龙口玉龙纸业有限公司
放射性基本知识及其安全防护培训
（2015）
龙口玉龙纸业有限公司安全科
目录
第一章 放射源
1-1 物质、原子和同位素 1-2 放射性衰变和三种射线 1-3 半衰期与衰变常数 1-4 放射性活度 1-5 天然放射性和射线 第二章Υ射线的防护 2-1 射线对人体的影响
2-2 射线防护的原则、标准和措施
第一章 放射源
1-1 物质、原子和同位素
自然界中存在的各种各样的物体，大的如宇宙中的星球，小的如肌体的细胞。都是由各种不同的物质组成的。
物质又是由无数的小颗粒所组成的。这种小颗粒叫做“原子”由几个原子还可以组成较复杂的粒子叫分子。如水，就是由二个氢原子和一个氧原子化合成一个水分子。无穷多的水分子聚在一起。就是宏观的水。
原子虽然很小，它仍有着复杂的结构。原子由原子核和一定数量的电子组成。原子核在中心，带正电。电子绕着原子核在特定的轨道上运动，带负电。整个原子的正负电荷相等，是中性的。原子核内部的情况又是怎样的呢？简单地讲，原子核是由一定数量的质子和中子组成。中子数比质子数稍多一些。两者数目具有一定的比例。
一个原子所包含的质子数目与中子数目之和，称为该原子的质量数。它也就是原子核的质量数。简单归纳一下：
质子（带正电，数目与电子相等）
原子核
原子 中子（不带电，数目=质量数-原子序数）
电 子 （质量小，带负电，数目与质子相等，称为原子序数）
原子的化学性质仅仅取决于核外电子数目，也就是仅仅取决于它的原子序数。我们把原子序数相同的原子称作元素。
有些原子，尽管它们的原子序数相同，可是中子数目不相同，这些原子的化学性质完全相同。而原子核有着不同的特性。例如：11H、21H、31H，它们就是元素氢的三种同位素。又如：
59
CO和60CO是元素钴的两种同位素。 U和238U是元素铀的两种同位素
235
自然界中已发现107种元素，而同位素有4千余种。
原子核里的中子比质子稍多，确切地说，质子数与中子数应有一个合适的比例（如轻核约为1：1，重核约为1：15）。只有这样的原子核才是稳定的，这种同位素就叫做稳定同位素。如果质子的数目过多或过少，也即中子数目过少或过多。原子核往往是不稳定的，它能够自发地发生变化，同时放出射线和能量。这种原子核就叫做放射性原子核。它组成的原子就叫做放射性同位素，如59CO是稳定同位素，60CO是放射性同位素。
放射性同位素分为天然和人工两种。天然的就是自然界中容观存在的。如铀、钍、镭及其子体；以及钾、钙等等。人工的就是通过人为的方法制造的。如利用反应堆或加速器产生的粒子打在原子核上，发生核反应，使原子核内的质子（或中子）数目发生变化。生成放射性同位素，60CO就是把59CO放在反应堆里照射。吸收一个中子后变成的，所以60CO就是人工放射性同位素。
1-2 放射性衰变和三种射线
放射性原子核通过自发地变化，放出射线和能量，同时自己变成一个新的原子核。这个过程叫做放射性衰变。
绝大多数放射性原子核衰变时主要放射三种射线（或称粒子），一种叫做α射线，它就是由2个质子和2个中子组成的氦原子核。即12He，带有两个单位的正电荷,质量数为4。另一种叫做β射线，它是高速运动的电子。带1个单位的负电荷，第三种叫Υ射线，它是一种电磁波，不带电，放出哪种射线就叫做哪种衰变。
某种放射性同位素发射什么射线，能量是多少，可查阅衰变图。亦可查阅“核素常用数据表”等书。我国常用的放射性同位素大部分是由原子能研究院生产的，他们编有专门的产品手册。给出了多种数据。
1-3 半衰期与衰变常数
一定数量的放射性原子核，在每一秒钟内都有一部分在发生衰变，变成了新的原子核，也就是说，放射性原子核的数目不断减少，放射性原子核减少到原来数目的一半所经过的时间叫做半衰期，记作T?。单位是时间的单位，如秒、小时、天、年等等。对每种放射性原子核来说，它是个常数。例如：60CO的半衰期T?=5.3年，其意思是说，如果现在有1000个60CO原子核，由于放射性衰变,5.3年后只剩下500个了。另外500个变成了60N1原子核，再过5.3年
60
CO原子核只剩下250个了。依此类推，放射原子核60CO的数目越来越少。
放射性原子核数目随时间的减少服从指数规律，这是实验得到的结果。如果我们已知某一
时刻（t=0）的放射性核数为N0个,t时刻的核数为N（t）个，则有 N(t)=N0e-λt （1-1）
这里λ叫做衰变常数，单位1/秒或1/小时，1/年等:
e是自然对数的底，e=2.718……。
由此式，我们就可求出任意时刻所剩的放射性原子核数。 1-4 放射性活度
放射性活度，以往常称为放射性强度。为习惯起见，这里仍用放射性强度的提法。 放射性强度的意思是，每秒钟内有多少个原子核发生衰变，即衰变率。（不是放射性原子核的总数！）理论和实验都证明了，放射性强度A随时间的变化按指数规律减弱。
A(t)=Aoe-λt （1-2）
这里A0是初始(t=0)的放射性强度； A(t)是t时刻的放射性强度； λ是衰变常数。
对半衰期较短的放射源，谈及强度时，一定要标明时间，即放射性强度是什么时候的强度，否则没意义。
放射性强度的专用单位叫做居里。
1居里=3.7×1010衰变/秒 （1-3） （国际制单位叫做贝可） 1贝可=1秒-1 1居里=3.7×1010贝可
即每秒发生3.7×1010次衰变,或者说,一秒钟内有3.7×1010个核发生衰变.其放射性强度就叫做1居里。
1毫居里=1/1000居里=3.7×107衰变/秒； 1微居里=1/108居里=3.7×104衰变/秒。 居里、毫居里也简称居、毫居。 1-5 天然放射性和射线
放射性同位素有天然和人工的两种。天然的放射性原子核存在于什么地方？放射什么射线？半衰期有多长？
天然放射性同位素，是和宇宙共生的。它们与地球年龄（约109年）相同或更长。在地球的土壤和岩石中，含有铀、钍的多种放射性同位素及它们的一系列放射性的子体。还有K等等。它们的半衰期一般都很长,达108--109年。它们放出ａ、β、Υ三种射线，这些放射性原子核在海水、地下水中也有微量存在。
在空气中放射性的氡(222Rn,220Rn)气，它们是由钍的子体衰变成的，所以只要地壳中的铀钍衰变不完，空气中就不断有氡气出现。
人体中除了含有少量上述的天然放射性同位素外，还有碳的放射性同位素
14
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C，这是通过
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