輻射並不總是可怕的,儘管很多人都這麼認為。 事實上,輻射是一種非常正常的現象。 當某物釋放能量時,就會發生輻射。 如果乙個物體是放射性的,它會釋放出微小的碎片或光波。 這些微小的碎片可以是電子或原子,而光波可以來自物體的任何部分。 這就是您的 Wi-Fi 的工作方式,它會發出這些波。 天花板上的燈也是如此。 同樣,您自己也會發出輻射,這是一種稱為紅外線的不可見熱光,這是由您的體溫引起的。
然而,大多數人並沒有從這個角度看到輻射。 通常所說的“輻射”是一種特殊型別的輻射:電離輻射。 當一種物質產生電離輻射時,它會釋放出大量的能量。 如果這種能量遇到其他物質,它可能會將電子從原子中分離出來。 一旦自由,這個電子就可以與其他原子相互作用,或者只是漂移。 無論它從原子中逸出後發生什麼,我們稱之為電離。
電離輻射是乙個偶然的發現。 在數位相機出現之前,需要膠卷來拍照。 膠片遇光時會產生化學物質,經加工後獲得**。 然而,在2024年,法國科學家亨裡貝克勒爾發現了一件令人驚訝的事情:鈾鹽即使在包裝時也會發出輻射。 出於某種原因,鈾表現出一些類似光的特性,它可以穿透紙張。
鈾具有天然放射性並發出電離輻射。 這種鈾的東西在伽馬輻射中產生光波。 當伽馬輻射與膠片相遇時,它的作用類似於可見光來提供幫助**,但它與普通光不同,因為它可以穿透紙張。 您可能不會每天接觸鈾,但您確實會經歷電離輻射,別擔心,劑量是安全的。 以煙霧報警器為例,它使用放射性物質來檢測煙霧。 這種放射性物質會產生帶電粒子,通常是α粒子,這些粒子使探測器中的空氣活躍起來,產生電振動。 如果微小的煙霧破壞了這種活躍狀態,它們會觸發警報以警告您發生火災。
在美國,大約18%的電力來自核電站,核電站會發出電離輻射。 醫院的X射線也可以產生這種輻射。 一些精美的盤子塗有鈾,是的,這也是輻射。 令人驚訝的是,香蕉由於含有大量的鉀而具有一定的放射性。 甚至太空也會發出電離輻射,我們稱之為宇宙射線。
在您的日常生活中,大多數輻射都非常低,所以這沒什麼大不了的。 但是請注意,電離輻射可能存在風險,因為它會干擾您體內的細胞和組織。 額外的電子會破壞化學鍵,這就是為什麼原子核和核聚變等物質會增加患癌症的風險。 現在,讓我們來看看四種型別的電離輻射:和中子,以及如何檢測它們。
早在 1896 年,人們對輻射的了解就非常有限。 他們不知道輻射是粒子還是波,所以為了謹慎起見,他們稱之為"射線",類似於一束光。 因此,我們今天仍在使用它"阿爾法射線"或"伽馬射線"這樣的術語。 然而,阿爾法射線實際上並不是波動。 它們實際上是帶電荷的高能粒子。 α粒子由兩個質子和兩個中子組成,基本上是乙個去除了電子的氦原子。
阿爾法粒子很容易被阻擋,只需要一張薄紙就可以做到這一點。 所以,如果有乙個源會噴出阿爾法粒子,你可以用一些東西來保護探測器,就像膠片一樣。 阿爾法粒子很容易被阻擋,因為它們很重,並且通常以較慢的速度從放射源釋放出來。 此外,由於它們的電荷強度相當於兩個質子,因此它們會受到保護它們的紙張的正電荷的吸引力。 紙上的少量原子足以從根本上阻止α粒子的運動。
但人類**也可以阻擋α粒子。 這就是為什麼α輻射通常被視為最不可怕的輻射型別。 早在2024年,歐內斯特·盧瑟福就將輻射分為三種型別:和伽馬。 α粒子很容易被阻擋,但β和γ粒子可以很容易地穿過一些金屬遮蔽。 由於它們更輕,β和γ粒子已被更深入地研究。 β粒子是帶負電荷的微小粒子。 另一方面,α粒子比β粒子重7000倍以上。 結果,這些重顆粒以極快的速度收縮,穿透物體,甚至穿透你的身體。
α粒子是由兩個質子和兩個中子組成的帶正電的粒子。 它們在空氣中傳播一小段距離,因為它們與空氣分子相互作用並很快失去能量。 因此,α粒子通常被認為是最不可怕的輻射型別之一。 α輻射可以被許多物質阻擋,包括你自己的**。 由於α粒子的能量相對較低,它們只能穿透**的外層,無法深入人體。 這就是為什麼α輻射通常被視為相對安全的輻射型別之一。 但是,如果攝入或吸入大量的α放射性物質,它們會對身體造成傷害。 因此,在處理或接觸放射性物質時,仍需要採取適當的預防措施以確保安全。
當 α、β 或 γ 射線穿過管中的氣體時,它可以電離原子並產生自由電子。 這些電子被吸引到中心線的正電壓上。 當電子在導線上移動時,它們的速度會增加,並且它們會與其他氣體分子碰撞,從而產生更多的自由電子。 這些新電子也被加速並產生更多的電子。 這個過程被稱為“電子雪崩”,因為乙個電子可以產生更多的電子。
一旦這些電子到達電線,它們就會產生電流,該電流被放大併發送到音訊輸入。 這種放大的電子雪崩會干擾音訊接收器。 還有另一種檢測輻射的方法:閃爍體。 這是一種特製的晶體或類塑料材料。 當四種輻射中的任何一種通過閃爍體時,都會產生微量的可見光。 然後,您只需要乙個裝置來檢測這些微量的光。 最常用的工具是光電倍增管。 當然,由於您使用閃爍體來檢測光線,因此您需要用電工膠帶之類的東西覆蓋材料,以保護它免受外部光源的影響。
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