我要投搞

标签云

收藏小站

爱尚经典语录、名言、句子、散文、日志、唯美图片

当前位置:在线斗牛棋牌 > 放射性物质 >

放射性物质发出的射线种

归档日期:08-05       文本归类:放射性物质      文章编辑:爱尚语录

  也称“甲种射线”。是放射性物质所放出的α粒子流。它可由多种放射性物质(如镭)发射出来。α粒子的动能可达几兆电子伏特。从α粒子在电场和磁场中偏转的方向,可知它们带有正电荷。由于α粒子的质量比电子大得多,通过物质时极易使其中的原子电离而损失能量,所以它能穿透物质的本领比β射线弱得多,容易被薄层物质所阻挡。从α粒子的质量和电荷的测定,确定α粒子就是氦的原子核。也称“乙种射线”。它是由放射性原子核所发出的电子流。电子的动能可达几兆电子伏特以上,由于电子质量小,速度大,通过物质时不易使其中原子电离,所以它的能量损失较慢,穿透物质的本领比α粒子强。实质上它是高速运动的电子流。γ射线与X射线、光、无线电波一样,为一种电磁辐射,是原子核内所发出的电磁波。原子核从能量较高的状态过渡到能量较低的状态时所放出的能量常以γ射线形式出现。γ射线也称为“丙种射线”。带电粒子的轫致辐射,基本粒子转化过程中发生的湮没,以及原子核的衰变过程中都产生γ射线。它的穿透本领极强。

  X射线的特征是波长非常短,频率很高。因此X射线必定是由于原子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的。能量和穿透本领都较大叫做硬X射线,波长长的X射线则叫做软X射线。X射线已经在晶体结构研究、金属探勘,医学和透视等方面,得到了广泛的应用,

  简称“宇宙线”。来自宇宙空间的高能粒子流。宇宙射线分为两类:一是原宇宙线,是来自地球以外的高能带电粒子,其中约有91.5%是质子,7.8%是氦核(α粒子),其余是碳(C)、氮(N)、氧(O)及铁(Fe)等重原子核,能量极高,可达1020电子伏特以上。二是次级宇宙射线,由于宇宙射线进入大气层后,和空气中原子核发生碰撞,引起核的分裂并产生一系列其他粒子,通过这些粒子与周围物质的相互作用及自身的转变,形成次级宇宙射线,其成分中有一半以上是μ子,这部分射线穿透本领很大,能透入深水和地下,称“硬性部分”。另一部分主要是电子和光子,穿透本领较小,称“软性部分”。由于初级宇宙射线能量极高,生物到大气层外时,就可能受到它的伤害或影响,同时它能引起许多目前无法用人工实现的核反应和基本粒子转变过程。又因为它可能与太阳和某些恒星的活动以及各种地球物理现象有密切关系,故对宇宙射线的研究意义重大。

  α粒子、β射线、γ射线以及中子,是核物理实验中经常要遇到的,在研究核反应,原子核的结构等方面,它们也是相当重要的实验手段。但是,它们对人的身体是有害的,因此在使用、接触这些射线时必须加以屏蔽和防护。然而由于各种射线的性质不同,采用的防护手段和材料各有不同。(1)对α粒子的防护:由于α粒子较大,又带有两个电子电量的电荷,因此,它的穿透本领较弱。甚至一张纸就能把它挡住,但它的电离本领较大。故在使用α放射源,或接触α射线时,主要不是考虑外防护,而是不要使α粒子进入体内。因为人的皮肤可使α粒子进入不了体内。但如果实验完不洗手就吃东西,使很多α粒子进入体内,它会使食道内壁电离而受到严重的损防。因此,使用α放射源,要防止通过口或伤口处进入体内,不造成伤害。(2)对β射线的防护:β射线是高速运动的电子,它的穿透本领较强,但不如γ射线和中子的穿透本领强。对β射线的防护要注意它的次级效应。这是因为,高速运动的电子,与物质相互作用时,产生轫致辐射(γ光子)。特别是与重粒子相互作用,轫致辐射相当厉害。例如,在接触β射线时,为保护眼睛,应该用普通的玻璃眼镜,不能用铅玻璃或较重物质的眼镜。因为较重的物质与β射线作用,在镜片上产生非常强的轫致辐射,虽然β粒子被防护了,但其次级的射线)γ射线的防护:对γ射线主要是防护外照射。一般采用较重的物质,如铅等来防护。一般CO60γ辐射源,都放置在铅罐中。(4)对中子的防护:在使用中子放射源时,要特别注意。因为中子通过人体时,和人体中的一些元素发生核反应,有可能产生放射性同位素、造成内部照射,而中子的穿透本领极强。这是因为,中子不带电,不受原子核库仑场的作用。它可在原子之间的空隙中直穿而过。它和较重原子核的作用,能量减少很小。故在防护中子时均采用两层防护。内层采用较轻的物质,使和中子在碰撞中迅速减慢,使较快的中子变成慢速中子,然后再用较重的物质将其屏蔽。达到安全防护的目的。在运送中子源的罐中,内层多用石腊外部用铅或钢罐。

  【卢瑟福】 Rutherford, Ernest(1871~1937年)物理学家。生于新西兰,长期在英国工作。在原子结构和放射性研究方面做出了重要的贡献。1899年发现放射性辐射中的两种成分,并由他命名为α射线和β射线,接着又发现新的放射性元素“钍”。1902年与英国化学家素第一起提出原子自然蜕变理论。1911年根据α粒子的散射实验(卢瑟福实验)最先发现原子核的存在,并提出了关于原子结构的行星模型。1919年用α粒子轰击氮原子而获得氧的同位素,第一次实现了元素的人工嬗变。

  法国物理学家亨利·贝克勒尔(Henri Becquerel)在1896年发现,特定物质释放的某种射线不受化学变化或吸收光线的影响。换句话说,放射性与原子的电子状态和原子光谱无关。具有穿透性的射线来自原子核的自然分裂或衰减,被称作放射性原子核。核吸引力和电排斥力之间的不稳定平衡使得一些原子核不稳定。(多数是重核,但并不绝对。)这些原子核消除多余的不稳定能量以转变得更稳定,成为能量较少的原子核。在此过程中,放射线以α、β或γ射线三种方式释放出来。由于是首次发现,这三种射线按照希腊字母表的前三个字母来命名的,它们后来被更具体地加以识别。α射线是高速的氦原子核(两个中子和两个质子),如我们已提到的,β射线是电子,γ射线是高能量质子,甚至比X射线的频率和能量都高。

  在这些自然出现的放射过程中,我们发现有趣的元素转换的例子,这是中世纪淘金者长期的追求。例如,一个铅原子释放一个电子或β射线可以自然衰减成一个铋原子。释放的电子来自原子核中的自然转换:中子变成或衰减成一个质子和一个有能量的电子。这种变化结果净增了原子核中的质子数(原子数增加一个),它导致铅转变成铋——周期表中下一个更高的元素。

  镭释放α射线后自身转变为氡。顺便说一下,镭-α射线衰减是造成一些建筑物中多余氡气体的罪魁祸首。建筑材料中少量镭持续衰减成氡,它是你家中与空气混合在一起的放射性气体。如果空气流通不好(这在储藏室中是很常见的),氡气可能聚集成具有潜在危险。不幸的是,氡气既无色又无味,只有特殊的敏感器材才能探测和监控。

  γ射线不会带来任何转换,但是它清楚地说明了原子核中的量化核子状态。例如,活跃的钡原子核会自然释放出高能量的γ射线以回到基态。这与氢原子的情况类似,当氢原子的电子从活跃的状态降到基态,它释放出光子。现在我们谈的是原子核中的核子状态,而不是原子中的电子状态。原子核状态的能量远远高于原子中电子的能量(一般高100万倍)。因此从原子核中释放的γ射线比原子光谱能量更高,穿透力更强。过程是相同的,但是核光谱却反映原子核中子和质子的量子化状态。

本文链接:http://shmmy.com/fangshexingwuzhi/351.html