Palm RAD 907 型手持式核辐射测量仪说明书(四)
6,辐射以及测量基础
本节主要叙述辐射是什么,怎么去测量,这些知识是提供给不熟悉这一问题的用户,它对于理解907型palm RAD怎么工作和怎么说明您的读数是有帮助的。
电离辐射
电离辐射是通过电离改变个别原子结构而产生的辐射,产生的离子依次电离更多的原子,产生电离辐射的物质称为放射性物质。
放射性是一种自然现象,核反应在太阳和所有其他星球上均连续发生,发射的射线穿过空间,一小部分到达地球。天然的电离辐射源也存在于地球上,最常见的便是铀和它的衰变产物。
电离辐射可归为四种类型:
χ射线:为高速电子在真空中轰击金属靶产生的人工辐射。χ射线是与光波和无线电波特性相同的电磁辐射,但它的波长极短,小于1厘米的1千亿分之一。它们也称为光子。χ射线的能量比光和无线电波大几百万倍。由于它的能量高,χ射线可穿透许多物质,包括人体组织。
γ射线:在自然界存在,它几乎与χ射线相同,通常γ射线的波长比χ射线更短,γ射线的穿透力极强,阻止它们需要用厚的铅屏蔽。
β射线:一个β粒子由从原子中发射的一个电子组成,比γ射线,它的质量大得多,而能量则小,因此它的穿透力不象γ射线和χ射线那么强。
α射线:一个α粒子由二个质子和二个中子组成,它与氦的原子核相同,它在空气中的射程一般为1—3英吋,用一张纸便可以挡住它。
当一个原子发射一个α、β粒子或γ射线后,它变成一个不同的原子,放射性物质可以通过几次衰变,变成稳定的或非电离形态的物质。
一种元素可能有几种形态,或称同位素。元素的放射性形态称为放射性同位素或放射性核素。每种放射性核素有一个半衰期,它是该物质衰变一半量所需的时间。
下表给出铀-238的完全衰变链,它的终点是稳定的铅同位素,注意在衰变链中的放射性核素的半衰期范围为自164微秒至45亿年。
同位素
射线
半衰期
产物
U-238
Th-234
Pa-234
U-234
Ra-226
Rn-222
Po-218
Pb-214
Bi-214
Po-214
Pb-210
Bi-210
Po-210
α
β
β
α
α
α
α
β
β
α
β
β
α
45亿年
24.1天
1.17分钟
25万年
1602年
3.8天
3分钟
26.8分钟
19.7分钟
164微秒
21年
5天
138天
Th-234 钍
Pa-234 镤
U-234 铀
Th-230 钍
Rn-222 氡
Po-218 钋
Pb-214 铅
Bi-214 铋
Po-214 钋
Pb-210 铅
Bi-210 铋
Po-210 钋
Pb-206 铅
辐射测量单位
几个不同的单位用于辐射、照射量和剂量。
一个仑琴(Roentgen)是指在0℃和760mm汞柱大气压下,1CC干燥空气中产生一个静电单位电荷的χ射线或γ射线的数量。907型Palm RAD以每小时毫仑数(mR/hr)显示读数。
一个拉德(Rad)是每克受照物质吸收相当于100尔格(erg)能量的电离辐射的单位。它近似相等于1.07仑琴。
一个雷姆(Rem)指由一个拉德的照射接受的剂量,它由拉德乘以不同辐射源的品质因子而得到的数字。在美国雷姆和毫雷姆是最普遍使用的辐射剂量测量单位,在大多情况下,一个雷姆等于一个拉德。
一个西弗特(Sievert)是标准的国际剂量测量单位,一个西弗特相当于一百个雷姆,1微西弗特(μSv)为一个西弗特的一百万分之一。
一个居里(Curie)指放射性物质每秒中衰变3.7×1010次的数量,它近似相当于一克镭的衰变率,微居里(一居里的一百万分之一)也是常用的测量单位。
一个贝克勒尔(Bq)相当于每秒衰变一次。
附录A—技术指标
探测器: 卤素淬灭盖格—缪勒管,有效直径1.75″(45mm),云母窗密度1.5—2.0mg/cm2
EXP:外置探头 相同探测器,带黑色聚乙烯夹具的镀铝外壁,500V电源位于探头上,Amphenol Tucal 联接器
显示器: 4位液晶显示,包括模式指示器
运行量程: mR/hr:0.001—100
CPM: 0—350000
Total: 1—9999000个计数
μSv/hr:0.01—1000
CPS: 0—5000
γ灵敏度:3500CPM/mR/hr(参照Cs-137)
I-125最小可探测水平:0.02mCi(接触时)
效率: 4π接触
同位素
最大能量Emax,Kev(平均能量)
效率%
β源
C-14
Bi-210
Sr-90
P-32
156(49)
1200(390)
2300(546)
1700(693)
5.3
32
38
33
α源
Am-241
5500
18
平均周期: 每3秒钟更新显示,在正常水平时,显示过去30秒内平均值。当辐射水平增高时,平均时间减少
定时器: 设定1—10分钟采样时间,增量 1分钟
设定10—50分钟采样时间,增量10分钟
设定1—24小时采样时间,增量1小时
报警: 嘟嘟声报警
精度: mR/hr:±15% ≤50 mR/hr
±20% ≤100 mR/hr
CPM:±15% ≤130000CPM
±20% 自130000—300000CPM
反饱和: 现场数据上升至最大读数100倍时,输出仍在满刻度左右
温度范围:-20℃—+50℃, -4℉—122℉
电源: 一节9伏碱性电池,电池寿命,在正常本底时,平均2160小时,在1mR/hr时,平均625小时
尺寸: 150×80×30mm(5.9″×3.2″×1.2″)
重量: 带电池323克(9.6Oz)
附录B 技术升级
日期:2005年8月11日
固件修订:0.81
(下略)
保修
伯克利核子公司免费保修所有正常使用的仪器,包括零配件、材料和人工费,保修期一年。如果在保修期内需要维修,请与工厂联系零配件更换和发货指示,并告知仪器机号。如果经非伯克利核子公司授权的人员维修,保修将失效。
保修不包括保修期已满,或明显的经用户自行打开过仪器,或不符操作要求引起的机械损伤的仪器。
更换电池不属于保修范围。