OCPA2010
王庆斌/IHEP
2010年8月
加速器辐射防护
湖北大学学报射线与物质的相互作用
加速器的辐射源
加速器的辐射屏蔽与防护 加速器的辐射监测
加速器的非辐射危害和防护 加速器的安全
一射线与物质的相互作用
射线与物质的相互作用分为
射线与物质的相互作用分为：
Æ带电粒子与物质的相互作用；
Æ不带电粒子与物质的相互作用；
带电粒子可以引起物质的电离和激发
Æ电离是高速带电粒子在某一壳层电子旁掠过时，由于库仑引力的作用，使电子获得能量而脱离原子核束缚成为自由电子的过程。
Æ激发是获得能量的电子，从较低能级跃迁到较高能级的过程。
不带电粒子可以引起物质的电离和激发
Æ不带电粒子，中子和光子不能引起物质电离，但它们在与物质作用时会产生次级带电粒子，近而再引起物质的电离，X射线和γ射线
都是光子。
一射线与物质的相互作用（续1）
光子与物质的相互作用有三种机制
光子与物质的相互作用有三种机制：
Æ光电效应（photoelectric effect）：一个光子由于从原子中打出一个轨道电子而损耗掉其全部能量的过程；
国企备忘录Æ康普顿散射（Compton scattering）：光子在自由电子上散射，并给与自由电子以一定的动能。光电效应和康普顿散射二者之间本质上的不同，在由电子以定的动能光电效应和康普顿散射二者之间本质上的不同在
于光电效应中光子完全消失了；而在康普顿散射中光子被保留下来，不过
其能量要比入射光子的能量低。
Æ电子对效应（Pair production）：光子被核场吸收产生出一对正负电子对。
一射线与物质的相互作用（续2）
中子与物质作用的对象是原子核而不是核外电子
中子与物质作用的对象是原子核，而不是核外电子。
中子与原子核作用的形式有三种：
散
Æ弹性散射；
Æ非弹性散射；
rbd-505Æ中子俘获。
快中子在轻介质中主要通过弹性散射损失能量；
损失能量
在重介质中通过非弹性散射损失能量；
中子俘获是中子的能量被原子核吸收后放出一个或几个光子的过程。 中子能量损失的过程称为中子的
慢化，在轻介质材料中（如聚乙烯和石蜡）中子的慢化进程被加快，所以用聚乙烯和石蜡屏蔽中子的效果比较好。
比较好
二加速器的辐射源
瞬时辐射在加速器运行时产生关机后即消失瞬时辐射 在加速器运行时产生，关机后即消失。瞬时辐射又包括初级辐射和次级辐射。
平顶山热线>氟化钾
Æ初级辐射指被加速的带电粒子；
Æ次级辐射指带电粒子与靶材料或加速器结构材料相互作用产生的X射线和中子等。氢氧化锰
物作产材 剩余辐射是辐射与周围物质相互作用产生的感生放射性材料放出的辐射（如β、γ等）。
随加速器运行时间的增加而累积
Æ随加速器运行时间的增加而累积；
Æ加速器停机后仍然存在；
Æ随加速器关机时间的增长而减弱。
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