核工业辐射防护知识培训教材 第一章 辐射防护基础
65页1、核辐射防护基础,培训目标, 学习辐射防护基础知识和基本理论 了解核电站的辐射风险、学习辐射监测方法 探讨控制辐射危险的技术方法和管理措施,对待核辐射两种极端心态,核辐射恐惧症 核辐射麻痹症,第一章 辐射防护基础知识,1.辐射防护概念 及本课程设置的目的,1.1 什么是辐射防护,1.1 什么是辐射防护,辐射 以波或粒子的形式发射辐射能的过程 辐射分为电离辐射和非电离辐射 非电离辐射 有些辐射如红外线、微波等,由于能量低,不能引起物质电离。 电离辐射(又称核辐射) 由于放射性物质发出的射线与物质作用,会直接地或间接地使物质的原子发生电离,因此,人们把这种能产生电离的辐射称为电离辐射。,电离作用示意图,电离辐射 直接或间接使介质发生电离 效应的带电或不带电的射线 或粒子 (能量 keV ) 、 x、 n、p、 裂变碎片等 来 源 1)放射性物质 (人造 天然) 2)加速器 3)反应堆 4)宇宙射线 5)地球环境,非电离辐射 紫外线、红外线、微波等 这些粒子虽能够同物质发生作用但都不能使物质发生电离效应 eV 量级 移动电话 800-1800 MHz 0.01 eV (没有电离作用),1. 什
2、么是辐射防护,1. 什么是辐射防护,辐射防护 是研究保护人类和其他生物种群免受或少受辐射危害的应用性学科。 主要是指对电离辐射的防护。,1.2 辐射防护课程设置的目的,凡是在核电站控制区内工作的人员(包括承包商工作人员)都必须接受辐射防护课程的培训。,1.2 辐射防护课程设置的目的,对于工作执行人员 : - 了解辐射防护的基础理论知识; - 了解工作现场的辐射风险; - 会使用常用的辐射监测仪表; - 掌握辐射防护的基本方法和实用措施; - 熟悉和遵守核电站,特别是控制区内的辐射安全规定; - 在辐射防护安全方面具有保护自己的能力。,1.2 辐射防护课程设置的目的,对于工作负责人员 : - 了解辐射风险及其来源; - 遵循辐射防护最优化原则(即ALARA原则),制定和实施适当的辐射防护措施; - 并能在控制区内组织和建立工作区; - 了解高辐射风险操作的安全要求和防护方法; - 熟悉事故情况下,安全撤离的措施。,2 原子、原子核及放射性,2.1 原子 原子核,(1)原子 构成物质的最基本的单位是原子 直径:10-8cm左右 质量:微小,最轻的元素氢1H1.6733 10-24g,一个铀
3、原子,一个铀原子 238U的质量3.951 10-22克,原子结构,2.1 原子 原子核,(2)原子结构 原子是由更微小的粒子组成的,这些粒子称为基本粒子,它们是质子(P)、中子(n)和电子(e)等。,原子结构,核子,2.1 原子 原子核,(2)原子结构 基本粒子质量:微小 质子的质量为1.672510-24克; 中子的质量为1.674710-24克; 电子的质量为9.108910-28克。 基本粒子带电: 质子带有个单位的正电荷,电子带有个单位的负电荷,而中子不带电荷 e为电子的电荷量(1e=(1.6021890.0000046) 10-19库仑 核外电子总带电量为Ze,原子序数和原子质量数,原子序数(Z) 质子数 原子质量数(A) 质子数中子数 通常用下列符号表示不同元素的原子核: 其中,X为元素符号, Z为原子序数, A为原子质量数。 由于每一种元素的所有原子都有确定的质子数,所以Z有时可以不标出来,只标出A,简写成A,如: 3H、16O、32、60Co、131I 、235U,2.2 同位素 核素,同位素 定义: 具有相同质子数和不同中子数的同一类元素称为同位素。 一个氢原子可能
4、含1、2、3个中子。分别称为氕、氘、氚。 同位素在元素周期表中占据同一个位置,原子量是不同的,元素周期表的排列是根据原子序数而不是原子量。,2.2 同位素 核素,同位素性质:化学性质完全相同, 核特性完全不同, 物理性质差别较大(特别是轻同位素) 天然的同位素存在状态: 大多是以同位素混合物状态出现 目前在核能利用中最重要的元素是铀(),天然铀是三种铀同位素的混合物,这三种铀的天然同位素是234U、235U和238U,同位素的天然丰度 自然界中有许多元素含有多种核素,如16O、17O、18O;40Ca、42Ca、43Ca、44Ca、46Ca、48Ca等 一种核素在它所属的天然元素中所占的原子百分数 234U、235U和238U 在天然铀中的含量百分比分别为0.006、0.712和99.282,2.2 同位素 核素,2.2 同位素 核素,核素具有相同质子数Z、中子数N的一类原子(或原子核),符号,2.3 放射性衰变,定义: 不稳定的核素发出射线释放能量,核素的这种性质称为放射性,这种现象称为放射性衰变,具有放射性的物质称为放射性物质。 放射性衰变的主要类型: 衰变,衰变,衰变,2.3.1
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