⑴ 怎麼測量電磁輻射
電磁輻射對我們人體是有危害的,而要想知道電磁輻射究竟有多少就要對其進行准確測量,才能了解其是否在安全標准范圍內,那麼電磁輻射測量方法是什麼呢?
電磁波(又稱電磁輻射)是由同相振盪且互相垂直的電場與磁場在空間中以波的形式移動,其傳播方向垂直於電場與磁場構成的平面,有效的傳遞能量和動量。電磁輻射可以按照頻率分類,從低頻率到高頻率,包括有無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外光、X-射線和伽馬射線等等。
電磁輻射測量的方法
通常情況下,我們要想准確測量電磁輻射的數字,就要使用電磁輻射檢測儀。而電磁輻射檢測儀主要用於生活中電器、高壓線、基站等的輻射測量,可以有效幫助人們遠離輻射源,免受輻射的危害!
電磁輻射檢測儀的使用方法
1、短時按下「電源開關」開機,默認為「磁場輻射強度」檢測,超過2毫高斯報警響;長時間按下「檢測模式轉換」不放鬆,約兩秒後,切換到「電場輻射強度」檢測。
注意:本儀器為高精度測量儀器,由於地球磁場因素,儀器在偶爾可能出現非常短暫的數字顯示或報警,這並不是故障現象。
2、將電磁輻射檢測儀握在手上,將「測試區」對准待測物品,慢慢移動接近該物品,直到實際上接觸到該物品,越靠近待測物品,電磁場或電場的強度會隨之增大,報警頻率也越快。
3、在測量中,試著改變儀器對待測物品的角度與位置,可得到最大的讀值。
4、如果待測物品在測量中被關掉電源,在「磁場輻射強度檢測」模式下,讀值應該恢復到零狀態;在「電場輻射強度檢測」模式下,某些物品仍可檢測到電磁波信號,那屬於該物品接收到的外部電磁波信號,對人體無危害。
5、短時按下「報警設置」,可設置打開和關閉報警音。
6、短時按下「峰值鎖定」,可設置打開和取消峰值鎖定功能。峰值鎖定功能可鎖定檢測過程中的最大值
⑵ 如何在家中測輻射
家電輻射強度的簡單測試——實驗開始,拿一隻小收音機,調至中波波段,在各種打開的電器附近移動,干擾越嚴重表明輻射越大,實驗結果如下:電飯煲輻射極微弱,幾乎不產生干擾;電冰箱機體後部干擾較明顯,但還不影響收聽;電視機在一米之外幾乎無干擾,
在0.2到1米的范圍內干擾明顯,收音機有很明顯的嘈雜聲,在0.2米之內干擾極為嚴重,幾乎無法聽清廣播,而且機體後部比前部要嚴重,這充分說明電視機的輻射也是比較大的;電腦的情況和電視機差不多,這里的電腦主要指顯示器,一般來說普通顯示器的輻射較大,而液晶顯示器幾乎無輻射;
電磁爐結果相當驚人,在離電磁爐還有還有2米以上的時候,干擾已經相當明顯,距離為1米的時候,已經幾乎干擾到無法收聽的地步,而距離在0.5米之內時,收音機已經無法工作,完全是雜音,正常的廣播完全被掩蓋,而且還有很短促的雜音有規律的發出,這充分說明電磁爐的輻射量之大另人咋舌。
防輻射的方法有很多,可以安裝防護裝置、可以補充營養,具體方法如下:
1、孕婦使用電腦時也要注意給皮膚塗上安全溫和的孕婦專用隔離防護霜,使做好電磁輻射防護。日常也應該用安全的孕婦護膚品做好孕期肌膚護理,減輕外在環境對肌膚的傷害。
2、當電器暫停使用時,最好不讓它們處於待機狀態,因為此時可產生較微弱的電磁場,長時間也會產生輻射積累。
3、多吃胡蘿卜、柑橘、西紅柿、海帶、瘦肉、動物肝臟等富含維生素A、C和蛋白質的食物,加強肌體抵抗電磁輻射的能力。
4、在電腦旁放上幾盆仙人掌,它可以有效地吸收輻射。
5、保持皮膚清潔。電腦熒光屏表面存在著大量靜電,其集聚的灰塵可轉射到臉部和手部皮膚裸露處,時間久了,易發生斑疹、色素沉著,嚴重者甚至會引起皮膚病變等。
6、養成喝茶好習慣。喜歡喝茶的人,受點輻射損傷較輕,血液病發病率較低,由電腦輻射所引起的死亡率也比較低。茶葉中含有防電腦輻射物質,對人體的 造血機能有顯著的顯著的保護作用,能有效防止電腦輻射的危害。
7、注意室內通風。科學研究證實,電腦的熒屏能產生一種叫溴化二苯並呋喃的致癌物質。所以,放置電腦的房間最好能安裝換氣扇,倘若沒有,上網時尤其要注意通風。
8、鍵盤和滑鼠的輻射也是要注意的,如果沒有什麼操作,手最好不要常放在鍵盤和滑鼠上。
⑶ 怎麼測得某一金屬表面的輻射發射率
1.將紅外線測溫儀或是紅外熱像儀的發射率線調整為1
2.將被測物保持為恆溫狀態
3.用標準的接觸式測溫儀測出當前的標准值溫度
4.用紅外線測溫儀或是紅外熱像儀測出當前的實測值溫度(注意檢測點盡可能一致)
5.將兩組數據帶入公式:發射率=實測值\標准值 進行計算得出發射率。
⑷ 輻射通量是如何測量的的。
輻射通量又稱輻射功率,指單位時間內通過某一截面的輻射能,是以輻射形式發射、傳播或接收的功率,單位為W(瓦),即1W=J/s(焦耳每秒)。它也是輻射能隨時間的變化率Φ=dQ/dt 。目前測量輻射通量的方法一般是由直流電置換輻射通量的等價置換原理進行的。 [1]
中文名
輻射通量
外文名
Radiant flux
單位
瓦特(W)
學科
輻射度學
應用領域
輻射防護
快速
導航
輻射通量密度區別
輻射通量簡介
通量
在流體運動中,通量表示單位時間內流經某單位面積的某屬性量,是表示某屬性量輸送強度的物理量。
輻射通量又稱輻射功率,指單位時間內通過某一截面的輻射能,是以輻射形式發射、傳播或接收的功率,單位為W(瓦),即1W=J/s(焦耳每秒)。它也是輻射能隨時間的變化率Φ=dQ/dt 。目前測量輻射通量的方法一般是由直流電置換輻射通量的等價置換原理進行的。
實際上,輻射源所發射的能量往往由很多波長的單色輻射所組成,為了研究各種波長的輻射能量,還須對單一波長的光輻射作相應的規定。前面介紹的幾個重要輻射量,都有與其相對應的光譜輻射量,光譜輻射量又叫輻射量的光譜密度,是輻射量隨波長的變化率:
Φ(λ)=dΦ/dλ (1)
單位為W/μm(瓦每微米),或W/nm(瓦每奈米)其中波長為λ的輻射通量與λ值有關。總輻射通量應該是各譜段輻射通量之和或輻射通量的積分值。
(2)
人眼感受到的輻射通量稱為光通量。[1]
⑸ 輻射系數是什麼
角系數是一個表面發射出的輻射能中,落到另一表面的百分數。反映相互輻射的不同物體之間幾何形狀與位置關系的系數。任意兩個面積各為Ai和Aj的表面。
溫度分別為Ti和Tj,當空間介質對輻射能量透明時,由表面Ai所輻射的能量有一部分可以到達另一個表面Aj,其餘能量則落到表面Aj以外的空間。
角系數的計算方法
求解角系數的方法通常有直接積分法、代數分析法、幾何分析法以及Monte-Carlo法。代數分析法是利用角系數的各種性質,獲得一組代數方程,通過求解獲得角系數。
值得注意的是,利用該方法的前提是系統一定是封閉的,如果不封閉可以做假想面,令其封閉;凹面的數量必須與不可見表面數相等。
⑹ 輻射系數怎麼算
輻射系數* δ*T^4=輻射強度
輻射強度就是每平方米的輻射功率,單位W/m^2
δ=5.67032×10^-8 W/(m^2·K^4)
知道了輻射系數,輻射強度,就可以算出T
⑺ 輻射一般通過哪些方式可以檢測出輻射量有多大
輻射檢測儀器有場強儀、電離輻射檢測儀、電磁輻射檢測儀。
一、場強檢測儀:
1、高頻近區電磁場測定儀、高頻電場測定儀、工頻電場測定儀,主要用於測量高壓輸變電系統,配電室,感應爐,地鐵,電動機車,醫療設備,烘乾設備,計算機等具有電磁輻射作業場所的電場強度。
二、電離輻射檢測儀
1、個人劑量報警儀:主要用來監測X射線和γ射線,在測量范圍內,可任意設定報警閾值,當達到報警閾值時,發出警報及時提醒工作人員注意安全。廣泛應用於輻照加工企業、衛生防疫、放射治療、核實驗室、核電站、進出口商檢、建材、石油化工、地質普查、廢鋼鐵、工業無損探傷等存在電離輻射環境下。
2、中子劑量儀:廣泛應用於加速器、核燃料生產廠、中子輻照裝置等場所
3、α β γ表面污染測量儀:主要用於放射性表面污染測量,可同時對α、β、γ射線進行測量。該儀器可廣泛應用於環保部門、醫院放射性科室、高等院校核物理實驗室、科研單位放射性實驗室、核電站、放射性計量站以及其它放射性場所的人員手部、衣物以及使用的試驗台、試驗設備的α、β、γ表面污染測量,以便及時去污,從而保護工作人員的安全。
4、αβ表面污染測量儀:同測αβ,也可單測α或β,主要應用於核醫學、環境放射性監測、核設施退役、核廢物處理,以及核電站和部隊核輻射探測方面。
5、χ、γ劑量儀:測高能、低能γ射線外,也可以對低能X射線進行准確的測量,廣泛用於環保、冶金、石油化工、化工、衛生防疫、進出口商檢、放射性試驗室、廢鋼鐵、商檢、各種放射性工作場所等需進行輻射環境與輻射防護檢測的場合。
6、低本底α β測量儀:廣泛用於輻射防護,醫葯衛生,農業科學,核電站等場所。
三、電磁輻射檢測儀
1、低頻電磁輻射檢測儀:磁性材料的檢測,地磁場的檢測,地鐵電磁環境輻射監測,交流、直流高壓輸變電系統監測,配電室、計算機房、敏感儀器室等作業場所監測。
2、高頻電磁輻射檢測儀:工業爐、焊接系統、射頻加熱、回火和乾燥設備、透熱設備和醫療設備(NMR),射頻發射裝置、敏感區域(醫院、學校)、無線電通訊系統、移動通信基站、廣播電台、電視發射塔環境的場強測量。
⑻ 輻射定標的方法
1.反射率法:在衛星過頂時同步測量地面目標反射率因子和大氣光學參量(如大氣光學厚度、大氣柱水汽含量等)然後利用大氣輻射傳輸模型計算出遙感器入瞳處輻射亮度值,具有較高的精度。
2.輻亮度法:採用經過嚴格光譜與輻射標定的輻射計,通過航空平台實現與衛星遙感器觀測幾何相似的同步測量,把機載輻射計測量的輻射度作為已知量,去標定飛行中遙感器的輻射量,從而實現衛星的標定,最後輻射校正系數的誤差以輻射計的定標誤差為主,僅僅需要對飛行高度以上的大氣進行校正,迴避了底層大氣的校正誤差,有利於提高精度。
3.輻照度法:又稱改進的反射率法,利用地面測量的向下漫射與總輻射度值來確定衛星遙感器高度的表觀反射率,進而確定出遙感器入瞳處輻射亮度。這種方法是使用解析近似方法來計算反射率,從而可大大縮減計算時間和計算復雜性。
⑼ 有什麼方法可以測量電磁輻射嗎
有專門的測試工具
搞研究的或者高校的研究人員能接觸到這些工具
我看過央視二套的節目,就是說的測試電磁輻射量,要使用一個測試探頭,能夠數碼顯示出來具體的數值,單位好像是伏米
對於電磁輻射的問題,參考網上有些人的建議即可
比如說,手機電量少時輻射量較大,不宜於打電話
⑽ 人工核輻射測量方法
12.3.1 X熒光方法
X熒光方法是一種通過測量元素的特徵X射線來進行物質成分分析的人工核物探方法。
12.3.1.1 X熒光方法工作原理
(1)特徵X射線及其譜結構
X射線是一種低能電磁輻射,具有波、粒二象性,它的產生過程卻與其他電磁輻射(γ射線,軔致輻射等)不同。高能粒子(電子、質子、軟γ射線或X射線)與靶物質原子發生碰撞時,從原子的某一殼層逐出一個電子,於是在該殼層出現一個電子空位。這時原子處於激發態,其外層能量較高的電子就發生躍遷以充填電子空位,並將多餘的能量(兩殼層的能量差)以X射線的形式釋放出來。
能引起內層電子躍遷的入射粒子的最低能量稱為吸收限。我們可以將原子的K、L、M等各層的吸收限表示為Kab、Lab、Mab等。當激發能量E0>Kab時,K層出現電子空位,L、M或N層電子充填該空位,這時釋放的X射線稱為K系X射線;當E0>Lab時,L層出現電子空位,M、N層電子充填該空位,釋放出的X射線稱為L系X射線,等等。由於每個電子殼層存在若干亞層(電子軌道),使得X射線更趨復雜化。例如K系X射線又分為:L層各亞層電子躍到K層形成的Kα1、Kα2線,M、N層各亞層電子躍遷到K層時形成的Kβ1、Kβ2、Kβ3線等,且它們之間的X射線照射量率差別很大。其餘各系亦是如此。
每種元素的原子能級是特定的,因此每種元素都有一套確定能量的X射線譜。該線譜成為表徵這一元素存在的譜線,所以又稱這些譜線為該元素的特徵X射線。
(2)熒光產額
我們知道,原子在退激時也可以放出俄歇電子而不釋放特徵X射線,這就造成了特徵X射線放射幾率的減少。特徵X射線發射的幾率稱為熒光產額,用ω表示。ω等於某殼層伴有特徵X輻射的電離數I與該殼層總電離數n之比,即
勘查技術工程學
圖12-13 熒光產額與原子序數的關系
圖12-13給出了不同元素K、L、M系的熒光產額曲線。不難看出,熒光產額主要依賴於元素的原子序數。重元素的熒光產額高,容易分析。輕元素的熒光產額低,給測量帶來了很大的困難,因而測量精度低。將各線系加以比較,可見K系的熒光產額最高,因此實際工作中應盡量利用K系譜線。
(3)莫塞萊定律
1913年,莫塞萊發現,元素特徵X射線頻率ν的平方根與靶物質的原子序數Z存在以下線性關系
勘查技術工程學
式中a、b是與譜線特徵有關的常數。上式也可以寫成
勘查技術工程學
式中EX是特徵X射線的能量,h為普朗克常數。由上式可見,只要測定出某一能量(或頻率)的特徵X射線,就能確定相應的化學元素。這一特定能量X射線的照射量率的大小就反映了該元素在物質中的含量。
12.3.1.2 X熒光的激發
(1)激發方式
要激發待測元素原子的X熒光,首要的問題是必須使其原子內層電子軌道上形成空位,這就要求為電子提供大於結合能的能量,以使該電子脫離原子的束縛,成為自由電子。完成這一過程的主要方式如下。
1)電子激發。用高電壓下產生的高速電子或核衰變產生的β射線轟擊靶材料。這種方式除獲得靶物質的特徵X射線外,還存在軔致輻射產生的連續譜,造成很強的本底,給測量帶來了不便。
2)帶正電粒子激發。帶正電粒子來自靜電加速器產生的高能質子、氘核或其他粒子,以及核衰變產生的α射線。常用的是質子激發,特點是本底極低,這是因為重帶電粒子的軔致輻射可忽略不計,因而X熒光分析可獲得很低的檢出限(測量裝置能發現的最小照射量率變化值)。重帶電粒子射程很短,所以對帶正電粒子激發的X熒光的分析實際上是一種表面分析方法。
3)電磁輻射激發。γ射線、X射線及軔致輻射都可與核產生光電效應,從而使內層電子軌道形成空位,這是最常用的激發方式。
(2)激發源
激發源的種類很多。X射線管可用於電子激發或電磁輻射激發,靜電加速器可用於帶正電粒子激發或電磁輻射激發,野外工作中常用放射性核素作激發源。例如241Am,57Co是軟γ射線源,55Fe、109Cd、238Pu、153Gd是X射線源等。用它們可現場測定元素的種類和含量。
12.3.1.3 X射線在物質中的衰減
X射線和γ射線一樣,與物質作用會產生光電效應、康普頻散射和電子對效應。單色窄束X射線在物質中的衰減服從指數定律
勘查技術工程學
式中I0和I分別為通過該物質前、後X射線的計數率;μm為質量吸收系數,μm=μ/ρ,μ為吸收系數,ρ為物質密度;dm為面密度(或質量厚度),dm=ρd,d為物質層厚度。
物質透過X射線的能力用透過率η表示,即
勘查技術工程學
顯然,透過率η取決於物質的質量吸收系數μm和面密度dm。質量吸收系數隨入射X射線能量減小而增長,且其變化是不連續的。例如,當入射X射線能量E0小於吸收限Kab(或Lab)時,μm較小,因而透過率η大;當E0大於Kab(或Lab)時,能激發K層(或L層)電子產生光電效應,μm突然增大,η急劇減小,於是出現圖12-16中透過率η在吸收限Kab(或Lab)處突變的現象。利用這一現象可以實現對能量的甄別。
此外,調節物質層厚度d,也可以調整物質的透過率η,使透過率曲線上、下移動。
12.3.1.4 現場X熒光測量方法
X熒光分析所使用的儀器稱為X射線熒光儀,其工作原理是,用激發發源產生的帶電粒子與靶物質原子作用,使之放出X射線,通過測定特徵X射線的能量和強度,就能確定放射性核素所屬元素的名稱及含量。
X熒光分析可在室內,也可在野外進行。隨著X熒光儀器設備及工作方法日臻完善,現場X熒光測量已成為快速評價和驗證礦化異常的有效方法。
現場X熒光測量工作主要包括以下內容:調整和檢查儀器工作狀態,布置測網,測試工作地區岩礦樣品,建立工作曲線及室內資料整理等。
測線、測網要依據礦化程度布置,測線應布置在岩、礦露頭比較平整的地段,對均勻礦體要加密測線、測點。
現場X熒光測量主要是用閃爍計數器測定 X射線,但它往往不能將 X 射線能量相近的元素區分開來。圖 12-14 中實線就是銅、鐵二元樣品的 K 系 X 射線儀器譜。由於銅和鐵的 K 系 X 射線能量相近,它們的譜線重疊,無法區分 Fe K和 Cu K的照射量率。為了解決這個問題,可以選用高解析度的半導體探測器。它需要低溫的工作環境,用於現場測量尚有一定困難。為此,可在試樣和探測器間安裝某種材料製作的濾片(圖12-15),使其吸收限能量略大於被測元素特徵 X射線的能量,而小於其餘干擾輻射的能量,這樣就只有被測元素的X射線能通過濾片被探測器探測到,其餘輻射全被濾掉,這種方法稱為透過片法。
圖12-14 閃爍計數器的能量分辨能力
圖12-15 一種典型的激發探測裝置
當樣品成分復雜或做多元素分析時,則要採用平衡濾片法。選擇兩種材料組成一對濾片,一片叫透過片,另一片叫吸收片,它們都有自己特定的吸收限。如圖12-16所示,實線表示透過片 A 對 X 射線的透過率曲線,虛線表示吸收片 B 對 X 射線的透過率曲線。在它們之間由兩個吸收限 K abA和 K abB確定的能量間距ΔE,稱為能量通帶。選擇適當的平衡濾片,使待測元素的特徵X射線能量位於 K abA和 K abB之間,這時只需分別測量通過每一濾片後的 X射線照射量率,兩者之差就是被測元素的照射量率。顯然,通帶愈窄,濾片的能量分辨本領愈好。
例如,有一個含Fe、Co、Ni、Cu和Zn的樣品,激發時五個元素都發射自己的特徵X射線,而我們只測量Cu的Kα線,Cu的Kα線的能量為8.047 keV,Co的吸收限Kab為7.709 keV,Ni的Kab為8.331 keV。取Co和Ni製成的濾片,並使能量通帶處於7.709~8.331 keV之間,Cu的Kα線正落入其中,而Co、Ni、Zn的K線不是小於就是大於此通帶能量范圍,所以透過Co片和Ni片的X射線照射量率之差正好是Cu的Kα射線的照射量率。
圖12-16 平衡濾片的特性
工作曲線是表示樣品中待測元素含量與特徵X射線照射量率之間關系的曲線(圖12-17)。在野外現場獲得特徵X射線照射量率後,即可從工作曲線上查出相應的元素含量。
現場繪制工作曲線有刻槽取樣和岩心測量兩種方法。刻槽取樣法是在有代表性的礦化地段,取5~10處不同含量的露頭,每處長約50~100 cm,均勻布置10~20個測點進行X熒光測量,求出平均照射量率差值Δ或平均計數率差值(或平均照射量率或平均計數率)。然後刻
圖12-17 工作曲線示意圖
槽取樣,用化學分析方法獲得該處元素平均含量。最後,根據或(或或)與元素含量的關系繪制散點圖,用回歸分析方法找出二者之間的函數關系,並繪制工作曲線。岩心測量法與刻槽取樣法相同,只是測量的對象是岩心而不是露頭。
必須指出,待測樣品中各元素間的相互影響、樣品粒度不均勻、表面不平整等,都會對X熒光測量產生影響,使測量結果出現誤差,這就是基體效應。校正基體效應的方法很多,讀者可參看有關書籍,不再贅述。
X熒光測量數據經整理後,可繪制X射線熒光照射量率(或計數率)剖面圖、剖面平面圖、等值線平面圖,以及元素含量的剖面及平面圖件。
12.3.2 中子活化法
利用核反應可以把許多穩定的核素變成放射
性核素,這個過程稱為活化。我們知道,中子引起的核反應可使原子核活化,這就是中子活化。具體地說,中子活化是利用具有一定能量的中子去轟擊待測岩石樣品,然後測定由核反應生成的放射性核素的核輻射特性(半衰期、射線能量及照射量率),從而實現對樣品中所含核素種類和含量的定性和定量分析。
例如,用中子活化法測定金的核反應式為
勘查技術工程學
或記為197Au(n,γ)198Au。經此反應,穩定核素197Au轉變為放射性核素198Au,其半衰期為2.696d,放出的一條主要γ射線的能量為411.8 keV,活化核反應截面為98.8×10-28m2。因此可用鍺(鋰)探測器測量198Au的γ射線照射量率,從而確定樣品中是否含金,以及金的含量。元素分析檢出限(即與檢出限對應的元素含量)可達0.04×10-9。
12.3.2.1 活化分析方程式
設某靶核在活化反應時間(t=0)前的原子核數為N0,則活化反應中放射性核素原子核的生成率為
勘查技術工程學
式中f為中子的通量密度,f=nv;n為中子密度;v為中子速度;σ為靶核對中子的活化反應截面。
新生成的放射性核素同時發生衰變,其衰變率為
勘查技術工程學
式中N為t時刻新生成的放射性核素的原子核數。於是,放射性核素原子核的凈增長率為
勘查技術工程學
活化過程中,雖然 N0 在減少,但 N0≫N,故 N0 可視為常數。對(12.3-8)式為一階非齊次線性微分方程,解之得
勘查技術工程學
由(11.8-1)式和(11.2-5)式可知,放射性核素的活度為
勘查技術工程學
將(12.3-9)式代入,得
勘查技術工程學
根據半衰期與衰變常數的關系,(12.3-11)式可寫成
勘查技術工程學
圖12-18 放射性子核的積累衰變曲線
(12.3-12)式表明,用中子束活化某靶核時,照射t時刻得到的放射性核素的活度與fσN0成正比,與照射時間t呈指數關系。圖12-18為放射性子核的積累衰變曲線,當照射時間為5倍半衰期時,活度A已接近飽和。
活化分析中,總是在停止照射後「冷卻」(即衰變)一定時間t′才進行測量。這時放射性核素的活度A′為
勘查技術工程學
靶核數N0可用下式表示
勘查技術工程學
式中:NA為阿伏伽德羅常數,NA=6.022×1023mol-1;θ為放射性核素豐度;m為靶元素的質量;M為靶元素的相對原子量,於是
勘查技術工程學
(12.3-14)式就是中子活化分析最基本的方程式。
實際工作中,由於σ和f不易准確測定,放射性活度A′的測量又比較麻煩,所以中子活化分析求待測靶元素的質量很少用上述絕對測量法,而是用相對測量法。相對測量法是將已知待測元素含量的標准參考物質與未知樣品在相同條件下進行照射和測量,由(12.3-14)式得到
勘查技術工程學
式中:A′樣和A′標分別為樣品和標准參考物質的放射性活度;m樣和m標分別為樣品和標准參考物質中待測元素的質量。由上兩式得到
勘查技術工程學
設γ射線的計數率為I,則它與活度的關系為
勘查技術工程學
式中:Bγ為一次衰變中產生γ光子的幾率;εγ為測量系統的探測效率,與被測γ射線能量有關;R為與測量幾何條件有關的參數。根據上式,我們還可以得出
勘查技術工程學
式中:I樣和I標分別為樣品和標准參考物質中待測元素放出的γ射線的計數率,於是(12.3-15)式變為
勘查技術工程學
設樣品和標准參考物質中待測元素的質量分數為w樣和w標,由於
勘查技術工程學
式中:G樣和G標分別為樣品和標准參考物質的質量,於是(12.3-18)式變為
勘查技術工程學
這就是相對測量時計算樣品中待測元素質量分數的公式。
12.3.2.2 中子源
中子源是能夠提供中子的裝置,常用的中子源有以下三種類型。
(1)放射性核素中子源
這種中子源品種很多,主要有:①α中子源:210Po、227Ac、238Pu、241Am、242Cm、244Cm等放射性核素常用作α中子源的α輻射體。靶材料大多選用鈹,核反應式為9Be(α,n)12C;②自發裂變中子源:主要採用252Cf核的自發裂變,中子產額很高,每毫克252Cf每秒放出2.3×109個中子;③光中子源:這種源利用的是9Be(γ,n)8Be核反應,常用124Sb作為激發(γ,n)反應的γ輻射體。
(2)加速器中子源
加速器是使帶電粒子獲得較高能量的裝置。用加速器產生的質子、氘核、α粒子等去轟擊靶核,使之產生發射中子的核反應,就構成了加速器中子源。這類中子源包括:①中子發生器:以氘核作轟擊粒子,與靶核發生3H(d,n)4He或2H(d,n)3He核反應產生中子;②電子迴旋迴速器:用其形成的高速電子轟擊高熔點重金屬材料製成的旋轉靶,產生很強的γ射線束,射向鈹製成的二次靶,產生9Be(γ,n)8Be反應,形成快中子束;③直線加速器:產生中子的過程與迴旋迴速器類似,只是電子能量更高,可獲得更強的中子束。
(3)反應堆中子源
這是中子活化分析應用最廣的中子源,產生的中子能量是連續的,能量從0.001 eV到幾千萬電子伏。
12.3.2.3 中子活化分析步驟
圖12-19 山東周店金礦一測線綜合剖面圖
①制備樣品和標准參考物質。樣品用土壤或岩、礦石標本等制備,制備和保存過程中應防止污染。標准參考物質在國際和國家標准部門公布的物質中選取,其中待測元素的化學狀態和含量應與樣品相近。②將樣品和標准參考物質放在中子源中經受相同通量的中子照射。③用各種方法進行放射化學分離,剔除干擾放射性核素。④用核探測器測量樣品和標准參考物質的核輻射。⑤用計算機處理數據,計算待測元素的含量。
12.3.2.4 中子活化方法的應用及實例
中子活化法測量微量元素具有分析檢出限高(達10-6~10-11)、測量時不破壞樣品,不受元素在物質中的化學狀態的影響等優點。
圖12-19是山東某金礦體的綜合剖面。該金礦處在一主幹斷裂下盤的伴生斷裂帶上。礦區廣泛出露印支期玲瓏花崗岩,含礦蝕變帶長約1000 m,金礦體長300 m,厚1~2 m,賦存於蝕變帶中,與礦體對應最好。