re辐射测量方法

Ⅰ 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

Ⅱ 放射性测量方法

放射性测量方法按放射源不同可分为两大类:一类是天然放射性方法，主要有γ测量法、α测量法等;另一类是人工放射性方法，主要有X射线荧光法、中子法等。表7.1给出了几种放射性测量方法的简单对比。

7.1.2.1 γ测量

γ测量法是利用辐射仪或能谱仪测量地表岩石或覆盖层中放射性核素产生的γ射线，根据射线能量的不同判别不同的放射性元素，而根据活度的不同确定元素的含量。γ测量可分为航空γ测量、汽车γ测量、地面(步行)γ测量和γ测井，其物理基础都是相同的。

根据所记录的γ射线能量范围的不同，γ测量可分为γ总量测量和γ能谱测量。

(1)γ总量测量

γ总量测量简称γ测量，它探测的是超过某一能量阈值的铀、钍、钾等的γ射线的总活度。γ总量测量常用的仪器是γ闪烁辐射仪，它的主要部分是闪烁计数器。闪烁体被入射的γ射线照射时会产生光子，光子经光电倍增管转换后，成为电信号输出，由此可记录γ射线的活度。γ辐射仪测到的γ射线是测点附近岩石、土壤的γ辐射、宇宙射线的贡献以及仪器本身的辐射及其他因素的贡献三项之和，其中后两项为γ辐射仪自然底数(或称本底)。要定期测定仪器的自然底数，以便求出与岩石、土壤有关的γ辐射。岩石中正常含量的放射性核素所产生的γ射线活度称为正常底数或背景值，各种岩石有不同的正常底数，可以按统计方法求取，作为正常场值。

表7.1 几种放射性法的简单对比

续表

(2)γ能谱测量

γ能谱测量记录的是特征谱段的γ射线，可区分出铀、钍、钾等天然放射性元素和铯－137、铯－134、钴－60等人工放射性同位素的γ辐射。其基本原理是不同放射性核素辐射出的γ射线能量是不同的，铀系、钍系、钾－40和人工放射性同位素的γ射线能谱存在着一定的差异，利用这种差异选择几个合适的谱段作能谱测量，能推算出介质中的铀、钍、钾和其他放射性同位素的含量。

为了推算出岩石中铀、钍、钾的含量，通常选择三个能谱段，即第一道:1.3～1.6MeV;第二道:1.6～2.0MeV;第三道:2.0～2.9MeV。每一测量道的谱段范围称为道宽。由于第一道对应⁴⁰K的γ射线能谱，第二道、第三道则分别主要反映铀系中的²¹⁴Bi和钍系中的²⁰⁸Tl的贡献，故常把第一、二、三道分别称为钾道、铀道和钍道。但是，钾道既记录了⁴⁰K的贡献，又包含有铀、钍的贡献。同样，铀道中也包含钍的贡献。当进行环境测量时往往增设¹³⁷Cs，¹³⁴Cs，⁶⁰Co等道。

γ能谱测量可以得到γ射线的总计数，铀、钍、钾含量和它们的比值(U/Th，U/K，Th/K)等数据，是一种多参数、高效率的放射性测量方法。

7.1.2.2 射气测量

射气测量是用射气仪测量土壤中放射性气体浓度的一种瞬时测氡的放射性方法。目的是发现浮土覆盖下的铀、钍矿体，圈定构造带或破碎带，划分岩层的接触界限。

射气测量的对象是²²²Rn，²²⁰Rn，²¹⁹Rn。氡放出的α射线穿透能力虽然很弱(一张纸即可挡住)，但它的运移能力却很强。氡所到之处能有α辐射，用α辐射仪可方便测定。²²²Rn，²²⁰Rn的半衰期分别为3.8d和56s，前者衰变较后者慢得多，以此可加以区分。

工作时，先在测点位置打取气孔，深约0.5～1m，再将取气器埋入孔中，用气筒把土壤中的氡吸入到仪器里，进行测量。测量完毕，应将仪器中的气体排掉，以免氡气污染仪器。

7.1.2.3 Po－210测量

Po－210法，也写作²¹⁰Po法或钋法，它是一种累积法测氡技术。²¹⁰Po法是在野外采取土样或岩样。用电化学处理的方法把样品中的放射性核素²¹⁰Po置换到铜、银、镍等金属片上，再用α辐射仪测量置换在金属片上的²¹⁰Po放出来的α射线，确定²¹⁰Po的异常，用来发现深部铀矿，寻找构造破碎带，或解决环境与工程地质问题。

直接测氡，易受种种因素的影响，结果变化较大。测量²¹⁰Pb能较好地反映当地²²²Rn的平均情况。²¹⁰Po是一弱辐射体，不易测量，但其后²¹⁰Bi(半衰期5d)的子体²¹⁰Po却有辐射较强的α辐射，半衰期长(138.4d)。因此，测²¹⁰Po即可了解²¹⁰Pb的情况，并较好地反映²²²Rn的分布规律。²¹⁰Po是²²²Rn的子体，沿有钍的贡献。这是和γ测量、射气测量、α径迹测量的不同之处。只测量²¹⁰Po的α射线，而测不到Po的其他同位素放出的α射线，是因为它们的半衰期不同的缘故。

7.1.2.4 活性炭测量

活性炭法也是一种累积法测氡技术，灵敏度高，效率亦高，而技术简单且成本低，能区分²²²Rn和²²⁰Rn，适用于覆盖较厚，气候干旱，贮气条件差的荒漠地区。探测深部铀矿或解决其他有关地质问题。

活性炭测量的原理是在静态条件下，干燥的活性炭对氡有极强的吸附能力，并在一定情况下保持正比关系。因此，把装有活性炭的取样器埋在土壤里，活性炭中丰富的孔隙便能强烈地吸附土壤中的氡。一定时间后取出活性炭，测定其放射性，便可以了解该测点氡的情况，以此发现异常。

埋置活性炭之前，先在室内把活性炭装在取样器里，并稍加密封，以免吸附大气中的氡。活性炭颗粒直径约为0.4～3mm。每个取样器里的活性炭重约数克至数十克，理置时间约为数小时至数十小时，一般为5d。时间可由实验确定最佳值，埋置时间短，类似射气测量;埋置时间长，类似径迹测量，但径迹测量除有氡的作用外，其他α辐射体也会有贡献。活性炭测量只有氡的效果。也有把活性炭放在地面上来吸附氡的测量方法。

为了测量活性炭吸附的氡，可采取不同方法:①测量氡子体放出的γ射线;②测量氡及其子体放出的α射线。

7.1.2.5 热释光法

工作时，把热释光探测器埋在地下，使其接受α，β，γ射线的照射，热释光探测器将吸收它们的能量。一定时间后，取出探测器，送到实验室，用专门的热释光测量仪器加热热释光探测器，记录下相应的温度和光强。探测器所受辐射越多，其发光强度愈强。测定有关结果即可了解测点的辐射水平及放射性元素的分布情况，进而解决不同的地质问题。

自然界的矿物3/4以上有热释光现象。常温条件下，矿物接受辐射获得的能量，是能长期积累并保存下来的。只有当矿物受热到一定程度，贮存的能量才能以光的形式释放出来。根据矿物样品的发光曲线，可以推算该矿物过去接受辐射的情况、温度的情况等。

7.1.2.6 α测量法

α测量法是指通过测量氡及其衰变子体产生的α粒子的数量来寻找放射性目标体，以解决环境与工程问题的一类放射性测量方法。氡同位素及其衰变产物的α辐射是氡气测量的主要物理基础。

工程和环境调查中用得较多有α径迹测量和α卡测量方法。

(1)α径迹测量法

当α粒子射入绝缘体时，在其路径上因辐射损伤会产生细微的痕迹，称为潜迹(仅几纳米)。潜迹只有用电子显微镜才能看到。若把这种受过辐射损伤的材料浸泡在强酸或强碱里，潜迹便会蚀刻扩大，当其直径为微米量级时，用一般光学显微镜即可观察到辐射粒子的径迹。能产生径迹的绝缘固体材料称为固体径迹探测器。α径迹测量就是利用固体径迹探测器探测径迹的氡气测量方法。

在工作地区取得大量α径迹数据后，可利用统计方法确定该地区的径迹底数，并据此划分出正常场、偏高场、高场和异常场。径迹密度大于底数加一倍均方差者为偏高场，加二倍均方差者为高场、加三倍均方差者为异常场。

(2)α卡法

α卡法是一种短期累积测氡的方法。α卡是用对氡的衰变子体(²¹⁸₈₄Po和214₈₄Po等)具有强吸附力的材料(聚酯镀铝薄膜或自身带静电的过氯乙烯细纤维)制成的卡片，埋于土壤中，使其聚集氡子体的沉淀物，一定时间后取出卡片，立即用α辐射仪测量卡片上的α辐射，借此测定氡的浓度。由于测量的是卡片上收集的放射性核素辐射出的α射线，所以把卡片称作α卡，有关的方法就称为α卡法。如果把卡片做成杯状，则称为α杯法，其工作原理与α卡法相同。

7.1.2.7 γ－γ法

γ－γ法是一种人工放射性法，它是利用γ射线与物质作用产生的一些效应来解决有关地质问题，常用来测定岩石、土壤的密度或岩性。

γ－γ法测定密度的原理是当γ射线通过介质时会发生康普顿效应、光电效应等过程。若γ射线的照射量率I₀;γ射线穿过物质后，探测器接受到的数值为I，则I和I₀之间有一复杂的关系。即I=I₀·f(ρ，d，Z，E₀)，其中ρ为介质的密度，d为γ源与探测器间的距离，Z为介质的原子序数，E₀为入射γ射线能量。

在已知条件下做好量板，给出I/I₀与ρ，d的关系曲线。在野外测出I/I₀后，即可根据量板查出相应的密度值ρ。

7.1.2.8 X荧光测量

X射线荧光测量，也称X荧光测量，是一种人工放射性方法，用来测定介质所含元素的种类和含量。其工作原理是利用人工放射性同位素放出的X射线去激活岩石矿物或土壤中的待测元素，使之产生特征X射线(荧光)。测量这些特征X射线的能量便可以确定样品中元素的种类，根据特征X射线的照射量率可测定该元素之含量。由于不同原子序数的元素放出的特征X射线能量不同，因而可以根据其能量峰来区分不同的元素，根据其强度来确定元素含量，且可实现一次多元素测量。

根据激发源的不同，X荧光测量可分为电子激发X荧光分析、带电粒子激发X荧光分析、电磁辐射激发X荧光分析。

X荧光测量可在现场测量，具有快速、工效高、成本低的特点。

7.1.2.9活化法

活化分析是指用中子、带电粒子、γ射线等与样品中所含核素发生核反应，使后者成为放射性核素(即将样品活化)，然后测量此放射性核素的衰变特性(半衰期、射线能量、射线的强弱等)，用以确定待测样品所含核素的种类及含量的分析技术。

若被分析样品中某元素的一种稳定同位素X射线作用后转化成放射性核素Y，则称X核素被活化。活化分析就是通过测量标识射线能量、核素衰变常数、标识射线的放射性活度等数据来判断X的存在并确定其含量。

能否进行活化分析以确定X核素存在与否，并作定量测量，关键在于:①X核素经某种射线照射后能否被活化，并具有足够的放射性活度;②生成的Y核素是否具有适于测量的衰变特性，以利精确的放射性测量。

活化分析可分为中子活化分析、带电粒子活化分析、光子活化分析等。

(1)中子活化分析

根据能量不同，中于可分为热中子、快中子等。热中子同原子核相互作用主要是俘获反应，反应截面比快中子大几个量级。反应堆的热中子注量率一般比快中子的大几个量级，因此热中子活化分析更适应于痕量元素的分析。

(2)带电粒子活化分析

常用的带电粒子有质子、α粒子、氘核、氚核等，也有重粒子。

带电粒子活化分析常用于轻元素，如硅、锗、硼、碳、氮、氧等的分析。

(3)光子活化分析

常用电子直线加速器产生的高能轫致辐射来活化样品。

Ⅲ 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K_ab、L_ab、M_ab等。当激发能量E₀＞K_ab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＞L_ab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K_α1、K_α2线，M、N层各亚层电子跃迁到K层时形成的K_β1、K_β2、K_β3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

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式中a、b是与谱线特征有关的常数。上式也可以写成

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式中E_X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

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式中I₀和I分别为通过该物质前、后X射线的计数率；μ_m为质量吸收系数，μ_m=μ／ρ，μ为吸收系数，ρ为物质密度；d_m为面密度（或质量厚度），d_m=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

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显然，透过率η取决于物质的质量吸收系数μ_m和面密度d_m。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K_ab（或L_ab）时，μ_m较小，因而透过率η大；当E₀大于K_ab（或L_ab）时，能激发K层（或L层）电子产生光电效应，μ_m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K_ab（或L_ab）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K_α线，Cu的K_α线的能量为8.047 keV，Co的吸收限K_ab为7.709 keV，Ni的K_ab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K_α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K_α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

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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

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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

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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

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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

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由（11.8-1）式和（11.2-5）式可知，放射性核素的活度为

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将（12.3-9）式代入，得

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根据半衰期与衰变常数的关系，（12.3-11）式可写成

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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

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靶核数N₀可用下式表示

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式中：N_A为阿伏伽德罗常数，N_A=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

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（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

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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

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设γ射线的计数率为I，则它与活度的关系为

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式中：B_γ为一次衰变中产生γ光子的几率；ε_γ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

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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

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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

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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

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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²⁵²C_f核的自发裂变，中子产额很高，每毫克²⁵²C_f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。

Ⅳ 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

Ⅳ 电磁辐射检测方式

1、般使用场强仪（电场和磁场）和频谱分析仪来测试。

2、电磁辐射又称电子烟雾，是由空间共同移送的电能量和磁能量所组成，而该能量是由电荷 移动所产生。举例说，正在发射讯号的射频天线所发出的移动电荷，便会产生电磁能量。电磁"频谱"包括形形色色的电磁辐射，从极低频的电磁辐射至极高频的电磁辐射。两者之间还有无线电波、微波、红外线、可见光和 紫外光等。电磁频谱中射频部分的一 般定义，是指频率约由3千赫至300吉赫 的辐射。有些电磁辐射对人体有一定的影响。
3、电场和磁场的交互变化产生的电磁波，电磁波向空中发射或泄露的现象，叫电磁辐射。电磁辐射是以一种看不见、摸不着的特殊形态存在的物质。人类生存的地球本身就是一个大磁场，它表面的热辐射和雷电都可产生电磁辐射，太阳及其他星球也从外层空间原原不断地产生电磁辐射。围绕在人类身边的天然磁场、太阳光、家用电器等都会发出强度不同的辐射。

Ⅵ 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]

Ⅶ 辐射温度计的测量方法

辐射测温法包括亮度法（光学高温计）、辐射法（辐射高温计）和比色法（比色温度计）。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。只有对黑体（吸收全部辐射并不反射光的物体）所测温度才是真实温度。如欲测定物体的真实温度，则必须进行材料表面发射率的修正。对于固体表面温度自动测量和控制，可以采用附加的反射镜使与被测表面一起组成黑体空腔。附加辐射的影响能提高被测表面的有效辐射和有效发射系数。利用有效发射系数通过仪表对实测温度进行相应的修正，最终可得到被测表面的真实温度。最为典型的附加反射镜是半球反射镜。至于气体和液体介质真实温度的辐射测量，则可以用插入耐热材料管至一定深度以形成黑体空腔的方法。通过计算求出与介质达到热平衡后的圆筒空腔的有效发射系数。在自动测量和控制中就可以用此值对所测腔底温度（即介质温度）进行修正而得到介质的真实温度。