辐射基本知识

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1、什么是辐射

辐射是指以波或粒子的形式向周围空间或物质发射并在其中传播的能量(如声辐射、热辐射、电磁辐射、粒子辐射等)的统称。例如物体受热向周围发射热量叫做热辐射;受激原子退激时发射的紫外线或X射线叫做原子辐射;不稳定的原子核衰变时发射出的粒子或γ射线叫做原子核辐射,简称核辐射。

辐射可分为非电离辐射和电离辐射两大类。非电离辐射又称电磁辐射,如无线电波、红外辐射、可见光、微波、紫外线等。波的频率和能量较低,不足以使原子中的电子游离而产生带电的离子;电离辐射通常又称放射性,如α、β、γ射线有足够的能量使受照射物质的原子电离,会对生物体构成损伤,而有效控制的辐照则可达到治疗疾病的目的。

2、什么是放射性

放射性是自然界存在的一种自然现象。世界上一切物质都是由原子构成的,每个原子的中心有一个原子核。大多数物质的原子核是稳定不变的,但有些物质的原子核不稳定,会自发地发生某些变化,这些不稳定的原子核在发生变化的同时会发射出特有的射线,这种物质就是人们常说的放射性。

有的放射性物质在地球诞生时就存在了,如铀、钍、镭等,它们叫做天然放射性物质。另一方面,人类出于不同的目的

制造了一些具有放射性的物质,这些物质叫人工放射性物质。

3、什么是同位素和核素

在中子和质子组成的原子核内,质子数相同,中子数不同的这一类原子称为同位素。会发生放射性衰变的同位素称为放射性同位素。其核内具有一定数目的中子和质子以及特定能态的原子称为核素。例如氢同位素有三种核素,1H、2H、3H,元素符号的左上角标出原子质量数,它们分别被取名为氢、氘(音刀)、氚(音川),其中,3H具有放射性,称为放射性同位素。在自然界里,1H、2H、3H天然含量的原子数百分比分别为99.9852%、0.0148%、3H几乎为零。

4、放射线有哪些种类?它们有什么特点?

放射线包括α、β、γ及中子。

α射线由高速运行的氦原子核(2个质子和2个中子)组成的,通常也称α粒子,α衰变时大多数粒子能量在4-9MeV 范围。因α粒子质量重,电离本领大,射程短,一般用普通纸张即可屏蔽住。

β射线是高速运行的电子流,有正负电子之分。负电子是够

稳定的,带有一个单位的负电荷。正电子带有一个单位的正电荷,两种电子的静止质量相同,其质量约为质子质量的1/1846。β衰变时,粒子的能量一般在几十KeV至几MeV 间。在物质的射程相对较弱,用有机玻璃或金属铝屏蔽即可起到保护的作用。

中子是原子核组成成份之一,它不带电荷,质量数为1。比质子略重,自由中子是不稳定的,它可以自发地发生变化,生成质子、电子和反中微子,其半衰期为10.6分钟。因中子质量轻,而且不带电,只能靠碰撞消耗能量,故多采用含氢类的物质屏蔽。

γ射线和X射线一样,都是电磁波,又称光子,不带任何电荷,静止质量为零。γ跃迁时,γ能量几KeV至十几MeV,穿透能力较强。需要较厚的物质才能屏蔽,多采用混凝士墙或铅等物质来进行防护。

5、什么是放射源

放射源是指用放射性物质制成的能产生辐射照射的物质或实体。放射源按其密封状况可分为密封源和非密封源。密封源是密封在包壳或紧密覆盖层里的放射性物质。如料位计、探伤机等使用的都是密封源,常用密封源有钴-60、铯-137、铱-192等。非密封源是指没有包壳的放射性物质,也称开放源或开放型放射源。医院核医学中使用的放射性示踪剂属于

非密封源,如碘-131、碘-125、锝-99m等。

6、如何衡量放射源强度的大小

一个放射源强度的大小通常不用体积或质量的大小来衡量,而使用放射性活度来表示,一个放射源在单位时间内发生的衰变的原子核称为它的放射性活度。1975年召开的国际计量大会规定原子核活度的国际单位是秒的倒数(S-1),叫贝可勒尔,筒称贝可,符号是Bq。1Bq就是放射性物质在1秒内有1个原子核发生衰变。历史上曾用居里(Ci)表示放射性活度的大小,它与贝可的关系为1 Ci=3.7*1010Bq.

为了衡量物质中放射性的多少,我们用单位质量物质中的放射性活度来衡量,称为活度浓度。对于固体、其单位为每千克贝克(Bq/kg);对于气体或液体,其单位为每升贝克(Bq/L)或每立方米贝克(Bq/m3)。

与放射源不同,人们周围的水、空气、房屋、土壤与岩石等物质,其中存在天然放射性物质活度浓度都很小,对于这些天然存在于我们周围环境中的放射性,我们称它为天然本底水平。

7、什么是放射性半衰期

在放射源使用过程中,常常用半衰期来表示放射性变化的快

慢。所谓半衰期,就是放射性核素衰变掉一半所需要的时间,每经过一半衰期,放射源的活度就只剩原来的一半的。半衰期越长,表明这个放射活度变化越慢,半衰期越短,表明这个放射活度变化越快。每种放射性核素都有一个特有的半衰期,其范围从几百万分之一秒到几十亿年。根据半衰期的长短,我们可以更合理地选用合适的放射源开展工作。

8、放射性对人体健康影响

放射性无声、无色、无臭、无味,人体是无法感觉到它们的存在的,只有通过专业仪表才能探测到。人们利用射线与物质相互作用并把能量消耗在物质中的原理,用仪器测量出某种射线在这个过程中由物质吸收的能量,就可以知道射线辐射场的强弱,也就是讲,物质吸收的能量越多,射线辐射场越强,对人体健康的影响就越大。

单位物质吸收的能量称为吸收剂量,单位为戈端(Gy),定义为每千克物质中吸收1焦耳的能量(J/kg)。物质在单位时间内的吸收剂量称为吸收剂量率,单位为戈端/小时。通过选用专门仪器,测量各种射线在空气中的吸收剂量或吸收剂量率,就可知道它们的存在与大小,从而判断出它们对我们的影响。

9、物质的放射性能能改变吗?

实验发现,用加压、加热、加电磁场、机械运行等物理或化学手段都不能人为地改变放射性核素的衰变规律。这是因为放射性核素衰变是由原子核内部的运行规律所决定的,它不以的意志为转移。因此,我们在处理放射性物质时,只能通过合理的使用、保管、贮存等方法来达到安全使用放射线、进行辐射防护保护环境的目的。

10、房屋中有哪些放射性

房屋是由各种建筑材料构成的,花岗石、泥土、砖瓦、混凝土和木材等,这些建筑材料都或多或少地含有放射性物质。其中以花岗石的放射性活度浓度最高,红砖次之,青砖再之,木材最小,而混凝土则随原料而异,房屋内主要表现为室内γ辐射和氡气,另处,宇宙射线会穿过屋顶(即使是多层建筑)射入到我们的室内。一般情况下,室内的γ辐射剂量水平高于室外,这主要因为室内四周及上下建筑构件对室内空间产生γ辐射;室内的放射性氡气水平要高于室外,这是由于室内常常处于较为密闭的状态,氡气聚集不易扩散的缘故。

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