re輻射測量方法

Ⅰ 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

Ⅱ 放射性測量方法

放射性測量方法按放射源不同可分為兩大類:一類是天然放射性方法，主要有γ測量法、α測量法等;另一類是人工放射性方法，主要有X射線熒光法、中子法等。表7.1給出了幾種放射性測量方法的簡單對比。

7.1.2.1 γ測量

γ測量法是利用輻射儀或能譜儀測量地表岩石或覆蓋層中放射性核素產生的γ射線，根據射線能量的不同判別不同的放射性元素，而根據活度的不同確定元素的含量。γ測量可分為航空γ測量、汽車γ測量、地面(步行)γ測量和γ測井，其物理基礎都是相同的。

根據所記錄的γ射線能量范圍的不同，γ測量可分為γ總量測量和γ能譜測量。

(1)γ總量測量

γ總量測量簡稱γ測量，它探測的是超過某一能量閾值的鈾、釷、鉀等的γ射線的總活度。γ總量測量常用的儀器是γ閃爍輻射儀，它的主要部分是閃爍計數器。閃爍體被入射的γ射線照射時會產生光子，光子經光電倍增管轉換後，成為電信號輸出，由此可記錄γ射線的活度。γ輻射儀測到的γ射線是測點附近岩石、土壤的γ輻射、宇宙射線的貢獻以及儀器本身的輻射及其他因素的貢獻三項之和，其中後兩項為γ輻射儀自然底數(或稱本底)。要定期測定儀器的自然底數，以便求出與岩石、土壤有關的γ輻射。岩石中正常含量的放射性核素所產生的γ射線活度稱為正常底數或背景值，各種岩石有不同的正常底數，可以按統計方法求取，作為正常場值。

表7.1 幾種放射性法的簡單對比

續表

(2)γ能譜測量

γ能譜測量記錄的是特徵譜段的γ射線，可區分出鈾、釷、鉀等天然放射性元素和銫－137、銫－134、鈷－60等人工放射性同位素的γ輻射。其基本原理是不同放射性核素輻射出的γ射線能量是不同的，鈾系、釷系、鉀－40和人工放射性同位素的γ射線能譜存在著一定的差異，利用這種差異選擇幾個合適的譜段作能譜測量，能推算出介質中的鈾、釷、鉀和其他放射性同位素的含量。

為了推算出岩石中鈾、釷、鉀的含量，通常選擇三個能譜段，即第一道:1.3～1.6MeV;第二道:1.6～2.0MeV;第三道:2.0～2.9MeV。每一測量道的譜段范圍稱為道寬。由於第一道對應⁴⁰K的γ射線能譜，第二道、第三道則分別主要反映鈾系中的²¹⁴Bi和釷系中的²⁰⁸Tl的貢獻，故常把第一、二、三道分別稱為鉀道、鈾道和釷道。但是，鉀道既記錄了⁴⁰K的貢獻，又包含有鈾、釷的貢獻。同樣，鈾道中也包含釷的貢獻。當進行環境測量時往往增設¹³⁷Cs，¹³⁴Cs，⁶⁰Co等道。

γ能譜測量可以得到γ射線的總計數，鈾、釷、鉀含量和它們的比值(U/Th，U/K，Th/K)等數據，是一種多參數、高效率的放射性測量方法。

7.1.2.2 射氣測量

射氣測量是用射氣儀測量土壤中放射性氣體濃度的一種瞬時測氡的放射性方法。目的是發現浮土覆蓋下的鈾、釷礦體，圈定構造帶或破碎帶，劃分岩層的接觸界限。

射氣測量的對象是²²²Rn，²²⁰Rn，²¹⁹Rn。氡放出的α射線穿透能力雖然很弱(一張紙即可擋住)，但它的運移能力卻很強。氡所到之處能有α輻射，用α輻射儀可方便測定。²²²Rn，²²⁰Rn的半衰期分別為3.8d和56s，前者衰變較後者慢得多，以此可加以區分。

工作時，先在測點位置打取氣孔，深約0.5～1m，再將取氣器埋入孔中，用氣筒把土壤中的氡吸入到儀器里，進行測量。測量完畢，應將儀器中的氣體排掉，以免氡氣污染儀器。

7.1.2.3 Po－210測量

Po－210法，也寫作²¹⁰Po法或釙法，它是一種累積法測氡技術。²¹⁰Po法是在野外採取土樣或岩樣。用電化學處理的方法把樣品中的放射性核素²¹⁰Po置換到銅、銀、鎳等金屬片上，再用α輻射儀測量置換在金屬片上的²¹⁰Po放出來的α射線，確定²¹⁰Po的異常，用來發現深部鈾礦，尋找構造破碎帶，或解決環境與工程地質問題。

直接測氡，易受種種因素的影響，結果變化較大。測量²¹⁰Pb能較好地反映當地²²²Rn的平均情況。²¹⁰Po是一弱輻射體，不易測量，但其後²¹⁰Bi(半衰期5d)的子體²¹⁰Po卻有輻射較強的α輻射，半衰期長(138.4d)。因此，測²¹⁰Po即可了解²¹⁰Pb的情況，並較好地反映²²²Rn的分布規律。²¹⁰Po是²²²Rn的子體，沿有釷的貢獻。這是和γ測量、射氣測量、α徑跡測量的不同之處。只測量²¹⁰Po的α射線，而測不到Po的其他同位素放出的α射線，是因為它們的半衰期不同的緣故。

7.1.2.4 活性炭測量

活性炭法也是一種累積法測氡技術，靈敏度高，效率亦高，而技術簡單且成本低，能區分²²²Rn和²²⁰Rn，適用於覆蓋較厚，氣候乾旱，貯氣條件差的荒漠地區。探測深部鈾礦或解決其他有關地質問題。

活性炭測量的原理是在靜態條件下，乾燥的活性炭對氡有極強的吸附能力，並在一定情況下保持正比關系。因此，把裝有活性炭的取樣器埋在土壤里，活性炭中豐富的孔隙便能強烈地吸附土壤中的氡。一定時間後取出活性炭，測定其放射性，便可以了解該測點氡的情況，以此發現異常。

埋置活性炭之前，先在室內把活性炭裝在取樣器里，並稍加密封，以免吸附大氣中的氡。活性炭顆粒直徑約為0.4～3mm。每個取樣器里的活性炭重約數克至數十克，理置時間約為數小時至數十小時，一般為5d。時間可由實驗確定最佳值，埋置時間短，類似射氣測量;埋置時間長，類似徑跡測量，但徑跡測量除有氡的作用外，其他α輻射體也會有貢獻。活性炭測量只有氡的效果。也有把活性炭放在地面上來吸附氡的測量方法。

為了測量活性炭吸附的氡，可採取不同方法:①測量氡子體放出的γ射線;②測量氡及其子體放出的α射線。

7.1.2.5 熱釋光法

工作時，把熱釋光探測器埋在地下，使其接受α，β，γ射線的照射，熱釋光探測器將吸收它們的能量。一定時間後，取出探測器，送到實驗室，用專門的熱釋光測量儀器加熱熱釋光探測器，記錄下相應的溫度和光強。探測器所受輻射越多，其發光強度愈強。測定有關結果即可了解測點的輻射水平及放射性元素的分布情況，進而解決不同的地質問題。

自然界的礦物3/4以上有熱釋光現象。常溫條件下，礦物接受輻射獲得的能量，是能長期積累並保存下來的。只有當礦物受熱到一定程度，貯存的能量才能以光的形式釋放出來。根據礦物樣品的發光曲線，可以推算該礦物過去接受輻射的情況、溫度的情況等。

7.1.2.6 α測量法

α測量法是指通過測量氡及其衰變子體產生的α粒子的數量來尋找放射性目標體，以解決環境與工程問題的一類放射性測量方法。氡同位素及其衰變產物的α輻射是氡氣測量的主要物理基礎。

工程和環境調查中用得較多有α徑跡測量和α卡測量方法。

(1)α徑跡測量法

當α粒子射入絕緣體時，在其路徑上因輻射損傷會產生細微的痕跡，稱為潛跡(僅幾納米)。潛跡只有用電子顯微鏡才能看到。若把這種受過輻射損傷的材料浸泡在強酸或強鹼里，潛跡便會蝕刻擴大，當其直徑為微米量級時，用一般光學顯微鏡即可觀察到輻射粒子的徑跡。能產生徑跡的絕緣固體材料稱為固體徑跡探測器。α徑跡測量就是利用固體徑跡探測器探測徑跡的氡氣測量方法。

在工作地區取得大量α徑跡數據後，可利用統計方法確定該地區的徑跡底數，並據此劃分出正常場、偏高場、高場和異常場。徑跡密度大於底數加一倍均方差者為偏高場，加二倍均方差者為高場、加三倍均方差者為異常場。

(2)α卡法

α卡法是一種短期累積測氡的方法。α卡是用對氡的衰變子體(²¹⁸₈₄Po和214₈₄Po等)具有強吸附力的材料(聚酯鍍鋁薄膜或自身帶靜電的過氯乙烯細纖維)製成的卡片，埋於土壤中，使其聚集氡子體的沉澱物，一定時間後取出卡片，立即用α輻射儀測量卡片上的α輻射，藉此測定氡的濃度。由於測量的是卡片上收集的放射性核素輻射出的α射線，所以把卡片稱作α卡，有關的方法就稱為α卡法。如果把卡片做成杯狀，則稱為α杯法，其工作原理與α卡法相同。

7.1.2.7 γ－γ法

γ－γ法是一種人工放射性法，它是利用γ射線與物質作用產生的一些效應來解決有關地質問題，常用來測定岩石、土壤的密度或岩性。

γ－γ法測定密度的原理是當γ射線通過介質時會發生康普頓效應、光電效應等過程。若γ射線的照射量率I₀;γ射線穿過物質後，探測器接受到的數值為I，則I和I₀之間有一復雜的關系。即I=I₀·f(ρ，d，Z，E₀)，其中ρ為介質的密度，d為γ源與探測器間的距離，Z為介質的原子序數，E₀為入射γ射線能量。

在已知條件下做好量板，給出I/I₀與ρ，d的關系曲線。在野外測出I/I₀後，即可根據量板查出相應的密度值ρ。

7.1.2.8 X熒光測量

X射線熒光測量，也稱X熒光測量，是一種人工放射性方法，用來測定介質所含元素的種類和含量。其工作原理是利用人工放射性同位素放出的X射線去激活岩石礦物或土壤中的待測元素，使之產生特徵X射線(熒光)。測量這些特徵X射線的能量便可以確定樣品中元素的種類，根據特徵X射線的照射量率可測定該元素之含量。由於不同原子序數的元素放出的特徵X射線能量不同，因而可以根據其能量峰來區分不同的元素，根據其強度來確定元素含量，且可實現一次多元素測量。

根據激發源的不同，X熒光測量可分為電子激發X熒光分析、帶電粒子激發X熒光分析、電磁輻射激發X熒光分析。

X熒光測量可在現場測量，具有快速、工效高、成本低的特點。

7.1.2.9活化法

活化分析是指用中子、帶電粒子、γ射線等與樣品中所含核素發生核反應，使後者成為放射性核素(即將樣品活化)，然後測量此放射性核素的衰變特性(半衰期、射線能量、射線的強弱等)，用以確定待測樣品所含核素的種類及含量的分析技術。

若被分析樣品中某元素的一種穩定同位素X射線作用後轉化成放射性核素Y，則稱X核素被活化。活化分析就是通過測量標識射線能量、核素衰變常數、標識射線的放射性活度等數據來判斷X的存在並確定其含量。

能否進行活化分析以確定X核素存在與否，並作定量測量，關鍵在於:①X核素經某種射線照射後能否被活化，並具有足夠的放射性活度;②生成的Y核素是否具有適於測量的衰變特性，以利精確的放射性測量。

活化分析可分為中子活化分析、帶電粒子活化分析、光子活化分析等。

(1)中子活化分析

根據能量不同，中於可分為熱中子、快中子等。熱中子同原子核相互作用主要是俘獲反應，反應截面比快中子大幾個量級。反應堆的熱中子注量率一般比快中子的大幾個量級，因此熱中子活化分析更適應於痕量元素的分析。

(2)帶電粒子活化分析

常用的帶電粒子有質子、α粒子、氘核、氚核等，也有重粒子。

帶電粒子活化分析常用於輕元素，如硅、鍺、硼、碳、氮、氧等的分析。

(3)光子活化分析

常用電子直線加速器產生的高能軔致輻射來活化樣品。

Ⅲ 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K_ab、L_ab、M_ab等。當激發能量E₀＞K_ab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＞L_ab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K_α1、K_α2線，M、N層各亞層電子躍遷到K層時形成的K_β1、K_β2、K_β3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

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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

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式中a、b是與譜線特徵有關的常數。上式也可以寫成

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式中E_X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

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式中I₀和I分別為通過該物質前、後X射線的計數率；μ_m為質量吸收系數，μ_m=μ／ρ，μ為吸收系數，ρ為物質密度；d_m為面密度（或質量厚度），d_m=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

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顯然，透過率η取決於物質的質量吸收系數μ_m和面密度d_m。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K_ab（或L_ab）時，μ_m較小，因而透過率η大；當E₀大於K_ab（或L_ab）時，能激發K層（或L層）電子產生光電效應，μ_m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K_ab（或L_ab）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K_α線，Cu的K_α線的能量為8.047 keV，Co的吸收限K_ab為7.709 keV，Ni的K_ab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K_α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K_α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

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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

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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

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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

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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

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由（11.8-1）式和（11.2-5）式可知，放射性核素的活度為

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將（12.3-9）式代入，得

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根據半衰期與衰變常數的關系，（12.3-11）式可寫成

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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

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靶核數N₀可用下式表示

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式中：N_A為阿伏伽德羅常數，N_A=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

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（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

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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

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設γ射線的計數率為I，則它與活度的關系為

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式中：B_γ為一次衰變中產生γ光子的幾率；ε_γ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

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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²⁵²C_f核的自發裂變，中子產額很高，每毫克²⁵²C_f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。

Ⅳ 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

Ⅳ 電磁輻射檢測方式

1、般使用場強儀（電場和磁場）和頻譜分析儀來測試。

2、電磁輻射又稱電子煙霧，是由空間共同移送的電能量和磁能量所組成，而該能量是由電荷 移動所產生。舉例說，正在發射訊號的射頻天線所發出的移動電荷，便會產生電磁能量。電磁"頻譜"包括形形色色的電磁輻射，從極低頻的電磁輻射至極高頻的電磁輻射。兩者之間還有無線電波、微波、紅外線、可見光和 紫外光等。電磁頻譜中射頻部分的一 般定義，是指頻率約由3千赫至300吉赫 的輻射。有些電磁輻射對人體有一定的影響。
3、電場和磁場的交互變化產生的電磁波，電磁波向空中發射或泄露的現象，叫電磁輻射。電磁輻射是以一種看不見、摸不著的特殊形態存在的物質。人類生存的地球本身就是一個大磁場，它表面的熱輻射和雷電都可產生電磁輻射，太陽及其他星球也從外層空間原原不斷地產生電磁輻射。圍繞在人類身邊的天然磁場、太陽光、家用電器等都會發出強度不同的輻射。

Ⅵ 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]

Ⅶ 輻射溫度計的測量方法

輻射測溫法包括亮度法（光學高溫計）、輻射法（輻射高溫計）和比色法（比色溫度計）。各類輻射測溫方法只能測出對應的光度溫度、輻射溫度或比色溫度。只有對黑體（吸收全部輻射並不反射光的物體）所測溫度才是真實溫度。如欲測定物體的真實溫度，則必須進行材料表面發射率的修正。對於固體表面溫度自動測量和控制，可以採用附加的反射鏡使與被測表面一起組成黑體空腔。附加輻射的影響能提高被測表面的有效輻射和有效發射系數。利用有效發射系數通過儀表對實測溫度進行相應的修正，最終可得到被測表面的真實溫度。最為典型的附加反射鏡是半球反射鏡。至於氣體和液體介質真實溫度的輻射測量，則可以用插入耐熱材料管至一定深度以形成黑體空腔的方法。通過計算求出與介質達到熱平衡後的圓筒空腔的有效發射系數。在自動測量和控制中就可以用此值對所測腔底溫度（即介質溫度）進行修正而得到介質的真實溫度。