r射线的主要应用:
利用晶体对 r 射线的衍射,直接测量r光子的能量。
由荧光晶体、光电倍增管和电子仪器组成的闪烁计数器,是探测 r 射线强度的常用仪器。 通过对 r 射线谱的研究可了解核的能级结构。 r 射线有很强的穿透力,工业中可用来探伤或流水线的自动控制。 r 射线对细胞有杀伤力,医疗上用来治疗肿瘤。
一、性质不同
1、光子性质:传递电磁相互作用的基本粒子,是一种规范玻色子。
2、γ射线性质:原子核能级跃迁退激时释放出的射线,是波长短于0.01埃的电磁波。
二、特性不同
1、光子特性:
(1)光子是携带能量的光粒子。光子的能量与光波的频率成正比。频率越高,能量越高。当光子被原子吸收时,电子获得足够的能量从内轨道转移到外轨道,电子转移的原子从基态转移到激发态。
(2)光子有能量、动量和质量。根据质能方程,按照质能方程,E=mc2=hν,求出m=hν/c2。
(3)光子由于无法静止,所以它没有静止质量。这里的质量是光子的相对论质量。
2、γ射线特性:γ射线有很强的穿透力,工业中可用来探伤或流水线的自动控制。γ射线对细胞有杀伤力,医疗上用来治疗肿瘤。
宇宙射线是来自于宇宙中的一种具有相当大能量的带电粒子流的总称,通常携带有较高的能量。其中大约89% 的宇宙线是质子(氢原子核),10%是α粒子(氦原子核),还有1%是重元素。这些原子核构成宇宙线的99%。其他是电子(β粒子)、γ-射线和超高能中微子只占极小的一部分。
绝大部分宇宙射线的来源还不是很明确,一般认为它们来自银河系内部的恒星活动。对于生活在地球上的生物来说,宇宙射线没有多少影响。地球外面包裹着一层厚厚的大气层,大气层的上部有范围很大的一层,叫电离层,正是这个电离层保护了地球上的生物免受宇宙射线的损害。
当宇宙射线中的各种高能粒子与大气分子碰撞时,空气分子被电离,成为离子。这个过程也是宇宙射线中高能粒子能量释放的过程。可以说,来自宇宙的各种高能粒子被大气分子拦截了,到不了地面,当然也就不会影响地球生物了。不过宇宙射线对于运行在大气层以外的人造卫星、空间站和宇航员,以及通过卫星中继的通讯等,肯定是有影响的。但这种影响也是短期的。即使遇到宇宙射线爆发,影响时间也只有几分钟到几小时就结束了。
如果一定要说对人类日常生活的影响,除了卫星信号传递外,就是在地球高纬度地区会出现美丽的极光。
单纯讨论能量的大小没有意义,比如X射线可以穿透骨骼,γ-射线可以引起细胞突变。但是这些都只是宏观表现,跟剂量有很大的联系。比如太阳晒久了也会皮肤癌。
只不过宇宙射线的能量的确远高于可见光。
(1)α粒子:是高速运动的带正电的氦原子核。它的质量大、电荷多,电离本领大。但穿透能力差,在空气中的射程只有1~2厘米,通常用一张纸就可以挡住。
(2)β射线:是高速运动的电子流。它带付电荷,质量很小,贯穿本领比α粒子强,电离能力比α粒子弱。β射线在空气中的射程因其能量不同而异,一般为几米。一通常用一般的金属板或有一定厚度的有机玻璃版、塑料版就可以较好地阻挡β射线对人的照射。
(3)γ射线:是波长很短的高能电磁波。它不带电,不具有直接电离的功能,但可以通过和物质的相互作用间接引起电离效应。γ射线具有很强的穿透能力,在空气中的射程通常为几百米。要想有效地阻挡γ射线,一般需要采用厚的混凝土墙或重金属(如铁、铅)板块。
(4)中子射线:是由中性粒子组成的粒子流。不带电,穿透能力强。它像γ射线一样可通过和物质的相互作用产生的次级粒子间接地使物质电离。通常将中子按其能量由低到高分为热中子(小于0.5电子伏)、慢中子、中能中子、快中子、高能中子(大于10兆电子伏)。日常使用的中子源(如镅-铍中子源和钋-铍中子源)或某些加速器存在中子防护问题。
(5)X射线:在各种放射线中,人们通常解最多的就是X射线。它和γ射线一样,是一种高能电磁辐射,有较强的穿透能力,且只有通过与物质相互作用,才能使物质间接地产生电离效应。它与γ射线的不同之处是能量较低,通常是高速电子轰击的金属靶产生的,不是由放射性核素自发衰变释放出的。一般需要采用重金属板块来屏蔽X射线。但对低能量的软X射线(如来自电视机和计算机的低能量软X射线),电视机或计算机的显示屏就能很好地对它加以屏蔽。
α,β,γ三种射线的特性分别是:
1、α射线穿透物质的本领比β射线弱得多,容易被薄层物质所阻挡,但是它有很强的电离作用。
α射线也称为“甲种射线”。是放射性物质所放出的α粒子流。它可由多种放射性物质(如镭)发射出来。α粒子的动能可达几兆电子伏特。由于α粒子的质量比电子大得多,通过物质时极易使其中的原子电离而损失能量,所以它能穿透物质的本领比β射线弱得多。
2、β射线贯穿能力很强,电离作用弱,β射线却有左右之分。
由放射性同位素(如32P、35S等)衰变时放出来带负电荷的粒子。在空气中射程短,穿透力弱。在生物体内的电离作用较γ射线、x射线强。β射线是高速运动的电子流0/-1e,贯穿能力很强,电离作用弱,本来物理世界里没有左右之分的,但β射线却有左右之分。
3、γ射线波长很短(0.001-0.0001nm),穿透力强,射程远,一次可照射很多材料,而且剂量比较均匀,危险性大,必须屏蔽(几个cm的铅板或几米厚的混凝土墙)。
γ射线是原子衰变裂解时放出的射线之一。此种电磁波波长很短,穿透力很强,又携带高能量,容易造成生物体细胞内的DNA断裂进而引起细胞突变、造血功能缺失、癌症等疾病。但是它可以杀死细胞,因此也可以作杀死癌细胞,以作医疗之用。
没有y射线,你说的可能是伽马射线。 γ射线,又称γ粒子流,是原子核能级跃迁蜕变时释放出的射线,是波长短于0.2埃的电磁波。γ射线有很强的穿透力,工业中可用来探伤或流水线的自动控制。γ射线对细胞有杀伤力,医疗上用来治疗肿瘤。2011年英国斯特拉斯克莱德大学研究发明地球上最明亮的伽马射线——比太阳亮1万亿倍。
人类面临的最大辐射危害是来自于自然界,据美国科学家研究证明,美国平均每人每年受到来自自然界的辐射是350毫雷姆(人体积聚辐射的单位),其中仅来自宇宙射线的辐射就有40毫雷姆。
所谓宇宙射线,指的是来自于宇宙中的一种具有相当大能量的带电粒子流。目前,人类仍然不能准确说出宇宙射线是由什么地方产生的,但普遍认为它们可能来自超新星爆发或者来自遥远的活动星系。
宇宙射线辐射产生的危害
1.可导致儿童智力残缺;
2.极可能是造成儿童患白血病,长期处于高辐射量的环境中,会使血液、 淋巴液和细胞原生质发生改变;
3.能够诱发癌症并加速人体的癌细胞增殖。辐射污染会影响人体的循环系统、免疫、生殖和代谢功能 ,严重的还会诱发癌症,并会加速人体的癌细胞增殖;
4.高剂量的辐射还会影响及破坏人体原有的生物电流和生物磁场,使人体内原有的电磁场发生异常。
经过研究,有美国科学家认为,宇宙射线很有可能与生物物种的灭绝与出现有关。他们认为,某一阶段突然增强的宇宙射线很有可能破坏地球的臭氧层,并且增加地球环境的放射性,导致物种的变异乃至于灭绝。另一方面,这些射线又有可能促使新的物种产生突变,从而产生出全新的一代。
镭是 一种放射性元素,具有很强的放射性,并能不断放出大量的热。镭,是一种化学元素。它能放射出人们看不见的射线,不用借助外力,就能自然的发光并发热,含有很大的能量。 镭能放射出α和γ两种射线,并生成放射性气体氡。镭放出的射线能破坏、杀死细胞和细菌。因此,常用来治疗癌症等。此外,镭盐与铍粉的混合制剂,可作中子放射源,用来探测石油资源、岩石组成等。
射线是描述光线或其他电磁辐射传播的方向的一条曲线。由各种放射性核素发射出的、具有特定能量的粒子或光子束流。反应堆工程中常见的有的α射线、β射线、γ射线和中子射线
γ射线(伽马射线)
波长短于0.2埃的电磁波。由放射性同位素如60Co或137Cs产生。是一种高能电磁波,波长很短(0.001-0.0001nm),穿透力强,射程远,一次可照射很多材料,而且剂量比较均匀,危险性大,必须屏蔽(几个cm的铅板或几米厚的混凝土墙)。
γ射线是原子衰变裂解时放出的射线之一。此种电磁波波长很短,穿透力很强,又携带高能量,容易造成生物体细胞内的DNA断裂进而引起细胞突变、造血功能缺失、癌症等疾病。
但是它可以杀死细胞,因此也可以作杀死癌细胞,以作医疗之用。
1900年由法国科学家P.V.维拉德(Paul Ulrich Villard)发现,将含镭的氯化钡通过阴极射线,从照片记录上看到辐射穿过0.2毫米的铅箔,拉塞福称这一贯穿力非常强的辐射为γ射线,是继α、β射线后发现的第三种原子核射线。
X射线
波长介于紫外线和γ射线间的电磁辐射。由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现,故又称伦琴射线。是由x光机产生的高能电磁波。波长比γ射线长,射程略近,穿透力不及γ射线。有危险,应屏蔽(几毫米铅板)。
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