反應(yīng)堆必看教學(xué)課件

1、顯然：平均自由程表示的是中子在介質(zhì)中運(yùn)動時(shí)，平均要走多長路程才與介質(zhì)的原子核發(fā)生一次相互作用。,舉例：某材料的a025cm，中子在該材料中穿行1cm，被該材料的核吸收掉的機(jī)會是025，那么平均要在該介質(zhì)中穿過多長距離才會發(fā)生一次吸收反應(yīng)？ 中子在該材料中的平均吸收自由程 a1a4cm 。,例題：設(shè)有如圖4-1所示一維石墨慢化反應(yīng)堆。 試求： （i）達(dá)到臨界時(shí)反應(yīng)堆的厚度H和中子通量密度的分布； （ii）設(shè)取H=2.5米，試求反應(yīng)堆的有效增殖系數(shù)k。,例 題,【例】：設(shè)X射線管鎢靶離患者0.75m，曝光時(shí)間0.6s。已知管電壓為90V、管電流50mA，出口處過濾片為2mm鋁。試估算患者表面所在處

2、的吸收劑量。（忽略人體散射影響）,解：,查圖得到該X射線機(jī)的發(fā)射率常數(shù)X為7.8 mGym2mA-1min-1 ，得0.75m處的空氣比釋動能率為：,則吸收劑量為：,第二節(jié) X、 射線的外照射防護(hù),（2）加速器X射線的劑量計(jì)算,單位：Gymin-1,【例】：假定能量為3MeV、流強(qiáng)為2mA、直徑為1cm的電子束轟擊高Z（鎢）厚靶。計(jì)算0o方向，與靶距離5m；90o方向，4m處的吸收劑量率。若該靶換成鐵靶，上述兩點(diǎn)處的吸收劑量率又是多少？,第二節(jié) X、 射線的外照射防護(hù),例子2：具有1010個(gè)放射性原子核的放射源,每個(gè)核在1s的衰變概率為10-9，求1s內(nèi)有5個(gè)核衰變的概率和求有10個(gè)核衰變的概

3、率。,例子：,如果放射性原子核的個(gè)數(shù)N0非常大，同時(shí)測量時(shí)間t比半衰期小的多，即在t內(nèi)可不考慮放射原子核總數(shù) N0 的改變，則在t內(nèi)放射源衰變數(shù)就可用泊松分布作為其概率函數(shù)。,所以對于原子核衰變，其數(shù)學(xué)期望為：,方差：,例2時(shí)間t內(nèi)放射源平均放出100個(gè)粒子。試求：1）在相同時(shí)間內(nèi)108個(gè)粒子的概率； 2）出現(xiàn)絕對偏差值大于6的概率。 解：1） 2） 2）,例1在5秒內(nèi)測得計(jì)數(shù)1120，求計(jì)數(shù)率的統(tǒng)計(jì)誤差。 解：,3. 在有本底時(shí)，樣品凈計(jì)數(shù)率的統(tǒng)計(jì)誤差 實(shí)驗(yàn)測量工作必須分為兩步進(jìn)行： 一步：測量包括本底在內(nèi)的有放射性樣品或放射源時(shí)的計(jì)數(shù)； 一步：測量無放射性樣品或放射源時(shí)的本底計(jì)數(shù)。,設(shè)測量

4、本底的時(shí)間為tb，在tb內(nèi)測得的計(jì)數(shù)為Nb,在ts時(shí)間內(nèi)，有樣品時(shí)，測的計(jì)數(shù)（其中包括本底計(jì)數(shù)）為Ns，則樣品的凈計(jì)數(shù)率為：,凈計(jì)數(shù)率的統(tǒng)計(jì)誤差為：, 是delta 是sigma,例1已知本底計(jì)數(shù)為nb=15計(jì)數(shù)/min，測量樣品計(jì)數(shù)率為ns=60計(jì)數(shù)/min，試求凈計(jì)數(shù)率的統(tǒng)計(jì)誤差和凈計(jì)數(shù)率的結(jié)果表達(dá)式。,例3 樣品8分鐘得計(jì)數(shù)200個(gè)，測本底4分鐘得計(jì)數(shù)72個(gè)。求樣品凈計(jì)數(shù)率及誤差。 解：,例2 設(shè)在相等的時(shí)間里測得放射源總計(jì)數(shù)1071，本底計(jì)數(shù)521，求凈計(jì)數(shù)及誤差。 解：,4、測量條件的選擇 在計(jì)數(shù)測量中為了保證一定的精密度，為了減小統(tǒng)計(jì)誤差，如何選擇測量時(shí)間和如何判斷最佳工作條件十分

5、重要。,(1) 測量時(shí)間的選擇,(A) 不考慮本底的影響；,根據(jù)：,例1 要求n1，n大約為103min-1，求則所需測量時(shí)間t。,例2 測量時(shí)間為1min，要求n1，若探測器效率為100，則所測放射源的最小活度。,可以定數(shù)測量、定時(shí)測量確定測量計(jì)數(shù)(放射源活度A一定時(shí)) 。,(B)、考慮本底 合理分配本底和樣品測量時(shí)間以便在規(guī)定時(shí)間T內(nèi)使測量結(jié)果誤差最小。,做實(shí)驗(yàn)時(shí)先用較少的時(shí)間測出兩個(gè)計(jì)數(shù)率的大約比值.,如果要求測量有一定的精度 。解聯(lián)立方程得,在計(jì)數(shù)測量中，當(dāng)使用不同的探測器或改變探測器的工作條件或測量裝置中的甑別閾時(shí)，往往本底計(jì)數(shù)率和探測效率都不同稱度的改變。,例題：本底計(jì)數(shù)為nb=15計(jì)數(shù)/min，測量樣品計(jì)數(shù)率為ns=60計(jì)數(shù)/min，試求對給定的測量時(shí)間tb+ts來說凈計(jì)數(shù)率精確度最高時(shí)的最優(yōu)化比值tb/ts;若凈計(jì)數(shù)率的誤差為5%，tb和ts的最小值是多少？,探測器的優(yōu)質(zhì)因子 例如在低水平測量時(shí)，ni/nb1,而凈計(jì)數(shù)率n0又正比于探測效率，代入上式就可得出結(jié)論，好的探測器應(yīng)能給出最小的nb/ 2,其倒數(shù)2/ nb稱為探測器的優(yōu)質(zhì)因子。對探測器總希望nb越小越好， 越大越好 。選擇高低nb的探測器在低水平放射性測量中特別重要。,