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1、射 线 检 测 复 习 题 ( 第 1章 含 答 案 )名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 11 页 - - - - - - - - - 精品文档收集于网络，如有侵权请联系管理员删除射线检测复习题( 含参考答案 )第 1 章一.是非题1.当原子核内的中子数改变时，它就会变为另一种元素。 ( ) 2.当一个原子增加一个质子时，仍可保持元素的种类不变。 ( ) 3.不稳定同位素在衰变过程中，始终要辐射射线。 ( ) 4.放射性同位素的半衰期是指放射性元素的能量变为
2、原来一半所需要的时间。() 5.放射源的比活度越大，其半衰期就越短。 ( ) 6.射线能量越高，传播速度越快，例如射线比X 射线传播快。 ( ) 7.射线或X 射线强度越高 ,其能量就越大。 ( ) 8.当 X 射线经过 2 个半价层后，其能量仅仅剩下最初的1/4。 ( ) 9.连续 X 射线是高速电子同靶原子的轨道电子相碰撞的结果。 ( ) 10.X 射线的波长与管电压有关。 ( ) 11.X 射线机产生 X 射线的效率比较高，大约有95%的电能转化为 X 射线的能量。 ( ) 12.同能量的射线和 X 射线具有完全相同的性质。 ( ) 13.X 射线的强度不仅取决于X 射线机的管电流而且还
3、取决于X 射线机的管电压。 ( ) 14.光电效应中光子被完全吸收，而康普顿效应中光子未被完全吸收。 () 15.光电效应的发生几率随原子序数的增大而增加。 () 16.连续 X 射线穿透物质后，强度减弱，线质不变。 ( ) 17.连续 X 射线的能量与管电压有关，与管电流无关。 () 18.射线与X 射线的基本区别是后者具有高能量,可以穿透较厚物质。 ( ) 19.在管电压、管电流不变的前提下，将X 射线的靶材料由钼改为钨，所发生的射线强度会增大。 ( ) 20.连续 X 射线穿透物质后 ,强度减弱 ,平均波长变短。 () 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - -
4、 - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 11 页 - - - - - - - - - 精品文档收集于网络，如有侵权请联系管理员删除二.选择题1.质子和中子的区别是中子没有( A ) A.电荷 B.质量 C.自旋 D半衰期2.当几种粒子和射线通过空气时,其电离效应最高的是 ( A ) A.粒子 B.粒子 C.中子 D.X 和粒子3.在射线探伤中应用最多的三种射线是( A ) A.X 射线,射线和中子射线 B. 射线,射线和射线C. X 射线,射线和射线 D. X 射线, 射线和射线4.X 射线, 射线和粒子有一个共同点,即它们都是
5、( D ) A.均质粒子辐射 B.电磁辐射C.微波辐射 D. 电离辐射5.通常所说的 200kVX 射线指 ( A ) A.最大能量为 0.2MeV 的白色 X 射线B.平均能量为 0.2MeV 的连续射线C.能量为 0.2MeV 的单色射线D.有效能量为 0.2MeV 的连续射线6.在一般的工业探伤中，射线与物质相互作用时,主要产生的二个效应是 ( B ) A.光电效应和电子对效应 ; B. 光电效应和康普顿散射 ; C.康普顿散射和电子对效应; D. 康普顿散射和电离 ; 7.当光子与物质相互作用时, 光子将部分能量用于逐出轨道电子，且剩余的能量变为电子的动能 ,这就是 ( B ) A.
6、康普顿散射 B. 光电效应C. 电子对效应 D. 电离8.光电效应的特征是 ( A )?A.产生光电子 B.发射标识 x 射线C.发射二次电子 D.以上都是9.射线通过物质时的衰减取决于( A ) A. 物质的原子序数、密度和厚度; B. 物质的扬氏模量C. 物质的泊松比 D. 物质的晶粒度10.连续 X 射线穿透厚工件时 ,有何特点 ?( C ) A 第二半价层小于第一半价层; B 第二半价层等于第一半价层名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 11 页 - -
7、 - - - - - - - 精品文档收集于网络，如有侵权请联系管理员删除C.第二半价层大于第一半价层; D.第二半价层与第一半价层关系不确定. 11.X 射线的穿透能力取决于 ( B ) A.毫安 B.千伏 C.曝光时间 C.焦点尺寸12.当施加于 X 射线管两端的电压不变,管电流增加时，则 ( B ) A.产生的 X 射线波长不变 ,强度不变 . B 产生的 X 射线波长不变 ,强度增加。C 产生的 X 射线波长不变 ,强度减小。D 产生的 X 射线波长不变 ,强度不变。13.X 射线机的管电流不变 ,管电压减少时 ,则 X 射线将会 ( D ) A.强度不变 ,波长减小 B. 强度不变
8、,波长增大C. 波长减小 ,强度减小 D. 波长增大 ,强度减小14.X 射线管所产生的连续X 射线强度与管电压的关系是( C ) A. 强度与管电压成正比 B. 强度与管电压成反比C. 强度与管电压平方成正比 D. 强度与管电压平方成反比15.放射性元素 Co60转变为 Ni60的过程是一次 ( B ) A.衰变 B.衰变 C.衰变 D.K 俘获16.以下关于康普顿效应的叙述,哪一条是错误的 ( A ) A 散射光子的波长肯定小于入射光子B 反冲电子的能量为入射光子与散射光子能量之差C 散射角越大,散射光子能量越小D 康普顿效应发生几率随入射光子能量增大而减小17.射线照相难以检出的缺陷是(
9、 D ) A.未焊透和裂纹 B.气孔和未熔合C.夹渣和咬边 D.分层和折叠三.问答题1.试述 X 射线、 射线和中子射线的实质，目前广泛用于工业探伤主要是那些射线？答：(1)X 射线和 射线：它们都是波长很短的电磁波，按波粒二相性观点，也可以看作是能量很高的光子流。X 射线是高速运动的电子撞击金属产生的； 射线是放射性同位素在 衰变过程中从原子核内发出的。（2）中子射线。它是高速中子流。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 11 页 - - - - - - -
10、- - 精品文档收集于网络，如有侵权请联系管理员删除目前用于探伤的主要是X 射线、 射线和中子射线，其中X 射线、 射线广泛用于工业探伤，中子射线用于特种检验。2. X 射线和 射线有何异同？答：X 射线、 射线都是电磁辐射，中性不带电。两者最主要的不同点是：产生方式不同： X 射线是高速电子撞击金属产生的， 射线是放射性同位素从原子核中发出的。线质不同： X 射线是连续能谱， 射线是线状能谱； X 射线能量取决于加速电子的电压， 射线能量取决于放射性同位素种类。辐射强度的变化不同： X 射线强度随管电压的平方和管电流而变， 射线强度随时间的推移按指数规律减弱。3.X 射线管产生 X 射线的条
11、件是什么？答：X 射线管产生 X 射线应具备五个条件：（1）发射电子。将灯丝通电加热到白炽状态，使其原子外围电子离开原子。在灯丝周围产生小的“ 电子云 ” ，这种用热电流分离电子的方法叫热电子发射。（2）电子聚焦。用钼圈中罩形阴极围绕灯丝，并将其与负电位接通。由于电子带负电，会与它发生相互排斥作用，其结果是电子被聚成一束。（3）加速电子。在灯丝与阳极间加很高的电压，使电子在从阴极飞向阳极过程中获得很高整流速度。（4）高真空度。阴阳极之间必须保持高真空度，使电子不受气体分子阻挡而降低能量，同时保证灯丝不被氧化烧毁。（5）高速电子被突然遏止。采用金属作阳极靶，使电子与靶碰撞急剧减速，电子动能转换为
12、热能和X 射线。4.X 射线管产生的轫致辐射为什么是连续谱？答：高速电子与阳极靶的碰撞情况各不相同，极少数电子经过一次碰撞，运动即被阻止，能量全部转换为X 射线。波长最短的部分射线就属这种情况。大部分电子与靶要进行多次碰撞，速度逐渐降低，直至为0，碰撞过程中转换的 X 射线波长各不相同，有长有短。整个过程是随机的，所以 X 射线管发出 X 射线束波长呈连续分布。5.试述连续 X 射线和标识 X 射线的不同点。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 11 页 - -
13、 - - - - - - - 精品文档收集于网络，如有侵权请联系管理员删除答：（1）产生机理不同，连续X 射线是高速电子与靶原子核的库仑场作用产生的，标识 X 射线是高速电子在靶原子的内层轨道电子碰撞出轨道后，外层电子向内层跃迁时发出的。（2）波长和能量不同，连续X 射线具有混合波长，能谱为连续谱，最短波长取决于管电压；而标识X 射线波长为特定值，能谱为线状谱，波长与靶材料元素有关而与管电压无关。6.何谓光电效应？其发生条件是什么？答：当光子与物质原子中的束缚电子相互作用时，光子把全部能量转移给一个束缚电子，使之脱离轨道，发射出去而光子本身消失，这一过程称为光电效应。光电效应发射出去的电子叫光
14、电子。发生光电效应的必要条件是光子能量大于电子结合能。遵照能量守恒定律，光子部分能量消耗于光电子脱离原子束缚所需的电离能（电子在原子中的结合能），其余能量作为光电子的的动能。7.试述康普顿效应及其发生情况。答：光子与电子发生非弹性碰撞，光子的一部分能量转移给电子，使电子沿与光子入射方向成一定角度飞去称作反冲电子，光子自身能量减少，波长变长，运动方向改变，这一过程称作康普顿效应。康普顿效应总是发生在自由电子或受原子束缚最松的外层电子上，入射光子的能量由反冲电子和散射光子两者之间分配，电子反冲角在0 90 之间变化，光子散射角在0180 之间变化，散射角 越大，光子的能量损失也就越大。8.试述电子
15、对效应及其产生条件。答：当高能光子从原子核旁经过时，在核库仑场的作用下，光子转化为一个正电和一个负电子，自身消失，这一过程称为电子对效应。根据能量守恒定律，只有当入射光子能量hv大于 2m0C2，即 hv1.02MeV 才能发生电子对效应，入射光子的部分能量转变为正负电子对的静止质量（ 1.02MeV），其余就作为电子的动能。9.光电效应、康谱顿效应、电子对效应和瑞利散射的发生率与哪些因素有关？并叙述发生率与射线能量的关系。答：四种效应的发生几率与入射光子能量及物质原子序数有关。一般说来，对低能量射线和原子序数高的物质，光电效应占优势，对高能量射线和名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 -
16、 - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 11 页 - - - - - - - - - 精品文档收集于网络，如有侵权请联系管理员删除原子序数高的物质，电子对效应占优势，瑞利散射的影响大大低于上述三个效应。在钢铁中，当光子能量在10keV 时，光电效应占优势，随光子能量的增大，光电效应比率逐渐减小，康普顿效应比率逐渐增大，在稍过100keV后两者相等，此时瑞利散射趋于最大，但其发生率也不到10%，1MeV 附近射线的衰减基本上都是康普顿效应造成的；电子对效应自 1.02MeV 以后开始发生，并随能量的增大发生几
17、率逐渐增加，在10MeV 附近，电子对效应与康普顿效应作用大致相等；超过10MeV以后，电子对效应对射线强度衰减起主要作用。10.影响射线透照质量的散射线是由什么效应产生的？答：影响探伤质量的散射线，在射线能量很低（小于200keV）范围内，由康普顿效应和瑞利散射共同产生，在射线能量较高范围内，主要由康普顿效应产生。11.何谓窄束射线和宽束射线？并叙述射线“ 色” 的概念。答：让射线束通过狭缝准直后，贯穿物体，又经狭缝准直后到达探测器，由于狭缝的作用，到达探测器的只有一次透射线，各种散射线均被狭缝阻挡，其辐射强度不受散射线影响，称之为窄束射线。射线为受准直，贯穿物体后的射线强度受散射线影响，称
18、之为宽束射线。射线的 “ 色” 的概念是从可见光中的颜色和波长的关系引伸而来，把单一波长的射线称为 “ 单色射线 “ ，把多个线谱混合的射线称为“ 多色射线 ” 把连续波长的射线称为 “ 白色射线 ” 。12.试分别叙述窄束单色X 射线、窄束连续X 射线和宽束连续X 射线的衰减规律。答：射线穿透物质时，其强度按指数规律衰减。对窄束单色射线，其强度衰公式为：I=I0e-T式中: I透射线强度 ; I0入射线强度； 线衰减系数； T穿透厚度。对于连续 X 射线，在穿透物质过程中线质会逐渐硬化，线衰减系数是个变量，在此情况下可用平均衰减-代替。所以，连续射线的强度衰减公式为：I=I0e- -T名师资
19、料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 11 页 - - - - - - - - - 精品文档收集于网络，如有侵权请联系管理员删除对宽束射线，必须考虑散射的影响，透过物质的射线强度I 包括一次透射线 IP和散射线 IS两个部分，令散射比n=IS/IP，宽束射线强度衰减公式如下：I=IPIS=I0e- -T（1+n）13.试述射线线质的概念，线质一般如何表示？答：线质是对射线穿透物质能力的变量，穿透力较强的射线称其线质较硬，穿透力较弱的射线称其线质较软. 对单色射线 ,线
20、质可用光子能量或波长定量表示，对X 射线,因其能量和波长是连续分布的，一般可用半价层、吸收系数或有效能量来定量表示。14.何谓 X 射线的有效能量？连续X 射线穿透物质后，有效能量有何变化？答:如果某一单能射线的吸收系数与X 射线在特定厚度范围内平均吸收系数相等，便可用此单能射线的能量来表示连续X 射线的平均能量，称作有效能量。连续 X 射线包含有能量不同的光子,在穿透物质过程中 ,能量较低的光子较容易被物质吸收，从而使透过物质后,不同能量射线所占的强度几率发生变化，低能量射线所占几率减少，使透过射线的有效能量增大。15. 放射性同位素衰变有那些模式？答：放射性同位素衰变主要有以下模式：(1)
21、 衰变：放出带两个正电荷的氢核(2) 衰变，包括： 衰变，放出电子 ,同时放出反中微子； +衰变:放出正电子 ,同时放出中微子；电子俘获，原子核俘获一个核外电子。(3) 衰变：放出波长很短的电磁波，内转换：原子核把激发能直接交给核外电子 ,使电子离开原子 . (4)自发裂变 ,原子核自发分裂为两个或几个原子核. 16.何谓放射性同位素的半衰期？在射线检测中，半衰期有何用途？答：放射性同位素衰变掉原有核数的一半,也就是说源的放射强度减少到原来一半所需的时间，为半衰期，用符号T1/2表示。射线检测中，通过半衰期，可以了解放射性同位素的稳定性，放射源可使用时间的长短，计算源的剩余强度，确定曝光时间。
22、17.何谓半价层？射线检测中，如何运用半价层？名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 11 页 - - - - - - - - - 精品文档收集于网络，如有侵权请联系管理员删除答：使入射线强度减少一半的吸收物质的厚度称作半价层，用符号d1/2表示。射线检测中，通常利用半价层来评价射线的穿透力，表示X 射线的有效能量，标定 X 射线标准源。四.计算题1.CO60的衰变常数为 0.131/年,求它的半衰期。解：T1/2=0.693/5.3年2.已知 Ir192 半衰期
23、为 75 天，计算它的衰变常数为多少? 解：T1/2=0.693/0.693/T1/20.693/750.00924/天3.CS137(半衰期为 33年)线源用了16 年以后，射性强度还剩原来的百分之几? 解：0.693/T1/2715.03316693.0693. 0021eeQQTT答：射性强度还剩原来的75。4.求管电压为 250KV 的 X 射线机和能量为4MeV 的直线加速器辐射连续X 射线的效率 (设靶材均为钨z=74,比例系数 ki=1.2 10-6 ) 解： =KiZV250kV =KiZV=1.2 10-6 74 250(kV)=2.22% 4MeV(4000(kv) =Ki
24、ZV=1.2 10-6 74 4000(kV)=35.5% 5.已知 CO60 源辐射两种能量的光子 ,一种是 1.17MeV,另一种是 1.33MeV,求它的波长分别为多少 (nm)? (0.0011 nm;0.0009 nm解：1.17=1.24/V(keV)=1.24/1170(keV)0.0011nm 1.33=1.24/V(keV)=1.24/1330(keV)0.0009nm 6.当 X 射线管的管电压为150KV 时,产生的 X 射线的最短波长为多少 ?假如连续X 射线最大强度所对应的波长为最短的波长的1.5 倍,求最大强度处的光子能量为多少 ?(0.00827 nm; 100k
25、eV) 解：min=1.24/V(kV) =1.24/150(kV) 0.00827nm E1.24/(1.5min)1.24/(1.50.00827)100keV 7.能量为 250KV 的单色射线在钢中的线衰减系数为0.8cm-1, 该射线钢中的半价层是多少 ? 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 11 页 - - - - - - - - - 精品文档收集于网络，如有侵权请联系管理员删除解 T1/2=0.693/ 0.693/0.80.87cm 8.用光子
26、能量为 1.25MeV 的平行窄束射线，垂直贯穿铝板 ,要使贯穿后射线强度为入射线强度的1/20,求铝板的厚度为多少 ?(铝=0.15cm-1 ) 解: 1/20=(1/2)n n=4.32 T1/2=0.693/ =0.693/0.15=4.62cm 所求的厚度 T1/2 n=4.62 4.3219.97cm 9.用光子能量为 100MeV 的平行窄束 射线，垂直贯穿30mm厚铝板 ,已知该射线在铝中的半价层为1.2cm,求穿透射线强度与入射线强度之比?(0.177) 解:30/12=2.5 I/I0=1/22.50.177 10.某射线源，铅的半价层3mm,问铅的 1/10价层和 1/20
27、价层分别为多少?(10mm,13mm) 解: (1) 1/10 价层1/10=1/2n 2n =10 n=1/0.3 T1/10=n T1/2 =(1/0.3)3=10(cm) (2) 1/20价层1/20=1/2n2n=20 n=1.3/0.3 T1/20=n T1/2 =(1.3/0.3)3=13(cm)11.单色平行宽束入射射线的照射率为30伦/分,贯穿 30毫米工件后的照射率为16伦/分,已知工件材料射线的吸收系数为0.693cm-1 求散射比 n 和散射线照射率各为多少 ?(3.26;12.24伦/分) 解: denII10宽26.31301613693. 00enIeId宽分伦直7
28、5.3303693.00eeIId分伦直宽散25.1275.316III12.透过厚钢板后的平行窄束X 射线再透过屏蔽好的12mm 厚的钢板 ,若透射线照射率为透过 12mm钢板前的 1/16,则钢对 X 射线的半价层和线减弱系数各为多少?(3mm;2.31cm-1 ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 11 页 - - - - - - - - - 精品文档收集于网络，如有侵权请联系管理员删除解：求半价层个数16121n n4 求半价层mm341221nT
29、T求线减弱系数121cm31.23.0693.0693.0T13.设有一辐射单一波长 射线的同位素源 ,某时在离射源 200cm处测得其照射率.14天后同一时刻在离射源192cm处测出其照射率与前同 ,问此射源半衰期为多少 ?(119天) 解：设测得的同一照射率为P1，14天后离射源 200cm处的照射率为 P2，则09.11922002212221FFPP求半衰期个数09.1221nPP118.0693.009.1lnn求半衰期119118.01421nTT天14.射线透照母材厚度30mm,焊缝余高 4mm的试件 ,若射线线质不因厚度而异,吸收系数均为 0.693cm1, 求半价层厚度和射线
30、贯穿工件后,母材部位和焊缝部位的射线强度之比 .(已知 X 射线的散射线的散射比对于母材和焊缝分别为2.5和 3) (10mm,1.15) 解：求半价层mm10cm1693.0693.0693.021T设焊缝与母材的厚度差为 d，母材和焊缝的散射比分别为n1和 n2，求透过母材的射线强度I1和透过焊缝的射线强度I2之比15.1315 .21114 .0693. 02121enneIId15、X 射线源用金属的半价层来标定,已知第一种标准源和第二种标准源的半价层分别为厚 1mm和 3.5mm的铜,求两种标准源在铜中的衰减系数?(0.693mm-1 ,0.198mm-1) 解：第一种标准源的衰减系数12111cm93.61 .0693.0693.0T第二种标准源的衰减系数12122cm98.135.0693.0693.0T名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 11 页 - - - - - - - - -