核辐射测量方法
成都理工大学
主讲教师:葛良全
教师团队:共4位
“核辐射测量方法”是我校核工程与核技术、核技术、辐射防护与环境工程等三个本科专业的主干课程。该课程最早可溯源于1956年的 “放射性地球物理勘探”(归属于原北京地质学院三系),当时课程名称为放射性探测方法,第一任主讲老师是我国著名的地球物理学家秦香菱院士。1965年,随着三系整建制迁入成都地质学院,并一直不间断地延续至今。1986年“放射性地球物理勘探”专业改建为“核电子学与探测技术”专业,1992年按国家教委的专业目录调整为“核技术应用”专业,1998年再次调整为“核工程与核技术”专业。在专业的不断调整过程中,核辐射测量方法始终是核类专业的主干课程之一。经几代教师的耕耘与不断创新,我校核辐射测量教研组先后在原子能出版社、地质出版社出版了《放射性测量方法》、《放射性勘探方法》、《核地球物理勘查》、《核方法原理》和《核辐射测量原理》等经典教材,被我国同类大专院校所广泛采用。 2007年,为适应我国核电建设与核技术应用行业对核类专业人才培养的要求,我校进行了新一轮核类三个专业的培养方案和教学大纲修订,组织编写了《核辐射测量方法讲义》(已列入国防科工委十二五规划教材名为《核辐射测量方法》)和《辐射物理与辐射探测实验》两本教材,分别作为核辐射测量方法课程的课堂教学和实践教学课本。这两本现用教材,不仅论述了经典的核辐射测量方法原理、方法技术和实验教学内容,而且融合了近几年来国内、外在核辐射测量方法上的最新科研成果。
第一章 核辐射基本知识
教学目的:从整体上认识和把握电离辐射及其测量的发展历程与前景,理解与掌握辐射防护重要意义和主要措施。
教学重点和难点:电离辐射的定义,核辐射测量的常用单位,核辐射防护的基本知识。
主要教学内容:
1、电离辐射的定义,辐射测量的分类;
2、放射性物质的重量及活度单位,核辐射的物理量和单位;
第二章 辐射物理基础
教学目的:复习《核辐射物理》课程中学习的放射性核素衰变规律、天然放射性衰变系列的特点及其在自然界的分布规律,为射线的测量打下理论基础。
教学重点和难点:天然放射性系列的衰变图,天然放射性核素在自然界的分布规律。带电粒子(α、β)、γ射线、中子等电离辐射与物质相互作用。各种电离辐射与物质相互作用截面、吸收系数或衰减系数的物理内涵理解与计算。
主要教学内容:
1、天然放射性核素的分类,三个天然放射性系列及其特点;天然放射性核素在自然界的分布规律;
2、通过介绍铀系、钍系及锕系核素的α、β、γ射线能量谱,使学生认识理解天然放射性测量的主要对象和依据。
第三章 核辐射探测器
教学目的:掌握常用核辐射探测器的工作原理、工作过程、特点、应用、性能指标及其测量方法;了解常用核辐射探测器的结构构造。
教学重点和难点:闪烁计数器、气体探测器、半导体探测器的工作机理、工作过程、特点与应用。
主要教学内容:
3、闪烁体探测器的探测原理、工作过程、特点、性能指标和结构,介绍几种主要的闪烁体探测及其在核辐射探测中的应用;
4、气体探测器的探测原理、工作过程、特点、性能指标和结构;不同类型气体探测器的划分及其在核辐射探测中的应用;
5、半导体探测器的探测原理、工作过程、特点、性能指标和结构,讲解几种主要的半导体探测及其在核辐射探测中的应用;
6、介绍其他类型的核辐射探测器的探测原理、工作过程、特点及应用。
第四章 带电粒子的测量方法
教学目的:从β和α射线产生的机理以及特征入手,理解与掌握β射线和常规氡测量的常见方法和基本原理。
教学重点和难点:β射线测量的方法与原理;氡在介质中的迁移,氡分布的理论计算,α射线测量的基本原理,氡浓度测量的基本原理与理论计算。
主要教学内容:
1、 掌握β射线测量的方法和基本原理,学习影响β射线测量结果的干扰因素与校正措施,了解β射线测量在工业生产中的应用。
2、 氡在介质中的迁移,氡分布的理论计算,掌握在不同地质条件下氡的分布与迁移规律与氡浓度的理论计算。
3、 从α射线测量的基本原理出发,引入瞬时与积累测氡浓度法的基本原理。
4、 α射线(氡法)测量方法在地质找矿、环境评价、考古、工程地质与水文地质中的应用。
第五章 γ射线测量方法
教学目的:从γ射线与物质相互作用的机理出发,理解γ射线测量的基本原理以及增强对γ能谱特征的认识,使学生掌握γ总量测量和能谱测量的基本原理和方法。了解和认识γ射线测量的主要应用领域。
教学重点和难点:天然γ射线谱的特征,不同γ射线辐射体放出的γ射线照射量率的理论计算,γ射线总量测量和能谱测量的方法。
主要教学内容及要求:
1、 不同形状γ射线辐射体放出的γ射线照射量率的理论计算,γ射线的饱和厚度的计算。
2、 γ射线能量与照射量率的测量方法,影响γ射线结果的影响因素与校正措施。掌握测量条件的选择、能量刻度以及效率刻度的含义和方法。
3、 地面γ能谱测量的基本原理,要求学生掌握岩石和土壤中铀、钍和钾含量的测定方程,以及测定方程中换算系数的测定方法。
4、 掌握影响野外γ能谱测量的干扰因素和野外γ能谱测量的工作方法。
第六章 X射线测量方法
教学目的:掌握X射线产生机理与X辐射取样的基本方程,为以后学习X射线测量及在生产实践中应用打下理论基础
教学重点和难点:X射线测量的基本原理,X射线在物质中的吸收与散射,X射线荧光的定性与定量分析原理。
主要教学内容:
1、 掌握X射线的产生机理,同位素X射线激发源和小功率X射线管简介;
2、 X射线荧光的测量原理,X射线荧光的定性与定量分析理论基础。
第七章 中子测量方法
教学目的:掌握中子的基本特性和中子与物质的相互作用规律。掌握中子屏蔽的基本方法和材料。
教学重点和难点:中子测量的基本原理,中子的屏蔽与防护,物质中中子场分布的理论计算。
主要教学内容及要求:
1、 物质中中子场分布的理论计算,中子测量的基本原理。
2、 中子活化分析法和中子测量技术在工业生产中的应用。
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