放射性测量及其应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 X射线的发现 1

1.1.1 阴极射线 1

1.1.2 伦琴射线 2

1.1.3 X射线特性 2

1.1.4 重大意义 3

1.2 放射性的发现 3

1.2.1 放射性元素的发现 4

1.2.2 α粒子的发现 4

1.2.3 β射线的发现 7

1.2.4 γ射线的发现 7

1.2.5 中子的发现 8

1.2.6 中微子的发现 9

1.3 基本常识 10

1.3.1 原子 10

1.3.2 原子核 11

1.3.3 核衰变 11

1.3.4 放射性特性 12

1.3.5 放射性分类及来源 15

1.3.6 激发特征X射线 15

1.4 现状与展望 16

1.4.1 放射性探测器 16

1.4.2 核仪器 17

1.4.3 放射性测量 17

1.4.4 应用 19

参考文献 19

第2章 α测量 20

2.1 α射线简介 20

2.1.1 衰变表达式 20

2.1.2 基本特性 20

2.2 α粒子与物质相互作用 21

2.2.1 相互作用方式 21

2.2.2 相互作用机制 21

2.2.3 电离和激发 22

2.2.4 射程 23

2.3 α探测器 25

2.3.1 气体探测器 25

2.3.2 闪烁体探测器 28

2.3.3 半导体探测器 29

2.3.4 其他类型探测器 30

2.4 α测量仪器 37

2.4.1 α强度测量仪 38

2.4.2 α能谱仪 39

2.4.3 α能谱仪主要性能测试 41

2.5 试样制备 43

2.5.1 样品前处理 43

2.5.2 测量源制备 45

2.5.3 试样量计算 47

2.6 α能谱数据处理 48

2.6.1 能谱光滑 49

2.6.2 能峰面积计算 53

2.6.3 活度计算 54

2.6.4 测量不确定度评定 55

2.7 应用实例 56

2.7.1 核材料检测 56

2.7.2 辐射防护监测 64

2.7.3 自然环境监测 64

2.7.4 涉核环境监测 65

2.7.5 地质应用 67

2.7.6 火灾烟雾报警 72

2.8 现状与展望 73

2.8.1 仪器硬件 73

2.8.2 仪器软件 74

2.8.3 应用与开发 74

参考文献 75

第3章 β测量 77

3.1 β射线简介 77

3.1.1 衰变表达式 77

3.1.2 基本特性 78

3.1.3 衰变纲图 79

3.2 β能谱与中微子 80

3.2.1 β能谱研究 80

3.2.2 泡利假说 81

3.2.3 中微子假说 82

3.2.4 费米理论 82

3.2.5 中微子基本特性 82

3.3 β射线与物质相互作用 83

3.3.1 相互作用方式 83

3.3.2 减弱与吸收 84

3.3.3 射程 85

3.4 β测量仪器 86

3.4.1 GM计数器 86

3.4.2 低本底α、β弱放射性测量仪 87

3.4.3 闪烁计数器 87

3.4.4 液闪测量仪 88

3.4.5 β磁谱仪 88

3.5 常用β测量方法 88

3.5.1 液闪测量 89

3.5.2 3 H的测量 94

3.5.3 14 C的测量 99

3.6 应用实例 101

3.6.1 环境介质14 C检测 101

3.6.2 β法测尘 102

3.6.3 β法测厚 104

3.6.4 密度检测 107

3.7 现状与展望 108

3.7.1 生物和医学应用 108

3.7.2 大气环境监测 109

3.7.3 探测器研发 109

参考文献 110

第4章 中子测量 112

4.1 中子简介 112

4.1.1 来源 112

4.1.2 基本特性 113

4.1.3 分类 113

4.2 中子与物质相互作用 114

4.2.1 相互作用方式 114

4.2.2 相互作用机制 117

4.3 中子探测方法原理 117

4.3.1 核反冲法 118

4.3.2 核反应法 118

4.3.3 核裂变法 119

4.3.4 核活化法 120

4.4 中子探测器 120

4.4.1 分类 120

4.4.2 主要性能 121

4.4.3 热中子探测器 122

4.4.4 快中子探测器 126

4.4.5 新型探测器 128

4.5 中子测量仪器 131

4.5.1 有源中子测量仪 131

4.5.2 无源中子测量仪 132

4.5.3 中子成像装置 133

4.6 中子探测 135

4.6.1 中子能谱测量 135

4.6.2 中子通量测量 138

4.6.3 中子成像检测 138

4.6.4 常用中子测量方法 139

4.6.5 中子活化分析 144

4.7 应用实例 145

4.7.1 核保障 145

4.7.2 核废物非破坏性分析 146

4.7.3 安全检查 147

4.7.4 原油管道油垢测量 149

4.7.5 中子成像技术 151

4.7.6 中子活化分析 152

4.8 现状与展望 152

4.8.1 国防军事 152

4.8.2 民用核科技 153

4.8.3 探测器研发 154

4.8.4 大型测量装置研发 154

参考文献 155

第5章 γ测量 158

5.1 γ射线简介 158

5.1.1 来源 158

5.1.2 基本特性 159

5.2 γ射线与物质相互作用 160

5.2.1 光电效应 160

5.2.2 康普顿散射 161

5.2.3 电子对效应 161

5.2.4 效应关系 162

5.2.5 吸收截面 163

5.3 γ探测器 164

5.3.1 气体探测器 164

5.3.2 闪烁体探测器 165

5.3.3 半导体探测器 166

5.3.4 高纯锗探测器 168

5.4 γ谱仪 169

5.4.1 基本结构 169

5.4.2 分类 170

5.4.3 NaI（Tl）γ谱仪 171

5.4.4 HPGeγ谱仪 171

5.4.5 低本底反康普顿γ谱测量系统 171

5.4.6 多通道能谱测量系统 172

5.4.7 主要性能测试 172

5.5 γ能谱分析 175

5.5.1 γ谱构成 175

5.5.2 能谱数据处理 178

5.5.3 能谱解析软件 188

5.5.4 效率刻度 190

5.6 应用实例 192

5.6.1 放射性核素鉴别 192

5.6.2 核反应鉴别 192

5.6.3 均匀源活度测量 193

5.6.4 非均匀源活度测量 194

5.6.5 同位素分析 197

5.6.6 核材料年龄测定 198

5.6.7 某些核参数测定 198

5.7 现状与展望 199

5.7.1 仪器硬件 199

5.7.2 能谱分析软件 200

5.7.3 探测系统 200

5.7.4 探测技术 201

参考文献 202

第6章 放射性测量的一般考虑 205

6.1 辐射防护的一般考虑 205

6.1.1 相对危害 205

6.1.2 防护方法 207

6.2 分析测试的一般考虑 210

6.2.1 α测量 210

6.2.2 β测量 211

6.2.3 中子测量 212

6.2.4 γ测量 213

参考文献 216

附录1 放射性测量常用符号 217

附录2 常用物理量及换算 218

附录3 常用放射源 220

附录4 常用名词术语 222

附录5 元素K、L壳层特征X射线能量及其相对强度 231