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　　AG平台真人 真人AG 平台官网AG平台真人 真人AG 平台官网AG平台真人 真人AG 平台官网AG真人 AG平台AG真人 AG平台放射性核素在单位时间内的衰变数目。称为该核素的衰 变常数，表示放射性核素在单位时间的衰变几率；Nt为放射性 核素在t时刻的数目，在核反应过程中， Nt不是一个常数，而 是变量。将上式积分，得 Nt=N0e-t N0为t=0时放射性核素的数目。由该式可求出放射性核素衰变 到初始数目一半时所需的时间t1/2 1/2N0=N0e-T1/2 ln2= T1/2 T1/2=0.693/

　　样品照射后，一般并不立即进行放射性测量或实验， 而是让放射性样品“冷却”（即衰变）一段时间，于是在 辐射结束后t’时刻的放射性活度为

　　W为靶元素的质量，M为靶元素相对原子质量，6.023×1023 为阿伏伽德罗常数。将N值代入上式，得

　　En 为相对于靶核与中子的结合能，E b 为相对于生成核与出 射粒子的结合能。 Q 为反应热。Q 为正时，称为放热反应；Q 为负时，称为吸 热反应。对于吸热反应，入射中子必须具有超过Q值的能量， 才能发生反应。 根据爱因斯坦相对论原理，En=m1c2，Eb=m2c2。m1为 靶核A与中子n的静止质量之和减去复合核的静止质量；m2为 生成核B与出射粒子b的静止质量之和减去复合核的静止质量， c为真空中的光速。 Q  (  m -  m ）c （1.3）

　　对于放出带正电荷粒子的反应，还必须考虑出射粒子为克服库 伦势垒离开核所需的能量E位，

　　式中，Z1和Z2分别为生成核和出射粒子所带的电荷；R1和R2分别 为这两者的半径

　　中子活化分析中最常见的核反应类型是中子俘获（n, ） 反应。中子与靶核经过非弹性碰撞生成复合核。复合核刚形成 时总是处于激发态（这就是所谓的“活化”），经10-13~10-12 s后，复合核跃迁到较低能级，放射出瞬发射线，生成放射性 核，放射性核将按照自身的规律进行衰变，同时放出缓发射 线。 由于核素放出的射线与核素之间存在特定的对应关系， 通过测定放射线的能量和强度，便可完成元素的定性和定量分 析。这就是“中子活化分析”的基本过程。

　　这三种作用中，总的电荷不变，总的能量和动量也守恒。 弹性散射是中子与原子核作用的最简单的方式，靶核与中子 的动能之和在散射作用前后不变。弹性散射又可分为两种，一种 是势散射，即中子在核的周围被散射；另一种叫弹性共振散射， 中子先和靶核形成复合核，尔后被散射。所谓弹性共振散射，是 因为原子核能级为非连续的量子化状态，如果入射中子的动能恰 好等于量子化状态的某一能级时，便发生弹性共振散射。 从能量守恒这一角度看，势散射和弹性共振散射没有区别， 均称为弹性散射，但从机理看却是本质上根本不同的2个过程， 并且它们的截面值相差也很大。

　　 为了确认产生1368 keV峰的事件全部来自24Na衰变， 需要仔细研究发射与1368 keV相近能量射线的所有可 能的其它核素（干扰核素）的存在。若这一干扰不能忽 略，则需进行校正，以便得到纯粹由指示核素24Na贡献 的1368 keV峰强度，这就是所谓的能谱干扰校正。  指示核素24Na除了由Na元素通过23Na (n, ) 24Na生成 外，亦可能由 Mg 、 AI 和 Si 通过反应堆快中子引起的 24Mg(n, p)、27Al (n, )和28Si(n, p)干扰反应产生。235U 的某些裂变产物与一些元素的指示核素相同，亦可能对 这些元素的测定构成干扰。  这些干扰反应对指示核素的贡献需要进行测定和必要 的扣除，以得到纯粹由分析反应产生的指示核素，这就 是所谓的核反应干扰校正。

　　不生成复合核——势散射 弹性散射 中子与靶 核的作用 生成复合核 弹性共振散射（n, n） 非弹性散射 （n, n） 中子俘获反应（n, ） 粒子放出反应（n, x） 裂变反应 （n, f） 散裂反应和爆裂反应

　　核反应中，生成的放射性核素的净的生长速率与2个因素 有关。一个是发生核反应的速度，这与入射粒子在单位时间和 单位面积中的粒子数f（即粒子通量）、发生所需核反应的几 率（核反应截面）以及靶核数目N成正比。用公式表示为 单位时间发生核反应的次数= f  N

　　另一个因素是生成核的衰变速度，因为由核反应生成的放 射性核素从它产生起就不断发生衰变，这种衰变具有统计性质 ，在单位时间内某个核素的衰变速度与它的数目有关。

　　对于吸热反应，把为使反应发生所需的入射粒子的最小能 量称为反应阈能E阈，E阈并不等于Q，因为入射粒子的一部分动 能用于复合核的反冲，因此

　　 灵敏度高  准确度好  分辨率高  抗干扰  非破坏性  多元素分析能力  实时和在线测量

　　活化分析作为一种核分析方法，它的基础是核反应。该方 法是用一定能量和流强的中子、带电粒子或者高能γ光子轰击 待测试样，然后测定核反应中生成的放射性核衰变时放出的缓 发辐射或者直接测定核反应中放出的瞬发辐射，从而实现元素 的定性和定量分析。其中应用最广泛的是中子活化分析。

　　反应截面表示核反应发生的几率，对于一个放在中子流中的 薄靶，截面定义为：

　　的物理意义是一个入射粒子和单位面积上一个靶核发生反 应的几率，截面的单位为靶（b）。 1 b=10-24 cm2 中子与靶核的作用可以诱发各种反应，如（n, n）、（n, n） 、（n, ）、（n, p）、（n, ）等，相对于每一种反应都有一定 的几率（即反应截面）。

　　核分析技术是基于被测定的材料或样品 在射线和粒 子束的作用下，产生相应的辐射特征（射线、粒子、辐 射能量），或者是有的材料或样品本身具有辐射特征， 利用相应的探测器测量材料或样品中某核素辐射特征 （如特征谱线）确定核素种类，经过计数效率刻度可进 一步确定样品中核素的活度、含量等信息。 可以定性分析，又可以定量分析。

　　设N远大于Nt，N可视为常数，利用初始条件t=0时，Nt=0 ，则上述微分方程的解为

　　若靶核与中子的动能之和在前后不等，则该能量差被用于复 合核的激发，引起 非弹性散射 ，这时生成的核素为靶核的同质 异能素。 靶核俘获中子形成复合核后，若放出  光子，则被称为 中子 俘获反应，即（n, ）反应。这一反应在活化分析中头等重要。 若放出质子、粒子或其他粒子，记为（n, x）反应，x是出射粒 子。 有些情况下会发生裂变反应，记为（n, f）反应。中子能量 高时，还可能引起散裂反应和爆裂反应。

　　由于现代高分辨谱仪的使用，射线全能峰的能量已成 为核素鉴定的最重要甚至唯一的依据。如 Na 的定性鉴定是 利用元素Na唯一的天然同位素23Na的中子俘获反应 (n, ) 24Na 生成核24Na是一个-放射核，活化样品能谱中的1368 keV峰， 可以作为24Na存在的证据。而峰强度（面积）是否按照24Na 的半衰期衰减，则可进一步验证该峰是否完全由24Na贡献。