《放射物理学》课程教学课件（打印版）第三章 电离辐射与物质相互作用 Interactions of Radiation

Chater3 Interactions of Radiation

第一节电离辐射的来源与分类

、辐射来源 人类受到照射的辐射源主要有两类 天然辐射源和人工辐射源。 生活在地咏上的人类每时每刻都受到自然界中存 在的各种电离辐射的照射，只不过并不为我们直窗感 知，这类由天然辐射造成的辐射通常称为天然底辐 射，是迄今人类在正常生活条件下，受到电离精射的 最主要来源。 人类自身的社会活动，包括经济军事、医疗等 须域的活动产生和使用的名利人工辐源的照射。就 人工辐射而言，其中医疗辐射为主要来源。 人类受天然辐射和人工辐射照射所占的比例分别为 67.6%和30.7%，其他的辐射照射占1.7%

·天然辐射源主要有三类：宇寅射线宇生放射性核素 和原生放射性核素。 口字宙射线来自外层空间，主要成分是高能质子和高能 粒子，称为初级字宙射线。由于大气层，电离层等的 存在，初级宇辐射很难直接达到地面。但它在大气 层中与氨氧等核素发生作用，形成次级宇宙辐射， 包括介子，电子、光子，质子等辐射到地面 ·宇生放射性核素是初级宇宙辐射在生成次级字寅辐射 的同时，生成的氢-3、皱-4碳14钠24等放射性 核素。 ·原生放射性核素是指存在于地壳中的放射性核素，即 天然：放射性核素，如钾-40，铀-238和钍-232等

▣照射方式般可分为两： 口辐射来自体外，称为外照射像宇宙辐射， 以及存在于地表建筑物材料中的原生放射性 核素，都会造成对人体的外照射。 ·放射性核素通过入们饮水，摄食和呼吸进入 体内部，形成内照射如铀-238衰变系中的气 态子体氨-222，扩散到大气中，并生成放射性 子体产物，气溶胶形式悬浮在大气中，会通 过呼吸进入人体。 ·天然本底辐射涉及到地球上的所有居民，以较 为恒定的剂量率为人类所共同接受。因此，往 往以天然本底辐射的照射水平作为基准，将各 种人工辐射源的照射水平与之进行比较

·人类所受到照射的人工辐射源， 主要是医疗照 射，以及核武验，核动力生产等 口医疗照射主要指的是必(y)射线检查， 包括核医学检香利放射治疗其巾后两项所 的份额极小。由于备个国家医疗服务水平不 同，各国属民的医疗照射的频率和所受剂量相 差很大。在发达国家，接变X(y)射线检查 的频率每年约每于人口300900人.次，发展中国 家居民接受X()射线检查的频率约为发达 国家的10%左右。我国每年为每平人口150次左 右，随着国民经济的快速发展和医疗保健服务 的完善，医疗照射水平也在不断增加

电离辐射的分类 Directly ionizing radiation electrons protons,a -particles,and other heavy charged particle Indirectly ionizing radiation uncharged particles such as neutron and photons

第二节X(γ)射线与物质的相互作用 相互作用的主要过程 相干散射 光电效应 康普顿效应 能量增加 电子对效应 光核作用

光电效应 1, 作用过程 特征辐射 光电子 E。=hw-EB

·2.作用系数 若X射线光子通过单位距离的吸收物质时， 因光电效而导致的衰减称为光电线性衰减系 数， 用符号从表示：而北电质量赛减系： 数，用符号”少p表示。 光电质量衰减系数与原子序数，北子能量 之间的关系可表示为： xZ3/(hv)3