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放射性元素及其射線

2012/6/14 12:51:13  作者:labgogo


   質(zhì)子數(shù)相等而中子數(shù)不等的原子構(gòu)成的元素互為同位素,同一種元素的同位素由于其中子數(shù)不同使其原子核的穩(wěn)定性有很大的差異。不穩(wěn)定的原子核會放 出肉眼看不見的射線,并隨后變成另一種元素的同位素,這一過程叫做原子核的衰變(或蛻變),稱這種能放出射線的元素(同位素)為放射性元素(同位素),由 這類元素(同位素)組成的物質(zhì)叫做放射性物質(zhì)。放射性物質(zhì)放出的射線分為α射線、β射線和γ射線。
 
α粒子為高速運(yùn)動的氦(He)原子核,由兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子組成,其質(zhì)量為4,帶兩個(gè)單位正電荷。一般放射性同位素所發(fā)射的α粒子能量均在7百萬電子伏特以下。射程很短(空氣中約2~12cm),穿透能力弱,用很少的物質(zhì),如一張紙片即可將α粒子阻擋。
 
β射線為一束快速運(yùn)動的負(fù)電子或正電子,質(zhì)量很小。在幾乎所有的放射性衰變中,β射線都與其他射性衰變相伴而生。若原子核內(nèi)中子過多,則中子會分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)負(fù)電子,β射線就是由中子衰變出來的負(fù)電子。相反,β射線是因原子核中質(zhì)子數(shù)過多而分解為中子和正電子時(shí)放射出來的正電子。通常,放射性同位素所放射的β射線能量都低于5百萬電子伏特。β射線的射程比α粒子長(如磷32放出的β射線在空氣中可射出7m),穿透能力雖比α粒子高,但用5mm厚的鋁板亦可完全吸收β射線。
 

γ射線是一種不帶電的、無靜止質(zhì)量的、波長很短(在10-8cm以下)的電磁波,是原子核從能量較高的受激態(tài)退到較為穩(wěn) 定的基態(tài)時(shí),釋放出的多余能量。γ射線放出后,元素的原子序數(shù)和原子量均不變,但其半衰期等核性質(zhì)發(fā)生了變化。γ射線一般與α射線或β射線同時(shí)放出。γ射 線具有很強(qiáng)的穿透力,不像α粒子及β射線那樣易于被物質(zhì)阻擋,射程亦相當(dāng)大。一般來說,密度愈大的物質(zhì)對γ射線的阻擋效果愈佳。通常核反應(yīng)以及加速器實(shí)驗(yàn) 室均建造厚度250cm左右的鋼筋水泥墻,以保證室外工作人員的安全。放射性同位素所產(chǎn)生的γ射線的能量均在3百萬電子伏特以下,1.27cm厚的鉛板可 將其減弱一半。

 

 

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