放射性物质在低功耗仪表上的应用

2012-02-01 13:56:40来源: 互联网
现在许多仪表,如热量表、电子式水表、电子式煤气表要想实现电子计量需
要采用低功耗单片机, 如MCS430 等, 电源普遍采用高能锂电池。 如何将一
次表的流量信号采集出来,现在采用的方法有干簧管、光电耦合、霍耳器件等。
干簧管会产生抖动造成误差,光电耦合和霍耳消耗较大电池能量。如果将光电耦
合发光部分不采用电池供电将会节约大量的电池能量,有一种方法就是发光部分
采用放射性物质激发荧光物质发光,再采用光电耦合法,这样不用消耗电池能量
从而延长电池使用时间。
提起放射性物质大家都有一种谈虎色变的感觉,总把它和癌、白血病联系在
一起。其实我们的生活环境总会有一些放射性物质,它们来自宇宙射线和地壳一
些物质,但因人体对放射性损伤有一定的自修复能力,只要把它控制在一定剂量
范围内是不会出问题的。国家规定人体吸收可能电离能量每年在1 毫希沃特以
内, 这个量不包括天然本底辐射和一些疾病诊断治疗如X 射线透视和放射性疗
法等。顺便介绍一下希沃特这个单位,它是指1 千克的物质吸收任何可能引起电
离辐射能量为1 焦耳*辐射品质因素*其它修正系数,对于X 射线、? 射线、β射
线,辐射品质因素为1,α为20。如果是体外照射其它修正系数也为1。
我们知道放射性物质放出的射线分别为α射线,β射线,? 射线,但我们只
采用放射β射线的物质,因为α射线对荧光物质有损害,而? 射线穿透性太强,
会对环境造成污染。采用何种物质好呢?比较理想的物质为氢的放射性同位素
氚,它是纯β放射性物质,半衰期为12.3 年最大β能量为18.6 千电子伏特。 它
其实就是高速电子流, 这个能量相当于彩色电视机荧光屏受到电子轰击的能量,
所以不会对环境造成污染, 而它的半衰期适中,因为仪表使用中更换电池的时
间越长越好,如果采用干簧管电池使用理论值为8 年左右,国家规定仪表为两年
强制检定一次。 如果半衰期太长辐射强度太弱,激发出的光也弱。半衰期过短
放射性物质消耗快需要频繁更换, 而且辐射强度过强,有可能对人体产生不利
影响。
氚的制造成本低,它采用中子轰击 6Li 产生的,6Li+n? 3H+4He,这样利
用原子反应堆可以制造。
氚也不是没有要解决的问题,首先,氚蜕变成 3He, 是一种气体, 会对容
器产生影响。再则氚易和水或空气中的水蒸汽中的氢发生同位素交换而造成损
失,并对环境造成污染(应该严防放射性物质通过呼吸、饮食、皮肤接触进入体内)。

其它可利用的物质 90Sr 和 137Cs,这两种物质均为原子反应堆核裂变后的物质,半衰期分别为28.1 年30.2 年它们都是纯β放射物质,但β射线能量较高,下表介绍几种放射性物质的特性。90Y 为90Sr 衰变后的物质,有弱的 ? 射线,其它物质衰变后均为稳定物质。以上观点仅供大家参考。

关键字:放射性物质  低功耗仪表

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2012/0201/article_14038.html
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