放射性测量方法复习题及答案1

放射性测量 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 复习题及 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 1.什么是原子核的衰变？简述核衰变的三种类型、衰变机制及表达式。&一衰变应分别说明三种方式；y跃迁应包括内转换电子发射；并说明特征X射线和俄歇电子发射的机理。答：放射性同位素（核素）是不稳定核素,能自发地放出各种射线,转变成另外一种同位素（核紊通常，这个转变过程就叫原子核的衰变。衰变之前的原子核叫母体（母核）；衰变之后的原子核叫子体（子核）。大部分放射性同位素经历一次衰变后，其子体核仍然是放射性的，还要继续发生衰变，直到最后转变成稳定的同位素（核素）。原子核衰变的类型包括：a-衰变、B-衰变、丫-跃迁；衰变又包括：厂-衰变、B*-衰变、电子俘获（EC）;y-跃迁包括同质异能跃迁、内转换电子发射；电子俘获（EC）和内转换电子发射又都伴随特征x射线发射和俄竭电子发射。a-衰变：一个a粒子就是一个氨原子核，由2个质子和2个中子组成。母体核发射一个a粒子。衰变产生的子体核质量数减少4,原子序数减少2:ar衰变：母体核是丰中子核，将1个中子转变成1个质子1个电子和1个中微子。中微子是电中性的，质量很小很小，可以忽略不及。衰变前后母体核和子体核的质量数没有改变，子体核的原子序数增加1:；X———十-i^eD  n―»peu伊衰变：母体核是丰质子（缺中子）核，将1个（束缚的）质子转变成1个中子1个正电子和1个中微子。衰变前后母体核和子体核的质量数没有改变，子体核的原子序数减少1:—  zAyev  p^>nev电子俘获（CE）:母体核是丰质子（缺中子）核，原子核中的1个质子从核外俘获1个壳层电子转变成1个中子1个中微子。衰变前后母体核和子体核的质量数没有改变，子体核的原子序数减少1；e——>z-i^7v  P4~nvy-跃迁:绝大多数Y射线的发射是伴随着放射性核素的a衰变或。衰变而发生的。大部分核素发生a衰变或0衰变，并非直接到达子体核基态，而是先达到子体核的激发态，然后通过y-跃迁再退激到基态。丫射线是从激发态到基态或从高激发态到低激发态跃迁时发射的射线。和a衰变或0衰变不同，衰变前后，原子核的原子序数和质量数都没有任何变化，只是能级状态发生了变化。如果从激发态退激不是通过丫跃迁，而是将激发能交给核外轨道电子，使其变成自由电子发射出来，这种电子叫内转换电子。发生电子俘获或内转换电子发射后，都会在壳层电子轨道上留下1个空位一空穴。外层轨道电子要向内层轨道跃迁，填充该空穴，并将多余的能量以电磁辐射的形式发射。发射的射线叫特征x射线。当外层轨道电子向内层轨道跃迁，填充内层轨道空穴时，如果将多余的能量不以特征x射线的形式发射，而是把它交给同一轨道的另外一个电子。该电子获得能量后克服原子核的束缚，变成自由电子发射出来，这个电子就叫俄竭电子。2.放射性核素的衰变服从什么样的规律？什么是放射性核素的半衰期？用数学表达式说明衰变常数与半衰期的关系及放射性活度与原子核数目的关系。答：放射性核素的衰变服从指数衰减规律：N(t)=W这里，代表零时刻(开始时刻)某放射性核素的原子核数目；N(f)代表经过冷却时间t,放射性核素尚未衰变的原子核数目；人为放射性核素的衰变常数；为放射性核素的半衰期。半衰期和衰变常数之间有/2如下的关系式：7-In2/  -—2%—力Tv72t时刻放射源的活度为A(f)：  A(r)=2N(t)3.人工生产放射性同位素的方法有哪几种？在中子注量率为2x10"中子/秒的反应堆孔道辐照产生1微居的198Au需要多少稳定的Au?197Au是丰度为100%的稳定同位素。"Au的热中子活化截面为98.8±0.3巴。198AU的半衰期为2.696天。答：人工生产放射性同位素的方法有：1).利用加速器产生的带电粒子的核反应生产放射性同位素,通常为丰质子(缺中子)的放射性同位素；2).利用反应堆通过中子活化反应或重核裂变反应生产丰中子的放射性同位素。198Au需要在反应堆辐照稳定的37au,通过中子活化反应i97Au(n.y)^Au生成。根据 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 ：A2(t)=N2(t)^=P(Le林),这里N?(t)为在反应堆辐照结束时生成的"8Au原子核的数目,也为38Au的衰变常数,扃=U12/T四Ti/2=2.696天=2.3294X105秒，得到：21=0.69315/2.3294x1()5秒=2.976x10-6秒通常，辐照时间取4倍的半衰期,即t=4x2.3294xl05秒=9.3176x1()5秒。在反应堆，中子活化反应的生成率P=N【a)b,其中,中子注量率0)=2x1013中子/(秒.cm2),197Au的热中子活化截面a=98.8x1024cm2oIpCi的A2(t)=3.7xl04BqoP=A2(t)/(Le林)。Xt=2.976x10-6秒1x9.3176xl05秒=2.773,e'xt=0.0624743,l-ext=1-0.0624743=0.9375。P=3.7xl04Bq/0.9375=3.947xl04Bq=NiOa,Oct=2xl013中子/(秒・cm2)x98.8x1024cm2=1.976x10-9秒一】。N【=P/(Dcy=3.947xl04Bq/l.976x10-9=1.9975x1013,即需要辐照的"’Au的原子核数目。=(靶物质量但)/耙原子量)吨，吨=6.023x1()23,所以，耙物质量：m=N1*197/Na=1.9975xl013xl97/6.023xl023=6.53xl0'9g=6.53ngo4.从射线与物质的相互作用说明在测量&射线的铅室中为什么要用轻 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 作衬里？为什么要用低Z物质做源托架?答：从辐射防护的角度看，通常应该选用重元素来做屏蔽体。最常用的重元素材料是铅。但B电子打到重元素上时，容易产生散射，特别是高能B电子，容易产生很强的韧致辐射，反而起不到防护的作用，所以在防护p射线的铅室中应该采用低z的材料，象有机玻璃作衬里来防护。电子。低能0电子入射到靶物质上时,与靶物质原子核库仑场作用，会改变运动方向，发生弹性散射。当散射角为180°时发生反散射。反散射系数与反散射物质的原子序数有如下关系：=KZ2，\因此，低能B在高Z且厚靶物质上的反散射系数爪昧可高达50%。所以，测量B射线时要使用低Z物质做源托架，以减少反散射的影响。测得的137CsY射线能谱。答：y光子不带电，它不能像带电粒子那样直接与耙物质原子的核外电子发生库仑碰撞而使之电离或激发，也不能与靶物质原子核发生碰撞导致散射或辐射损失。在乌＜3OMeV时，?射线与物质的相互作用主要有以下三种方式:光电效应、康普顿散射和电子对效应。光电效应是入射光子打在靶物质的原子上,将光子能量全部地转移给靶原子。由靶原子的某一壳层飞出一个轨道电子一光电子,而剩余的原子受到反冲。靶原子的质量很大，反冲能量很小，相比之下就可以忽略不计。光电子的能量就是入射光子的能量和该壳层电子的结合能之差。通常放射性同位素放出的Y射线能量要比电子的结合能大的多，可以近似的认为光电子的动能就等于Y射线的能量。光电效应只能在束缚电子(壳层电子)上发生，壳层电子在原子中束缚的越紧，产生光电效应的概率越大,所以K壳层上打出光电子的概率最大。康普顿散射是入射的Y光子与原子核外电子之间的非弹性碰撞。入射光子把一部分能量转移给核外的轨道电子，使其脱离原子核的束缚；入射光子的运动方向发生改变，能量减少。康普顿效应总是发生在束缚得最松的外层电子上。发生康普顿散射时，反冲电子的能量就等于入射光子的能量减去散射光子的能量。散射光子可以向各个方向散射，反冲电子的能量随散射角连续变化，当散射角等于180度时入射光子与电子对心碰撞，且沿完全相反的方向散射回来。反冲电子则沿入射光子方向飞出一发生反散射。此时，散射光子的能量最小，反散射电子的能量达到最大。当/光子从靶物质的原子核旁边经过时，在原子核库仑场的作用下，/光子会转化成—个正电子和一个负电子，称为电子对效应。极上，打出光电子，实现光电转换。这些光电子打到光电倍加管的打拿极上，实现倍增，最后在与阳极连接的负载电阻上形成电压脉冲，输出到后面的电子学线路被分析 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 。之生如图所示的”，CsNaI(Tl)y射线能谱。0.662MeV的能峰A是'"Cs的特征y射线光电效应产生的光电峰;能谱B表示的部分是康普顿散射形成的坪区;C表示的能峰是180°的反散射峰;D表示的能峰就是成Cs的衰变子体或Ba的特征X射线峰,因为能量分辨率达关系，它是31.82和32.19keV的加权平均值。6.给出电离、激发、初电离、次电离、总电离、比电离、5电子、电离能的定义。答：当入射的带电粒子与气体分子发生非弹性碰撞,气体分子所获得的能量大于核外电子的结合能时，这些轨道电子就会脱离原子核的束缚而成为自由电子。这个过程就叫气体分子的电离。发射出的自由电子和失去壳层电子的气体分子一正离子就称之为该电离过程的产物一离子对。碰撞后，如果气体分子所获得的能量还比较小,不足以引起壳层电子的电离时,壳层电子就只能从能量较低的能级跃迁到能量较高的能级，这个过程就称之为激发。由入射的带电粒子直接与气体分子发生碰撞而引起的电离叫初电离。由初电离产生的出射电子叫&电子。由初电离产生的高速&电子与气体分子继续发生碰撞产生新的电离。这种电离过程叫做次电离。由初电离和次电离产生的离子对的总和叫总电离。入射的粒子在单位路程上所产生的离子对的数目叫比电离。比电离又分为初比电离、次比电离和总比电离。入射的带电粒子在气体中产生一对离子所需要消耗的平均能量叫电离能。通常用字母W表示。对于不同能量的同一种粒子或不同种类的粒子在同一种气体中的电离，其电离能都彳艮相近。在常用气体中，w®30eV（电子伏）。7.简述气体探测器的工作原理。解释伏一安特性曲线的5个区域。答：气体探测器由高压电极和收集电极组成。电极间充有工作气体，两个电极上加有一定的电压。射线进入探测器，使电极之间的气体电离（射线与气体分子发生非弹性碰撞），产生正负离子对,在外加电场的作用下，电子和正离子分别向正极和负极漂移，最后收集到电极上。气体电离生成离子对后，由于静电感应，在两个电极上会有感应电荷生成,并且随着离子对的漂移而变化，在输出电路中形成电离电流。电流的强度将取决于被电极收集的离子对数目。这种电讯号经过电子学仪器的成形、放大，最后被分析，记录。随着加在两个电极上工作电压的变化，在输出回路中形成的电离电流的强度也不同。这种电流随电压变化的关系曲线叫伏一安特性曲线,整个曲线分为五个区域:1）  .第I区,当电压为0时，输出电流I也为0。这是由于电子-正离子的复合造成的。随着电压的增加,电子和离子漂移的速度增大，将使得它们复合的几率减小,电流随电压的增大而增加。所以，这个第I区域称为复合区。2）  .第II区，随着电压的继续增大，离子对的复合逐渐消失，离子对将被完全收集，电流达到饱和。所以第II区叫饱和区，也是电离室工作的区域。3),在第III区，电压继续升高，这时的电场强度足以使被加速的电子进一步引起新的电离,使离子对数目倍增至原电离的IO’倍，这种现象称为气体放大。离子对数目的倍增系数叫做气体放大系数。它随电压增高而增大。电压恒定时，气体放大系数也恒定。在这个区域，电离电流正比于原电离的电荷数,也即正比于射线在探测器中所消耗的能量,故叫正比区。4).在第IV区，当电压继续增加，这时由于气体放大系数过大,空间离子对密集,电荷密度很大，抵消了部分电场强度，使气体放大系数相对的减小,这种现象称为空间电荷效应。显然，原电离越大，这种影响也越大，在一定的工作电压下，气体放大系数不再是恒定的，破坏了正比关系,故这个区域叫有限正比区。5).进入第V区，气体倍增更剧烈，电流猛增。电离电流不再与原电离有关,原电离只起“触发”作用，形成自激放电。这时，必须有猝灭功能，才能作为探测器使用,该区叫G-M区。8,简述气体探测器的种类、各自的工作原理、特点及它们之间的主要差别。答：利用上述气体电离的伏-安特性曲线的不同区域，可以制成三种不同类型的核辐射探测器:电离室、正比计数器、盖革计数器。电离室是一种工作在伏一安特性曲线饱和区的气体探测器。电离室有两种类型：脉冲电离室一记录单个辐射粒子，主要用于测量重带电粒子的能量和强度;电流电离室一记录大量辐射粒子平均效应；累计电离室一记录大量辐射粒子累计效应。电流电离室和累计电离室主要用于测量X、丫射线及B粒子的强度或中子的通量。电离室工作在饱和区，气体无放大作用。因此，输出的脉冲讯号比较小。需要使用放大器将输出脉冲放大后再分析。工作在气体之电离伏一安特性曲线正比区的气体探测器叫做正比计数器。电离室由电极，工作气体和绝缘体三部分组成。用于能谱测量的脉冲电离室为了获得均匀的电场强度，通常做成平行板电离室；与电离室类似，正比计数器也主要由电极、绝缘体和工作气体组成。为了得到较高的电场强度，通常采用圆柱形电极结构。在正比计数器中,沿着径向位置的变化，电场强度开始时是逐渐的增大而当接近于阳极半径时，电场强度急剧的增强。当射线通过电极之间的工作气体时，电离产生的电子和正离子在电场的作用下，分别向阳极和阴极漂移。电子向电场增强的方向漂移，越接近阳极，电场强度就越强。当达到某一距离后，被电场加速的原电离6电子在其平均自由程上获得的能量足以与其它气体分子发生电离碰撞，产生新的离子对，如此往复。漂移电子越接近阳极，电离碰撞的概率也就越大。于是，不断增殖的结果将倍增出大量的电子和正离子，形成雪崩。于是在收集电极上由于感应电荷而产生的脉冲幅度将是原电离的M倍，M即为气体放大系数。气体放大倍数与原电离产生的地点无关，输出的脉冲幅度与入射粒子的能量成正比。由于气体放大的作用，输出脉冲的幅度比电离室的脉冲大约1()2-1()4倍。只要有一对离子，就可以引起计数。因此，正比计数器的探测灵敏度高，适合于探测低能B射线。G-M计数器是工作在气体电离伏一安特性曲线G-M区段的气体探测器。在G-M计数器中,电场强度增大，气体放大系数随着工作电压的增大而急剧上升。当气体放大系数M21()5时，电子雪崩持续发展。雪崩在Ur'S的时间内很快遍及整个灵敏区，并扩展到阳极丝的附近，变成自持放电。在这种情况下，增殖的离子对数目与原电离的离子对数目无关了。要想使G-M计数器正常工作，其必要条件是使自持放电猝灭。能使自持放电猝灭的方法有两种：1),使用外加猝灭电路。当一个脉冲输出后，猝灭电路使G-M计数器的工作电压立即降到能产生放电的电压之下。经过一段时间后，再将其恢复到原来的工作电压。2),使用自猝灭的方法。在充单原子或双原子分子气体的计数器中，加入少量的多原子分子猝灭气体，使计数管在放电后能自行猝灭。能够使放电自行猝灭的气体有两种类型：一类是有机气体；另一类是卤素气体。使用有机气体的G-M计数管叫有机管；使用卤素气体的G-M管叫卤素管。9,简述闪烁探测器测量放射性核素的物理过程。答：1).射线进入闪烁体(如果是Y射线，将在某一地点产生次级电子)，使闪烁体分子电离、激发。2),闪烁体受激的原子、分子退激发时发射荧光光子。3),这些荧光光子入射到光电倍加管的光阴极上,在光阴极上打出光电子,实现光电转换。通常要利用包在闪烁体周围的反射物质和光导将闪烁体产生的荧光光子尽可能多的收集到光电倍加管的光阴极上。4).光电子在光电倍加管中倍增，数量由一个增加到个。倍增的电子流在阳极负载上产生电信号。5).光电倍加管输出的电信号由电子学仪器记录和分析。10.安装闪烁探头应该注意哪些问题？答：探头的装配除了要选择合适的闪烁体和光电倍加之外，还需要注意以下几个方面的问题：1).光的最佳收集：要把由闪烁体发射的微弱荧光尽可能多的传递到光电倍加管的光阴极上，以打出尽可能多的光电子，通常采用以下两个方面的措施：a).首先是给闪烁体的周围涂上反射层。通常使用的反射材料是M2。b),闪烁体与光电倍增管的良好耦合。一般在光电倍增管和闪烁晶体之间涂上一层硅油作为耦合剂。增大临界角，减少全反射，提高对光子的收集效率。2),如果闪烁体的大小和光电倍增管光阴极的大小不相同，还需要使用光导将晶体和光电倍增管很好的耦合起来。通常使用的是有机玻璃、石英玻璃和聚苯乙烯塑料。在光导的周围也应该涂以反射层。11.半导体探测器的种类有哪些？和气体探测器与闪烁探测器相比，半导体探测器的主要优缺点是什么？答：常用的半导体探测器有面垒型半导体探测器，锂漂移型半导体探测器和高纯错半导体探测器。使用最多的面垒型探测器是金硅面垒型探测器。窗薄、耗尽层厚度也较薄,只适合于测重带电粒子。现行的锂漂移型半导体探测器是将Li在Si材料内漂移制成的探测器，叫锂漂移硅,通常简称为硅(锂)探测器,记做Si(Li)。锂漂移型探测器不仅要在低温(液氮)温度下使用，还必须在低温下保存。HPGe探测器:是HighPulityGermanium的缩写。HPGe探测器由于其材料纯度的提高及制作工艺的改进，使其杂质的载流子浓度大大降低，相当于提高了电阻率，减少了复合损失，提高了使用的线性范围。HPGe的最大优点就在于可以在室温下保存与运输。HPGe探测器有平面型、同轴型之分。平面型探测器的特点是能量分辨率高，薄窗，很适合于低能Y射线的探测；同轴型探测器最大的优点是探测效率高，高能Y射线进入灵敏区能将粒子能量全部损失在里面。井型探测器更能提高几何探测效率。新型的宽能型HPGe探测器同时兼备平面型探测器和同轴型探测器的优点。在低能区具有比同轴型探测器高的能量分辨率和探测效率，其性能接近平面型探测器；在高能区具有和同轴型探测器一样的能量分辨率和探测效率。和气体探测器及闪烁探测器比较，半导体探测器的主要优点：1).电离辐射在半导体材料中产生一个电子一空穴对平均需要消耗的能量大约为在气体中产生一个电子一离子对所需能量的1/10。具有同样能量的带电离子，在半导体材料中产生的电子一空穴对数目要比在气体中产生的电子一离子对的数目要多一个数量级，感应产生的电荷数目的统计涨落就小的多。半导体探测器的能量分辨率高。2),带电粒子在半导体材料中所形成的电离密度(即在单位路程上产生的离子对数目)高(大三个数量级)。要测高能电子或者Y射线时，需要的半导体探测器的尺寸小,可以制成快响应时间的探测器。半导体探测器的主要缺点在于：1).对辐照损伤较灵敏；2).半导体探测器，需要在低温下工作。Si(Li)探测器还需要在低温下保存。因此，使用不太方便。12.简述原子核衰变的类型、射线的种类及射线分支比的定义。说明3种类型射线分支比的异同点是什么？答：原子核的衰变分为3种类型：a衰变、。衰变和y跃迁。相应于3种衰变类型发射的3种射线分别是：以射线、。射线和y射线。射线的分支比定义为在放射性核素的100次衰变中发射某种能量射线的几率(即百分比)。对a射线和。射线而言，各种能量射线的分支比总和应该等于100%;但各种能量y射线的分支比总和可能小于100%（像成Cs）,也可能大于100%（像％0）。13.什么是放射性核素的活度？活度的单位是什么？表述活度的新、老单位之间的关系。什么是射线的强度？射线强度与放射性核素活度之间的关系是什么？放射源的表面粒子发射率指的是什么？答：放射性核素的活度定义为：在给定的时间，处于特定状态的一定量放射性核素在单位时间内自发发生的核衰变数目，即:〃'）=＞（，）'式中，A（f）代表t时刻某放射性核素的活度；N（t）代表t时刻某放射性核素的原子核数目。活度通常以dpm和dps表示。dpm表示每分钟的衰变数，dps表示每秒钟的衰变数。活度的老单位为居里。1居里(Ci)=3.7xl()i°dps,它是与1克镭达到放射性平衡时，其子体核素冠每秒钟的衰变数。相应的单位还有毫居：ImCi=3.7xl0dps;微居：1//Ci=3.7xl04dpso活度的新单位为贝克。1贝可=1次衰变/每秒。1居里(Ci)=3.7xl()i°贝可。射线的强度指的是放射源在单位时间内发射某种能量射线的数目,通常以单位时间内测得的放射性核素某种射线的的计数来量度。射线的强度除以该种能量射线的分支比就得到放射源的活度。射线的强度通常以cpm和cps表示。cpm表示每分钟的计数，cps表示每秒钟的计数。放射源的表面粒子发射率指的是单位时间内，放射源表面2〃发射某射线的数目。14.放射性核素活度测量的方法有哪些？什么是绝对测量？什么是相对测量？它们的应用范围有什么不同？答：放射性核素活度测量的方法包括直接测量和间接测量两种。直接测量又叫绝对测量,它是用测量装置直接测量样品的放射性活度，不必借助于标准样品(或标准源)；间接测量又叫相对测量，它是将待测样品和标准样品在同一测量条件下测量，根据两者测量数据之比及标准源的活度，计算得到待测样品的活度。绝对测量主要用于标准源和标准样品活度的测量；大量的实际工作样品，只能采用相对测量的方法测量。15,常用的放射性核素活度绝对测量的方法有哪些？使用4兀&流气式正比计数器绝对测量薄膜源放射性活度的两项主要校正是什么？如何进行？答：常用的放射性核素活度绝对测量方法包括小立体角测量、4三8测量、4仝。-y符合测量和量热计测量。该式中n是盖膜之前测得的计数率，n，是盖膜之后测得的计数率。b）源的自吸收校正。有两种实验方法：a）  .外推法：使用厚度在0.1-0.2mg/cm2范围之内的一系列厚度不等的源，观测其在相同测量条件下的计数率。将计数率与源厚度作图，外推到厚度为零，即为无自吸收时的计数率。b）  .子体标记法：使用像90Sr-90Y这样的0源，除去90Sr中的子体90Y,测得的计数率为90Sr的贡献（Ep=546keV,＜自吸收）。等90Sr与子体90Y达到放射性衰变平衡时，再次测量放射性计数率f°Sr的计数率9°丫的计数率）。由9°Sr的。粒子出射率与衰变率之比，可以定出源的自吸收校正系数。16.什么是液闪测量中的淬灭现象？校正淬灭常用的方法有哪几种？简述H#法校正淬灭的原理。答：在液闪测量中，通常存在着导致光输出减少的现象，人们把这种现象称之为猝灭。猝灭使闪烁脉冲幅度变小，在甄别阈值不变的情况下，使计数效率降低。在液体闪烁计数领域里，要完全避免淬灭是不可能的。对猝灭的修正是通过对系统计数效率的刻度进行的。最常用的方法有：1）  .0内标准法：在净计数率为山的样品中加入已知活度的标准样品AA,测得净计数率为n2,则探测效率为：已=生二冬。  待测样品的活度应为：&=致=4顼。AA  8  —"1内标法是最基本的猝灭校正方法。2）  .外推法：做一系列猝灭程度不同的标准样品，测定它们各自的计数率。将不同猝灭剂浓度与相应的计数率n画半对数曲线图，外推到猝灭剂浓度为零，即可获得无猝灭时样品的计数率。3）  .道比法：当样品中存在有猝灭时，不仅。谱的平均脉冲幅度会降低，整个能谱也会向低能方向（左面）移动，全谱的计数面积减小，计数效率降低。谱移动的程度及谱面积缩小的程度取决于样品的猝灭程度。在0谱上选取两个不同的测量道，分别测量0谱的不同部分(见图)，由于猝灭程度的不同,两道的计数率会发生变化。它们的计数率之比一道比，就反映出猝灭程度。4).外标准道比法：使用一个y射线源照射闪烁液样品杯，产生康普顿散射电子谱。随着猝灭程度的增加，康普顿谱也向低能方向(左面)移动，使用与道比法同样的原理，可以确定猝灭程度。5).样品谱指数法：SIS(SpectralIndexSample)SIS=  x=06).外标准谱指数法：SIE(SpectralIndexExternalStandard)SIE=k-文〃(x)x=l7).外标准转换谱指数法：tSIE(TransformedSpectralIndexExternalStandard)133Ba普通外标准谱  133Ba转换外标准谱8）.H#数法：是外标准道比法基础上的进一步发展。通常使用一个比较强的^Cs源（大约30mCi）＜射液闪样品,产生的康普顿散射电子谱的边缘（高能端）随着猝灭程度的增加，也会向左移动。康普顿边缘的下降很陡（但总是有一个分布,这是由探测器的分辨能力所决定的），使用数学分析的方法总可以找到一个拐点。无淬灭时谱的拐点到有淬灭时谱的拐点之间的差值就叫H,数。如下图所示。通常，无淬灭时谱的拐点a°值在仪器出厂时已由厂家给定；具有淬灭效应的待测样品谱的拐点aq值在样品测量时由仪器确定。a0-aq的值即为待测样品的数。数和猝灭程度的对应关系是确定的,而且是唯一的，不受其它因素的干扰。数的大小直接反映了淬灭程度的大小。17.什么是探测器的探测效率？在放射性活度的相对测量中，如何刻度探测器对射线的探测效率？（分别从直接比较和间接比较两个方面说明）答：核辐射探测器对放射性样品的探测效率通常包括本征效率和几何效率两个部分。本征效率是探测器对入射到其灵敏体积内的射线的计数效率;几何效率是探测器对放射性样品所张的立体角。在放射性样品活度的相对测量中,不需要区分本征效率和几何效率，把它们作为一个整体进行刻度。放射性样品活度的间接测量通常采用借助于标准源与待测样品在完全相同的测量条件下进行直接比较的测量;或者是使用标准源对测量系统进行探测效率刻度，然后借助于效率刻度曲线的内插外推对待测样品进行间接测量。直接比较测量通常采用对应刻度的方法。所谓对应刻度就是要测量哪个放射性核素的样品,就使用绝对测量标定过的哪个放射性核素的标准溶液加入与待测样品一样的载体。采用完全相同或尽量相近的方法，制成与待测样品相同或相近的标准源。使用同一台测量设备，在相同的条件下对待测样品和标准源进行比较测量。如果设n标和n样分别为对标准样品和待测样品测得的计数率；A标和A样分别为标准样品和待测样品的放射性活度，则有n标/A标=n样/A样，A样=n样/（n标/A标）.这里，n标/A标即为使用标准样品测得的探测效率。有时很难找到与待测样品相同核素的标准溶液。这时，就需要用少数几个已知活度的标准源，通过实际测量，得到对应于不同能量的率曲线。对待测源测量的数据，根据其能量进行内抒，得到相应的探测效率，通过间接比较，计算出待测源的放射性活度值。18.何谓放射性核素的特征射线？何谓能谱？什么是放射性核素的定性分析？什么是定量分析？答：不同的放射性核素，发射的射线种类和射线能量往往各不相同。每一种放射性核素所发射的射线都称之为其特征射线。能谱是指放射性核素在衰变的过程中所发射的射线强度随射线能量的变化。每一种放射性核素都具有自己独特的特征射线及特征能谱。5.48MeV是241Am的特征a射线能量，59.54keV是241Am的特征y射线能量。241Am丫射线能谱所谓定性分析是指通过放射性核素特征射线的能量及能谱的分析，知道待测样品中都包含有哪些放射性核素。能量刻度是定性分析的基础。基于能量刻度确定射线的能量；与核素的特征射线能量比较，确定特征射线能量代表的放射性核素。所谓定量分析是不仅要知道样品中包含有哪些放射性核素,还要知道样品中所包含的各种放射性核素的量。探测效率刻度是定量分析的基础。特征射线的计数率除以探测效率得到样品中特征射线的发射率；再除以其射线分支比，即可得到相应核素的活度。19.测定射线能量常用的方法有哪几种？用于y射线能谱测量的常用设备有哪几种？各有什么优缺点？其应用范围如何？答：测定射线能量常用的方法有：射程测量方法、脉冲幅度分析方法及磁分析方法.射程测量方法，主要用于带电粒子的能量测量。对a粒子，通常采用空气射程法；对0射线，采用在铝中吸收的方法；对于y射线，通常采用铅半吸收厚度法测量。磁分析方法主要用于高分辨率带电粒子能谱的测量。脉冲幅度分析方法也即能谱测量方法。常用的Y射线能谱测量设备有Nal(Tl)闪烁探测器y谱仪和HPGe半导体y谱仪。HPGe探测器又分为平面型HPGe探测器和同轴型HPGe探测器及宽能型HPGe探测器。Nal(Tl)Y谱仪具有相对较高的探测效率,但其能量分辨率较低;HPGeY谱仪具有较高的能量分辨率,但其探测效率相对较低。因此，Nal(Tl)y谱仪主要用于放化分离后单个核素的放射性测量及放射性活度较低的环境、生物样品的测量；HPGey谱仪通常用于包含多个核素的混合样品的分析测量。20.各种能谱仪主要由那几部分组成？前置放大器的作用是什么？答：各种谱仪都是由探头、电子学谱仪及计算机3个部分组成。探头由探测器(一次仪表)和紧跟在其后的前置放大器组成。前置放大器要和一次仪表紧接在一起，以便使探测器到前置放大器的接线尽可能的短，减小分布电容。前置放大器主要是起阻抗匹配的作用。当然，其放大作用自有些情况下也是不可忽视的。21.何谓能量刻度？何谓探测效率的刻度？分别写出能量刻度和效率刻度常用的数学表达式。在使用HPGey能谱仪的测量中，如何判断能量刻度的成功与否？答：所谓能量刻度，就是在确定的测量条件下(包括谱仪的组成和所使用的参数,如高压、放大倍数、时间常数等)，利用一组已知能量的放射源,通过y能谱的测量，定出全能峰的峰位，作出能量和峰位(道址)的关系曲线或定出函数关系。通过实验确定的一组峰位和相应能量的数据点，用最小二乘法拟合，可以得到线性方程：E,=abx。式中直线的截距，对应于零道址所代表的能量。里直线的斜率，即每道所对应的能量间隔，又叫增益，单位为keV/道。三：能峰峰位，单位为道址。Nal(T1)谱仪的能量刻度曲线通常只在局部的能量范围内是线性的。HPGey谱仪的能量刻度在很大的能量范围内都是线性的。所谓探测效率的刻度就是建立各特征Y射线峰的峰面积与入射丫射线光子数或与放射性核素活度之间的关系，即建立探测效率刻度曲线。探测效率也是射线能量的函数。实验测定的效率曲线表明，在Ey>0.2MeV时，全能峰效率与能量弓的关系在双对数坐标图上近似为一直线。即：_1宜低)=%Ingt?2。式中，%和a,是二个待定系数。对于HPGey谱仪测量系统，经常用二次三项式拟合能量刻度曲线：Ey=abxcx1C：拟合曲线的非线性系数。如果测定的非线性系数C<10-7,说明能量刻度是成功的。22.对低能y射线和X射线的探测，需要注意哪些问题？答：对于能量低于120keV的丫射线与x射线，测量时需要单独考虑。如果采用Nal(T1)晶体，首先需要设计能让低能光子透过的薄窗。通常采用Be窗或A1薄膜来峰装窗口，厚度在0.2mm左右。探测器的灵敏层厚度对测低能y射线来说，不需要太厚。采用1mm的厚度即可。这样还可以防止高能y射线的干扰。另外，在屏蔽的问题上，为防止铅的特征x射线和散射丫射线的干扰，应选用空间体积较大的铅屏蔽体，并加镉、铜、有机玻璃屏蔽。如果采用半导体探测器，通常选用Si(Li)探测器来测量低能y射线和x射线。它的能量分辨率比Nal(T1)探测器要高很多倍。Si(Li)探测器的表面死层小，可探测的能量下只有当E；,>2m{)c-(1.02MeV)时才能发生电子对效应。入射光子的能量除一小部分转变为正负电子对的静止质量外，其余的就作为电子对的动能。由**********137Cs的衰变纲图可以看出，”'Cs是丰中子核素,以5.4%的几率发射最大能量为1173.2keV的B射线衰变到子体核素"，Ba的基态；以94.6%的几率发射最大能量为511.6keV的6射线衰变到子体核素”'Ba的激发态。在该激发态上，以89.87%的几率发射能量为661.6keV的丫射线衰变到子体核素  的基态。其余10.13%的几率发射能量分别为624.2和655.6keV的内转换电子退激到侦Ba的基态。内转换电子的发射分别会在子体核素商Ba的k壳层轨道留下空穴，外层轨道电子跃迁到内层轨道来填充这些空穴，并将多余的能量以子体核素”知的特征X射线的形式发射出来。其能量分别为31.82和32.19keV。y射线的分支比是以母体核每100次衰变所发射的某能量y射线数的百分比表示的。在137Cs的衰变中，发射能量为661.6keVy射线的几率占直Ba激发态661.66keV能级的89.87%，则占137Cs衰变的94.6%x89.89%=85.03%o发射内转换电子的几率占137Cs衰变的94.6%*10.11%=9.56%。这些y射线和特征X射线打到Nal(T1)闪烁晶体上通过光电效应和康普顿散射效应，产生次级电子一光电子和康普顿散射电子，它们引起闪烁体分子的激发、电离。受激的闪烁体分子退激发时，发射荧光。这些荧光打到与Nal(T1)闪烁体很好装配的光电倍加管光阴