與物質的相互作用
(1)電離和激發
電離:β粒子的比電離值比同能量的α粒子小得多。當帶電粒子穿過物質時,軌道上會產生許多離子對。單位距離內射線產生的離子對數量稱為比電離或電離密度。對於快速單能電子,空氣中的電離度值與電子的速度有關。速度越高,比電離值越小,-dE/dx越小,穿透能力越強。特征X射線是原子電離後發出的(內層的電子被電離以填充外層的空位):殼層的電子被快電子撞出原子,殼層產生空位。當外層的電子躍遷到內層時,兩個殼層的能量差以X射線的形式發射出來,具有壹定的能量。激發:物質的原子被激發後發出可見光和紫外光(內部電子被激發躍遷和反向激發激發)。當快電子與物質相互作用時,也會將物質中原子的價電子激發到更高的能級,當它們回到基態時,會發出可見光和紫外光。這些次級輻射總是被稱為熒光。
(2)散射和吸收
散射:β粒子與靶物質核的庫侖場相互作用時,只改變運動方向,不輻射能量。這個過程叫做彈性散射。由於電子質量小,散射角度可以很大(與α粒子相比,β粒子的散射要大得多),會發生多次散射,最後偏離原來的運動方向。同時,入射電子能量越低,目標物質的原子序數越大,散射越劇烈。β粒子在物質中經過多次散射後,最終散射角可以大於90°,稱為後向散射。吸收:β粒子通過壹些結合能較大的靶時,由於能量有限,可能被靶原子束縛而被吸收,所以被稱為介電核外電子的壹員。其穿透距離(通常稱為射程,R)與入射粒子的能量有關。
(3)電磁輻射
軔致輻射:電子經過原子核附近時,受到庫侖場加速會輻射出電磁波,稱為軔致輻射。輻射損失率與原子序數的平方成正比,即電子撞擊重元素,容易發生軔致輻射。重帶電粒子在穿透介質時也有類似的輻射能損失,但由於質量大而被忽略。切倫科夫輻射:當電子通過介質時,原子會暫時極化,當原子去極化時,會發出波長在可見光範圍內的電磁波,這種輻射稱為切倫科夫輻射。(盧希庭教授解釋)另壹種解法:當電子在介質中的速度V超過電磁波在介質中的傳播速度時,即V >;C/n(n為介質的折射率)會發出某壹方向的電磁波,這種電磁波稱為切倫科夫輻射。(楊院士講解)
(4)正負電子湮滅
除了負電子能量的壹系列作用外,當正電子減速靜止時,會發生正負電子的湮滅,發射出兩個方向相反的湮滅光子,兩個光子的能量都是0.511Mev。
編輯此段危險
β射線是壹種高速運行的帶電粒子,由核素放射性衰變釋放出來。人類受到人造或天然來源的β射線(氚、C-14等)的照射。).β射線比α射線穿透力更強,但在通過相同距離時造成的傷害更小。壹些β射線可以穿透皮膚,造成放射性損傷。但壹旦進入體內,造成的危害更大。β粒子可以被體外的衣服減少或阻擋,或者被幾毫米厚的鋁箔完全阻擋。電離輻射是具有足夠能量使電子離開原子的輻射。以下稱為輻射。壹種輻射來自壹些不穩定的原子。為了變得更加穩定,這些放射性原子(放射性核素或放射性同位素)從其原子核中釋放出次級和高能光子(伽馬射線)。上述過程稱為放射性衰變。比如自然界存在鐳、氡、鈾、釷等天然核素。此外,它存在於人類活動(如核反應堆中的原子裂變)和自然活動中,它們也會釋放電離輻射。在衰變過程中,輻射的主要產物是α、β和γ射線。x射線是由原子核外層的電子引起的另壹種輻射。電離輻射會改變細胞的化學平衡,有些改變會致癌。電離輻射會造成體內細胞的DNA損傷,這種影響甚至可能擴散到下壹代,導致新壹代畸形,先天性白血病……在大量輻射下,可在數小時或數天內造成病變或死亡。
編輯本段中的主要保護因素。
針對輻射的來源和危害。我們如何保護自己免受過量輻射?輻射防護主要有三個因素:時間、距離、屏蔽。
1.時間
當妳在輻射源附近時,必須盡可能短時間停留,以減少輻射暴露。讓我們想象壹下,我們去海邊度假。比如妳在海邊待了很長時間,所以妳會被太陽暴曬,最後被太陽曬傷。少曬太陽,多曬陰影,就不會被太陽曬傷。
2.距離
離輻射源越遠,受到的輻射就越少。讓我們想象壹場戶外音樂會。妳可以坐在表演者的前面,或者坐在離舞臺50碼的地方,或者坐在街對面公園的草地上。妳的耳朵會受到不同的刺激。如果妳坐在表演者的前面,妳的耳朵會受損。在50碼處,妳會接受平均值。如果妳坐在遠處的草坪上,妳可能根本聽不到音樂會。輻射暴露如上例,離輻射源越近,受傷害的幾率越大,離輻射源越遠,暴露程度越低。壹般來說,β粒子的穿透能力很強,可以在空氣中穿行數百厘米,即可以穿過幾毫米厚的鋁片。
屏蔽
如果在輻射源周圍加上屏蔽,就會減少暴露。這就像下雨天,沒有傘的保護,妳會淋濕。但在保護傘下,壹切照舊。