γ射線檢測中子射線檢測

1、射線產(chǎn)生機理：放射性同位素發(fā)生衰變或衰變之后，在激發(fā)態(tài)向穩(wěn)定態(tài)躍遷過程中輻射出的電磁波。躍遷是核內(nèi)能級之間的躍遷。Co-60 Cs-137Ir-192Tm-170Se-751）一種放射性同位素可能放出多種能量的射線2） 射線的能譜為線狀譜取決于放射性同位素的活度。活度是描述放射性同位素不穩(wěn)定程度的量，表示單位時間內(nèi)核發(fā)生的衰變數(shù)，單位是貝可（Bq),1Bq表示1s 的時間內(nèi)有1個原子核發(fā)生衰變。1Ci=3.7 1010Bq射線機用放射性同位素作為射線源輻射射線。它與X射線機的一個重要區(qū)別： 射線源始終都在不斷地輻射射線，而X射線機僅僅在開機并加上高壓后才產(chǎn)生X射線。射線機的基本結(jié)構(gòu)：源組件（

2、射線源），源容器（主機體），輸源管，驅(qū)動機構(gòu)，附件。由射線源，外殼，原辮子，屏蔽桿構(gòu)成。 射線源密封在外殼中。外殼由內(nèi)到外兩層構(gòu)成，內(nèi)層是鋁殼，外層一般由不銹鋼制作。將一定形狀和尺寸的放射性同位素密封在外殼中，防止放射性同位素散失輸源管是一種軟管，它由金屬編織的軟管和塑料管構(gòu)成。在使用時它的一端與源容器連接，另一端與定向架連接，定向架固定在曝光位置， 射線源沿輸源管送到預定的曝光位置。源容器是射線源的存儲裝置。在不曝光時射線源被收回置于源容器中，為了減少射線輻射的外泄，源容器內(nèi)部裝備了屏蔽材料，近年來主要采用貧化鈾代替鉛作為屏蔽材料。由一套控制部件，控制導管，驅(qū)動部件構(gòu)成，在使用時它與源容器連

3、接，用來送出和收回射線源，其行程記錄裝置可以指示射線源所處的位置。射線源射線源Co60Ir192Se75Tm170能量/MeV1.17，1.330.30，0.31，0.47，0.600.13，0.260.052，0.084半衰期5.3a74d120d128d等效能量1.25MeV400KeV217KeV84KeV適宜厚度(鋼)/mm40200201001040=5常用常用射線源的特性射線源的特性射線源的放射性活度隨著時間不斷地減少，也就是強度在不斷變化。這種情況即使使用同一射線機，透照同一工件，如果相隔了一段時間，也必須重新選取透照所需的時間。不管是否使用，射線源的可使用時間一直都在不斷減少。

4、射線機與X射線機比較具有設備簡單，便于操作，不用水電等特點，因而它便于在高空，水下，野外等場所工作。中子穿過物質(zhì)時主要是與物質(zhì)的原子核發(fā)生作用，與核外電子幾乎沒有作用。中子的吸收概率主要決定與核的性質(zhì)。與X射線 射線不同，物質(zhì)與中子相互作用對其的吸收和衰減不隨原子序數(shù)的增大而增大。原子序數(shù)相鄰的兩種元素對中子的吸收可能相差殊 。衰減 系數(shù)大小是由該元素的中子截面決定的。 部分元素對熱中子的質(zhì)量吸收系數(shù) 元素元素氫氫硼硼鋁鋁鐵鐵鎘鎘鉛鉛鈾鈾吸收系數(shù)48.512.10.0360.14111.2810.0340.033強度：中子源單位時間內(nèi)發(fā)射出來的中子數(shù)目，對于每次核反應釋放一個中子的過程，中子強

5、度等于單位時間內(nèi)靶物質(zhì)中發(fā)生的核反應數(shù)。能量：和中子的速度有關(guān)。0.1MeV以上稱為快中子，1keV以下稱慢中子，之間的為中能中子。10-2eV左右的中子相當于分子原子晶格處于熱運動平衡的能量，所以又叫熱中子。 中子類型中子類型能量范圍能量范圍適用范圍適用范圍冷中子0.01eV當能量低于布拉格極限時，材料中的散射減少熱中子0.010.5eV對材料具有良好的鑒別能力超熱中子0.5104eV熱中子不能充分穿透的工件可采用超熱中子諧振中子1100eV對特定材料有優(yōu)異的鑒別能力快中子10320106eV對材料無鑒別能力檢測原理：中子源發(fā)生的中子束射向被檢測的物體，由于物體的吸收和散射，中子的能量被衰減

6、，衰減的程度取決于物體的成分，穿過物體的中子束被影像記錄儀所接收而形成物體的射線照片。中子射線檢測設備：中子源，減速器，準直器，記錄設備。同位素中子源加速器中子源 反應堆中子源中子管式中子源：加速器中子源的另一種形式，體積小，可用作移動式中子檢測裝置。產(chǎn)生快中子，通過慢化劑變成熱中子產(chǎn)生熱中子直接用于探傷加速器中子源：帶電粒子加速，進行多次核反應，便可以產(chǎn)生中子。放射性源：其中自發(fā)裂變的锎252是用于中子射線最具有吸引力的同位素源，它的本底射線很低，足以允許采用直接射線曝光檢測。核反應堆：實際上中子射線檢測所用原主要是核反應堆。 1）反應堆富產(chǎn)中子源 2）反應堆射線束包含的熱中子很豐富 3）中子射線是許多反應堆運行的副產(chǎn)品 4）反應堆中子射線源可長期安全運行慢化能力：慢化劑的 單位行程內(nèi)中子能量的對數(shù)平均降低量。減速比：慢化能力與宏觀吸收截面之比。 慢化劑特性慢化劑慢化劑慢化能力慢化能力/cm-1減速比減速比慢化劑慢化劑慢化能力慢化能力/cm-1減速比減速比水與其他含氫物質(zhì)1.5360鈹0.16135重水0.186000-20000石墨0.063175用鋁或不銹鋼等材料制成，是一個雙層壁的圓筒，兩壁間填充了強烈吸收熱中子的物質(zhì)（硼及硼的化合物或水泥），熱中子通過準直器后，其能量減少了1%。中子本身幾乎不