海默多相流量計原理分析(編輯修改稿)
2025-03-17 03:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 子核的中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)之比 N/Z 稱為中質(zhì)比。只有中質(zhì)比在一定范圍內(nèi)的原子核才是穩(wěn)定的。 ， 在輕元素區(qū)： N/Z≈ 1 的原子核比較穩(wěn)定 到重元素鈾 N/Z≈ 的原子核才是穩(wěn)定的 當(dāng)中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)之比 N/Z 偏離穩(wěn)定值時，原子核變得不 穩(wěn)定，它們存在一定的時間后會自發(fā)地變成另一種穩(wěn)定或比較穩(wěn)定的原子核，同時發(fā)射射線以釋放多余的能量。 ， 不穩(wěn)定的原子核稱為 放射性同位素 。 它們自發(fā)地蛻變?yōu)榱硪环N原子核，同時放出射線的過程稱為 放射性衰變 。 ， 根據(jù)放射性衰變過程種放出射線種類的不同，放射性衰變 可以分為不同的類型。最常見和最基本的衰變類型是 α 衰 變和 β 衰變 。 ， 25 α 衰變和 β 衰變 α衰變 原子核在衰變過程中發(fā)射一個 α粒子而蛻變?yōu)榱硪粋€原子核（子核） ， a?? PbPo206210例： α 粒子由兩個質(zhì)子和兩個中子組成。它在穿過介質(zhì)時產(chǎn)生強烈的電離作用，同時迅速損失能量。它在空氣中的射程約為幾厘米，一張紙 即可當(dāng)住 α 粒子。 ， β衰變 原子核在衰變過程中發(fā)射一個 β粒子而蛻變?yōu)榱硪粋€原子核。 ， 例： ??? NiCo 6060 β 粒子是高能的電子。它在穿過介質(zhì)時會產(chǎn)生電離、散射、激發(fā)和引起 X射線的發(fā)射等。它在空氣中的射程約為幾米。 ， 26 原子核的能量狀態(tài) 不同的原子核具有不同的能量，它取決于原子核的組成。一個確定的原子核也可以處在不同的能量狀態(tài)，能量最低的稱為 基態(tài) ，能量較高的稱為 激發(fā)態(tài) 。 ， 能量單位： 1電子伏特 (eV) = 爾格 ， 1keV=1000 eV ， 1MeV=1000 keV ??Po210Pb206 Co60Ni60 α E Z 衰 變 綱 圖 27 γ 射線和 X射線 伽瑪射線和 X射線通稱為電磁輻射，它們是一種高能的電磁波，沒有靜止質(zhì)量、不帶電荷，有很強的穿透能力。 ， 伽瑪射線是原子核從較高激發(fā)態(tài)跳到較低激發(fā)態(tài)或基態(tài)時放出的能量形式，如在衰變綱圖中表示的那樣。 ， X射線是原子的電子殼層的能量狀態(tài)發(fā)生變化時放出的能 量形式。這種 X射線稱為特征 X射線，具有分離的能量。一 種具有連續(xù)能量的 X射線稱為韌致輻射。 ， 特 征 射 線 X XX?e韌 致 輻 射 28 放射性衰變規(guī)律 一個不穩(wěn)定的原子核從它產(chǎn)生開始到衰變這段時間的平均值稱 為 平均壽命 。它只決定于這種原子核的不穩(wěn)定的程度而和其他因素?zé)o關(guān)。 ， ， 當(dāng)大量的不穩(wěn)定原子核集中在一起時（ 放射源 ），每個原子核的平均壽命相同，但一個原子核的衰變和其它原子核的存在或衰變無關(guān)。這種情況稱為 統(tǒng)計無關(guān) ，原子核總數(shù)隨時間的減少可用指數(shù)規(guī)律來述描： ， teNN ???? 0 — 0 時刻的原子核數(shù) ， t— 經(jīng)過的時間 0 N — t 時刻的原子核數(shù)， λ — 衰變常數(shù) 放射源在單位時間內(nèi)衰變的原子核數(shù)稱為源的 活度 （ 強度 ）。一個含有 N 個原子核的放射源它的活度為： ， ， NdtdN ???29 放射源 含有放射性同位素、以一定的化學(xué)形態(tài)存在的放射性物質(zhì)即是放射源，它分為開放性的和密閉的兩大類。 同位素種類 Am241衰變類型、射線及其能量 α MeV γ MeV 半衰期 433 年 ?/?T 強度 居里（ Ci） = 衰變 /秒貝克（ Bq） = 1 衰變 /秒 , 毫居里（ mCi） 微居里（ μCi）兆貝克（ MBq） 吉貝克（ GBq） ?30 伽瑪射線與物質(zhì)的相互作用 ? 伽瑪射線與物質(zhì)的相互作用，是指它在穿過物質(zhì)時與其中的電子或 原子核發(fā)生 的 碰撞 結(jié)果。有三種相互作用，這就是 光電吸收 、 康普敦散射 和 電子對產(chǎn)生 。 ， 光電吸收 伽瑪射線與原子的軌道電子發(fā)生碰撞，使電子 離開軌道成為自由電子，伽瑪射線損失全部能量而消失。 ?e?入射 光電子 光電子的能量 ： keBEE ?? ?光電吸收發(fā)生的幾率 34 / EZ? 因此，對能量較低的伽瑪射線和在重物質(zhì)中，光電吸收是伽馬射線與物質(zhì)相互作用的主要形式 31 遞給自由電子或原子的外層電子，本身被散射而改變運動方向。 康普敦電子 散射 伽瑪射線與物質(zhì)的相互作用 伽瑪射線與物質(zhì)的相互作用康普敦散射 在康普敦散射中，伽瑪射線把一部分能量傳 ?入射 ? ?eE?E ?e??散射伽瑪射線能量： )cos1(1 ?a ????EE
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