单选题
下列四种放射性元素中,半价层最厚的是()
A
A.60Co
B
B.137Cs
C
C.192Ir
D
D.170Tm
答案解析
正确答案:A
解析:
**解析:**
半价层(Half-Value Layer, HVL)是指将辐射强度减弱到原来一半所需的屏蔽材料厚度。对于同一种屏蔽材料(通常指铅或钢,在工业探伤中常以铅为参考),射线的能量越高,其穿透能力越强,所需的半价层就越厚。
因此,本题实际上是在比较这四种放射性同位素所发射的主要$\gamma$射线的能量大小。能量越高,半价层越厚。
1. **分析各选项放射性核素的$\gamma$射线能量:**
* **A. $^{60}\text{Co}$ (钴-60):** 主要发射两条高能$\gamma$射线,能量分别为 **1.17 MeV** 和 **1.33 MeV**(平均约 1.25 MeV)。
* **B. $^{137}\text{Cs}$ (铯-137):** 主要发射一条$\gamma$射线,能量为 **0.662 MeV**。
* **C. $^{192}\text{Ir}$ (铱-192):** 发射多种能量的$\gamma$射线,其平均能量约为 **0.35 - 0.40 MeV** (主要谱线在 0.31 MeV 到 0.61 MeV 之间,但整体穿透力低于钴-60和铯-137)。
* **D. $^{170}\text{Tm}$ (铥-170):** 是一种低能$\gamma$源(有时也被归类为低能X/$\gamma$源),其主要光子能量非常低,约为 **0.084 MeV (84 keV)** 左右,穿透能力最弱。
2. **比较能量与半价层的关系:**
* 能量排序:$^{60}\text{Co}$ (1.25 MeV) > $^{137}\text{Cs}$ (0.662 MeV) > $^{192}\text{Ir}$ (~0.38 MeV) > $^{170}\text{Tm}$ (~0.08 MeV)。
* 因为射线能量越高,穿透力越强,所以在相同介质中,**$^{60}\text{Co}$ 的半价层最厚**。
3. **数据参考(以铅为例):**
* $^{60}\text{Co}$ 在铅中的半价层约为 12 mm。
* $^{137}\text{Cs}$ 在铅中的半价层约为 6.5 mm。
* $^{192}\text{Ir}$ 在铅中的半价层约为 3.3 mm。
* $^{170}\text{Tm}$ 在铅中的半价层远小于上述三者(约 < 1 mm)。
**结论:**
$^{60}\text{Co}$ 发出的$\gamma$射线能量最高,穿透能力最强,因此其半价层最厚。
故正确答案为 **A**。
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