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辐照技术

辐射加工技术说明

源于:辐照服务中心 时间:2017-09-06 浏览量:649 次

辐射加工技术

什么是伽马射线?
γ射线是一种由放射性同位素转化而产生的波长很短的电磁波。伽马射线与物质的相互作用有三种类型:(1)光电效应;(2)康普顿吴有勋效应;(3)电子对效应。1887年赫兹首次发现光电效应。1905年,爱因斯坦用量子理论解释了光电效应。光具有波和粒子的二重性,所以可以称之为光子。当光照射到金属表面时,光子会与金属中的电子发生碰撞。电子可以吸收光子,获得光子能量,增加动能,从金属表面逃逸,并具有一定的逃逸速度。逃逸电子可以在实验中测量出来

康普顿/吴的效应

在X射线实验中,康普顿等将单色X射线投射到石墨上,发现沿不同方向散射的X射线包含两个不同的波长分量:一个波长与入射X射线波长相同;另一个波长比入射X射线波长长,波长的变化与散射角有关。康普顿等人用光量子理论解释了这一现象。在轻原子中,电子与原子核没有很强的结合,因此与具有更高能量(如能量大于0.2MeV)的光子相比,它可以被认为是自由的。当光子注入材料时,它与电子发生碰撞,并将部分能量传递给电子,从而增加了电子的动能,康普顿-吴有勋效应是能量为0.2-2mev的光子通过材料时能量损失的主要方式之一。当光子能量较低时,能量损失主要是电离吸收

电子对效应

当高能伽马光子经过原子核附近时,在原子核的库仑场作用下,y光子将转化为正负电子对,满足电荷守恒。这个过程称为电子对产生过程。光子的电子对效应满足能量守恒。一部分光子能量转化为正负电子对的静质量,一部分光子能量转化为原子核或电子的反冲能,在电子对产生的过程中,原子核提供强大的库仑场,吸收光子的动量,所以整个过程的动量守恒。CO源的y射线平均能量为1.25mev。水和有机成分的原子序数相对较低。因此,当co射线与低原子序数物质相互作用时,co源的原子序数较低,主要发生康普顿-吴有勋效应。在这个过程中,中能y光子与原子的外层电子碰撞,形成反冲电子和散射光子。反冲电子在物质中高速运动,电离辐射与物质的相互作用首先产生激发的分子和离子,然后通过所谓的二次过程重新分配,形成自由基或稳定的产物

放射性核素

放射性核素常见的γ射线源有Co60和Cs137。目前工业上应用最广泛的是共源。Co核衰变过程中产生1.17mev和1.33mev两种y射线,半衰期为5.25年,月放射性下降约10%,辐射源需要经常补充和更新,因此不必像Co源那样经常更换源。由于3CS源具有辐射利用率低、易造成放射性污染等缺点,在工业上没有CO源那么受欢迎。伽马射线具有可靠性高、制造简单、穿透能力强等优点。目前,用于工业处理的大型γ源的地位已经确立

加速器

加速器是一种利用电磁场加速带电粒子以获得高能射线的装置。与伽马辐射源相比,它具有产量高、能量利用率高、可控性好等优点。然而,加速器产生的带电粒子束的穿透能力弱于y射线。然而,从长远发展来看,加速器作为主要的辐射源是未来发展的趋势,目前其高昂的价格限制了其在工业上的应用。

分布地域

黑龙江、河北、陕西、山西、山东、河南、江苏、四川、湖北、安徽、浙江、湖南、广西、广东、浙江、福建等地区。