【正文】 3( 1 ) 28 183 2[ l n( ) ]137 9 27eP Z Z r Z? ??? 在不同情況下γ射線與物質(zhì)相互作用的三種效應的 主要 表現(xiàn)不同 ，總的來 說，光電效應在低能高 Z 區(qū)占優(yōu)勢，康普頓散射在中能低 Z 區(qū)占優(yōu)勢，電子對效應在高能高 Z區(qū)占優(yōu)勢。但是電子和正電子之間的能量是隨機任意分配的，他的動能從 0到（ 22 eh mc?? ）都是有可能的。 1） 能量 電子對效應必須有第三者 —— 原子核參加，才能滿足能量守恒和動量守恒定律。同時外層電子軌道運動的速度也遠遠小于光速，康普頓散射就認為是γ光子和靜止狀態(tài)的“自由電子”之間的彈性碰撞。 1） 散射光子和康普頓電子的能量 入射光子的能量 h? 接近或超過 2emc 時的散射成為康普頓散射。 南華大學 核科學技術 學院 2020 屆本科畢業(yè)論文 第 6 頁，共 66 頁 康普頓效應 ： γ 光子的能量較高時，除上述光電效應外，還可能與核外電子發(fā)生彈性碰撞 ， γ 光子的能量和運動方向均有改變， 而產(chǎn)生 的現(xiàn)象稱為 康普頓效應 （見圖 ） 。當 2eh mc??? 而 h? kB 時，對于 K 層電子，每個原子的光電截面為 [6] 25 / 2 4 7 / 2 52 ( )eK PH thmc Zh? ? ??? 當 2eh mc??? 時 eK PH thmc Zh? ? ??? 式中：α = 2/e hc =1/137 是精細結構常數(shù)， th? 是每個電子的湯姆遜散射截面， 其 值為 2 2 2 2 2 5 288( / ) 6 . 6 5 1 1 033e th e ee m c r c m? ? ? ?? ? ? ? 由 上可見 th? 正比于 Z5，所以重元素的光電效應截面比輕元素的截面大 得多，許多γ探測器常用高 Z 材料，以獲得較高的探測效率。178。原子中外層電子的結合能很小，原子核反沖圖 光電效應 南華大學 核科學技術 學院 2020 屆本科畢業(yè)論文 第 5 頁，共 66 頁 動量也很小，動量守恒條件不容易得到滿足；但隨著電子束縛程度的增加，原子核得到的反沖動量很快增加，較易滿足動量守恒，因此光電效應概率隨著電子束縛程度 的自己 而很快增加。光電效應發(fā)射出來的電子叫做光電子。由于 ? 射線 不帶電、靜止質(zhì)量為 0等特點決定了它同物質(zhì)的作用方式與帶電粒子不同，帶電粒子 (?或 ?粒子等 )在一連串的多次電離和激發(fā)事件中不斷地損失其能量，γ 光子與物質(zhì)原子相互作用時，發(fā)生一次相互作用就導致?lián)p失其大部或全部能量(大量能轉移 )，光子不是完全消失就是大角度散射。傳統(tǒng)的輻射防護材料是鉛，然而隨著核技術的廣泛應用，在實踐中人們發(fā)現(xiàn)：鉛作為輻射防護材料有 很多弊端，比如鉛在屏蔽γ射線時，同時會產(chǎn)生二次軔致輻射，硬度也 比較差的，同時鉛本身是重金屬污染源，很可能在使用過程中 造成重金屬中毒。核輻射主要包括以 下幾種粒子：中子、質(zhì)子、α粒子、中微子、γ射線、 X 射線和重離子。人體受到 γ 射線照射時， γ 射線可以進入到人體的內(nèi)部，并與體內(nèi)細胞發(fā)生電離作用，電離產(chǎn)生的離子能侵蝕復雜的有機分子，如蛋白質(zhì)、核酸和酶，它們都是構成活細胞組織的主要成份，一旦它們遭到破壞，就會導致人體內(nèi)的正?；瘜W過程受到干擾，嚴重的可以使細胞死亡。當輻射劑量為 6001000 雷姆時，在兩個月內(nèi)死亡的概率為 80100%。不過，這種情況發(fā)生的幾率很低，其危險度一般沒有超過目前人們可以接受的范圍 [5]。鎢鎳合金薄片，主要醫(yī)療器械上比如 CE 機器 X光機，以及安全檢測設備上，比如 奧運會安全檢測上以及航天航空上，比如導航系統(tǒng)，凡是接觸到有信號，有輻射的地方都可以使用。 高比重合金 (鎢合金 )材料是一類以鎢為基體 (W 含量 70%～ 99%)，并添加有 Ni, Cu, Co, Mo, Cr 等兀素組成的合金。交聯(lián)劑占 %～ 1% 。其特征是該材料包括下述物質(zhì) :耐高溫聚合物占混合物重量 (下同 )的 16%～ 60%。目前我國大部分廠家采用兩塊外圍用鋼包的鉛塊拼成狹縫作為準直板，用鉛屏蔽 x射線，已遠遠落后于 國外相同行業(yè)。 原子核的不同 激發(fā)態(tài)所攜帶的 能量 是 固定的，而且由 于 原子核 進行γ躍遷服從 選擇定律 [2]，所以當原子核進行γ躍遷時只能從較 高的激發(fā)態(tài)躍遷到特定的激發(fā)態(tài) 或基態(tài) ，其所釋放的γ 射線 的能量是固定值， 比如 137Cs 釋放的γ 射線 能量只有 660KeV 一種 ， 60Co只有 1173KeV 和 1332KeV 兩種。 關鍵詞 ： 伽馬射線、作用方式、吸收系數(shù)、能譜 南華大學 核科學技術 學院 2020 屆本科畢業(yè)論文 ii Absorption of gamma rays and the measurement of absorption coefficient Abstract:Since the discovery of gamma rays,people make a lot of study and find some important characteristics,for example, His airperation is stronger than Xray,so that gamma rays is used in gamma rays industrial testing。 五、 進行設計（論文）所需條件： Cs137γ輻射源； 不同厚度鉛板、鐵板、有機玻璃板； 核技術應用實驗平臺 ； 康普頓散射譜儀 。 研究步驟 ： 2020 年 1 月 —— 2020 年 3 月 在導師處獲得畢業(yè)設計題目， 收集資料完成開題報告。 實驗數(shù)據(jù)處理 。 對射線進行防護就需要屏蔽輻射源，而在選擇屏蔽材料的時候就要選擇吸收系數(shù)大的材料，所以研究 γ射線的吸收與物質(zhì)吸收系數(shù)μ的測定 就有十分重要的意義和價值 。 設計要求： 設計任務書設計內(nèi)容 ,作出設計進度安排，撰寫開題報告； 撰寫畢業(yè)設計（論文），篇幅不少于 萬字，要求數(shù)據(jù)完整； 收集查找資料，參考資料不少于十本； 按畢業(yè)設計（論文）規(guī)范要求，打印裝訂成冊兩本； 完成英語譯文一篇。 2 γ射線的吸收與 物質(zhì)吸 收系數(shù)μ的測定 原理和方法。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 作者簽名： 日 期： 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。 畢業(yè)設計 (論文 ) 題 目 γ 射線的吸收與物質(zhì)吸收 系數(shù)μ的測定 學院名稱 核科學技術學院 南 華 大 學 畢業(yè)設計（論文）任務書 學 院 ： 核科學技術學院 題 目 ： γ射線的吸收和物質(zhì)吸收系數(shù)μ的測定 起 止 時 間 ： —— 學 生 姓 名 ： 專 業(yè) 班 級 ： 核工程與核技術 071 指 導 教 師 ： 教研室主 任 ： 院 長 ： 2020 年 3 月 6 日 畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論 文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。 作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日 期： 使用授權說明 本人完全了解 大 學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導師簽名： 日期： 年 月 日 指導教師評閱書 指導教師評價： 一、撰寫（設計）過程 學生在論文（設計）過程中的治學態(tài)度、工作精神 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學生綜合運用所學知識和專業(yè)技能 分析和解決問題的能力 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 研究方法的科學性；技術線路的可行性；設計方案的合理性 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 完成畢業(yè)論文（設計）期間的出勤情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設計）質(zhì)量 論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成 指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設計）水平 論文（設計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及 格 建議成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 指導教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 評閱教師評閱書 評閱教師評價： 一、論文（設計）質(zhì)量 論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設計）水平 論文（設計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 教研室（或答辯小組）及教學系意見 教研室（或答辯小組）評價： 一、答辯過程 畢業(yè)論文（設計）的基本要點和見解的敘述情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及