核辐射探测及测量的方法及原理

在研究和应用放射性核素时必须知道放射性核素所发射的荷电粒子或射线（统称核辐射）的种类、数量、能量及有关的性质，这就要求对核辐射进行探测和记录。

放射性测量装置通常由核辐射探测器和信号处理系统组成。核辐射探测器统称探测器。包括灵敏介质和结构部分。射线与灵敏介质相互作用并损失能量，能量被灵敏介质吸收并转换为光、电、热、或者化学信号处理系统分析和记录。

放射性测量的方法因其测量目的，设备条件，测量对象的辐射特性不同而不同，探测核辐射的方法原则上有下面几种：

（1）利用射线通过物质时的电离作用；

（2）利用射线通过某些物质时所产生的荧光、热释光或切伦柯夫辐射；

（3）利用射线与某些物质核反应或弹性碰撞产生的次级粒子；

（4）利用射线所带的电荷；(www.xing528.com)

（5）利用射线在物质中所产生的热效应；

（6）利用射线与物质作用产生的化学变化或在固体中的辐射损伤。

用第一种方法制作的探测器按使用到的灵敏介质不同，分为气体探测器和半导体探测器两种。辐射在它们灵敏体内损失能量，使介质分子或原子发生电离，生成正-负离子对或电子-空穴对。用第二种方法制作的探测器包括四类：闪烁探测器、热释光探测器、荧光玻璃探测器、切伦柯夫射探测器，其中闪烁探测器使用最为广泛。第三种方法主要用于中子的探测，这是因为中子不带电荷，与介质相互作用时不能直接使介质电离。中子与含氢物质中的氢原子核发生弹性碰撞，氢原子核从分子中反冲出来，称为反冲质子。

射线通过介质时，可以导致介质发生化学变化或产生辐射损伤。利用这一原理，人们制造出核乳胶、化学剂量计和核径迹探测器。

核辐射的探测和测量取决于其能量被物质吸收时产生的效应。当最初的能量转换时在吸收物质中的电离时，最后被测的能量形式可能是热、电或光，这种最后的形式相应的取决于使用的探测器。要求的定量度量单位是单位时间的蜕变数，因为它与存在核素的数量有关。