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第1章 绪论1

1.1 X射线的发现1

1.1.1 阴极射线1

1.1.2 伦琴射线2

1.1.3 X射线特性2

1.1.4 重大意义3

1.2 放射性的发现3

1.2.1 放射性元素的发现4

1.2.2 α粒子的发现4

1.2.3 β射线的发现7

1.2.4 γ射线的发现7

1.2.5 中子的发现8

1.2.6 中微子的发现9

1.3 基本常识10

1.3.1 原子10

1.3.2 原子核11

1.3.3 核衰变11

1.3.4 放射性特性12

1.3.5 放射性分类及来源15

1.3.6 激发特征X射线15

1.4 现状与展望16

1.4.1 放射性探测器16

1.4.2 核仪器17

1.4.3 放射性测量17

1.4.4 应用19

参考文献19

第2章 α测量20

2.1 α射线简介20

2.1.1 衰变表达式20

2.1.2 基本特性20

2.2 α粒子与物质相互作用21

2.2.1 相互作用方式21

2.2.2 相互作用机制21

2.2.3 电离和激发22

2.2.4 射程23

2.3 α探测器25

2.3.1 气体探测器25

2.3.2 闪烁体探测器28

2.3.3 半导体探测器29

2.3.4 其他类型探测器30

2.4 α测量仪器37

2.4.1 α强度测量仪38

2.4.2 α能谱仪39

2.4.3 α能谱仪主要性能测试41

2.5 试样制备43

2.5.1 样品前处理43

2.5.2 测量源制备45

2.5.3 试样量计算47

2.6 α能谱数据处理48

2.6.1 能谱光滑49

2.6.2 能峰面积计算53

2.6.3 活度计算54

2.6.4 测量不确定度评定55

2.7 应用实例56

2.7.1 核材料检测56

2.7.2 辐射防护监测64

2.7.3 自然环境监测64

2.7.4 涉核环境监测65

2.7.5 地质应用67

2.7.6 火灾烟雾报警72

2.8 现状与展望73

2.8.1 仪器硬件73

2.8.2 仪器软件74

2.8.3 应用与开发74

参考文献75

第3章 β测量77

3.1 β射线简介77

3.1.1 衰变表达式77

3.1.2 基本特性78

3.1.3 衰变纲图79

3.2 β能谱与中微子80

3.2.1 β能谱研究80

3.2.2 泡利假说81

3.2.3 中微子假说82

3.2.4 费米理论82

3.2.5 中微子基本特性82

3.3 β射线与物质相互作用83

3.3.1 相互作用方式83

3.3.2 减弱与吸收84

3.3.3 射程85

3.4 β测量仪器86

3.4.1 GM计数器86

3.4.2 低本底α、β弱放射性测量仪87

3.4.3 闪烁计数器87

3.4.4 液闪测量仪88

3.4.5 β磁谱仪88

3.5 常用β测量方法88

3.5.1 液闪测量89

3.5.2 3 H的测量94

3.5.3 14 C的测量99

3.6 应用实例101

3.6.1 环境介质14 C检测101

3.6.2 β法测尘102

3.6.3 β法测厚104

3.6.4 密度检测107

3.7 现状与展望108

3.7.1 生物和医学应用108

3.7.2 大气环境监测109

3.7.3 探测器研发109

参考文献110

第4章 中子测量112

4.1 中子简介112

4.1.1 来源112

4.1.2 基本特性113

4.1.3 分类113

4.2 中子与物质相互作用114

4.2.1 相互作用方式114

4.2.2 相互作用机制117

4.3 中子探测方法原理117

4.3.1 核反冲法118

4.3.2 核反应法118

4.3.3 核裂变法119

4.3.4 核活化法120

4.4 中子探测器120

4.4.1 分类120

4.4.2 主要性能121

4.4.3 热中子探测器122

4.4.4 快中子探测器126

4.4.5 新型探测器128

4.5 中子测量仪器131

4.5.1 有源中子测量仪131

4.5.2 无源中子测量仪132

4.5.3 中子成像装置133

4.6 中子探测135

4.6.1 中子能谱测量135

4.6.2 中子通量测量138

4.6.3 中子成像检测138

4.6.4 常用中子测量方法139

4.6.5 中子活化分析144

4.7 应用实例145

4.7.1 核保障145

4.7.2 核废物非破坏性分析146

4.7.3 安全检查147

4.7.4 原油管道油垢测量149

4.7.5 中子成像技术151

4.7.6 中子活化分析152

4.8 现状与展望152

4.8.1 国防军事152

4.8.2 民用核科技153

4.8.3 探测器研发154

4.8.4 大型测量装置研发154

参考文献155

第5章 γ测量158

5.1 γ射线简介158

5.1.1 来源158

5.1.2 基本特性159

5.2 γ射线与物质相互作用160

5.2.1 光电效应160

5.2.2 康普顿散射161

5.2.3 电子对效应161

5.2.4 效应关系162

5.2.5 吸收截面163

5.3 γ探测器164

5.3.1 气体探测器164

5.3.2 闪烁体探测器165

5.3.3 半导体探测器166

5.3.4 高纯锗探测器168

5.4 γ谱仪169

5.4.1 基本结构169

5.4.2 分类170

5.4.3 NaI（Tl）γ谱仪171

5.4.4 HPGeγ谱仪171

5.4.5 低本底反康普顿γ谱测量系统171

5.4.6 多通道能谱测量系统172

5.4.7 主要性能测试172

5.5 γ能谱分析175

5.5.1 γ谱构成175

5.5.2 能谱数据处理178

5.5.3 能谱解析软件188

5.5.4 效率刻度190

5.6 应用实例192

5.6.1 放射性核素鉴别192

5.6.2 核反应鉴别192

5.6.3 均匀源活度测量193

5.6.4 非均匀源活度测量194

5.6.5 同位素分析197

5.6.6 核材料年龄测定198

5.6.7 某些核参数测定198

5.7 现状与展望199

5.7.1 仪器硬件199

5.7.2 能谱分析软件200

5.7.3 探测系统200

5.7.4 探测技术201

参考文献202

第6章 放射性测量的一般考虑205

6.1 辐射防护的一般考虑205

6.1.1 相对危害205

6.1.2 防护方法207

6.2 分析测试的一般考虑210

6.2.1 α测量210

6.2.2 β测量211

6.2.3 中子测量212

6.2.4 γ测量213

参考文献216

附录1 放射性测量常用符号217

附录2 常用物理量及换算218

附录3 常用放射源220

附录4 常用名词术语222

附录5 元素K、L壳层特征X射线能量及其相对强度231