⑴ 怎么测量电磁辐射
电磁辐射对我们人体是有危害的,而要想知道电磁辐射究竟有多少就要对其进行准确测量,才能了解其是否在安全标准范围内,那么电磁辐射测量方法是什么呢?
电磁波(又称电磁辐射)是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动,其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面,有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类,从低频率到高频率,包括有无线电波、微波、红外线、可见光、紫外光、X-射线和伽马射线等等。
电磁辐射测量的方法
通常情况下,我们要想准确测量电磁辐射的数字,就要使用电磁辐射检测仪。而电磁辐射检测仪主要用于生活中电器、高压线、基站等的辐射测量,可以有效帮助人们远离辐射源,免受辐射的危害!
电磁辐射检测仪的使用方法
1、短时按下“电源开关”开机,默认为“磁场辐射强度”检测,超过2毫高斯报警响;长时间按下“检测模式转换”不放松,约两秒后,切换到“电场辐射强度”检测。
注意:本仪器为高精度测量仪器,由于地球磁场因素,仪器在偶尔可能出现非常短暂的数字显示或报警,这并不是故障现象。
2、将电磁辐射检测仪握在手上,将“测试区”对准待测物品,慢慢移动接近该物品,直到实际上接触到该物品,越靠近待测物品,电磁场或电场的强度会随之增大,报警频率也越快。
3、在测量中,试着改变仪器对待测物品的角度与位置,可得到最大的读值。
4、如果待测物品在测量中被关掉电源,在“磁场辐射强度检测”模式下,读值应该恢复到零状态;在“电场辐射强度检测”模式下,某些物品仍可检测到电磁波信号,那属于该物品接收到的外部电磁波信号,对人体无危害。
5、短时按下“报警设置”,可设置打开和关闭报警音。
6、短时按下“峰值锁定”,可设置打开和取消峰值锁定功能。峰值锁定功能可锁定检测过程中的最大值
⑵ 如何在家中测辐射
家电辐射强度的简单测试——实验开始,拿一只小收音机,调至中波波段,在各种打开的电器附近移动,干扰越严重表明辐射越大,实验结果如下:电饭煲辐射极微弱,几乎不产生干扰;电冰箱机体后部干扰较明显,但还不影响收听;电视机在一米之外几乎无干扰,
在0.2到1米的范围内干扰明显,收音机有很明显的嘈杂声,在0.2米之内干扰极为严重,几乎无法听清广播,而且机体后部比前部要严重,这充分说明电视机的辐射也是比较大的;电脑的情况和电视机差不多,这里的电脑主要指显示器,一般来说普通显示器的辐射较大,而液晶显示器几乎无辐射;
电磁炉结果相当惊人,在离电磁炉还有还有2米以上的时候,干扰已经相当明显,距离为1米的时候,已经几乎干扰到无法收听的地步,而距离在0.5米之内时,收音机已经无法工作,完全是杂音,正常的广播完全被掩盖,而且还有很短促的杂音有规律的发出,这充分说明电磁炉的辐射量之大另人咋舌。
防辐射的方法有很多,可以安装防护装置、可以补充营养,具体方法如下:
1、孕妇使用电脑时也要注意给皮肤涂上安全温和的孕妇专用隔离防护霜,使做好电磁辐射防护。日常也应该用安全的孕妇护肤品做好孕期肌肤护理,减轻外在环境对肌肤的伤害。
2、当电器暂停使用时,最好不让它们处于待机状态,因为此时可产生较微弱的电磁场,长时间也会产生辐射积累。
3、多吃胡萝卜、柑橘、西红柿、海带、瘦肉、动物肝脏等富含维生素A、C和蛋白质的食物,加强肌体抵抗电磁辐射的能力。
4、在电脑旁放上几盆仙人掌,它可以有效地吸收辐射。
5、保持皮肤清洁。电脑荧光屏表面存在着大量静电,其集聚的灰尘可转射到脸部和手部皮肤裸露处,时间久了,易发生斑疹、色素沉着,严重者甚至会引起皮肤病变等。
6、养成喝茶好习惯。喜欢喝茶的人,受点辐射损伤较轻,血液病发病率较低,由电脑辐射所引起的死亡率也比较低。茶叶中含有防电脑辐射物质,对人体的 造血机能有显着的显着的保护作用,能有效防止电脑辐射的危害。
7、注意室内通风。科学研究证实,电脑的荧屏能产生一种叫溴化二苯并呋喃的致癌物质。所以,放置电脑的房间最好能安装换气扇,倘若没有,上网时尤其要注意通风。
8、键盘和鼠标的辐射也是要注意的,如果没有什么操作,手最好不要常放在键盘和鼠标上。
⑶ 怎么测得某一金属表面的辐射发射率
1.将红外线测温仪或是红外热像仪的发射率线调整为1
2.将被测物保持为恒温状态
3.用标准的接触式测温仪测出当前的标准值温度
4.用红外线测温仪或是红外热像仪测出当前的实测值温度(注意检测点尽可能一致)
5.将两组数据带入公式:发射率=实测值\标准值 进行计算得出发射率。
⑷ 辐射通量是如何测量的的。
辐射通量又称辐射功率,指单位时间内通过某一截面的辐射能,是以辐射形式发射、传播或接收的功率,单位为W(瓦),即1W=J/s(焦耳每秒)。它也是辐射能随时间的变化率Φ=dQ/dt 。目前测量辐射通量的方法一般是由直流电置换辐射通量的等价置换原理进行的。 [1]
中文名
辐射通量
外文名
Radiant flux
单位
瓦特(W)
学科
辐射度学
应用领域
辐射防护
快速
导航
辐射通量密度区别
辐射通量简介
通量
在流体运动中,通量表示单位时间内流经某单位面积的某属性量,是表示某属性量输送强度的物理量。
辐射通量又称辐射功率,指单位时间内通过某一截面的辐射能,是以辐射形式发射、传播或接收的功率,单位为W(瓦),即1W=J/s(焦耳每秒)。它也是辐射能随时间的变化率Φ=dQ/dt 。目前测量辐射通量的方法一般是由直流电置换辐射通量的等价置换原理进行的。
实际上,辐射源所发射的能量往往由很多波长的单色辐射所组成,为了研究各种波长的辐射能量,还须对单一波长的光辐射作相应的规定。前面介绍的几个重要辐射量,都有与其相对应的光谱辐射量,光谱辐射量又叫辐射量的光谱密度,是辐射量随波长的变化率:
Φ(λ)=dΦ/dλ (1)
单位为W/μm(瓦每微米),或W/nm(瓦每奈米)其中波长为λ的辐射通量与λ值有关。总辐射通量应该是各谱段辐射通量之和或辐射通量的积分值。
(2)
人眼感受到的辐射通量称为光通量。[1]
⑸ 辐射系数是什么
角系数是一个表面发射出的辐射能中,落到另一表面的百分数。反映相互辐射的不同物体之间几何形状与位置关系的系数。任意两个面积各为Ai和Aj的表面。
温度分别为Ti和Tj,当空间介质对辐射能量透明时,由表面Ai所辐射的能量有一部分可以到达另一个表面Aj,其余能量则落到表面Aj以外的空间。
角系数的计算方法
求解角系数的方法通常有直接积分法、代数分析法、几何分析法以及Monte-Carlo法。代数分析法是利用角系数的各种性质,获得一组代数方程,通过求解获得角系数。
值得注意的是,利用该方法的前提是系统一定是封闭的,如果不封闭可以做假想面,令其封闭;凹面的数量必须与不可见表面数相等。
⑹ 辐射系数怎么算
辐射系数* δ*T^4=辐射强度
辐射强度就是每平方米的辐射功率,单位W/m^2
δ=5.67032×10^-8 W/(m^2·K^4)
知道了辐射系数,辐射强度,就可以算出T
⑺ 辐射一般通过哪些方式可以检测出辐射量有多大
辐射检测仪器有场强仪、电离辐射检测仪、电磁辐射检测仪。
一、场强检测仪:
1、高频近区电磁场测定仪、高频电场测定仪、工频电场测定仪,主要用于测量高压输变电系统,配电室,感应炉,地铁,电动机车,医疗设备,烘干设备,计算机等具有电磁辐射作业场所的电场强度。
二、电离辐射检测仪
1、个人剂量报警仪:主要用来监测X射线和γ射线,在测量范围内,可任意设定报警阈值,当达到报警阈值时,发出警报及时提醒工作人员注意安全。广泛应用于辐照加工企业、卫生防疫、放射治疗、核实验室、核电站、进出口商检、建材、石油化工、地质普查、废钢铁、工业无损探伤等存在电离辐射环境下。
2、中子剂量仪:广泛应用于加速器、核燃料生产厂、中子辐照装置等场所
3、α β γ表面污染测量仪:主要用于放射性表面污染测量,可同时对α、β、γ射线进行测量。该仪器可广泛应用于环保部门、医院放射性科室、高等院校核物理实验室、科研单位放射性实验室、核电站、放射性计量站以及其它放射性场所的人员手部、衣物以及使用的试验台、试验设备的α、β、γ表面污染测量,以便及时去污,从而保护工作人员的安全。
4、αβ表面污染测量仪:同测αβ,也可单测α或β,主要应用于核医学、环境放射性监测、核设施退役、核废物处理,以及核电站和部队核辐射探测方面。
5、χ、γ剂量仪:测高能、低能γ射线外,也可以对低能X射线进行准确的测量,广泛用于环保、冶金、石油化工、化工、卫生防疫、进出口商检、放射性试验室、废钢铁、商检、各种放射性工作场所等需进行辐射环境与辐射防护检测的场合。
6、低本底α β测量仪:广泛用于辐射防护,医药卫生,农业科学,核电站等场所。
三、电磁辐射检测仪
1、低频电磁辐射检测仪:磁性材料的检测,地磁场的检测,地铁电磁环境辐射监测,交流、直流高压输变电系统监测,配电室、计算机房、敏感仪器室等作业场所监测。
2、高频电磁辐射检测仪:工业炉、焊接系统、射频加热、回火和干燥设备、透热设备和医疗设备(NMR),射频发射装置、敏感区域(医院、学校)、无线电通讯系统、移动通信基站、广播电台、电视发射塔环境的场强测量。
⑻ 辐射定标的方法
1.反射率法:在卫星过顶时同步测量地面目标反射率因子和大气光学参量(如大气光学厚度、大气柱水汽含量等)然后利用大气辐射传输模型计算出遥感器入瞳处辐射亮度值,具有较高的精度。
2.辐亮度法:采用经过严格光谱与辐射标定的辐射计,通过航空平台实现与卫星遥感器观测几何相似的同步测量,把机载辐射计测量的辐射度作为已知量,去标定飞行中遥感器的辐射量,从而实现卫星的标定,最后辐射校正系数的误差以辐射计的定标误差为主,仅仅需要对飞行高度以上的大气进行校正,回避了底层大气的校正误差,有利于提高精度。
3.辐照度法:又称改进的反射率法,利用地面测量的向下漫射与总辐射度值来确定卫星遥感器高度的表观反射率,进而确定出遥感器入瞳处辐射亮度。这种方法是使用解析近似方法来计算反射率,从而可大大缩减计算时间和计算复杂性。
⑼ 有什么方法可以测量电磁辐射吗
有专门的测试工具
搞研究的或者高校的研究人员能接触到这些工具
我看过央视二套的节目,就是说的测试电磁辐射量,要使用一个测试探头,能够数码显示出来具体的数值,单位好像是伏米
对于电磁辐射的问题,参考网上有些人的建议即可
比如说,手机电量少时辐射量较大,不宜于打电话
⑽ 人工核辐射测量方法
12.3.1 X荧光方法
X荧光方法是一种通过测量元素的特征X射线来进行物质成分分析的人工核物探方法。
12.3.1.1 X荧光方法工作原理
(1)特征X射线及其谱结构
X射线是一种低能电磁辐射,具有波、粒二象性,它的产生过程却与其他电磁辐射(γ射线,轫致辐射等)不同。高能粒子(电子、质子、软γ射线或X射线)与靶物质原子发生碰撞时,从原子的某一壳层逐出一个电子,于是在该壳层出现一个电子空位。这时原子处于激发态,其外层能量较高的电子就发生跃迁以充填电子空位,并将多余的能量(两壳层的能量差)以X射线的形式释放出来。
能引起内层电子跃迁的入射粒子的最低能量称为吸收限。我们可以将原子的K、L、M等各层的吸收限表示为Kab、Lab、Mab等。当激发能量E0>Kab时,K层出现电子空位,L、M或N层电子充填该空位,这时释放的X射线称为K系X射线;当E0>Lab时,L层出现电子空位,M、N层电子充填该空位,释放出的X射线称为L系X射线,等等。由于每个电子壳层存在若干亚层(电子轨道),使得X射线更趋复杂化。例如K系X射线又分为:L层各亚层电子跃到K层形成的Kα1、Kα2线,M、N层各亚层电子跃迁到K层时形成的Kβ1、Kβ2、Kβ3线等,且它们之间的X射线照射量率差别很大。其余各系亦是如此。
每种元素的原子能级是特定的,因此每种元素都有一套确定能量的X射线谱。该线谱成为表征这一元素存在的谱线,所以又称这些谱线为该元素的特征X射线。
(2)荧光产额
我们知道,原子在退激时也可以放出俄歇电子而不释放特征X射线,这就造成了特征X射线放射几率的减少。特征X射线发射的几率称为荧光产额,用ω表示。ω等于某壳层伴有特征X辐射的电离数I与该壳层总电离数n之比,即
勘查技术工程学
图12-13 荧光产额与原子序数的关系
图12-13给出了不同元素K、L、M系的荧光产额曲线。不难看出,荧光产额主要依赖于元素的原子序数。重元素的荧光产额高,容易分析。轻元素的荧光产额低,给测量带来了很大的困难,因而测量精度低。将各线系加以比较,可见K系的荧光产额最高,因此实际工作中应尽量利用K系谱线。
(3)莫塞莱定律
1913年,莫塞莱发现,元素特征X射线频率ν的平方根与靶物质的原子序数Z存在以下线性关系
勘查技术工程学
式中a、b是与谱线特征有关的常数。上式也可以写成
勘查技术工程学
式中EX是特征X射线的能量,h为普朗克常数。由上式可见,只要测定出某一能量(或频率)的特征X射线,就能确定相应的化学元素。这一特定能量X射线的照射量率的大小就反映了该元素在物质中的含量。
12.3.1.2 X荧光的激发
(1)激发方式
要激发待测元素原子的X荧光,首要的问题是必须使其原子内层电子轨道上形成空位,这就要求为电子提供大于结合能的能量,以使该电子脱离原子的束缚,成为自由电子。完成这一过程的主要方式如下。
1)电子激发。用高电压下产生的高速电子或核衰变产生的β射线轰击靶材料。这种方式除获得靶物质的特征X射线外,还存在轫致辐射产生的连续谱,造成很强的本底,给测量带来了不便。
2)带正电粒子激发。带正电粒子来自静电加速器产生的高能质子、氘核或其他粒子,以及核衰变产生的α射线。常用的是质子激发,特点是本底极低,这是因为重带电粒子的轫致辐射可忽略不计,因而X荧光分析可获得很低的检出限(测量装置能发现的最小照射量率变化值)。重带电粒子射程很短,所以对带正电粒子激发的X荧光的分析实际上是一种表面分析方法。
3)电磁辐射激发。γ射线、X射线及轫致辐射都可与核产生光电效应,从而使内层电子轨道形成空位,这是最常用的激发方式。
(2)激发源
激发源的种类很多。X射线管可用于电子激发或电磁辐射激发,静电加速器可用于带正电粒子激发或电磁辐射激发,野外工作中常用放射性核素作激发源。例如241Am,57Co是软γ射线源,55Fe、109Cd、238Pu、153Gd是X射线源等。用它们可现场测定元素的种类和含量。
12.3.1.3 X射线在物质中的衰减
X射线和γ射线一样,与物质作用会产生光电效应、康普频散射和电子对效应。单色窄束X射线在物质中的衰减服从指数定律
勘查技术工程学
式中I0和I分别为通过该物质前、后X射线的计数率;μm为质量吸收系数,μm=μ/ρ,μ为吸收系数,ρ为物质密度;dm为面密度(或质量厚度),dm=ρd,d为物质层厚度。
物质透过X射线的能力用透过率η表示,即
勘查技术工程学
显然,透过率η取决于物质的质量吸收系数μm和面密度dm。质量吸收系数随入射X射线能量减小而增长,且其变化是不连续的。例如,当入射X射线能量E0小于吸收限Kab(或Lab)时,μm较小,因而透过率η大;当E0大于Kab(或Lab)时,能激发K层(或L层)电子产生光电效应,μm突然增大,η急剧减小,于是出现图12-16中透过率η在吸收限Kab(或Lab)处突变的现象。利用这一现象可以实现对能量的甄别。
此外,调节物质层厚度d,也可以调整物质的透过率η,使透过率曲线上、下移动。
12.3.1.4 现场X荧光测量方法
X荧光分析所使用的仪器称为X射线荧光仪,其工作原理是,用激发发源产生的带电粒子与靶物质原子作用,使之放出X射线,通过测定特征X射线的能量和强度,就能确定放射性核素所属元素的名称及含量。
X荧光分析可在室内,也可在野外进行。随着X荧光仪器设备及工作方法日臻完善,现场X荧光测量已成为快速评价和验证矿化异常的有效方法。
现场X荧光测量工作主要包括以下内容:调整和检查仪器工作状态,布置测网,测试工作地区岩矿样品,建立工作曲线及室内资料整理等。
测线、测网要依据矿化程度布置,测线应布置在岩、矿露头比较平整的地段,对均匀矿体要加密测线、测点。
现场X荧光测量主要是用闪烁计数器测定 X射线,但它往往不能将 X 射线能量相近的元素区分开来。图 12-14 中实线就是铜、铁二元样品的 K 系 X 射线仪器谱。由于铜和铁的 K 系 X 射线能量相近,它们的谱线重叠,无法区分 Fe K和 Cu K的照射量率。为了解决这个问题,可以选用高分辨率的半导体探测器。它需要低温的工作环境,用于现场测量尚有一定困难。为此,可在试样和探测器间安装某种材料制作的滤片(图12-15),使其吸收限能量略大于被测元素特征 X射线的能量,而小于其余干扰辐射的能量,这样就只有被测元素的X射线能通过滤片被探测器探测到,其余辐射全被滤掉,这种方法称为透过片法。
图12-14 闪烁计数器的能量分辨能力
图12-15 一种典型的激发探测装置
当样品成分复杂或做多元素分析时,则要采用平衡滤片法。选择两种材料组成一对滤片,一片叫透过片,另一片叫吸收片,它们都有自己特定的吸收限。如图12-16所示,实线表示透过片 A 对 X 射线的透过率曲线,虚线表示吸收片 B 对 X 射线的透过率曲线。在它们之间由两个吸收限 K abA和 K abB确定的能量间距ΔE,称为能量通带。选择适当的平衡滤片,使待测元素的特征X射线能量位于 K abA和 K abB之间,这时只需分别测量通过每一滤片后的 X射线照射量率,两者之差就是被测元素的照射量率。显然,通带愈窄,滤片的能量分辨本领愈好。
例如,有一个含Fe、Co、Ni、Cu和Zn的样品,激发时五个元素都发射自己的特征X射线,而我们只测量Cu的Kα线,Cu的Kα线的能量为8.047 keV,Co的吸收限Kab为7.709 keV,Ni的Kab为8.331 keV。取Co和Ni制成的滤片,并使能量通带处于7.709~8.331 keV之间,Cu的Kα线正落入其中,而Co、Ni、Zn的K线不是小于就是大于此通带能量范围,所以透过Co片和Ni片的X射线照射量率之差正好是Cu的Kα射线的照射量率。
图12-16 平衡滤片的特性
工作曲线是表示样品中待测元素含量与特征X射线照射量率之间关系的曲线(图12-17)。在野外现场获得特征X射线照射量率后,即可从工作曲线上查出相应的元素含量。
现场绘制工作曲线有刻槽取样和岩心测量两种方法。刻槽取样法是在有代表性的矿化地段,取5~10处不同含量的露头,每处长约50~100 cm,均匀布置10~20个测点进行X荧光测量,求出平均照射量率差值Δ或平均计数率差值(或平均照射量率或平均计数率)。然后刻
图12-17 工作曲线示意图
槽取样,用化学分析方法获得该处元素平均含量。最后,根据或(或或)与元素含量的关系绘制散点图,用回归分析方法找出二者之间的函数关系,并绘制工作曲线。岩心测量法与刻槽取样法相同,只是测量的对象是岩心而不是露头。
必须指出,待测样品中各元素间的相互影响、样品粒度不均匀、表面不平整等,都会对X荧光测量产生影响,使测量结果出现误差,这就是基体效应。校正基体效应的方法很多,读者可参看有关书籍,不再赘述。
X荧光测量数据经整理后,可绘制X射线荧光照射量率(或计数率)剖面图、剖面平面图、等值线平面图,以及元素含量的剖面及平面图件。
12.3.2 中子活化法
利用核反应可以把许多稳定的核素变成放射
性核素,这个过程称为活化。我们知道,中子引起的核反应可使原子核活化,这就是中子活化。具体地说,中子活化是利用具有一定能量的中子去轰击待测岩石样品,然后测定由核反应生成的放射性核素的核辐射特性(半衰期、射线能量及照射量率),从而实现对样品中所含核素种类和含量的定性和定量分析。
例如,用中子活化法测定金的核反应式为
勘查技术工程学
或记为197Au(n,γ)198Au。经此反应,稳定核素197Au转变为放射性核素198Au,其半衰期为2.696d,放出的一条主要γ射线的能量为411.8 keV,活化核反应截面为98.8×10-28m2。因此可用锗(锂)探测器测量198Au的γ射线照射量率,从而确定样品中是否含金,以及金的含量。元素分析检出限(即与检出限对应的元素含量)可达0.04×10-9。
12.3.2.1 活化分析方程式
设某靶核在活化反应时间(t=0)前的原子核数为N0,则活化反应中放射性核素原子核的生成率为
勘查技术工程学
式中f为中子的通量密度,f=nv;n为中子密度;v为中子速度;σ为靶核对中子的活化反应截面。
新生成的放射性核素同时发生衰变,其衰变率为
勘查技术工程学
式中N为t时刻新生成的放射性核素的原子核数。于是,放射性核素原子核的净增长率为
勘查技术工程学
活化过程中,虽然 N0 在减少,但 N0≫N,故 N0 可视为常数。对(12.3-8)式为一阶非齐次线性微分方程,解之得
勘查技术工程学
由(11.8-1)式和(11.2-5)式可知,放射性核素的活度为
勘查技术工程学
将(12.3-9)式代入,得
勘查技术工程学
根据半衰期与衰变常数的关系,(12.3-11)式可写成
勘查技术工程学
图12-18 放射性子核的积累衰变曲线
(12.3-12)式表明,用中子束活化某靶核时,照射t时刻得到的放射性核素的活度与fσN0成正比,与照射时间t呈指数关系。图12-18为放射性子核的积累衰变曲线,当照射时间为5倍半衰期时,活度A已接近饱和。
活化分析中,总是在停止照射后“冷却”(即衰变)一定时间t′才进行测量。这时放射性核素的活度A′为
勘查技术工程学
靶核数N0可用下式表示
勘查技术工程学
式中:NA为阿伏伽德罗常数,NA=6.022×1023mol-1;θ为放射性核素丰度;m为靶元素的质量;M为靶元素的相对原子量,于是
勘查技术工程学
(12.3-14)式就是中子活化分析最基本的方程式。
实际工作中,由于σ和f不易准确测定,放射性活度A′的测量又比较麻烦,所以中子活化分析求待测靶元素的质量很少用上述绝对测量法,而是用相对测量法。相对测量法是将已知待测元素含量的标准参考物质与未知样品在相同条件下进行照射和测量,由(12.3-14)式得到
勘查技术工程学
式中:A′样和A′标分别为样品和标准参考物质的放射性活度;m样和m标分别为样品和标准参考物质中待测元素的质量。由上两式得到
勘查技术工程学
设γ射线的计数率为I,则它与活度的关系为
勘查技术工程学
式中:Bγ为一次衰变中产生γ光子的几率;εγ为测量系统的探测效率,与被测γ射线能量有关;R为与测量几何条件有关的参数。根据上式,我们还可以得出
勘查技术工程学
式中:I样和I标分别为样品和标准参考物质中待测元素放出的γ射线的计数率,于是(12.3-15)式变为
勘查技术工程学
设样品和标准参考物质中待测元素的质量分数为w样和w标,由于
勘查技术工程学
式中:G样和G标分别为样品和标准参考物质的质量,于是(12.3-18)式变为
勘查技术工程学
这就是相对测量时计算样品中待测元素质量分数的公式。
12.3.2.2 中子源
中子源是能够提供中子的装置,常用的中子源有以下三种类型。
(1)放射性核素中子源
这种中子源品种很多,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辐射体。靶材料大多选用铍,核反应式为9Be(α,n)12C;②自发裂变中子源:主要采用252Cf核的自发裂变,中子产额很高,每毫克252Cf每秒放出2.3×109个中子;③光中子源:这种源利用的是9Be(γ,n)8Be核反应,常用124Sb作为激发(γ,n)反应的γ辐射体。
(2)加速器中子源
加速器是使带电粒子获得较高能量的装置。用加速器产生的质子、氘核、α粒子等去轰击靶核,使之产生发射中子的核反应,就构成了加速器中子源。这类中子源包括:①中子发生器:以氘核作轰击粒子,与靶核发生3H(d,n)4He或2H(d,n)3He核反应产生中子;②电子回旋回速器:用其形成的高速电子轰击高熔点重金属材料制成的旋转靶,产生很强的γ射线束,射向铍制成的二次靶,产生9Be(γ,n)8Be反应,形成快中子束;③直线加速器:产生中子的过程与回旋回速器类似,只是电子能量更高,可获得更强的中子束。
(3)反应堆中子源
这是中子活化分析应用最广的中子源,产生的中子能量是连续的,能量从0.001 eV到几千万电子伏。
12.3.2.3 中子活化分析步骤
图12-19 山东周店金矿一测线综合剖面图
①制备样品和标准参考物质。样品用土壤或岩、矿石标本等制备,制备和保存过程中应防止污染。标准参考物质在国际和国家标准部门公布的物质中选取,其中待测元素的化学状态和含量应与样品相近。②将样品和标准参考物质放在中子源中经受相同通量的中子照射。③用各种方法进行放射化学分离,剔除干扰放射性核素。④用核探测器测量样品和标准参考物质的核辐射。⑤用计算机处理数据,计算待测元素的含量。
12.3.2.4 中子活化方法的应用及实例
中子活化法测量微量元素具有分析检出限高(达10-6~10-11)、测量时不破坏样品,不受元素在物质中的化学状态的影响等优点。
图12-19是山东某金矿体的综合剖面。该金矿处在一主干断裂下盘的伴生断裂带上。矿区广泛出露印支期玲珑花岗岩,含矿蚀变带长约1000 m,金矿体长300 m,厚1~2 m,赋存于蚀变带中,与矿体对应最好。