范文一：电离辐射的致癌效应

中国医学科学院放射医学研究所 王继先

一、电离辐射的概述

辐射是一种能量流，分电磁辐射和离子辐射。电磁辐射有常说的电磁波，如无线电波、光线、γ射线等。粒子辐射，就是粒子流，如α、β、中子、质子等辐射。

根据辐射的能量和对物质的电离能力，把辐射分为电离辐射和非电离辐射。电离辐射，是能量高，能使物质产生电离的辐射，如 X 射线、γ射线、α、β、中子、质子和宇宙射线等。非电离辐射，能量低不能使物质产生电离的辐射，如可见光、红外线、紫外线、微波、无线电波等。电离辐射对人类健康损害远要大于非电离辐射。

表 1 常见电离辐射的特性。

我们知道中子、质子和电子是构成原子的基本粒子，中子、质子是构成原子核的基本粒子。中子不带电荷，静止质量是 1 ，质子带有一个正电荷，静止质量是 1 。氘核是由一个质子和一个中子组成的，所以他的质量是 2 ，带一个正电荷。α粒子，也就是氦核，他有 2 个质子、 2 个中子组成的，他的静止质量是 4 ，他带 2 个正电荷。电子分带一个正电荷的正电子，和带一个负电荷的电子。他们的静止质量都很低。 X 射线、γ射线是电磁波，所以不带电荷，也没有静止质量。

电离辐射是来源于放射性同位素产生辐射的设备和核反应。放射同位素，有他具有不稳定的原子核，为了恢复到稳定状态，以电磁波或粒子的形态释放能量，而产生辐射。

放射性同位素有两类，即天然放射性同位素和人工反射性同位素。天然反射核素，如空气中的氡 222 ，是我们吸入照射的主要天然辐射来源。人工放射性同位素，如钴 60 ，是由高能中子轰击钴产生的人工放射性同位素，在国内外生产中，有广泛的用途。

产生辐射的设备，因为现代科技的进步，几乎可以制造出生产各种辐射的设备。最常见的就是在医院里面用诊断和治疗上的 X 射线机，以及在车站码头空港等安检出的那种 X 线机，还有许多产生辐射的加速器等等。

核反应也是产生电离辐射的重要来源，如核反应堆、核电站、核武器和宇宙射线等。

电离辐射的分类，大体上可以分 2 类。一类是天然辐射，一类是人工辐射。天然辐射一是来自宇宙的宇宙射线，二就是来自地球的辐射。因为地壳里含有铀系、钍系和锕系三个天然放射性核素衰变系列。人们不可避免地受到来自上天宇宙射线和来地表的地表辐射。人工辐射，是随着科学技术的进步，人工放射性核素越来越多。比如核爆炸可以产生 2000 多种的人工放射性核素。还有各种不同的类型的放射源和射线装置，是都可以产生各种辐射的来源。

电离辐射既是人类生存环境的固有的组成部分，又是现代人类文明生活的必需的。

电离辐射与物质，比如人体相互作用时，会把全部或部分的能量给予人体组织，引起人体组织的变化。这种变化的程度与吸收能量和射线的性质等因素有关。为了说明电离辐射与被照物体能量转换关系，借用医药中常用的‘剂量'一词。

放射医学与防护中最常用的剂量和单位，一是吸收剂量，二是当量剂量，三是有效剂量。吸收剂量是表示人体受到照射后所吸收的能量。单位为每千克焦耳，专用名称是‘戈瑞'，符号为 Gy 。

当量剂量，射线对人体的危害，除与吸收能量有关外，还与射线的性质有关，因此引入了一个辐射权重因子。考虑了辐射权重因子的吸收剂量称为当量剂量，在组织中的当量剂量为吸收剂量与权重因子乘积之和。

当量剂量的单位是“焦耳 / 千克”，专用名称为希沃特，辐射权重因子。

表 1-2 ，提出了不同射线的辐射权重因子。光子辐射权重因子是 1 ，电子是 1 ，质子和带电π介子是 2 ，α粒子、裂变碎片、重离子辐射权重因子是 20 。中子根据其中子能量不同辐射权重因子是不同的，是作为中子能量函数的连续曲线，其值在 2-20 之间。

对γ、 X 射线而言，因其辐射权重因子为 1 ，所以 1 个 Sv 的当量剂量等于 1 个 Gy 的吸收剂量。若权重因子不同即使吸收剂量相同，其当量剂量也是不同的。

有效剂量，人体各组织器宫虽然接受的当量剂量相同，但由于各个器官组织的特性，发生随机性效应的概率是不同的。为了体现这种差别，需要引入组织权重因子，以表明某器官组织的危险对全身总危险的贡献。考虑了组织权重因子的当量剂量称为有效剂量，是人体中受照射之各器官组织之当量剂量与其组织权重因子的乘积之和。

式中， E 为人体受到的有效剂量，单位是每千克焦耳，专用名称是希沃特。

如上图:对于红骨髓、结肠、肺、胃、乳腺和其余组织的组织权重因，使用 0.12 。对于性腺是 0.08 ，对膀胱、食道、肝、甲状腺 0.04 ，骨表面、脑、唾液腺、皮肤是 0.01 。

现今人类受到的辐射照射和水平。

人类一直生活在天然辐射的环境中，但是人们并不知晓。自 1895 年伦琴发现了 X 射线，次年贝克勒尔发现了天然放射性，人们才开始认识到电离辐射的存在，并逐渐用于人类的生产和生活中。随着核能开发，核电站、核辐射装置等人工辐射源在各个领域中的广泛应用，人们越来越多地受到人工电离辐射的照射。

该表是 2000 年人体接受电离辐射照射的平均剂量。来自于天然辐射的人均年平均剂量为 2.4 个 mSv ，医疗照射产生的剂量是 0.4 个 mSv ，大气层核试验是 0.005 个 mSv ，而切而诺贝利核电站事故是 0.002 。由于核电站而产

生的人均年剂量为 0.0002mSv 。

为了形象的说明人类所受到的天然辐射的构成，

我们看右图，这个是一个大圆饼。这个圆饼的这一大半

是受到的高能量的天然辐射照射，那这个小的一半是低

能量的天然辐射照射。在高能量天然辐射里面，几乎是

一半以上的，达 52% 的部分是由于吸入天然的放射性

氡引起的。 5% 是由于食入高能量天然辐射引起的。 4%

是由宇宙射线中的高能辐射引起的。在这一小半，低能量的天然辐射里边， 12% 是由于宇宙射线造成的， 20% 是由于地表的低能量电离辐射造成的，那 7% 是由于食入低能量的电离辐射引起的。

左图展示了天然辐射和人工辐射的构成。这个小

饼可以看出， 82% 的电离辐射是来自于天然辐射， 18%

的剂量是来自于人工辐射。在人工辐射里边，这个大

饼，表述了人工电离辐射的构成。这里边 58% 是来自

于应用 X 射线、影像和放疗所产生的辐射， 21% 是

核医学产生的辐射，两个合起来占 79% ，是由医疗照

射造成的。 16% ，是由于日用消费品而引起的辐射。

2% 是由于职业照射， 2% 是由于落下灰， 1% 是由于核燃料循环。从这个图我们看的出来，在人类当前受到的电离辐射照射中， 82% 是来自于天然的辐射， 18% 是来自于人工的辐射。在 18% 的这部分辐射中，其中几乎是 82% 的辐射剂量是来自于医疗照射。

二、电离辐射的生物效应

电离辐射的生物效应，是指电离辐射作用于生物机体，引起机体的分子、细胞、组织器官结构和功能的变化和损伤，及其相应的生物学后果。电离辐射的生物效应因射线的性质、照射剂量、剂量率、照射方式、机体状态及所处环境等因素的变化而有所不同。

根据放射生物效应的严重程度，国际放射防护委员将效应分为变化，是指在照射后出现的形态和功能的变化，它们是可能有害的也可能是无害的。损伤，表示有一定程度的有害变化，如对细胞，但是对整体不一定有害。伤害，表示有临床可查得的有害效应，表现于受照本人的躯体效应，如白内障、癌症，还表现于受照者后裔的遗传效应，如先天愚。危害，这是一个复合概念，他包括发生概率、严重程度和出现时间，是受照者及其后代所发生的总伤害。

按照效应发生的时间，效应又分为近期效应和远后效应。

近期效应是电离辐射作用于生物体后，辐射损伤效应在照后短时间，有的数周内就出现的那些效应。如急性放射病、急性放射性皮肤烧伤等等。

远后效应是电离辐射作用于生物机体后，辐射损伤效应在照射后 6 个月以后才出现的那些效应，如眼晶体的损伤、白内障、辐射致癌效应等等。

按效应的发生机理，国际辐射防护委员会将电离辐射的生物效应分为确定性效应，或者称为有害的组织反应，和随机性效应。

确定性效应是指发生的生物效应严重程度随着电离辐射剂量的增加而增加的生物效应，这种生物效应存在着阈值，只要剂量达到或超过了剂量阈值效应肯定发生。如辐射皮肤损伤、眼晶体的白内障等等。

随机性效应是指生物效应的发生概率而不是其严重程度，与电离辐射照射的大小有关的生物效应，这种生物效应不存在剂量阈值。如辐射的致癌和遗传效应。

确定性效应的发生机制是以细胞的死亡为基础，电离辐射可导致细胞的死亡。若照射的剂量不大，细胞的死亡数量较少，机体能够通过再生和代偿来弥补损伤，不会出现临床可见的损伤、损害。但受照剂量大到足以使细胞的死亡数目超过了机体的再生和代偿能力的时候，就导致了组织器官的结构改变和功能障碍，就产生了临床可见的损害效应。由于这种损害效应是当剂量达到一定水平后肯定发生，故称为确定性效应。引起确定性效应的最小剂量称为阈值剂量。超过阈剂量后效应的严重程度随

着剂量的增大而增加。

右图: 确定效应剂量效应曲线。 下面的图

是确定效应的严重程度随剂量而改变的一个图。，

从下面图看出来，有 A 、 B 、 C 三条线。 A 表

示辐射敏感性较高的人群组， B 表示敏感性中

等的人群组， C 表示敏感性较低也就是说具有

抗性的人群组。这三个人群组，他们的确定效应

严重程度就随着剂量的增加而增加。但是 A 人

群组达到病理状态的阈值的剂量较低， C 辐射

敏感性低的人群组达到病理状态阈值的剂量较

高。反应到上面的图，我们看到，当辐射敏感的

人群组达到病理状态的剂量时，就有少数人发生

了确定效应，也就占 5% 。当中度敏感性的人群达到病理状态的剂量的时候，发生率达到 50% 。当具有抗性的人群组达到病理状态的剂量的时候， 100% 的人都发生了确定性效应。如果剂量再增加，那确定性效应发生的频率就不再增加了，因为他全部发生了。

上图列出了成年人几个重要组织器官的确定性效应的阈值剂量。从这个表可以看出，不同组织器官的剂量阈值是不同的。另外不同的照射方式的剂量阈值也不同。一般说，低剂量多次照射和持续照射他的阈值要比一次短时间的剂量阈值要大。

对辐射最为敏感的发育中的胚胎的效应的实验研究表明，辐射的胚胎致死效应和诱发畸形的效应的阈值都为 100 个 mGy 以上。对日本原爆幸存者所发现的妊娠期受照后所生子女严重智力迟钝资料的审慎考察之后表明，在胚胎神经系统分化最敏感的时期，也就是受孕后 8-15 周受到照射，所产生的效应的剂量阈值，要达到引起智力障碍的话至少要 300m 个 Gy 。

总之，在吸收剂量低于约 100 个 mGy 的范围内，无论是低 LET 照射还是高 LET 照射，无论是单次急性照射还是反复的持续小剂量照射均不会发生确定性效应。

随机性效应是以细胞的变异为基础，如受照的干细胞 DNA 受照损伤，但是细胞尚未致死，而还保持着增殖能力，这个细胞就称为细胞的变异。这种细胞把突变的基因能够传递给后代，演化变成为具有 DNA 变化的异常的细胞克隆。若变异的细胞是体细胞，在体内外因素的作用下，进一步积累突变而导致恶变，最终发展成了癌症。若变异的细胞是性细胞，则突变的基因将向后代传递，引起遗传性疾病。这两种效应是随机发生的，因此称这种效应为随机性效应。随机性效应在群体中的发生率随着照射剂量增加而增加。这种生物效可能不存在着剂量阈值。

上图是发生机制的示意图。

当电离辐射照射时引起细胞内的水分子和生物大分子，特别是 DNA 的电离。水电离之后，成自由基，自由基也引起 DNA 的损伤。无论电离辐射直接引起的，还是通过自由基而间接引起损伤，机体的都一种损伤的修复机制，对 DNA 的损伤进行修复。如果修复不完整，或者产生了错误修复，都会造成细胞的基因突变。不论是基因突变还是 DNA 错误修复，还是 DNA 的原发损伤。导致细胞死亡的话，如果死亡的细胞的数目不够多，机体的能够修复代偿，就不表现为损伤。但当细胞死亡的数量足够多，机体不能通过再生和代偿而修复机能的话，机体产生临床上可见的损伤。这种损伤可轻可重，重者可导致死亡。这就是他的确定性效应。

如果基因突变的细胞，能够进一步增殖，就会形成变异的细胞。这类变异的细胞，如果是体细胞，在基因突变之后能产生恶化随之发生癌症。如果是性细胞，能把突变的信息传递给下一代，使下一代产生遗传性疾病。这种属于电离辐射的随机性效应。

三、电离辐射的致癌效应

电离辐射的致癌是电离辐射诱导人和动物发生恶性肿瘤的生物学效应，也称辐射致癌效应。辐射致癌效应是电离辐射对人类最重要的健康危害效应，是唯一得到确认的低剂量照射的健康危害，是制定辐射防护标准剂量限制体系的主要生物学依据。辐射致癌效应是电离辐射的随机效应，即受照人群中辐射诱发的癌症的概率随照射剂量增加而增加，且可能是没有剂量阈值。它发生在受照者本人，又具有相当长的潜伏期，所以也是电离辐射的远后躯体效应。

恶性肿瘤是指增生失控并能侵入周围组织或向远隔部位转移的肿瘤，其实质细胞特性是增殖失控和分化不足，并把这种特性传给后代细胞。由上皮细胞发生的恶性肿瘤称癌 carcinoma ，从间叶组织包括纤维结缔组织、脂肪、肌肉、脉管、骨、软骨组织等发生的恶

性肿瘤称肉瘤 sarcoma 。还有从骨髓和淋巴组织发生的恶性肿瘤，如白血病、多发性骨髓瘤、恶性淋巴瘤，为了简化在习惯上把所有的恶性肿瘤通称为癌症。

辐射致癌，使正常细胞转变为恶性细胞最后发展成为癌症的因子称致癌因子。致癌因子有化学因子、物理因子和生物因子，电离辐射是物理性致癌因子之一。致癌因子诱发癌症的作用称为致癌。电离辐射诱发人和动物恶性肿瘤的作用称辐射致癌。辐射可在大部分组织和器官诱发癌症，诱发的癌症与人群自发的这些癌症并无可鉴别的临床和病理特征。就是说辐射并不诱发特征性的癌症，而是使自然存在的某些癌症的发生率增加，超出本底或者是基线的发生率。辐射致癌作用是通过流行病学的方法与参照人群相比较中而被认知的。

人们对辐射致癌的认识经历了一个漫长的过程，自电离辐射被发现和利用不久就出现了放射工作者皮肤癌和白血病的病案报道，但是辐射致癌的作用是通过流行病学的方法被证实的。如早期对英国放射学工作者和美国放射学工作者的流行病学调查的死亡率分析，发现早期的放射学工作者癌症死亡率明显高于非放射工作者，分析表明其与早期防护条件差受到较高的剂量的 X 射线照射有关。

一些流行病学的调查还发现接受放射治疗的强直性脊椎炎的病人及其他一些因良性疾病和恶性疾病接受放疗的患者，癌症的发病率或死亡率也显著增高，且癌症往往发生在受到照射的部位。随后还发现用 226Ra 夜光粉涂抹表盘的女工，她们习惯的用，用舌和唇舔吸鼻尖，而食入放射性 226Ra 。她们十几年后，发现其中不少人患了骨肉瘤。同样，因脊柱炎而注射 224Ra 的病人也发生的骨肉瘤。核试验下风向落下灰中碘 131 使不少当地的居民发生了甲状腺癌。用钍造影剂注射而作为血管造影的病人，后来发生了肝癌。还有氡致矿工的肺癌等等流行病学调查研究表明放射性核素沉积部位与癌症的部位是一致的，进一步揭示了电离辐射与癌症的相关性。

辐射致癌的铁证是放射线影响研究所 RERF 从 50 年代中期开始对日本长崎、广岛原子弹爆炸幸存者的长期系统的流行病学研究。研究表明幸存者主要的效应是癌症的发病率和死亡率的明显增加，且剂量与效应呈线性关系，没有明确的剂量阈值。他们还导出了辐射致癌的剂量 - 响应数学模型，开创了辐射致癌效应定量评估的新阶段。但原爆幸存者受到的是较大剂量的急性照射，从辐射防护的观点人们认为更为关注的是在工作和生活中经常受到的低剂量慢性照射如职业照射和环境照射的致癌危害。

自上个世纪开始各核大国都对本国的核工业工人进行了大量的调查研究，因为这些工人有个人剂量监测资料，且工作较为稳定。为了提高统计势，国际癌症研究机构 1995 年将加拿大、英国、美国七个队列约 9.6 万核工业工人的随访调查结果进行了合并分析。 2005 年又对 15 个国家 40 万核工业工人的调查结果进行了合并分析。目前正在开展核工业受照人群癌症危险调查的国际合作研究，共有 17 个国家参加，覆盖全世界 60 万工作人员。为了保证可比性，共同设计调查方案，统一工作程序，详细的研究剂量误差，并进行了人群间危险异质性分析。以期为低剂量迁延性照射的致癌效应提供可靠的证据，对其危害提供较为正确的估计。

高本地地区居民、核事故受照人群特别是切尔诺贝利核事故、居室氡和井下矿工氡致肺癌等流行病学调查研究也是为直接估计低剂量迁延照射效应重要资源。

基于现今的研究成果，就慢性照射而言，大于 50-100 个 mSv ，或者就急性照射而言，大于 10-50 个 mSv ，已经观察到了有统计学意义的癌症危险增加，而低于上述剂量范围时，由于基线危险的统计学变化，以及小而不可控制的偏倚使辐射致癌危险变得不确定，看来流

行病学的方法不具有直接揭示在低剂量范围内，也就是说在小于 100 个 mSv 范围内癌症危险的效力。

国际辐射防护委员会为了确定职业人员和公众的剂量限制的需要，依据现有的较高剂量、剂量率照射的引起的危险按“线性无阈模型”外推到低剂量、低剂量率照射导致的癌症危险。由于外推所用的模型并非来自人群的直接调查而是基于判断和假设，所以人们对 ICRP 的推算结果多有争议。加强从基础生物学方面研究低水平辐射的致癌效应，把实验室基础研究与传统流行病学的研究相融合，建立与后基因组时代发展相适应的分子流行病学的研究策略，已成为当前的发展方向。

我国由于社会组织性强和政府的支持，在低水平电离辐射效应流行病学研究方面具有优势，“我国阳江高本底辐射与居民的癌症”、“室内氡水平与肺癌危险”、“铀矿工和云锡矿矿工肺癌”、“医用诊断 X 线工作者恶性肿瘤危险”等调查均是国际上具有影响的大规模流行病学研究。特别是高本底地区恶性肿瘤死亡队列研究，更具有我国的特色，在同类研究中处于国际领先地位。

由于流行病学调查所获得的群体的放射致癌危险系数不仅为群体和个体的危险提供了依据。也为既往受一定剂量照射后发生癌症的患者的放射病因判断和赔偿提供了依据。 1985 年美国国立卫生研究院特别工作组建立了放射流行病学表，提出病因概率的估算模式，目前已更新为交互式放射流行病学程序，成为司法申诉和判决的有力工具。

范文二：中子辐照后CMOS工艺静态随机存储器瞬时电离辐射翻转效应实验研究

,第卷增刊原 子 能 科 学 技 术 ,, ,,,(,,,,,(,,

年月,,,,,, ,,,,,;,,,,,;,,,;,,,,,,;,,,,,,;,(,,,, ,,,,

中子辐照后 工艺静态随机存储器 瞬时电离,,:,

辐射翻转效应实验研究

,,,,,,,刘 岩陈 伟杨善潮齐 超王桂珍林东生郭晓强金军山

:西北核技术研究 所 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室 ,陕 西 西安 : ,,,,,,

摘要 :对 特征尺寸 工艺商用静态随机存储器::开展了中子辐照后的瞬时电离辐 射,(,,, ,,,,,,,,μ

效应实验研究 ,获得了中子辐照后 器件的瞬时剂量率翻转效应规律 ,并与未经中子辐照 ,,,,

器件的瞬时剂量率翻转效应规律进行对比。结果表明 :中子辐照能有效提 高 工艺 ,,,, ,,,, ,,,, 器

,。 关键词 :件的瞬时剂量率翻转阈值 中子辐照引起的少数载流子的寿命降低是产生这种现象的主要原因 翻 转效应 ;翻 转阈值 ;中 子辐照 ;,,,,

:::::中图分类号 ,,,, 文献标志码 , 文章编号 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

:,,,,,,(,,,,,,(,,,,(,,(,,(,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,:,,,,,

,,,,, ,，, ,,,,,,, ,,,,,,,,,,,;,,,,，,,,,,,,, ,,,,,,,,,

,,,，, ,,,,,,,,,, ,,,,,,,,，,,,,,,,,,,,,？,,

:,,,,,,,,,,,,,,,,,,，,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;, ,,,,,

,’:,,,,,,,,,,，,,,,,,,,,,,;,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,

: ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,, ,,,, ,,,,,,,, ,, ,,,,,,,,,,,,,,,,, , ,

,,(,,, ;,,,,,;,,,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;, ,,,,,,,,, μ

,,,,,,(,,,,,,, ,,,, ,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,, ,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,(,,,,,,,,,, ,,,,;,,,,,

,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(,,

:;;;,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

。工作在瞬时电离辐射环境中的静态随机存 工作电压的降 器件的工作电压也呈下降趋势

,::低造成翻转需要的最小光电流下降因 此在较 储器在极高的剂量率下会产生 数据翻 ,,,,

,,,,,转错误 甚 至 闩 锁 效 应导 致 电 子 系 统 功 能 失 低的剂量率下会发生翻转同时由于间距减 ,,,,,。,,,效随着集成电路的集成度不断提 高 半 导 小寄生管的放大倍数增大 大规模集成电路更

,。体器件的特征尺寸已进入了超深亚微米层次 易发生闩锁效应

:;:收稿日期 ,,,,,,,,修回日期 ,,,,,,,,,,,,

作者简介 :刘 岩:—:,男, 辽 宁新民人,工 程师 ,硕 ,士从事电子元器件辐射效应研究 ,,,,

原子能科学技术 第卷,,, ,, ,,,,。，本文以 特 征 尺 寸 的 商 用 辐 脉冲反应堆辐照辐照注量为,(,,, ,,,, ;,,(,×,,μ

，， ，照 后器件 表面活化剂量降至较低 水 平工艺 器件为研究对象研究中子 辐照对 ,,, ,,,,

。器件瞬时剂量率翻转效应阈值的影响 ，对所有器件进行测试中子辐照后的器 件读写

，。功能正常电流参数无明显变化

辐射环境 ,

表 器件瞬时电离辐射效应判据 , ,,,, “”实验在西安脉冲反应堆和强光一号加速

,,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,。, 器上开展西安脉冲反应堆的 快中子实验 ,,

。装置能从反应堆引出大量快中子 运 电 流 变 化 数 据 错 误 读 写 功 能 重 新 加 电 效 应 类 型 ,,,,, 无明显增大 无错误 正常 正常 扰动 行功 率 下 等 效 中 子 注 量 率 为 , ,,, ,(,,× ,,,,,,, ,, ?，,?中子比 值为 ,,;,,,(,×,,;,γ 无明显增大 有错误 正常 正常 翻转 ,,。“”强 光 一 号 加速器 是 一台组合式多用 明显增大 有错误 不正常 正常 闩锁 ,,

，途高功率强流脉冲电子束加速器 能 产生多种 明显增大 有错误 不正常 不正常 烧毁

。 辐射参数的 脉 冲 射 线 和 射 线本 文 的 瞬 , γ

，时剂量率实验在短脉冲状态下进行 短 脉冲状 瞬时剂量率实验方法,〃, 。态下辐射场参数列于表 , 在实验过程中每只器件表面贴有热释光剂

，量片利 用剂量片和光电管测得的脉冲宽度得 表 辐射环境参数, 。 到每 只 器 件 累 积 的 电 离 辐 射 剂 量实 验 中 ,,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ，器件的布局如图 所示这 样可在一次 ,,,, , 参数 量值 。脉冲中获得多个剂量率下的实验数据 ,,，(),剂量率范围 ,,,, ,,,×,,,, 最大剂量率时的光斑直径 ， ,,, ,,

平均光子能量 ，,,, ,(,,

脉宽 ，,, ,,?,

脉冲宽度均匀性 ， ,, , 靶面剂量率均匀性 ， ,, , 图 瞬时剂量率实验器件布局示意图 , ,,(, ,,,,,,,,,,;,,,,;, ,,,,,,,,,测试和实验方法 , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 测试方法,〃,

利用自主研 制 的 辐 射 效 应 测 试 系 ,,,, 剂量率效应结果 , 。统进行瞬时剂量率效应的测量实验对象选择

未经中子辐照的 器件实验结果 ,〃, ,,,, 日立 公 司 生 产 的 商 用 特 征 尺 寸,(,, , μ图为未经中子辐照的 器 件 在 瞬, ,,,, ，工艺器件实验采用全地址测量 ,,,,,,,, ，，时电离辐射下翻转数与剂量率的关系 辐射剂 ，方法辐照前在 器件所有存储单元中写 ,,,, ,, (),。 量率在范围内,(,×,,,(,×,,,,,,,,，入辐照时电 路处于加电状态及片选无效 ,,,，，实验结 果 表 明在实验剂量率范围内 ,,,, ，，状态脉冲辐照后首先测量电路电源电流 若电 器件的瞬时辐射效应主要为剂量率扰动和剂量 ，，源电流明显增加则重新加电进行读写功能测 ，率翻转且 器件的剂量率翻转存在明显 ,,,, ;，试若电源电流无明显增加 全地址测量存储内

。，的阈值当剂量率低于翻转阈值时 无 存 储 数 ，，，容并进行读 写功能测试 再 重新加电进 行 读

;，据发生翻转当剂量率高于翻转阈值时 翻转数 。 写功能测试瞬时剂量率条件下 器件 ,,,, ;随剂量率的增加迅速增加当 剂量率增加为一 。效应的判断列于表, ，;，定值时翻转 数达到饱和之 后翻 转数 不 再 随 中子辐照方法,〃, 。着 剂 量 率 的 增 加 而 增 加 从 图中 可 提 取 到, ，将同批次器件所有管脚短接在西安,,,,

增刊 刘 岩等 :中 子辐照后 工艺静态随机存储器瞬时电离辐射翻转效应实验研究 ,,,, ,,, , , ::,。 ::,,器件的翻转阈值为,,,, ,(,×,,,,,,与 未经中子 率翻转阈值为,,,,,,,(,×,,

,,图 中同 一剂量率下错误数不同是由于不同 辐照过的 器件相比剂量率翻转 效应的 , ,,,,

。阈值有明显提高 ,器件的差异造成的 但 各器件的翻转阈值差别

。不大

图 中子辐照后器件的瞬时剂量率效应规律 ,

,,(, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;, ,,,,,,,图 未经中子辐照器件的瞬时剂量率效应规律 ,

,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,(, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;, ,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

结果分析 ,

器件 的 数 据 翻 转 主 要 是 由 于 当 脉 ,,,, 器件或电路的瞬时电离辐射效应主要为辐

,, 冲辐射产生的光电流足够大时 由于电容充电射感 生 光 电 流的产生及其引起的 一 系 列 错

,,,,,、、当晶体管导通或截止或 输出电压超过器件 。 , 器件存储单元的结 误六管,,,,,,,,

,和 逻辑噪声容限就 能使数字电路的逻辑电 , ,构图及其光电流模型如图 所 示和 为 , ,, ,, ,。平翻转使存储器数据产生错误 ,沟器件的漏极光电流和 为 沟器件 ,,, ,, , 中子辐照后剂量率效应测试结果,〃, ,。 的漏极光电流以上 为通过 阱的光电流,,,,, ,, , 图为 中 子 注 量 辐 照 后, ,(,×,,;,,所示的光电流为局部光电流局 部光电流引起

,器件的瞬时剂量率效应规律曲线辐 射 。,,,, 的局部存储单元的翻转为局部翻转

, , ::,剂量率在 范 围 ,(,×,,,(,×,,,,,,,,,在 存储器中辐射 感生的光电流相 ,,,,

。,内可看出与未经中子辐照的 器件剂 ,,,,, 当于在电路各节点引入了噪声引 起存储内容

,,量率效应规律基本一致 在瞬时辐照下剂量率 。,发生变化当噪声较小时辐 射消失时 电 路 的

,效应主要表现为数据翻转 且 剂量率翻转存在 ,; 状态会在一定时间内恢复 这种效应成为扰动。阈 值 从 图中 可 提 取 到器 件 的 剂 量,,,,,,, 当噪声较大时存储内容发生变化但整个存储

图 存储单元的结构及其光电流模型 , ,,,,,,,,

,,(, ,,,,,,,,;,,,,,,,;,,,,,,,,,;,,,,,,;,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

原子能科学技术 第卷,,, ,,

，。 。器的读写 功 能 正 常这 种 效 应即为翻转效应器件的瞬时电离辐射翻转效应阈值,,,, ，可见光电流是 器件在瞬时剂量率环境 ,,,,

，下产生数据翻转的根本原因 总 初始光电流可 结论 ,

():由式表示:, 本文实验结 果 表 明特 征 尺 寸 的 ,(,,, μ, 商用 工艺 电 路 经 注 量 为 ,,,,,,,, ,(,× )()()?(,,,,，,,？,,,,,,,,λ ,, ，(的中子辐 照后其剂量率翻转阈值从 ,,;, ?,, (),(),。提 高至 ,(,×,,,,,,,(,×,,,,,,,, ,,,, ,, ,,),)((, ,,,,λ,,,,,,,λ,ττ, () ,，了中子辐照缩短了器件的载流子寿命有 效降低 ) ,λ,,, ()πλ瞬时电离辐射在 工艺 器件中,,,, ,,,, :;;其中为电子 电 荷为 二 极 管 面 积为 耗 ？ , , ，产生的光 电 流从 而 提 高 工 艺 ,,,, ,,,, 器;; 尽层宽度为单位吸收剂量的载流子产生率, 。;;件的瞬时电离辐射翻转效应阈值 为少数载流子寿 命为 扩 散 系 数为 电 子 , λ τ

;。空穴对相互间的平均距离 为时间, 。 中子辐照也可降低寄生晶体管的放大倍数()，，由式可 看出对 于一定的材料单 位 吸 ,，对于 电 路光 电流和寄生晶体管放大倍 ,,,,数

。收剂量产生的载流子不变对于一个固定工艺 ，。的降低同样可提高其剂量率闩锁效应阈值

，尺寸的器件可 通过工艺控制改变的量是少数 。，，载流子寿命因此降低少数载流子寿命 导致 :参考文献 ，光电流变化进 而可提高器件的抗瞬时电离辐 ,, ,,,,,,,,(,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,, ,,,,。射能力 ,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,，,,,(，,,, ,,,,, ？

而中子 辐 照 可 在硅材料中引入永久性损 ，，():,,;,,;,,,,,,,,,,,,,,,,(,

,, ,,;,,,,,, ,，():(,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,, 伤这种永久性损伤可用式表示,,

:,;,,,,,;,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,

,,,,,,,,,,,,, ;,,,,;,,,,;,,,, ,,,,,,,,,,,,,, , , () ,, , ,,，，():,,(，,,, ,,,,,,,;,,;,,,,,,,,,,,,, ,, , ,,, ττ

:其中和分别为辐照前后的少数载流子τ,,τ, ,,( ;;，寿 命为中子注量为复合寿命损伤常数 ,, ,, ，，,,,,，,,,,,,,;,,,,,, ,,,,,,,,, 、、。与 材料类型电阻率注入水平和温度有关 ，, ,,,,,(,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ()，，由式可见随中子注量的增大少数载流 ,,,,;,,,,;,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,

，,,， ，:子寿命降低利用中子预先辐照可起到减小瞬时 ,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,(,,,,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,(。 , 电离 辐 射 光 电 流 的 作 用将 中 子 辐 照 过 的

,, ，，王桂 珍 林 东 生 杨 善 潮不 同 脉 冲 宽 度 下 ,(γ 器件实验结果和未经中子辐照的 ,,,, ,,,,

电路闩锁阈值的数值模拟,,微 电子学， ,,,,,(()，，器件进行对比 图 可 看出利用中子辐照减 ,():,,,,,,,,,,,( ,,,, ,小少数载 流 子寿命可有效提高 工 艺,,,, ，，,,,,,,,,，, ,,,,,,,,,,,,,,,;,,,(,,,,, ,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,

,, ,,,, ;,,;,,,,,,,, ,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,,

,,，():,(,,;,,,,,;,,,,,;,,,,,,,,,,,,,

(),,,,,,,,,

,, 王桂珍 ，郭 晓强 ，李 瑞斌 ，等 随 机 存 ,(,,, ,,,,

储器瞬时辐射损 伤 模 式 分 析 ,,原 子 能 科 学 技 ,(

，，():术 ,,,,,,,,,,,,,( ,,,, , ，，，,,,,,,,,,, ,,,,,,,,，,,,,,,,, ,,(,,,？,

,, ,,,,,, ,,,,,,,,,,, ,,,,,,,,,,, ,,, ,,,,γ,

,,,,,,,, ,(,,,,,; ,,,,,;,,,;, ,,,,,;,,,图 中子辐照前后器件的瞬时剂量率效应规律对比 ,,,

，，():(,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,),,,,,,,, ( (, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;, ,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

范文三：PHEMT电离辐照效应研究

第19卷　第5期2006年10月

传感技术学报

CHIN ES E JOURNAL OF S ENSORS AND ACTUA TORS

Vol. 19　No. 5Oct. 2006

Study on Ionization E ffect of PHEMT

YA N G Guang 2li n

13

, DU L ei , Z H UA N G Yi 2qi , H E L i ang , H U J i n , L I U Yu 2an

12111

1. I nstit ute of Technolog y Physics , X i dian Universit y , X i ’an 710071, China; 2. Microelect ronic I nstit ute , X i dian Universit y , X i ’an 710071, China

Abstract :This paper st udy on t he ionization effect of P H EM T. Though measured t he I 2V characteristic and t he low frequency noise , we found t hat t he performance of P H EM T is not influence evidently by gamma ir 2radiation. Analyzed t he drain current degraded mechanism and t he origin of low f requency noise of P H EM T , we found t hat interface states of hetero 2junction is t he main cause for t he drain current degrada 2tion and t he larger low 2frequency noise. The gamma irradiation will not int roduce any more interface states , and t hat can explain effectively t he result s of experiment in microcosmic. K ey w ords :ionization irradiatio n ; P H EM T ;interface states ;low 2f requency noise EEACC :2560S;2550R

P H EM T 杨广林

13

, 杜　磊1, 21, 1

1. , 西安710071; , 西安710071

摘　要:对P H EM T , 通过测量辐照前后器件的I 2V 特性和低频噪声, 发现辐照对P H EM T 的

性能影响并不明显. 分析了P H EM T 漏电流退化的机理以及其低频噪声的来源, 发现异质结界面态是引起漏电流退化和产生较大低频噪声的主要原因, 但辐照不会在异质结界面处引入大量的界面态, 从而在微观上解释了实验结果.

关键词:电离辐照,P H EM T , 界面态, 低频噪声

中图分类号:TN4　　文献标识码:A　　文章编号:100421699(2006) 0521800203　　分子束外延技术的出现, 促进了高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor 简称H EM T ) 的快速发展. 在过去二十多年的发展过程

导等优点, 这使得人们开始竞相将其应用于高速逻辑电路、高速计算机和信号系统等领域, 并考虑将这种新型器件应用于空间技术及核技术有关的辐射环境中[1]. 为此, 对PHEMT 的辐照效应及其抗辐照能力进行研究是很有意义的.

现在国内外有关P H EM T 辐照效应的研究报道很少, 而且这些报道大多是研究辐照总剂量和剂量率对器件性能的影响, 并没有对辐照效应进行微观解释[224]. 本文针对空间技术及核环境中的辐射条件, 对P H EM T 进行了60Co 的γ辐照实验, 测量了其辐照前后的I 2V 特性和低频噪声, 通过对漏电流波动和其低频噪声来源的分析, 从微观上解释了γ

中, H EM T 及其微波单片集成电路得到快速发展, 使其应用越来越广泛, 几乎渗透到各种民用、军用系统中. H EM T 被公认为微波、毫米波和电路领域中最有竞争力的三端有源器件之一.

常规HEMT 再进一步发展, 是1985年Maselink 制成的赝配HEMT (" Pseudomorphic" HEMT , 简称PHEMT ) . PHEMT 是以非掺杂的In x G a 12x As 层代替

常规HEMT 中非掺杂G aAs 沟道层构成的, 其具有比传统HEMT 更高的二维电子气浓度和更低的输出电

收稿日期:2006207201

基金项目:江苏省高技术研究计划项目资助(B G2003024)

作者简介:杨广林(19812) , 男, 硕士学位(通讯联系人) , 研究方向为半导体器件可靠性分析及其无损检测,seasonyang1223@163. com.

第5期

辐照对P H EM T 性能的影响.

杨广林, 杜　磊等:P H EM T 电离辐照效应研究1801

1　实验测试与结果分析

实验采用的样品为中国电子科技集团公司第十三

研究所研制生产的Al G aAs/InG aAs 异质结PHEMT , 其器件结构和能带结构分别如图1和图2所示

.

图4　辐照前后器件的低频噪声功率谱图

2　讨　论

根据半导体辐照理论[6]可知, γ射线对半导体

材料的作用主要体现为电离(Ionization ) 效应. 电离辐射效应是辐射粒子进入物质, 与物质内的电子相互作用, 把自身的能量传给电子, 如果电子获得的能

图1　P H EM T

的垂直结构

量大于原子的结合能, 电子就会脱离原子核的束缚, 成为自由电子, 原子也就电离成为离子. 电离辐射效应可分为两种损伤类型:在半导体内产生的瞬态损伤效应(Transient damage effect s ) 和在绝缘体内产生的表面损伤效应(effect s ) . 瞬态. 表面效, . 对应. 在P H EM T 中,Al GaAs 晶格层与In GaAs 晶格层之间存在不匹配性, In GaAs 沟道存在应力, 而应力释放通常会伴随着位错的形成, 容易在界面处形成缺陷等界面态[7]. 根据电子控制模型[8], P H EM T 中漏电流的表达式可写为:

με) {(V G S 2V T ) V DS 2V 2(1) I D =(DS }L (d +Δd ) 2

μ为沟道载流子的迁移率, W 为栅宽ε其中, , 和d 分别是栅下Al G aAs 的介电常数和厚度, Δd 是对Al 2G aAs/InG aAs 界面层中费米能级改变的一个修正项,

V G S 是栅压, V T 是器件的阈值电压, V DS 是漏极电压.

图2　P H EM T 的能带结构图

, 使用Co 作为γ辐照源, 2) /s 而总剂量为50krad. 拟仪器的电子器件低频噪声测试系统.

辐照前后器件的I 2V 曲线如图3所示. 可以看到, 在线形区, 辐照前后器件的漏电流无明显变化, 而在饱和区, 辐照后, 饱和漏电流出现微小的下降, 下降幅度约为1. 5

%.

则有:ΔI D =(

) {(V G S 2V T ) V DS 2V 2Δμ) DS }(

L (d +Δd ) 2

(2)

而根据关系式[9]:

图3　辐照前后器件的I 2V 特性

器件在辐照前后所测得的低频噪声功率谱密度

γ辐照对P H EM T 的如图4所示. 由图4可以看到,

低频噪声幅值影响不大, 但辐照后噪声功率谱出现一个小鼓包, 按照低频噪声的理论[5], 可以判定此时存在G 2R 噪声组分

.

μ

可得:其变化量.

所以:

ΔI D

I D

=

=

μ0

+aN

T

(3)

Δμ=2μ2a ΔN T (4)

式中:a 为散射因子, N T 和ΔN T 是陷阱总数和

Δμ

μa ΔN T =2μ

(5)

由式(5) 可以看到:随着沟道中陷阱的引入, 漏电流会出现退化, 两者呈线形关系. 此外, 可以看到

1802传　感　技　术　学　报2006年

漏电流的涨落与迁移率的涨落具有一致性, 故可以认为迁移率涨落是漏电流噪声的主要产生机制.

V. R. Balakrishnan 等[10]研究发现, P H EM T

时候, G 2R 噪声将会在输入噪声中占主导地位, 其噪声功率谱密度与1/f 2成正比关系. 图4中噪声功率

谱在γ辐照后噪声幅值无明显变化, 但能明显的观察到一个小鼓包. 这说明了γ辐照在P H EM T 中引入了陷阱, 但该陷阱数量较少, 其对器件性能影响不大. 这与如图3所示的γ辐照对P H EM T 的I 2V 特性影响不大的结论是一致的.

的缺陷主要有以下三个来源:①非栅区的表面态; ②顶部Al GaAs 层中的DX 中心; ③不同层之间的界面态. 其中, 对沟道载流子输运影响较大的是Al 2GaAs/In GaAs 异质结处的界面态. 界面态通常是以局域态的形式出现在界面两侧的材料中, 它们起着电子陷阱作用, 通过陷获和隧穿过程, 引起量子阱中电子的额外散射. 这些界面态也是P H EM T 中低频噪声的一个来源.

对P H EM T 进行γ辐照, 如果在沟道中产生电子-空穴对, 由于Al GaAs 隔离层和In GaAs 沟道层均不具有绝缘特性, 而且是高掺杂或是高电子浓度, 所以电子-空穴对会立即复合. 这使得辐照产生的电离效应对异质结界面态无明显影响. 此外, In 2GaAs 的禁带宽度较大, 其原子电离所需的能量也相对较大, 其更不容易产生辐照电离效应. 对P H EM T 而言, 其辐照损伤机制主要是晶格缺陷的

3　结　论

本文对P H EM T 的辐照效应进行了研究, 通过测量辐照前后器件的I 2V 特性和噪声谱图, 发现辐照对器件性能的影响并不明显. 通过对器件结构和漏电流影响因素的研究, 从微观上分析了漏电流退化的原因, 发现Al GaAs/In GaAs 异质结界面态是引起漏电流退化的主要原因和器件低频噪声的来源, 但辐照不会在异质结界面处引入大量的界面态, 从而对实验的结果进行了较好的解释. 参考文献:

[R. T. Anderson , Jr. , Historical

E ffects in III 2V Devices[J].IEEE T ransac 2On Nuclear Science , June 2003,50(3) , 7042710.

[2]　Gromov D V , et al ,Ionizing 2Radiation Response of the G aAs/(Al ,

G a ) As PHEMT :AComparison of G amma and X 2ray Results[J].Russian Microelectronics ,2004, 33(2) , 1112115.

[3]　Albert L. Barry , Richard Wojcik , and Andrew L. MacDiarmid ,

Response of G aAs Displacement Damage Monitors to Protons , E 2lectrons , and G amma Radiation[J].IEEE T ransactions on Nuclear Science , December 198936(6) , 240022404.

[4]　林理彬等, H EM T 材料的电子辐射效应[J], 四川大学学报(自

增多或位移损伤.

由于条件所限, 况下进行的, 但D. V. Gromov [2置得时候, γ些. 这是因为, , , 异质结界面处产生的电子和空穴就会停留在原位置, 其依靠扩散能很快实现复合; 而当沟道层中存在电场时, 由于电子具有更高的迁移速度, 故电子将比空穴运动更得更快、更远, 这样, 电子就有可能离开异质结界面, 而空穴则留在了界面层中形成界面态, 从而影响漏电流.

P H EM T 的输入噪声是由迁移率涨落引起的扩

然科学版) ,1995,2,32(1) :39243.

[5]　庄亦琪, 孙　青. 半导体器件中的噪声及其低噪声化技术[M ],

北京:国防工业出版社,1993.

[6]　赖祖武等, 抗辐射电子学2辐射效应及加固原理[M ], 北京:国

散1/f 噪声和由陷阱复合所引起的复合1/f 噪声两部分组成的, 而复合1/f 噪声可以认为是在宽时间常数范围内, 多个G 2R 噪声的叠加, 所以输入噪声可表示为[11]:

S V (f ) =+

f

n i =1

防工业出版社,1998.

[7]　张兴宏等, 界面态对A1G aAs/G aAs HEMT 直流输出特性的影

响[J], 半导体学报,1999,11,20(11) :9892993.

[8]　Donald A. Neamen , Semiconductor Physics and Devices 2Basic

Principles (Third Edition ) [M ].The Mc Graw Hill Companies

1+(f /f 0i ) 2

(6)

(USA ) ,2003,6022604.

[9]　Du Lei , and Zhuang Y iqi , Microscopic Simulation on Trapping

1/f Noise in MOS Devices[C]//15t h International Conference on Noise in Physical Systems and 1/f Fluct uations (ICN F ’99) , 23226August 1999on Hong K ong ,1042107.

[10]　Balakrishnan V R , et al ,Origin of Low 2Frequency Negative T rans 2

conductance Dispersion in p 2HEMT ’s [J].Semiconductor Science and T echnology , 20(8) , 2005,7832787.

[11]　Robert Plana , et al ,Noise in Al G aAs/InG aAs/G aAs Pseudomor 2

phic HEMT ’sfrom 10Hz to 18GHz[J].IEEE T ransactions on Electron Devices ,May 1993, 40(5) ,8522858.

这里, A 是1/f 噪声的幅值, C i /f 0i 是0频率时的稳定值, f 0i 是第i 个G 2R 噪声的转折频率.

由式(6) 可以看到, 当异质结界面处和沟道中没有陷阱时, 输入噪声中占主导的是基本1/f 噪声, 其输入噪声功率谱密度正比于1/f . 而当异质结界面处和沟道中出现较少陷阱时, G 2R 噪声组分将会变得不可忽略, 其在噪声谱中表现为一个小鼓包. 在异质结界面处和沟道中的陷阱密度达到一定程度的

范文四：电离度效应对高电离态类氢离子平均寿命的影响

第 20 卷第 2 期 Vol. 20 , ?. 2 原 子 与 分 子 物 理 学 报

2003 年 4 月 CHIN ESE JOURNAL OF A TOMIC AND MOL ECULAR PHYSICS Apr. , 2003

?研究简讯 ?

() 文章编号 : 100020364 20030220280203

Ξ 电离度效应对高电离态类氢离子平均寿命的影响

张国营 , 殷春浩 , 程 勇 , 张学龙 , 韩 奎

()中国矿业大学理学院物理系 ,江苏徐州 221008

摘要 : 利用类氢离子新势函数模型 ,研究了电离度效应对高电离态类氢离子平均寿命的影响 ,计算了类氢

+ 35+ 7 + 60 Kr 离子 2 p - 8 p 态的平均寿命 。发现电离度效应使类氢 O —Pm 离子各态的平均寿命相对减少

0. 26 %,9. 41 %。结果对估价高电离态原子光谱和寿命的测量值有一定影响 ,有利于识别离子状态 。

关键词 :电离度效应 ; 高电离态类氢离子 ; 跃迁概率 ; 平均寿命

中图分类号 : O571. 5 文献标识码 :A

1 引言 2 计算原理与方法

重元素高电离态 、少电子原子光谱学的研究对 根据 R. D. Cowan 的原子结构与光谱理论公

[ 4 ] 同位素分离 、受控聚变技术 、天体物理 、等离子体物 ( ) ( ) 式,能级 n, l 与 n, l 之间的跃迁几率 A f f i i f

() τ和激发态 f 能级的寿命′在原子单位 a. u下可 分理 、软 X 射线激光等基础领域的研究有重要意义 , f

别简化为 是当今国际上物理学前沿领域研究的热点课题之

[ 1 ] 一。3 4 3 ) × = E- EA f i f i(a离子在不同能态平均寿命和跃迁概率的信息 , 3 l 2>能有效反映离子结构和状态 。因此对离子各态平 ?〈 n l ()?r ?n l 〉? 1 f i if 2 l + 1 f 均寿命的计算是很必要的 。高电离态的重类氢离

子 ,由于电子近核运动的几率较大 ,相对论效应 ,有 - 1 τ′= A f f i?( ) 限核效应 ,量子电动力学 Q ED效应等相对较强 , i

( ) 在进行平均寿命及跃迁概率等的计算时 ,这些效应 , a 是精细结构常数 , l = max l , l , E, E 式中 f i> f i

分别对应 f 态和 i 态的能量 。 会使计算过于复杂 。本文作者之一曾用电离度效

在高电离态类 H 离子新势函数模型下 , 势函 应取代上述几种效应 ,得到了电离度效应对高电离 [ 3 ][ 2 ] () 数 a. u可表示为 态类 H 离子能级的定量影响,并建立了类氢离 [ 3 ] 子的新势函数模型, 得到了包含电离度效应的 2

(Δ) Z + f Z 类氢离子波函数 。用该波函数 ,本文详细计算了类 )(3 ( ) U r=r + 35氢 Kr 离子 2 p - 8 p 态的平均寿命 ,发现电离

度 (Δ) Δ+ 35 f Z是电离度修正函数 , Z 是原子序数 ,Z 式中 效应使类氢 Kr 离子的平均寿命相对减少 3. 是离子电离度 。 + 7 + 60 ( ) 43 % ;其他高电离态类氢离子 O —Pm 的平 - 54 均寿命相对减少 0. 26 %,9. 41 % ,这些结果对正 (Δ) Δf Z= 1. 404 2 ×10 Z+ 1. 536 7 × - 53 - 42 确识别高电离态类氢离子的状态有一定影响 。 ΔΔ10 Z+ 8 . 493 7 ×10 Z+

- 4Δ()4. 989 4 ×10 Z 4

Ξ 收稿日期 :2002212202

() 作者简介 :张国营1957 - ,男 ,河南温县人 ,教授 ,主要从事原子结构与光谱研究。

第 20 卷第 2 期 张国营等 :电离度效应对高电离态类氢离子平均寿命的影响 281

[ 2 ] () 5式已包含了相对论效应 、有限核效应 、Q ED 效应等因素对离子能级的影响。

( ) 解 Schr?dinger 方程 ,得到类 H 离子的径向波函数 Rr和 E能级为 nl nl

3 2Γ( ) 1 2 nn + l + 1 2 2 Δ()Z + f l 2 Δ()2 ZZ - Z+ f ( ) Rr= exp ? rn , l ( ) n - l - 1! n r n 2 (Δ)2 Z+ f Z 2 l +1 ()5 L n + l - 1 r n 2 Δ()+ f Z ZE= - n , l ()6 2 2 n2 2 l +1Δ() 2 Z + f Z () 是连属拉盖尔 Laguerre多项式 , 式中 n , l 分别是主量子数和角量子数 , L n + l - 1 r n Γ( ( ) ( ) ) n + l + 1是伽玛函数 。依此可求得价电子从 n, l到 n, l 态的跃迁矩阵元 f i if 1 2( ) ( ) Γ( ) Γ( ) n- l - 1!n- l - 1!n+ l + 1n+ l + 1 f i i f i i f f ×〈 nl?r ?nl〉= f ii f 4 n n if n - l- 1 n - l - 1 - l - l - m - m - 4 f i 1 2f i if 2 2

Z + f (ΔZ) Z + f (ΔZ) m + m 1 2( ) - 1×+? ?m = 0 m = 0 n n if1 2 3 3 l + m + l+ m + f 1 2 i 2 2 2 2 ΔΔ()()2 Z+ f Z 2 Z+ f Z Γ() 4 + l+ l + m + m × f i 1 2n n fi- 1 ( ) ( ) Γ() Γ()()n- l - 1 - m !n- l - 1 - m ! m ! m !2 l + 2 + m 2 l + 2 + m 7 f i i f i f 121 2 12

() () () () (Δ) 在 1, 2, 6, 7式中 , 令电离度修正函数 f Z= 0 , 则过渡到不考虑电离度影响时 , 氢或类氢 离子的 E, A 的计算 。 nl f i

3 计算结果及讨论

[ 5 ] + 35 考虑到类 H氪离子是最有可能实现软 X 射线激光的。因此我们把 Kr离子 2 p —8 p 态的跃迁概率 + 7 + 60 和平均寿命的计算列于表 1 , 把电离度效应对类氢 O—Pm 离子激发态平均寿命相对减少的百分比列 于表 2 。 + 35 表 1 类氢 Kr 离子 2 p - 8 p 态的跃迁几率和平均寿命

τ(τ)τ(τ)l l A ′ l l A ′ nfnif i ff nfnif i ff fifi

2 1 1 0 0 . 109 019 E + 16 0. 917 273 E - 15 7 1 1 0 0. 215 116 E + 14 ()0. 949 815 E - 15 7 1 2 0 0. 312 730 E + 13 3 1 1 0 0 . 291 045 E + 15 0. 302 931 E - 14 7 1 3 0 0. 104 840 E + 13 ()3 1 2 0 0 . 390 634 E + 14 0. 313 678 E - 14 7 1 4 0 0. 492 053 E + 12 4 1 1 0 0 . 118 655 E + 15 7 1 5 0 0. 277 038 E + 12 0 . 370 608 E - 13 ()4 1 2 0 0 . 168 239 E + 14 0. 707 126 E - 14 7 1 6 0 0. 170 522 E + 12 0 . 383 756 E - 13 ()4 1 3 0 0 . 533 376 E + 13 0. 732 213 E - 14 7 1 3 2 0. 806 777 E + 11 4 1 3 2 0 . 604 769 E + 12 7 1 4 2 0. 938 604 E + 11 5 1 1 0 0 . 598 186 E + 14 7 1 5 2 0. 923 312 E + 11 5 1 2 0 0 . 861 082 E + 13 7 1 6 2 0. 889 164 E + 11 5 1 3 0 0 . 284 987 E + 13 0. 136 706 E - 13 8 1 1 0 0. 143 647 E + 14 ()5 1 4 0 0 . 128 281 E + 13 0. 141 556 E - 13 8 1 2 0 0. 209 256 E + 13 5 1 3 2 0 . 260 204 E + 12 8 1 3 0 0. 702 754 E + 12 5 1 4 2 0 . 327 945 E + 12 8 1 4 0 0. 330 155 E + 12 6 1 1 0 0 . 343 303 E + 14 8 1 5 0 0. 186 712 E + 12 0 . 551 156 E - 13 ()6 1 2 0 0 . 497 391 E + 13 8 1 6 0 0. 117 672 E + 12 0 . 570 709 E - 13 6 1 3 0 0 . 166 205 E + 13 8 1 7 0 0. 785 547 E + 11 6 1 4 0 0 . 775 460 EE + 12 0. 234 568 E - 13 8 1 3 2 0. 519 382 E + 11 ()6 1 5 0 0 . 422 839 E + 12 0. 242 890 E - 13 8 1 4 2 0. 590 319 E + 11 6 1 3 2 0 . 136 137 E + 12 8 1 5 2 0. 564 703 E + 11 6 1 4 2 0 . 163 906 E + 12 8 1 6 2 0. 529 000 E + 11 6 1 5 2 0 . 166 921 E + 12 8 1 7 2 0. 502 483 E + 11 ττ注 :表中 ′、分别表示考虑电离度效应和不考虑电离度效应时的平均寿命。 f f

2003 年原 子 与 分 子 物 理 学 报 282 + 7 + 60 表 2 电离度使 O —Pm 离子平均寿命相对减少的百分比

( ) ( ) ( ) ( ) 离子符号 寿命减少%离子符号 寿命减少%离子符号 寿命减少%离子符号 寿命减少%

+ 7 + 21 + 35 + 490 . 26 1 . 33 3 . 43 6 . 46O Ti Kr Sn

+ 8 + 22 + 36 + 500 . 31 1 . 45 3 . 61 6 . 71F V Rb Sb

+ 9 + 23 + 37 + 510 . 35 1 . 57 3 . 81 6 . 96Ne Cr Sr Te

+ 10 + 24 + 38 + 520 . 41 1 . 70 4 . 00 7 . 21Na Mn YI + 11 + 25 + 39 + 530 . 46 1 . 83 4 . 20 7 . 48Mg Fe Zr Xe

+ 26 + 40 + 54+ 12 0 . 53 1 . 97 4 . 41 7 . 74Al Co Nb Cs

+ 13 + 27 + 41 + 550 . 59 2 . 11 4 . 62 8 . 01Si Ni Mo Ba

+ 14 + 28 + 42 + 560 . 67 2 . 26 4 . 83 8 . 28P Cu Te La

+ 15 + 29 + 43 + 570 . 75 2 . 41 5 . 05 8 . 56S Zn Ru Ce

+ 16 + 30 + 44 + 580 . 83 2 . 57 5 . 27 8 . 84Cl Ga Rb Pr

+ 17 + 31 + 45 + 590 . 92 2 . 73 5 . 50 9 . 12Ar Ge Pd Nd + 18 + 32 + 46 + 601 . 02 2 . 89 5 . 73 9 . 41KAs Ag Pm

+ 19 + 33 + 471 . 12 3 . 07 5 . 97Ca Se Cd

+ 20 + 34 + 481 . 22 3 . 24 6 . 21Sc Br In

由表 1 可见 : 电离度效应使类 H 氪离子平均 Plenum , 1979. + 7 + 60 [ 2 ] Zhang G Y. A study of the relation of ionization energies 寿命相对减少了 3. 43 %。使类氢 O —Pm 离

with ionicity for hydrogenlike ions [ J ] . Journal of 子的平均寿命相对减少 0. 26 %,9. 41 %。对从事

( ) Atomic and Molecular Physics In Chinese, 1999 , 16 光谱测量的实验工作者而言 ,可用这些计算结果来

() 1: 116. 评估自己测量结果的优劣 。

[ 3 ] Zhang G Y , Zhang X L . A new model of potential function of hydrogenlike ions[J ] . Journal of Atomic and 参考文献

( ) () Molecular PhysicsIn Chinese, 1999 ,16 2: 287.

[ 1 ] Wiese W L . Atomic Transition Probabilities and [ 4 ] Cowan R D. Theory of atomic structure and spectra[ M ] .

Lifetimes. in Progress in Atomic Spectroscopy , Parrt B University of California Press , Berkeley. 1981. [ M ] . In : Hamle W , Kleinpoppen H ed. New Yor K: [ 5 ] Chapline G , Wood L . X2ray laser [ J ] . Physics Today ,

() 1975 , 28 6: 40.

The influence of the ionicity effect on

the average l ife of high ionization hydrogenlike ions

ZHAN G Guo2ying , YIN Chun2hao , CHEN G Yong , ZHAN G Xue2long , HAN Kui

()Department of Physics , China University of Mining and Technology , XuZhou 221008 , P. R. of China

Abstract : In this paper , by means of the wavefunction of hydrogenlike ions taking the ionicity effect into

account , the influence of the ionicity effect on the average life of high ionization hydrogenlike ions is

systematically studied under the new model of potential function of hydrogenlike ions. It is found that the

+ 7 + 60 relative reduction of the average life is f rom 0. 26 to 9. 41 percent for the ions f rom O to Pm because of

the ionicity effect .

Key words : Ioncity effect ; High ionization hydrogenlike ions ; Transition probability ; Average life

范文五：电离度效应对高电离态类氢离子平均寿命的影响

本文由hg5dpxb36y贡献

pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。

第2 卷第2期 0 20 年 4月 03 ?研究简讯 ?

原

子

与

分

子

物

理

学

报

C I E EJ U N LO T I N MO E U A H SC H N S O R A FA OM CA D L C L RP Y I S

Vl2 ，?. o. 0 2 ， 03 A r 20 p.

文章编号: 0006 20 ) -200 ( 10-34 030 08-3 2

电离度效应对高电离态类氢离子平均寿命的影响

张国营，殷春浩，程 勇，张学龙，韩 奎

(中国矿业大学理学院物理系， 江苏徐州 210 ) 208

摘要:利用类氢离子新势函数模型， 研究了电离度效应对高电离态类氢离子平均寿命的影响， 计算了类氢 K +3 离子2 - p 态的平均寿命。发现电离度效应使类氢 O+7—P +6 离子各态的平均寿命相对减少 r 5 m 0 p 8 有利于识别离子状态。 02 %~ . %。结果对估价高电离态原子光谱和寿命的测量值有一定影响， . 6 94 1 关键词: 电离度效应;高电离态类氢离子;跃迁概率;平均寿命 中图分类号: 515 O7 . 文献标识码: A

1 引言

重元素高电离态、 少电子原子光谱学的研究对 同位素分离、 受控聚变技术、 天体物理、 等离子体物 理、 X 射线激光等基础领域的研究有重要意义， 软 是当今国际上物理学前沿领域研究的热点课题之

, 一 1, 。

2 计算原理与方法

根据 R. C w n 的原子结构与光谱理论公 D.o a

, 式 4, 能级 ， (

与 i l 之间的跃迁几率 A n ， ) (n ， ) i fl f f 和激发态f 能级的寿命τf 在原子单位 au 下可 ( .) ? 分别简化为

离子在不同能态平均寿命和跃迁概率的信息， 能有效反映离子结构和状态。因此对离子各态平 均寿命的计算是很必要的。高电离态的重类氢离 子， 由于电子近核运动的几率较大， 相对论效应， 有 限核效应， 量子电动力学 Q D) ( E 效应等相对较强， 在进行平均寿命及跃迁概率等的计算时， 这些效应 会使计算过于复杂。本文作者之一曾用电离度效 应取代上述几种效应， 得到了电离度效应对高电离 态类 H

, 离子能级的定量影响 2, 并建立了类氢离 ， , 子的新势函数模型 3, 得到了包含电离度效应的 ，

Ai E f

4 3 3 ( f a E -E )* i 3 〈 f r i | | n f| |n i〉 2 l l

l> 2f +1 l

( ) 1 ( ) 2

τf E( ? f ) ? Ai

i

1 -

式中， 是精细结构常数，> E m xl ，i)E ，i ( a l a f l ，f E 分别对应f 态和 态的能量。 i 在高电离态类 H 离子新势函数模型下， 势函

, 数 au 可表示为 3, ( .) 2 ( Z) Z ( E ? +f Δ U r) r

类氢离子波函数。用该波函数， 本文详细计算了类 发现电离度 2 - p 态的平均寿命， p 8 + 5离 子 的 平 均 寿 命 相 对 减 少 3 效应使 类 氢 K r 3 . + — 7 + 0) 6 的平 ( 4 %; 3 其他高电离态类氢离子 O P m 均寿命相对减少 0 2 %~9 4 %， .6 .1 这些结果对正 确识别高电离态类氢离子的状态有一定影响。 氢K r

+ 5离子 3

( ) 3

式中f Δ ) ( Z 是电离度修正函数， 是原子序数，Z Z Δ 是离子电离度。 ( Z E1442*1 - Δ 4+1567* . 0 05 Z . 3 fΔ ) 5 3 1 Δ +8437*1 4 Z + 0 Z . 9 0 Δ2 4 ( ) 4994*1 - Δ . 8 0 Z 4

收稿日期: 0-20 2 21-2 0 作者简介: 张国营 15 -)男， ( 97 ， 河南温县人， 教授， 主要从事原子结构与光谱研究。

第2 卷第2期 0

张国营等: 电离度效应对高电离态类氢离子平均寿命的影响

21 8

, ( ) 有限核效应、 E 效应等因素对离子能级的影响 2, 。 5 式已包含了相对论效应、 QD 解 Sh?igr方程， 得到类 H 离子的径向波函数 Rl r) El 能级为 ( 和 n crd e n n 2 2 ) ( Z 2 2 Γ n +l+1 2 l ( Z) n( Z Z ( E 2? +f Δ ) R ， r) rep - ? +f Δ r ? x nl (n -l-1 ～ ) n n 2 ( Z) l + Z L2+11 2? +f Δ r nl n

(

)(

3

)

1

(

)

(

)

( ) 5 ( ) 6

E ， Enl

2 ( Z Z +f Δ ) 22 n

2 ( Z l Z 式中 n， 分别是主量子数和角量子数， 2+11 2? +f Δ ) 是连属拉盖尔 Lge e ( aur )多项式， l Ln +r l r n ( ) 依此可求得价电子从 n ， ) (n ， ) ( f l 到 i l 态的跃迁矩阵元 Γ n +l+1 是伽玛函数。 i f

(

)

〈n f| |n i〉 l r i E l f

n -f 1n - ll 1

f i i

,

(n -l -1 ～n -l -1 ～ n +l +1 Γ n +l +1 ) i i ( )Γ f f ( )( i i ) f f 4fi nn ?

2

1 2

,*

1 2

Z m ( ?0 m? -1) +m ? ? m E 0 E

1 2

( Z ( Z = Z +f Δ ) ? 2+f Δ ) + n n i = f

3

l-i - f l-m1 m2 4 - -

*

f i ?2? 2+f Δ ) l+m1+2?2? 2+f Δ ) l+m2+2 ( Z = ( Z = Z Z ( Γ 4+l +l + m1+ m2) * i f n n ? = ? = i f ( f f ( ～ i i ～ m Γ 2f , n -l -1- m1) n -l -1- m2)m1～ 2～( l +2+ m1)( l +2+ m2),1 Γ 2i

3

( ) 7

在1， )6， ) ( ) 2 ， ) 7 式中， ( ( ( 令电离度修正函数f Δ ) ( Z E0 则过渡到不考虑电离度影响时， ， 氢或类氢 离子的 El， f 的计算。 n Ai

3

计算结果及讨论

, 考虑到类 H氪离子是最有可能实现软 X 射线激光的 5, 因此我们把 K + 5 离子2 — p 态的跃迁概率 。 r3 p 8

+ 和平均寿命的计算列于表1 把电离度效应对类氢 O 7—P + 0 离子激发态平均寿命相对减少的百分比列 ， m6

于表2 。

n f

2

表1 类氢 K +3 离子2 - p 态的跃迁几率和平均寿命 r 5 p 8

n i

1

l f

1

l i

0

Ai f

01909 1 . 0 1 E+ 6

( τf τ ) ? f 09723 1 . 1 7 E- 5 ( . 985 1 ) 09 1 E- 5 4 03291 1 . 0 3 E-

4 ( . 368 1 ) 03 7 E- 4 1

n f

l f

n i

1 2 3 4 5 6 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 7 3 4 5 6 7

l i

0 0 0 0 0 0 2 2 2 2 0 0 0 0 0 0 0 2 2 2 2 2

Ai f

02516 1 . 1 1 E+ 4 03270 1 . 1 3 E+ 3 01480 1 . 0 4 E+ 3 04203 1 . 9 5 E+ 2 02708 1 . 7 3 E+ 2 01052 1 . 7 2 E+ 2 08677 1 . 0 7 E+ 1 09864 1 . 3 0 E+ 1 09332 1 . 2 1 E+ 1 08914 1 . 8 6 E+ 1 01367 1 . 4 4 E+ 4 02926 1 . 0 5 E+ 3 07274 1 . 0 5 E+ 2 03015 1 . 3 5 E+ 2 01672 1 . 8 1 E+ 2 01762 1 . 1 7 E+ 2 07557 1 . 8 4 E+ 1 05932 1 . 1 8 E+ 1 05039 1 . 9 1 E+ 1 05473 1 . 6 0 E+ 1 05900 1 . 2 0 E+ 1 05243 1 . 0 8 E+ 1

( τf τ ) ? f

7 1 7 1 3 1 1 0 02105 1 . 9 4 E+ 5 7 1 3 1 2 0 03064 1 . 9 3 E+ 4 7 1 4 1 1 0 01865 1 . 1 5 E+ 5 7 1 4 1 2 0 01829 1 . 6 3 E+ 4 07716 1 . 0 2 E- 4 7 1 4 1 3 0 05336 1 . 3 7 E+ 3 ( . 223 1 ) 7 07 1 E- 4 3 1 4 1 3 2 06479 1 . 0 6 E+ 2 7 1 5 1 1 0 05816 1 . 9 8 E+ 4 7 1 5 1 2 0 08102 1 . 6 8 E+ 3 7 1 5 1 3 0 02497 1 . 8 8 E+ 3 01676 1 . 3 0 E- 3 8 1 5 1 4 0 01821 1 . 2 8 E+ 3 ( . 156 1 ) 8 01 5 E- 3 4 1 5 1 3 2

02024 1 . 6 0 E+ 2 8 1 5 1 4 2 03795 1 . 2 4 E+ 2 8 1 6 1 1 0 03333 1 . 4 0 E+ 4 8 1 6 1 2 0 04731 1 . 9 9 E+ 3 8 1 6 1 3 0 01625 1 . 6 0 E+ 3 8 1 6 1 4 0 07540 E+ 2 . 7 6E 1 02458 1 . 3 6 E- 3 8 1 6 1 5 0 04289 1 . 2 3 E+ 2 ( . 280 1 ) 8 02 9 E- 3

4 1 6 1 3 2 01617 1 . 3 3 E+ 2 8 1 6 1 4 2 01396 1 . 6 0 E+ 2 8 1 6 1 5 2 01691 1 . 6 2 E+ 2 8 1 注: 表中τf、f 分别表示考虑电离度效应和不考虑电离度效应时的平均寿命。 ?

τ

03068 1 . 7 0 E- 3 ( . 376 1 ) 03 5 E- 3 8

05116 1 . 5 5 E- 3 ( . 079 1 ) 05 0 E- 3 7

22 8

原

子

与

分

子

物

理

学

报

20 年 03

表2 电离度使 O+7—P +6 离子平均寿命相对减少的百分比 m 0

离子符号 O

+ 7

寿命减少 %) ( 02 . 6 03 . 1 03 . 5 04 . 1 04 . 6 05 . 3 05 . 9 06 . 7 07 . 5 08 . 3 09 . 2 10 . 2 11 . 2 12 . 2

离子符号 T i V

+1 2

寿命减少 %) ( 13 . 3 14 . 5 15 . 7 17 . 0 18 . 3 19 . 7 21 . 1 22 . 6 24 . 1 25 . 7 27 . 3 28 . 9 30 . 7 32 . 4

离子符号 K r R b

+5 3 +6 3

寿命减少 %) ( 34 . 3 36 . 1 38 . 1 40 . 0 42 . 0 44 . 1 46 . 2 48 . 3 50 . 5

52 . 7 55 . 0 57 . 3 59 . 7 62 . 1

离子符号 S n

+9 4 +0 5

寿命减少 %) ( 64 . 6 67 . 1 69 . 6 72 . 1 74 . 8 77 . 4 80 . 1 82 . 8 85 . 6

88 . 4 91 . 2 94 . 1

F

+ 8

+2 2

S b

N +9 e N a

+0 1 1 M +1 g

C +2 r 3 M n

+4 2

S +3 r 7 Y

+8 3

T +5 e 1 I

+2 5

F +2 e 5 C o

+6 2 +7 2 +8 2

Z +3 r 9 N b

+0 4 +1 4

X +5 e 3 C s B a

+4 5 +5 5 +6 5 +7 5

A l S i P S

+2 1

+3 1

N i C u Z n

M o T e R u R b P d

+4 1

+2 4 +3 4 +4 4

L a C e P r

+5 1 +6 1 +7 1

+9 2 +0 3 +1 3

C l

G a G e

+8 5 +9 5

A r

+5 4

N d

8 K+1

A +3 s 2 S e

+3 3

A +4 g 6 C d

+7 4

P +6 m 0

C a

+9 1

S +2 c 0

B +3 r 4

I +4 n 8

由表 1 可见: 电离度效应使类 H 氪离子平均 寿命相对减少了 3 4 %。使类氢 O+7—P

+6 离 .3 m 0 子的平均寿命相对减少 0 2 %~ . %。对从事 . 6 94 1 光谱测量的实验工作

者而言， 可用这些计算结果来 评估自己测量结果的优劣。 参考文献

,1, We W L Ao i Tasin Poaits ad ie s . tmc rn t io rbbie n li L e ms i rge i tmcSe rsoy Pr i t e .nPor snAo i pc o p ， a tB fi s t c r ,M, I : a l ， l nopnHe .

e Yr : . n H meW Ke ppe i d N w oK

P n m， 99 l u 17 . e , , hn 2 ZagGY. td f h r a o foi t neeg s As yo te e t noin a o nr e u li zi i ,J, ora f w hin i o hdoel ein i oit r yrgn k os t c yf i .Junlo Ao i adMl u rP y c I h e ) 19 ， 6 tmc n o cl hss nCi s ， 99 1 e a i( ne ( )

16 :1 . 1 , ,Zag G Y，Zag X L 3 hn hn .A n w m d fptn a e oe lo o tl ei , , Junlf

tmc n fnt no hdoel eosJ .orao Ao i ad uco f yrgn k in i i ne 6 Ml u rP y c I h e )

19 ，( ) 27 o cl hss nCi s ， 991 2 : 8 . e a i( , , oa 4 C w nRD. hoy f tmc

t c r ad pc a M, T er o a is ut e n se r o r u t, . ， ekl . 91 e U ie i fClon r

s Bre y 18 . n rt v syo af i e i r aP s , , hpn ，W o .Xryl e J . hssT dy 5 C al

eG odL - a r , P y c oa ， i a s, i ， 86 : 0 ( )4 . 17 2 95

T e nlec o te oi t e et n h if ne f h in i f c o u cy f te vrg l e fhg in a o yrgn k in h aeaei o ih oi t nhdoel e os f zi i

Z A GG oy g Y NC u-a ， H N og Z A GX e og H N Ki H N u-i ， I h nho C E GY n ，

H N u- n ， A u n l

(Dprm n o hs s CiaU ie i fMn gadTcnlg ， u hu210 ， . o h a ea et fP y c ， h

t i n n rt v syo i n n eho y X Z o 208 P R.fCi ) i o n

A s at I h ppr b m aso tew vfnt no yrgn k in tkn te oit e et no bt c:nti ae ，

y en f h aeuc o fhdoel e os aig h in i f c it r s i i cy f acut teif ec ftein i e eto h vrg i fh hin a o hdoel ein s con， h n uneo h oit f c nteaeaeleo i oi t n yrgn k osi l cy f f zi i g ss mt ay td du dr h e m dl fptn a fnt no yrgn k in .t s on ht h e il u e ei i i yt a c l s i ne ten w oe o o tl uc o fhdoel e os I i fu dta te r a v rdc o f h aeaei if m02 t . pret o te os r mO+7t m+6 bcueo e t e eut no te vrg les r li i f o . o94 ecn fr h in f 6 1 o oP 0 eas f te oit e et h in i f c . cy f Ky od :oc ye et Hg in a o yrgn k in ; rn t npoait ; vrg le ewrs Ini f c ; ih oi

t nhdoel e os Tasi rbbi A eaei t f zi i io ly f

本TXT由“文库宝”下载:http://www.mozhua.net/wenkubao

转载请注明出处范文大全网 » 电离辐射的致癌效应