算，但是只适用于单能宽束γ射线；

半减弱层法：计算方便，精确度差。关键词：中子能谱，围道积分

里面出现以下积分，解决方法如下：

（当然还可以利用含参变量的积分转换成传热学中常见的积分）

上面完成积分转换

积分路线如下：

左右从-R到R，R趋向无穷，下面一条直线是y=-b/2ai闭合曲线积分有：

下面是利用Maxwell分布画的中子能谱：

源程序如下：

clearall;

%T=1.5e+010;

%T=1.856e+010;

T=1.4964e+010;

k=1.38066e-23;

k1=0.8637e-4;

E=0:0.001:10;

e=1.602e-19;

f=3.4*2/sqrt(pi)*(k*T)^(-3/2)*sqrt(E*10^6*e).*exp(-E.*10^6*e/(k*T))*10^-10;

%plot(E,f)f的系数是设定纵坐标范围的semilogy(E,f,'linewidth',2);

xlabel('中子能量/Mev');

ylabel('A');

title('铀-235裂变中子能谱');

E1=3/2*k*T/e/10^6

E2=E1/3

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