铀矿石具有天然放射性,主要释放 α粒子、β粒子和γ射线。要检测铀矿石的辐射,可以使用下面常见方法和设备:
1. 盖革计数器(Geiger Counter)
原理:探测电离辐射(主要是β和γ射线)。
优点:价格相对便宜、操作简单、响应快。
局限:
对α粒子不敏感(因为α粒子穿透力弱,通常被探头外壳阻挡);
无法区分辐射类型或能量;
对低水平天然放射性可能不够灵敏。
适合初步筛查铀矿石是否存在明显放射性。
2. 闪烁体探测器(如NaI(Tl) 探测器)
原理:利用碘化钠晶体等材料将γ射线转换为光信号,再通过光电倍增管放大。
优点:
对γ射线灵敏度高;
可配合多道分析仪进行 能谱分析,识别铀系核素(如²³⁸U、²¹⁴Bi、²¹⁴Pb等)。
应用:常用于地质勘探、环境监测。
适合定量分析和识别铀衰变链中的特征γ射线。
3. α谱仪 / α探测器
原理:专门探测α粒子(如金硅面垒探测器)。
要求:
样品需靠近探测器(α粒子在空气中仅能传播几厘米);
需在真空或惰性气体环境中测量以减少干扰。
用途:精确测定铀、钍等α发射体含量。
操作较复杂,一般用于实验室分析。
4. 便携式γ能谱仪
集成NaI或LaBr₃等晶体与小型多道分析器;
可现场快速识别铀、钍、钾等天然放射性元素;
常用于野外矿产勘查。
5. 化学分析法(非辐射检测,但更准确)
如 电感耦合等离子体质谱(ICP-MS) 或 分光光度法;
直接测定铀元素含量,而非依赖其放射性;
精度高,但需送实验室处理样品。
安全提示:
铀矿石虽放射性较低,但长期接触或吸入粉尘仍有健康风险;
操作时建议佩戴手套、口罩,避免直接皮肤接触或吸入粉尘;
存放于通风良好、远离生活区的地方;
不建议非专业人士长期持有或把玩铀矿石标本。
来源:网络
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