
α粒子是一種氦原子核,β射線是電子,γ射線是高能量質子 。這里有一些介紹: http://www.zxhx.org/Article/Class34/200511/20051109232211.htm http://www.sxgjzx.net.cn/zkwlw/zkwlw/Article_Print.asp?ArticleID=1988 α射線 也稱“甲種射線” 。是放射性物質所放出的α粒子流 。它可由多種放射性物質(如鐳)發射出來 。α粒子的動能可達幾兆電子伏特 。從α粒子在電場和磁場中偏轉的方向,可知它們帶有正電荷 。由于α粒子的質量比電子大得多,通過物質時極易使其中的原子電離而損失能量,所以它能穿透物質的本領比β射線弱得多,容易被薄層物質所阻擋 。從α粒子的質量和電荷的測定,確定α粒子就是氦的原子核 。β射線 也稱“乙種射線” 。它是由放射性原子核所發出的電子流 。電子的動能可達幾兆電子伏特以上,由于電子質量小,速度大,通過物質時不易使其中原子電離,所以它的能量損失較慢,穿透物質的本領比α粒子強 。實質上它是高速運動的電子流 。γ射線 γ射線與X射線、光、無線電波一樣,為一種電磁輻射,是原子核內所發出的電磁波 。原子核從能量較高的狀態過渡到能量較低的狀態時所放出的能量常以γ射線形式出現 。γ射線也稱為“丙種射線” 。帶電粒子的軔致輻射,基本粒子轉化過程中發生的湮沒,以及原子核的衰變過程中都產生γ射線 。它的穿透本領極強 。X射線 X射線的特征是波長非常短,頻率很高 。因此X射線必定是由于原子在能量相差懸殊的兩個能級之間的躍遷而產生的 。能量和穿透本領都較大叫做硬X射線,波長長的X射線則叫做軟X射線 。X射線已經在晶體結構研究、金屬探勘,醫學和透視等方面,得到了廣泛的應用,給人類帶來了莫大的福音 。http://rcs.wuchang-edu.com/RESOURCE/XX/XXZR/ZRBL/XXJSZSCD/8841_SR.HTM http://www.nsfz.cn/ywj/wll/swfw/ShowArticle.asp?ArticleID=859 宇宙射線 簡稱“宇宙線” 。來自宇宙空間的高能粒子流 。宇宙射線分為兩類:一是原宇宙線,是來自地球以外的高能帶電粒子,其中約有91.5%是質子,7.8%是氦核(α粒子),其余是碳(C)、氮(N)、氧(O)及鐵(Fe)等重原子核,能量極高,可達1020電子伏特以上 。二是次級宇宙射線,由于宇宙射線進入大氣層后,和空氣中原子核發生碰撞,引起核的分裂并產生一系列其他粒子,通過這些粒子與周圍物質的相互作用及自身的轉變,形成次級宇宙射線,其成分中有一半以上是μ子,這部分射線穿透本領很大,能透入深水和地下,稱“硬性部分” 。另一部分主要是電子和光子,穿透本領較小,稱“軟性部分” 。由于初級宇宙射線能量極高,生物到大氣層外時,就可能受到它的傷害或影響,同時它能引起許多目前無法用人工實現的核反應和基本粒子轉變過程 。又因為它可能與太陽和某些恒星的活動以及各種地球物理現象有密切關系,故對宇宙射線的研究意義重大 。射線的防護 α粒子、β射線、γ射線以及中子,是核物理實驗中經常要遇到的,在研究核反應,原子核的結構等方面,它們也是相當重要的實驗手段 。但是,它們對人的身體是有害的,因此在使用、接觸這些射線時必須加以屏蔽和防護 。然而由于各種射線的性質不同,采用的防護手段和材料各有不同 。(1)對α粒子的防護:由于α粒子較大,又帶有兩個電子電量的電荷,因此,它的穿透本領較弱 。甚至一張紙就能把它擋住,但它的電離本領較大 。故在使用α放射源,或接觸α射線時,主要不是考慮外防護,而是不要使α粒子進入體內 。因為人的皮膚可使α粒子進入不了體內 。但如果實驗完不洗手就吃東西,使很多α粒子進入體內,它會使食道內壁電離而受到嚴重的損防 。因此,使用α放射源,要防止通過口或傷口處進入體內,不造成傷害 。(2)對β射線的防護:β射線是高速運動的電子,它的穿透本領較強,但不如γ射線和中子的穿透本領強 。對β射線的防護要注意它的次級效應 。這是因為,高速運動的電子,與物質相互作用時,產生軔致輻射(γ光子) 。特別是與重粒子相互作用,軔致輻射相當厲害 。例如,在接觸β射線時,為保護眼睛,應該用普通的玻璃眼鏡,不能用鉛玻璃或較重物質的眼鏡 。因為較重的物質與β射線作用,在鏡片上產生非常強的軔致輻射,雖然β粒子被防護了,但其次級的射線,將會傷害眼睛 。(3)γ射線的防護:對γ射線主要是防護外照射 。一般采用較重的物質,如鉛等來防護 。一般CO60γ輻射源,都放置在鉛罐中 。(4)對中子的防護:在使用中子放射源時,要特別注意 。因為中子通過人體時,和人體中的一些元素發生核反應,有可能產生放射性同位素、造成內部照射,而中子的穿透本領極強 。這是因為,中子不帶電,不受原子核庫侖場的作用 。它可在原子之間的空隙中直穿而過 。它和較重原子核的作用,能量減少很小 。故在防護中子時均采用兩層防護 。內層采用較輕的物質,使和中子在碰撞中迅速減慢,使較快的中子變成慢速中子,然后再用較重的物質將其屏蔽 。達到安全防護的目的 。在運送中子源的罐中,內層多用石臘外部用鉛或鋼罐 。【盧瑟福】 Rutherford,Ernest(1871~1937年)物理學家 。生于新西蘭,長期在英國工作 。在原子結構和放射性研究方面做出了重要的貢獻 。1899年發現放射性輻射中的兩種成分,并由他命名為α射線和β射線,接著又發現新的放射性元素“釷” 。1902年與英國化學家素第一起提出原子自然蛻變理論 。1911年根據α粒子的散射實驗(盧瑟福實驗)最先發現原子核的存在,并提出了關于原子結構的行星模型 。1919年用α粒子轟擊氮原子而獲得氧的同位素,第一次實現了元素的人工嬗變 。法國物理學家亨利·貝克勒爾(Henri Becquerel)在1896年發現,特定物質釋放的某種射線不受化學變化或吸收光線的影響 。換句話說,放射性與原子的電子狀態和原子光譜無關 。具有穿透性的射線來自原子核的自然分裂或衰減,被稱作放射性原子核 。核吸引力和電排斥力之間的不穩定平衡使得一些原子核不穩定 。(多數是重核,但并不絕對 。)這些原子核消除多余的不穩定能量以轉變得更穩定,成為能量較少的原子核 。在此過程中,放射線以α、β或γ射線三種方式釋放出來 。由于是首次發現,這三種射線按照希臘字母表的前三個字母來命名的,它們后來被更具體地加以識別 。α射線是高速的氦原子核(兩個中子和兩個質子),如我們已提到的,β射線是電子,γ射線是高能量質子,甚至比X射線的頻率和能量都高 。在這些自然出現的放射過程中,我們發現有趣的元素轉換的例子,這是中世紀淘金者長期的追求 。例如,一個鉛原子釋放一個電子或β射線可以自然衰減成一個鉍原子 。釋放的電子來自原子核中的自然轉換:中子變成或衰減成一個質子和一個有能量的電子 。這種變化結果凈增了原子核中的質子數(原子數增加一個),它導致鉛轉變成鉍——周期表中下一個更高的元素 。鐳釋放α射線后自身轉變為氡 。順便說一下,鐳-α射線衰減是造成一些建筑物中多余氡氣體的罪魁禍首 。建筑材料中少量鐳持續衰減成氡,它是你家中與空氣混合在一起的放射性氣體 。如果空氣流通不好(這在儲藏室中是很常見的),氡氣可能聚集成具有潛在危險 。不幸的是,氡氣既無色又無味,只有特殊的敏感器材才能探測和監控 。γ射線不會帶來任何轉換,但是它清楚地說明了原子核中的量化核子狀態 。例如,活躍的鋇原子核會自然釋放出高能量的γ射線以回到基態 。這與氫原子的情況類似,當氫原子的電子從活躍的狀態降到基態,它釋放出光子 。現在我們談的是原子核中的核子狀態,而不是原子中的電子狀態 。原子核狀態的能量遠遠高于原子中電子的能量(一般高100萬倍) 。因此從原子核中釋放的γ射線比原子光譜能量更高,穿透力更強 。過程是相同的,但是核光譜卻反映原子核中子和質子的量子化狀態 。
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