放射性核素概论PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1.1 放射性核素发展简史 1

1.1.1 早期的原子学说 1

1.1.2 放射性的发现 3

1.1.3 放射性衰变 6

1.1.4 同位素的发现 6

1.1.5 人工放射性核素的发现 8

1.1.6 放射性核素的早期应用 10

1.2 原子核物理基础 17

1.2.1 原子核的组成 17

1.2.2 核素和同位素 19

1.2.3 质量亏损和结合能 20

1.2.4 原子核的稳定性 21

1.2.5 原子核反应 22

1.2.6 射线与物质的相互作用 26

参考文献 32

第二章 放射性核素的衰变和生长 33

2.1 放射性核素的衰变定律 33

2.2 几种放射性核素组成的混合衰变 37

2.3 放射性核素的连续衰变 37

2.3.1 放射性核素的两次连续衰变 37

2.3.2 暂时平衡 40

2.3.3 长期平衡 42

2.3.4 无平衡 44

2.3.5 多代子体的连续衰变 46

2.3.6 分支衰变 63

参考文献 64

第三章 放射性核素的来源 65

3.1 引言 65

3.2 放射性核素的来源 66

3.2.1 天然放射性核素 67

3.2.2 人工放射性核素 69

参考文献 78

第四章 加速器生产放射性核素 79

4.1 引言 79

4.2 核反应的选择 80

4.3 靶子制备 81

4.3.1 对靶子物的要求 82

4.3.2 靶子的制备 82

4.4.1 激发函数及其测定方法 83

4.4 产额计算 83

4.4.2 束流测量 84

4.4.3 产额计算 85

4.4.4 一些重要放射性核素的产额 88

4.5 辐照技术 92

4.5.1 内靶与外靶 92

4.5.2 靶子辐照时的发热量 93

4.5.3 靶子的冷却 93

4.5.4 靶子的拆卸 97

4.6 辐照后靶子物的化学处理 97

4.7 加速器生产放射性核素举例 100

4.7.1 11C、13N、15O、18F 105

4.7.2 123I 108

4.7.3 201Tl 115

4.7.4 52Fe 117

4.7.5 75Br 118

4.7.6 超短半衰期核素发生器 121

参考文献 123

第五章 反应堆生产放射性核素 129

5.1 引言 129

5.2 用于生产放射性核素的核反应 132

5.2.1 （n,γ）反应 132

5.2.2 （n,f）反应 133

5.2.3 （n,p）反应 133

5.2.4 （n,α）反应 135

5.3 辐照技术 135

5.3.1 辐照及运输装置 136

5.3.2 靶子物的选择和靶子的制备 140

5.3.3 靶子的安全性研究 143

5.3.4 辐照实验技术 144

5.4 产额计算 150

5.5 一些常用放射性核素的生产 156

5.5.1 （n,γ）反应生产放射性核素举例 156

5.5.2 （n,p）反应生产放射性核素 163

5.5.3 （n,α）反应生产放射性核素 166

5.6 应用二次核反应生产放射性核素 168

5.6.1 初级核反应发射的带电粒子的能量和通量 169

5.6.2 利用二次核反应生产放射性核素 173

5.6.3 二次核反应生产放射性核素举例 173

5.7 西拉德－查默斯效应浓集放射性核素 175

5.7.1 原理 175

5.7.2 热原子反冲组份的分离方法 177

5.7.3 高比活度51Cr、64Cu、59+55Fe的制备 179

5.7.4 反冲效应富集放射性核素的影响因素 180

5.8 利用放射性核素发生器制备短寿命放射性核素 181

5.8.1 概况 181

5.8.2 放射性核素发生器的基本原理 185

5.8.3 一个较满意的医用发生器应具备的主要条件 188

5.8.4 母、子体的放射化学分离方法 189

5.8.5 常用色层发生器的制备 189

5.9 从混合裂变产物分离放射性核素 193

5.9.1 概述 193

5.9.2 裂变产物的分离 195

5.10 超铀元素的合成 201

5.10.1 超铀元素的发现 201

5.10.2 超铀元素的合成 203

5.10.3 几种重要超铀元素的生产 208

参考文献 212

第六章 放射性标记化合物的制备 217

6.1 引言 217

6.2 放射性标记化合物的制备方法 218

6.2.1 制备标记化合物应考虑的几个因素 220

6.2.2 化学合成标记法 220

6.2.3 同位素交换标记法 225

6.2.4 生物合成标记法 227

6.2.5 辐射合成标记法 229

6.2.6 电化学标记法 232

6.3 碘标记化合物的制备 232

6.3.2 放射碘化方法 233

6.3.1 碘化标记机制 233

6.3.3 碘化标记方法应用实例 235

6.4 标记化合物的质量控制 239

6.4.1 标记化合物的纯化方法 239

6.4.2 标记化合物的质量控制 240

6.5 放射性标记化合物的稳定性 241

参考文献 244

第七章 核辐射探测器基础 245

7.1 引言 245

7.2 气体探测器 245

7.2.1 气体探测器的一般原理 246

7.2.2 电离室 250

7.2.3 正比计数管 256

7.2.4 盖革计数管 265

7.3 闪烁计数器 269

7.3.1 闪烁计数器的出现和发展 269

7.3.2 闪烁计数器工作原理 269

7.3.3 闪烁计数器的结构 275

7.4 半导体探测器 282

7.4.1 概述 282

7.4.2 原理 282

7.4.3 半导体探测器的结构 288

7.4.4 半导体探测器的性能参数 291

参考文献 294

8.2 带电粒子能量的测量 295

8.2.1 射程法 295

8.1 引言 295

第八章 射线能量的测量与放射性核素的分析鉴定 295

8.2.2 用气体探测器测定带电粒子能量 299

8.2.3 磁谱仪方法 302

8.2.4 半导体探测器测定方法 307

8.3 γ射线能量的测量 311

8.3.1 概述 311

8.3.2 闪烁谱仪测量方法 311

8.3.3 半导体γ能谱仪测量方法 322

8.4 X射线能量的测量 325

8.4.1 正比管X射线谱仪 326

8.4.2 NaI（Tl）X射线谱仪 326

8.4.4 几种X射线谱仪性能的比较 327

8.4.3 半导体X射线谱仪 327

8.4.5 X射线能量刻度标准源 329

8.5 放射性核素的分析鉴定 329

8.5.1 通过测定半衰期鉴定放射性核素 329

8.5.2 通过能量测量鉴定放射性核素 331

参考文献 338

第九章 放射性活度的测量 339

9.1 引言 339

9.1.1 放射性活度单位 339

9.1.2 直接测量和间接测量 340

9.2 放射性活度的直接测量方法 340

9.2.1 量热方法 340

9.2.2 小立体角方法 347

9.2.3 4π计数方法 354

9.2.4 大面积2π流气式正比计数器方法 360

9.2.5 内充气正比计数器方法 361

9.2.6 4π高气压正比计数器方法 363

9.2.7 4π闪烁直接测量方法 367

9.2.8 符合直接测量方法 383

9.3 放射性活度的间接测量方法 395

9.3.1 概述 395

9.3.2 直接比较方法 396

9.3.3 间接比较方法 399

参考文献 410

第十章 放射性核素的应用 412

10.1 引言 412

10.2 放射性核素在农业上的应用 413

10.2.1 辐射育种 413

10.2.2 刺激增产 416

10.2.3 防治虫害 417

10.2.4 食品保藏 418

10.2.5 放射性示踪技术在农业上的应用 422

10.3 放射性核素在工业上的应用 426

10.3.1 放射性核素检测仪表 426

10.3.2 放射性测井 433

10.3.3 辐射化学加工 436

10.3.4 静电消除 439

10.3.5 γ射线探伤 443

10.3.6 示踪原子的应用 445

10.4 放射性核素在医学上的应用 446

10.4.1 在临床诊断方面的应用 449

10.4.2 在临床治疗上的应用 459

10.4.3 在基础医学研究中的应用 461

10.5 年代测定 462

10.6 核衰变能的利用 466

参考文献 470

第十一章 辐射防护基础 474

11.1 引言 474

11.2 辐射防护中常用的辐射量和单位 475

11.2.1 描述辐射场的物理量和单位 475

11.2.2 吸收剂量及其单位 476

11.2.3 比释动能 477

11.2.4 照射量X及其单位 479

11.2.5 辐射防护中专用的量和单位 482

11.3.1 电离辐射对人体的生物效应 484

11.3 电离辐射对人体的损伤作用 484

11.3.2 影响辐射损伤的因素 485

11.3.3 辐射对受照器官或组织的危险度 486

11.4 辐射防护标准 487

11.4.1 我国现行辐射防护标准 487

11.4.2 ICRP关于辐射防护标准的新建议 490

11.5 辐射防护 491

11.5.1 外照射防护 491

11.5.2 内照射防护 500

11.6 辐射防护监测 503

11.6.1 个人剂量监测 503

11.6.2 现场监测 504

11.6.3 环境监测 505

参考文献 506