什么是电离辐射(Ionizing Radiation)?

电离辐射是由带有不稳定电荷的化学元素或化合物发出的一种能量,它可以是正电荷,也可以是负电荷。发射的带电粒子称为α粒子、β粒子或γ射线,每一种辐射都有不同的特性,自然界中的一些重元素自然会产生这些效应,比如铀、钍...
电离辐射是由带有不稳定电荷的化学元素或化合物发出的一种能量,它可以是正电荷,也可以是负电荷。发射的带电粒子称为α粒子、β粒子或γ射线,每一种辐射都有不同的特性,自然界中的一些重元素自然会产生这些效应,比如铀、钍和镭,这些物质的存在或接近人体可能对人体健康有害。这是因为电离辐射存在于一般辐射光谱中,其所产生的能量比非电离辐射高得多,一些类型的医学影像会让病人暴露在β粒子的电离辐射下,尽管剂量很小被认为是相对安全的可控照射的非电离辐射形式包括可见光波、微波能和红外光,例如用来加热面包的烤面包机。与电离辐射相比,这些形式的辐射波长非常长,而且随着距离的推移,能量会迅速丧失,或者很容易从表面反射出来。电离辐射暴露的危险主要是由于它携带的高频波,它能在一定程度上穿透大多数材料,并通过破坏正常的化学键来改变它们的化学结构电离辐射有可能导致未出生婴儿的出生缺陷。通常发生的电离辐射类型具有不同程度的能量释放。典型的电离过程一个原子或分子向周围区域释放33电子伏特的能量,足以打破大多数类型的化学键。这种能量释放水平被认为是特别重要的,因为它能够打破碳原子之间的键,而碳原子之间的键是地球上所有生命形式赖以存在的基础小剂量电离辐射可用于治疗癌症,其中有两个质子和两个中子,是由诸如氡、钚和铀等放射性元素产生的。它们是最大质量的电离辐射粒子,这意味着它们在被屏障阻挡之前不能飞行很远。它们缺乏穿透人体皮肤外层的能量,但是,如果通过空气或水摄入,它们有可能致癌。PET扫描是一种使用电离辐射的诊断成像技术β粒子辐射是由原子核中类似电子的自由粒子产生的。这些粒子的质量比α粒子小得多,因此可以传播更远。它们也由稀有元素如锶、铯和碘的同位素产生。β粒子的电离辐射的影响可以大剂量严重,会导致死亡,是核武器爆炸产生的放射性尘降物的主要成分之一,少量时可用于癌症治疗和医学成像,这些粒子对考古研究也有帮助,某些严重的碳元素(如碳元素)的辐射可导致严重的健康问题伽马射线电离辐射是由伽马光子产生的,伽马光子通常与β粒子一起从不稳定的原子核发射出来。虽然伽马光子是一种像普通可见光一样携带光能的光子,但伽马光子有10个,能量是标准白光光子的千倍。这些辐射没有阿尔法粒子那样的质量,它们可以在失去能量之前传播很远的距离。虽然伽马射线通常被归为x射线,但γ射线是由原子核发射的,而x射线是由原子周围的电子壳层发射的电离辐射法规严格限制了伽马射线的暴露水平,尽管伽马射线是在低水平自然发生的,并且是由土壤、水和富含钾元素的食物中发现的钾-40同位素产生的。伽马辐射的工业用途包括用射线照相术来绘制裂缝和空隙焊接部件和金属复合材料,如飞机用高速喷气发动机涡轮机。伽马射线的辐射被认为是对生物进行大剂量辐射的最危险形式,有人假设,如果距离地球8000光年的伽马射线恒星爆炸,它会破坏地球一半的臭氧层,使暴露在太阳的电离辐射下对人体健康更有害。
  • 发表于 2020-08-26 21:39
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  • 分类:科学教育

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