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(1)靶子物的选择与处理:
A选择适合的靶子物化学形态:
靶子元素含量尽量高、靶子元素的化学纯度要高、靶子物辐照后易于处理并转化为所需的化学形态、堆内辐照时靶件的稳定性(化学稳定性、热稳定性、辐照稳定性)好。
B尽可能采用高丰度的靶子元素作为靶子物:
如采用天然或低丰度的靶子元素作靶,某些核素要发生两次中子俘获才能生产。
(2)靶子物的结构设计及制备:
靶件的结构设计包括靶筒结构设计、靶芯的结构(靶子物的形态)及其在靶筒内的分布方式设计。
靶件需要根据反应堆所能提供的辐照孔道的参数(孔道尺寸、中子类型及中子注量率分布)、靶件装量及发热量、靶件辐照管道冷却方式以及靶件出入堆的抓取工具等条件设计,以保证辐照时靶件及反应堆的安全。
(3)辐照靶件的焊封:
辐照靶件必须具有良好的密封性,以保证同位素靶件在反应堆辐照过程中不发生放射性物质泄漏。
(4)辐照靶件的质量控制:
靶件需要经过靶件密封性检测、表面污染等检测合格后才能入堆辐照。
可采用的办法有工业CT、中子照相技术、γ谱仪测量等进行无损检测!
2—4几种99Mo-99mTc发生器制备方法比较?
1.裂变型99Mo-99mTc发生器制备:
A.柱填料的预处理柱填料主要为三氧化二铝。
装柱后,采用低酸度的HCl溶液对柱填料进行洗涤,以尽可能除去非常细小的三氧化二铝。
B.柱填料装柱:
采用湿法装柱。
由于酸性条件下氧化铝表面带正电荷,它能吸附呈负电的钼酸根,所以装柱时酸度控制在pH=2~3左右。
C.裂变99Mo料液上柱及预淋洗:
采用加压或负压方式将一定量的裂变99Mo加入色谱柱内。
然后用0.9%的生理盐水预淋洗,检验发生器管路是否通畅。
2.凝胶型99Mo-99mTc发生器制备:
凝胶型99Mo-99mTc发生器也是一种色层发生器。
它是将堆照后的MoO3溶解后,与ZrOCl2溶液反应,生成化学性质稳定的钼酸锆酰沉淀(ZrOMoO4),然后经过滤、低温干燥、粉碎、筛分等过程制成凝胶型99Mo-99mTc发生器柱填料。
在用生理盐水洗涤时,99mTc被洗涤下来,而99Mo仍以钼酸锆酰形式保持在发生器柱内。
加速器的组成?
加速器主要由三个部分组成:
1.离子源 用于提供所需加速的电子、正电子、质子、反质子以及重离子等粒子;
2.真空加速系统 该系统中有一定形态的加速电场,为了使粒子在不受空气分子散射的条件下加速,整个系统放在真空度极高的真空室内;
3.导引、聚焦系统 用一定形态的电磁场来引导并约束被加速的粒子束,使之沿预定轨道接受电场的加速。
加速器产生核素的反应类型?
加速器生产放射性核素中发生的主要核反应有:
采用α粒子引发的核反应、氘核引发核反应、质子核反应、3He引起的核反应等。
采用α粒子引发的核反应有(α,n)、(α,p)、(α,2n)等。
氘核反应有(d,n)、(d,2n)、(d,α)反应。
质子引发的(p,n)反应是加速器生产放射性核素的主要核反应,
3He引起的核反应有(3He,n)、(3He,2n)、(3He,p)等。
加速器产生放射性核素的特点?
1.带电粒子核反应的库仑势垒高,适于制备轻元素的放射性核素如11C、13N、15O和18F等。
2.加速器生产核素时,入射粒子是带电粒子,所生成的放射性核素都是贫中子的核素。
3.加速器生产的放射性核素,一般与靶核不是同一元素,故易于用化学分离,制得高比活度或无载体的放射性核素。
放射性核素发生器基本原理?
放射性核素发生器,是利用母体与子体核素的半衰期和它们的物理、化学等性质上差异,采用各种物理、化学手段将不断生成的子体核素从母体核素中分离出来的装置。
1、什么示放射性示踪技术,有哪几种示踪方式
定义:
应用放射性同位素对普通原子或分子加以标记,利用高灵敏,无干扰的放射性测量技术研究被标记物所显示的性质和运动规律,揭示用其他方法不能分辨的内在联系,此技术称放射性同位素示踪技术。
有三种示踪方式:
1)用示踪原子标记待研究的物质,追踪其化学变化或在有机体内的运动规律。
2)将示踪原子与待研究物质完全混合。
3)将示踪原子加入待研究对象中,然后跟踪。
3、试述反应堆的分类?
按能谱分有:
由热能中子和快速中子引起裂变的热堆和快堆;
按冷却剂分有:
轻水堆,即普通水堆(又分为压水堆和沸水堆)、重水堆、气冷堆和钠冷堆。
按用途分有:
(1)研究试验堆:
是用来研究中子特性,利用中子对物理学、生物学、辐照防护学以及材料学等方面进行研究;
(2)生产堆,主要是生产新的易裂变的材料铀-233、钚-239;
(3)动力堆,利用核裂变所产生的热能广泛用于舰船的推进动力和核能发电。
第三章
3—1请描述X射线荧光分析的基本原理?
1.X射线的本质与特点:
X射线(次级X射线荧光)是在原子核周围,由电子或其它粒子轰击内层轨道电子,并使之脱离原子而形成电子空位,在邻近壳层电子补充空位时,其剩余能量释放后产生的高频电磁波,具有波动性;
波长为:
0.13~0.48Å
2.X射线荧光的产生与莫塞莱定律:
其一,高能粒子与原子发生碰撞并从中驱逐一个
内层电子,出现一个电子空位,此时原子处于受激态。
二,经过10-12~10-14s,外层电子向内跃迁,填补内层电子空位,同时放出X射线。
每个谱系的X射线能量的平方根与原子序数Z之间存在着以下简单的线性关系:
3.俄歇效应与荧光产额:
X射线荧光产生过程中,若产生特征X射线的能量大于原子某外层电子的结合能时,则有可能将能量传递给原子本身的外层电子,使之成为自由电子,而不再发射特征X射线。
这一物理过程称为俄歇效应,相应的电子称为俄歇电子,俄歇电子的动能为特征X射线的能量与该外层电子结合能之差。
3—2利用X荧光分析方法进行样品分析时,对样品有哪些具体要求?
标准样品的主要要求
1)待测元素含量准确可靠。
2)具有多个含量不同的标样系列。
3)化学组成和物理性质与待测样品一致。
4)物理,化学性质稳定,便于长期保存和使用。
3—3中子活化分析的原理是什么?
用中子照射样品,使待测核素发生核反应,产生放射性核素,测定其放射性活度、射线能谱和半衰期根据活化反应截面、中子通量等,确定被测样品的元素成分和含量的分析方法。
3—4中子衍射的原理和特点是什么?
两种活化分析方法的比较?
什么是放射性同位素示踪技术?
在被研究的样品中加入示踪剂,然后通过测量示踪剂的位置和数量,追踪被测样品内部示踪原子放射性水平的变化及其活动情况,显示被研究样品的运动和变化规律的分析技术。
第四章
“老三计”指什么?
各自原理是什么?
料位计、密度计、厚度计
1.核辐射穿透式厚度计
对β射线:
对γ射线:
仅对窄束单能射线适用,对宽束和多能射线需修正。
2.核反射式厚度计
1、基本原理(β射线)
Ip0-由非常厚的散射体反射出的反散射线强度
x-被测物厚度
Ip-反散射强度
k-决定于辐射能量的常数,可由下式确定:
对于γ射线:
核辐射式密度计
1、γ穿透式密度计
核辐射式物位计
1)利用辐射源和探测器间距离的变化测量物位
2)利用物质对射线的吸收程度测量物位
常用仪表根据工作原理分类?
1)电离效应
Ø
α、β静电消除器,
α、β烟雾报警器,
α放射性避雷针。
2)吸收效应
α透射式厚度计,气体压力计,密度计,
β同位素透射仪表,
γ密度,料位及称重。
3)散射效应
β同位素反散射仪表,
γ测井,
n测井及水分计
8、火灾报警器的原理?
原理:
放射性同位素的原子核在无外界作用下能自发地发生衰变,变成另一种原子核,同时放出α射线、β射线或γ射线等。
前两种射线都带电,并且具有较高的能量,所以能将空气电离成正负离子而逐渐消耗自身的能。
由于烟雾进入电离空间时,吸附了某些离子,使离子迁移速度明显变慢。
据此,就可以做成离子感烟探头。
离子感烟探头与控制电器装置相配合,构成了火灾自动报警仪器。
2、放射性示踪剂的选择要考虑哪些因素?
(1)放射性半衰期
(2)放射性比活度
(3)辐射类型和能量
(4)放射性核素的纯度
(5)放射性核素的毒性
(6)示踪剂的生物半衰期
2、中子探测的主要方法有哪些?
反应法:
产生带电粒子,对物质产生电离;
核反冲法:
中子与核弹性碰撞,反冲核能量耗于电离;
核裂变法:
裂变碎片能量耗于电离,产生脉冲;
激活探测法:
中子照射物质,使其部分变为放射性元素。
3、什么是(n,γ)中子活化分析,分哪几步?
用中子照射稳定核素,稳定核素吸收中子变成放射性核素,发射γ射线,测量γ射线的能量和强度可以得知原来稳定核素的元素名称和含量。
步骤:
1)样品2)辐照3)放射性测量4)结果评价
4、中子活化的中子源主
(2)带电粒子活化分析
1、什么叫带电粒子活化分析?
具有一定能量的带电粒子于物质中的原子核发生核反应时,如果反应的剩余核是放射性核素,则测量这放射性核素的半衰期和活度,就可以确定样品中被分析元素的种类和含量。
这种元素分析方法称为带电粒子活化分析(记为CPAA)。
3、X射线荧光分析根据激发源的不同,可分成哪几类?
(1)带电粒子激发X荧光分析
(2)电磁辐射激发X荧光分析
(3)电子激发X荧光分析
核效应分析
(1)―穆斯鲍尔效应分析
1、穆斯鲍尔效应常见的应用方面有哪些?
核物理;
固体物理;
化学领域;
生物领域;
考古,环境
2、穆斯鲍尔实验设备一般应包括哪几部分?
答:
(1)穆斯堡尔源
(2)驱动系统
(3)吸收体
(4)探测器和其他附属设备
核效应分析
(2)―正电子湮没技术
7、正电子湮灭技术的应用有哪些?
1、正电子湮灭技术现在已发展成为物理学家、冶金学家、生物学家和医生们的得力研究工具之一。
2、被研究的物质形态及其发展,包括金属、离子化合物、共价绝缘体化合物,半导体的高分子化合物,也包括固体的单晶、多晶、非晶体、液晶和生物膜等等。
3、正电子与物质相互作用,对于电子非常敏感,可用来研究物质结构方面的问题,如空位、空位团、位错以及微空洞和多种色心等原子尺度范围的缺陷。
4、由于慢正电子的入射动能很低,这项技术可用来研究固体纯真表面的电子态和结构缺陷,已成为表面物理学的一种重要研究手段。
5、医生们应用放射性正电子同位素,对药物作用于人体的过程予以示踪,一旦药物到达某一器官,探测湮灭产生的两条γ射线就能准确地被查出。
超灵敏质谱分析
1、MS:
AMS:
加速器质谱分析
1、EI源的特点?
电离效率高,灵敏度高;
应用最广,标准质谱图基本都是采用EI源得到的;
稳定,操作方便,电子流强度可精密控制;
结构简单,控温方便;
2、离子源分哪几类?
①ElectronIonization(EI)源
②化学电离源
③场致电离源(FI)
4、质谱分辨率的表达式是什么,它与什么有关?
质谱分辨率=
;
分辨率与选定分子质量有关
5、CPAA:
带电粒子活化分析
RBS:
卢瑟福被散射分析
PIXE:
粒子诱发x射线荧光分析
MOSSBARER:
穆斯堡尔效应
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