反应堆必看教学课件

1、显然：平均自由程表示的是中子在介质中运动时，平均要走多长路程才与介质的原子核发生一次相互作用。,举例：某材料的a025cm，中子在该材料中穿行1cm，被该材料的核吸收掉的机会是025，那么平均要在该介质中穿过多长距离才会发生一次吸收反应？ 中子在该材料中的平均吸收自由程 a1a4cm 。,例题：设有如图4-1所示一维石墨慢化反应堆。 试求： （i）达到临界时反应堆的厚度H和中子通量密度的分布； （ii）设取H=2.5米，试求反应堆的有效增殖系数k。,例 题,【例】：设X射线管钨靶离患者0.75m，曝光时间0.6s。已知管电压为90V、管电流50mA，出口处过滤片为2mm铝。试估算患者表面所在处

2、的吸收剂量。（忽略人体散射影响）,解：,查图得到该X射线机的发射率常数X为7.8 mGym2mA-1min-1 ，得0.75m处的空气比释动能率为：,则吸收剂量为：,第二节 X、 射线的外照射防护,（2）加速器X射线的剂量计算,单位：Gymin-1,【例】：假定能量为3MeV、流强为2mA、直径为1cm的电子束轰击高Z（钨）厚靶。计算0o方向，与靶距离5m；90o方向，4m处的吸收剂量率。若该靶换成铁靶，上述两点处的吸收剂量率又是多少？,第二节 X、 射线的外照射防护,例子2：具有1010个放射性原子核的放射源,每个核在1s的衰变概率为10-9，求1s内有5个核衰变的概率和求有10个核衰变的概

3、率。,例子：,如果放射性原子核的个数N0非常大，同时测量时间t比半衰期小的多，即在t内可不考虑放射原子核总数 N0 的改变，则在t内放射源衰变数就可用泊松分布作为其概率函数。,所以对于原子核衰变，其数学期望为：,方差：,例2时间t内放射源平均放出100个粒子。试求：1）在相同时间内108个粒子的概率； 2）出现绝对偏差值大于6的概率。 解：1） 2） 2）,例1在5秒内测得计数1120，求计数率的统计误差。 解：,3. 在有本底时，样品净计数率的统计误差 实验测量工作必须分为两步进行： 一步：测量包括本底在内的有放射性样品或放射源时的计数； 一步：测量无放射性样品或放射源时的本底计数。,设测量

4、本底的时间为tb，在tb内测得的计数为Nb,在ts时间内，有样品时，测的计数（其中包括本底计数）为Ns，则样品的净计数率为：,净计数率的统计误差为：, 是delta 是sigma,例1已知本底计数为nb=15计数/min，测量样品计数率为ns=60计数/min，试求净计数率的统计误差和净计数率的结果表达式。,例3 样品8分钟得计数200个，测本底4分钟得计数72个。求样品净计数率及误差。 解：,例2 设在相等的时间里测得放射源总计数1071，本底计数521，求净计数及误差。 解：,4、测量条件的选择 在计数测量中为了保证一定的精密度，为了减小统计误差，如何选择测量时间和如何判断最佳工作条件十分

5、重要。,(1) 测量时间的选择,(A) 不考虑本底的影响；,根据：,例1 要求n1，n大约为103min-1，求则所需测量时间t。,例2 测量时间为1min，要求n1，若探测器效率为100，则所测放射源的最小活度。,可以定数测量、定时测量确定测量计数(放射源活度A一定时) 。,(B)、考虑本底 合理分配本底和样品测量时间以便在规定时间T内使测量结果误差最小。,做实验时先用较少的时间测出两个计数率的大约比值.,如果要求测量有一定的精度 。解联立方程得,在计数测量中，当使用不同的探测器或改变探测器的工作条件或测量装置中的甑别阈时，往往本底计数率和探测效率都不同称度的改变。,例题：本底计数为nb=15计数/min，测量样品计数率为ns=60计数/min，试求对给定的测量时间tb+ts来说净计数率精确度最高时的最优化比值tb/ts;若净计数率的误差为5%，tb和ts的最小值是多少？,探测器的优质因子 例如在低水平测量时，ni/nb1,而净计数率n0又正比于探测效率，代入上式就可得出结论，好的探测器应能给出最小的nb/ 2,其倒数2/ nb称为探测器的优质因子。对探测器总希望nb越小越好， 越大越好 。选择高低nb的探测器在低水平放射性测量中特别重要。,