放射性核素的应用论文题目大全高中

同位素示踪技术（isotopic tracer technique）是利用放射性同位素或经富集的稀有稳定核素作为示踪剂，研究各种物理、化学、生物、环境和材料等领域中科学问题的技术。示踪剂是由示踪原子或分子组成的物质。示踪原子（又称标记原子）是其核性质易于探测的原子。含有示踪原子的化合物，称为标记化合物。理论上，几乎所有的化合物都可被示踪原子标记。一种原子被标记的化合物，称为单标记化合物；两种原子被标记的化合物，则称为双标记化合物（如2H218O）。

以放射性核素作为辐射源制成的料位计、厚度计、密度计等已广泛用于工业生产中高温、高压、易爆、有毒和腐蚀性的对象的测量控制，γ照相和中子照相装置用于金属容器、部件和管道的无损探伤。在农业上利用钴60或铯137等辐照装置人为地诱发突变，培育新的作物品种。利用放射性核素衰变时产生的能量制成温差发电装置，可用作海上航标、人造卫星和宇宙飞船等的电源。放射性核素示踪剂在医学和生物学研究中也有重要应用。

中国核电现状和前景我国核电比例要从2%到世界平均的16%，发展前景还很大。我国计划到2020年核电要投产运行8000万千瓦，正在建设12个机组。中国能源状况我国煤炭、水力资源含量十分丰富，还有相当数量的石油、天然气资源，但人均占有量却很低，而且分布极不均衡。当前我国电力发展情况是：2008年全国装机容量达到9亿千瓦，2010年将达到5亿千瓦，2020年将达到15亿千瓦，而我国核电占总发电量的9%，燃煤发电占80%，其余为水电等。我国核电与世界平均水平差距甚大。由于我国以火电为主，带来能源紧缺和环境污染双重压力，火电形成的废弃物造成大气、水、土地污染等严重的环境问题。因此，国家决定压缩火电，大力发展以核电为主的清洁能源。目前，我国运行和建成的核电站主要有：秦山一期、二期、三期，大亚湾、岭澳一期、二期和田湾。运行电站负荷因子都在85-90%，与国际水平相当。核能发电的优势 1、核电是清洁能源。按一年100亿千瓦时的发电量计算，火电需要燃烧339万吨标准煤，核电只需要52吨核燃料；火电将排放78万吨二氧化硫、203万吨一氧化碳，产生大量煤灰等废弃物，而核电为零排放。核电站排出物都要经过严格的控制和处理。如，废气经过滤、吸附、衰变，通过高空扩散排放；废水经过滤、蒸发、离子交换稀释排放；固体废物经由水泥固化、密封包装，最终地下深埋。环境保护效果良好。以秦山二期为例，与国家标准相比，废气排放低二个数量级；废水中氚低一个数量级，其它低二个数量级。工作人员照射低于国家标准四倍。 2、核电是安全的能源。压水式反应堆通过三道屏障确保安全运行。第一道屏障是将铀燃料与放射性裂变产物藏在燃料棒的锆合金壳内。燃料组件包容在20厘米厚的压力容器内，压力容器与一回路构成防止辐射泄露的第二道屏障。核反应堆及主冷却剂系统装设在坚固密封的安全壳厂房内，安全壳由90厘米厚的预应力混凝土建成，并且有6毫米厚的防漏钢质衬垫，构成第三道屏障。此外，还通过运行参数偏离控制、事故工况保护、设计基准事故防范等纵深防御确保安全。目前，我国二代改进型核电站已实现自主设计、自主建造、大部分主设备国产，国产化率超过70%。内陆核电建设目前，国际上大部分核电站建设在内陆。法国1%的核电站建设在内陆，美国有7%的核电站建设在内陆。可见，内陆建核电站是完全可行的。我国建设内陆核电站势在必行。原因在于：内陆地区经济有了很大发展，电网容量亦有很大发展；有些省份缺乏煤炭和水力资源；2008年初南方各省发生了大面积、长时间的雪灾，造成广大地区长时间断电，带来了严重后果，这表明依靠远距离输电和长途运煤难以保障用电安全。因此，建设不依赖燃料运输的支撑电站——核电站是很必要的。技术方面，发展内陆核电站也完全成熟。从安全和环保要求看，内陆核电站和沿海核电站没有本质的差别，目前成熟的核电站设计和建造技术完全可用到内陆核电站。核能发电的发展前景第三代核电是核能发电未来发展趋势。第三代核电机组有更高安全目标：堆芯热工安全裕量大于15%；堆芯损坏概率小于每堆年10-5；大量放射性外泄小于每堆年10-6。第三代核电机组有更好的经济性：机组额定功率1000-1500兆瓦力；可利用因子大于87%；换料周期18-24月；电站寿命60年；建设周期48-52月；能与联合循环的天然气电厂相竞争。第三代核电机组技术上更先进。如，美国西屋公司AP1000机组具有非能动安全系统、严重事故预防和缓解、双层安全壳、全数字化仪控、模块化施工等特点。

放射性核素溶入地下水含量与地下水的状态有关：即地下水的含氧量、pH值、电化学性质、离子种类和有机质等。地下水成分复杂，在不同条件下溶解有不同的矿物离子和各种气体，主要是氧、二氧化碳和硫化氢等。在浅层地下水中含氧量较多，流经岩石或矿石主要产生氧化作用，四价铀转化为六价铀溶解于水。如果水的pH值较低，呈酸性，即使是沥青铀矿，铀的溶解度也要提高2～3倍；而且镭的溶蚀性也大为增强。如果地下水中含有较高的CO2，即可以增进铀的氧化溶解，又可以与铀酰生成配合物随水迁移。随着深度增加，水温升高，含氧量减少，水的氧化作用减弱，还原作用增强。使溶解于水中的六价铀转变为四价铀由水中析出，沉积下来。如果地下水中含有还原剂，如H2S、CH4、微生物和有机质等，具有放出电子的能力易使铀得到电子，促进还原反应。溶解有放射性元素的地下水，元素随水渗流而迁移；迁移与地层的渗透性、裂隙解理和地质构造有直接关系。用放射性方法寻找裂隙地下水，监测滑坡、塌陷、地裂缝等，就是根据铀、镭随地下水迁移，而造成的放射性异常。这种迁移也可能造成高辐射环境地区。

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用放射性核素取代化合物分子的一种或几种原子而使它能被识别并可用作示踪剂的化合物。它与未标记的相应化合物具有相同的化学及生物学性质，不同的只是它带有放射性，因而可利用放射性探测技术来追踪。如氨基酸分子中含氢，可用H“标上，再将此标记物引人有机体内，则这些标记物中的同位素将和相应的普通原子一样，在生物机体内运输、转移和参与新陈代谢活动。放射性标记的原子很容易辩认，基于放射性同位素具有能经常地自发地放射射线的特性，而放射线很容易被电子探测仪器所追踪发现，从而显示它们的位置和数量，所以放射性同位素引人生物体之后，好象有了行径的记号，因此又叫放射性示踪。（1）灵敏度高；（2）放射性比活度；（3）测量简便、易分辨；（4）合乎生理条件；（5）能定位。

放射性核素的应用论文题目大全初中

核地球物理在寻找高放射性矿体中的应用(1)地面γ测量寻找铀矿的实例在某地区曾发现燕山运动早期的花岗岩体，其主要岩性为中细粒花岗岩。区内浮土覆盖面积较大，岩浆活动频繁，构造复杂呈东西向分布。对该区进行地质填图和γ测量工作后，根据γ测量结果绘制了相对γ等值图，圈出两个异常和两个偏高地带(图6-4)。它们都具有一定的规模，并且经地表揭露仍然存在。于是对相对γ偏高地带又作了射气测量、铀量测量等项工作，其结果也都有显示。通过勘探揭露，在1号、2号相对γ异常以及3号相对γ偏高地带发现铀矿体，在4号偏高地带见到铀矿化。(2)射气测量在寻找铀矿上的应用某地区主要分布的是太古宇上部变质岩系，除东部外都有大面积的海西期花岗岩侵入。但该地区大部分被浮土覆盖，浮土厚度一般为1～5m，最厚处达10m左右，地面γ测量效果不佳。经过射气测量后发现了许多异常，其中之一位于大部分为变质岩和花岗岩堆积物的山坡上(图6-5)。在此处进行过深度为90cm的孔内γ测量，只发现一个强度约80γ的异常点。然而射气异常是沿北东向构造破碎带分布的，最高浓度接近1000em。经判明异常为纯氡性。在C-C′剖面上布置探槽并刻槽取样分析，并进一步沿异常方向进行坑道揭露，终于在距地表约20m深度处沿构造破碎带见到长十几米、品位高达5%的铀矿体。放射性物探在寻找油气藏中的应用及实例放射性勘探在油气田勘查中的应用始于20世纪20年代初期。1924年苏联首先在迈科普油气区应用放射性测量进行了油气普查，1953年之后在伏尔加、乌拉尔、土库曼等6个共和国做了大量试验工作。此后，许多国家在这一领域相继进行了研究工作。由于技术上的困难，这项工作几十年来一直停滞不前。我国1957年在西北地区(玉门油田)开展了放射性方法找油气的试验工作，但直到80年代前后才重新兴起。近年来，我国在新疆、河南、陕西、甘肃、黑龙江等地区进行了包括航空放射性测量、γ能谱法和氡法的放射性物探工作。油田放射性异常的特征为：在油田正上方，相对于平均值为低值，油田边界处相对于平均值为高值，即在油气田上方的地表往往呈现放射性低场。上述特点正是放射性普查油气的依据。根据我国学者(吴慧山等，1991)的研究结果，约70%的油气田上方有明显的放射性异常反映，约15%的油气田仅有微弱的异常反映，约15%的油气田几乎没有反映。另据国外统计资料表明(美国马克森公司)1958～1978年间，放射性测量后钻探验证井共724口，在预测为有利区内所钻油气井的准确率达7%，在预测为不利区内所钻干井准确率达1%，说明放射性物探找油气是有效的。图6-4 某地区地质、相对γ强度综合平面图(据丁绪荣，1984)1—中粒花岗岩；2—中细粒花岗岩；3—第四系；4—地质界线；5—相对γ等值线；6—γ异常编号图6-5 某地区山坡上射气异常综合平面图(据丁绪荣，1984)1—花岗岩；2—煌斑岩；3—破碎带；4—陡壁；5—射气等值线(爱曼)；6—γ异常点油田放射性异常形成机理研究是一个非常重要的问题，几十年来吸引了众多学者进行研究，可分为浅部成因和深部成因说(王平，1997)。根据目前已有资料可以认为油田放射性异常的形成是一个物理过程。如果说有一些化学过程，那也是从属地位。1985年以来，我国在山东等地已知产油区和找油远景区内进行了航空伽马能谱测量，取得了良好的效果(徐东宸等，1993)。在双河油田进行了航空仰马能谱和地面放射性测量，空中和地面测量结果可以互相对比，且异常基本吻合。该油田航空伽马能谱测量显示的γ场形态与四周相差较大，总计数率(Tc)等值线图反映清楚，与背景场相比，异常相对落差达11%。油田区内铀含量虽涨落较大，但在四周高背景映衬下仍具有明显的下降趋势，显示为跳动的低值背景。图6-6和图6-7分别为综合异常图和综合剖面图。放射性物探在寻找地热田中的应用及实例在许多情况下，地热田上方往往出现放射性异常，其主要原因有以下几个方面(贾文懿等，1988)。图6-6 双河油田综合异常图(据徐东宸等，1993)A—Tc等值线图；B—Tc剩余异常图；C—第四纪地质图；D—构造图；1—砂岩尖灭圈闭及鼻状构造；2—综合化探异常；3—γ能谱异常；4—油田范围；5—断层及构造等深线1)岩性差异：地下热水是受含水层与隔水层组成的蓄水构造控制。由于含水层和隔水层的岩性的不同，其放射性元素的含量将有差异。这些放射性的差异有可能在地表引起放射性异常。异常的特征视具体构造情况而不同。2)岩石破碎程度不同：许多地热田出现在构造断裂带，这些地方岩石破碎，裂隙多，于是岩石的射气系数将增大。深部的氡气通过裂隙形成的通道能够比较容易运移到地面，使得放射性气体浓度增加，形成氡及其衰变子体的放射性异常。由于222Rn是惰性气体，半衰期又比较长(86 d)，所以具有较强的运移能力，有利于形成放射性异常。3)地下热水出露处是一种地球化学垒：具有很强溶解能力的地下热水，在循环过程中沿裂缝带把岩石中的氡、镭等放射性元素携带到地下水的露头处，并由于环境的改变发生沉淀和富集，从而形成放射性元素分布的异常。4)地热田的地热梯度较大，氡在水中的溶解度随温度增高而减小：在随地下水运移过程中较易于从水中逸出，也可以加强地表放射性异常。图6-7 双河油田地面伽马能谱及α法杯测量综合剖面图(据徐东宸等，1993)1—中更新统褐色亚粘土；2 —上更新统黄褐色亚粘土；3—全新统砂砾地热田的形成与岩浆活动和火山活动，以及放射性元素衰变密切相关。地下热水往往含有较多的氡，通常要高出普通水中氡浓度的数十倍。不同地热系统具有不同的放射性强度。一般CaCO3为主要沉积物的地下热水中，放射性强度高于以硅占优势的地热系统。高温地热水系统逸出的气体中的氡含量大大高于低温热水系统逸出的气体中的氡含量。这种差异反映了系统内部热水形成的地质、水动力条件、物理化学过程以及氡在水中溶解度的差别。从上面的讨论可以看出，氡气可以作为寻找地下热水的一种指示性元素。因此，放射性方法是探测地热资源的一种有效方法。常用的放射性勘探方法有：γ射线测量、射气测量、α 径迹测量、210Po 测量、α 卡测量、活性炭测量、热释光测量等。γ射线测量、射气测量、α 径迹测量、α卡测量等前已述及，这里不再赘述，下面仅对210Po测量、活性炭测量、热释光测量作简要介绍。210Po测量也是一种长期累积测氡的放射性方法。它通过在野外采集土样或岩样，用化学处理方法将样品中的放射性元素210Po置换到铜、银、镍等金属片上，再用α辐射仪测量置换在金属片上的210Po放出的α射线。由于电化学性质不同，铀、钍、铅、铋等元素都不能像Po那样被置换沉积在铜或银、镍等金属片上，同时Po的其他同位素都是短寿的。因此，这种置换方法能排除其他放射性同位素对210Po干扰。需要指出的是，210Po是222Rn的第七代子体，是气态的氡上升到地表土壤或空中衰变成金属子体后的沉积、沉降物。210Po的积累至少需要几十年的时间，在这较长的时间内，有可能受到土地耕耘、搬运等环境变迁的影响，往往不能正确反映浮土下面的地质情况。活性炭法的工作方式与α卡法相似，只是把装有强吸附能力的活性炭的取样器埋在土壤里，一定时间后取出活性炭，测定其放射性 ——α、β或γ射线强度。热释光法是把热释光剂量计埋在地下，接受放射性照射，一定时间后将其取出带回实验室，用专门的仪器把它加热到一定温度，热释光剂量计将发出与所受放射性照射强度对应的光。测定其光的强度便可以得到放射性的强度。图6-8是在安徽半汤温泉实测的一条剖面，可以看出，γ测量，径迹测量和静电卡测量结果，同出露的温泉位置对应很好，而且静电α卡可以清楚显示F1和F2断裂的位置。图6-8 安徽半汤综合剖面图(据贾文懿等，1988)

稳定的核素，核内的质子和中子数近似相同，分布在核素图（见图3）的狭长范围内，被称为β稳定线。处于稳定线左侧的放射性核素称为丰质子核素，处于稳定线右侧的放射性核素ch称eng为丰中子核素。如果继续远离稳定线，原子核会因为无法束缚住更多的中子或质子而产生破裂，这个极限被称为质子或中子滴线。靠近质子或中子滴线的核素，由于距离稳定线较远，又被称为远离核素。距离稳定线越远的核素，衰变半衰期越短。相同质子数（又称原子序数）Z，中子数N不同的核素，称为同位素，相同质子数的同位素因其化学性质相同又统称元素；相同中子数N，质子数Z不同的核素，称为同中子素；相同质量数A（A=Z+N），质子数Z不同的核素，称为同量异位素。原子核的稳定性有其规律。由于核力的原因，原子核的质子和中子数在2、8、20、28、50和82等数值时最为稳定，称为幻数。质子数处于幻数的稳定同位素的个数最多。处于幻数的稳定或放射性核素，相对来说，最不易通过核反应或衰变变成其他核素。，

医疗图像管理与通信系统)系统也已成为医疗机构信息化的基础设施之一，在临床诊断、医学研究和教学、远程医疗等领域正扮演着越来越重要的脚色。 DICOM标准主要包括数字化医学影像的数据结构和传输规范的定义。其目标是实现医疗影像信息的无障碍交流和共享，实现各种成像设备和医疗信息系统之间的互联互通互操作。 PACS系统运用了多种现代信息技术，采用DICOM标准，实现对医学图像的采集、存储、管理、传输和重现。其目标是临床诊断的无胶片化，医学影像资源的充分共享和利用。PACS系统的核心任务是医学影像的存储管理与传输控制。核医学成像是将放射性药物引入人体后，通过探测放射性核素的分布来反映脏器的形态、生理和代谢功能的成像手段，是目前最佳的分子水平成像模态，但其空间分辨率低。在核医学科建立PACS系统，借助该平台，实现多模态图像的配准和融合，将会克服核医学影像的缺点，充分发挥它的独特优势，这就是本论文的研究目的所在。本论文首先深入细致地剖析了DICOM 3．0标准的核心内容，包括面向对象的信息单元和功能单元定义、数据编码规则、层次化信息模型、图像文件解析、网络协议架构、基于C／S结构的通讯模型等内容，这是理解DICOM标准的钥匙，也是PACS系统开发的基石。其次，对PACS系统的体系结构和关键实现技术进行了分析和总结，包括网络通讯、数据库设计、存储方案实施和关键的设计规划准则。最后，遵照DICOM标准和PACS系统设计原则，规划设计了一个小型核医学科PACS系统，包括服务器端和工作站端，可实现基本的医学影像传输和管理，实现对核医学影像的初步处理。并将项目组前期开发的核医学图像处理模块，整合进PACS系统的影像工作站软件中，以满足核医学图像处理的特殊需求。论文详细描述了服务器的架构、功能、数据库结构以及多线程数据调取模块、传输控制策略和DICOM数字网关的实现，并介绍了已实现的核医学图像处理模块的原理与功能。[1] 彭李青设计开发一种小型的医学影像存储与传输系统[J] 实用放射学杂志 2005(03) [2] 朱晓峰，薛质，周锦标基于Delphi的多线程同步方法的设计与实现[J] 电子工程师 2004(10) [3] 赵欣，李坤成，贾蓉荣首都医科大学宣武医院的PACS构建[J] 医疗装备 2004(04) [4] 龚忠兵韩国图像存储及通信系统(PACS)发展之路——在实现无胶片的道路上，亚洲虎的飞跃[J] 中国医疗器械信息 2004(02) [5] 黄骏峰，曹文田，吕红宇，谢耀钦，包尚联核医学科Mini-PACS的设计思路与实现[J] 中国医学影像技术 2004(01) [6] 李培峰，朱巧明 Linux下支持续传的多线程下载工具的设计与实现[J] 计算机工程与应用 2004(01) [7] 何斌，金永杰，李玉兰按照DICOM标准制定核医学图像文件格式[J] 核电子学与探测技术 2001(06) [8] 王中锋，徐明 PACS设计与实现中的几个关键问题[J] 计算机工程与应用 2001(16) [9] 王中锋，徐明 DICOM网络通信模型的设计与实现[J] 计算机工程 2001(06) [10] 贾克斌，沈波实现医学影象存档和传输系统中的若干关键技术[J] 中国图象图形学报 2000(07)

放射性核素的应用论文题目大全及答案

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