为什么水可以用于屏蔽中子和伽马射线,请从物理性质,原子结构,相互作用角度解释。
貌似任何东西都能屏蔽中子和伽马射线,只要足够厚。当然,由于分子内部结构不同,关键是由于原子核大小和质量不同,不同的物质的屏蔽效果是不一样的。建议查阅相关的书籍。
这都是射线的名字,但是不仅仅是射线。(另外,第一个叫阿尔法)
这个是以希腊字母的前三个α β γ来命名的,以下为具体介绍
α射线
开放分类: 物理
α射线,也称“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。从α粒子在电场和磁场中偏转的方向,可知它们带有正电荷。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,容易被薄层物质所阻挡,但是它有很强的电离作用。从α粒子的质量和电荷的测定,确定α粒子就是氦的原子核。
卢瑟福1898年发现铀和铀的化合物所发出的射线有两种不同类型:一种是极易吸收的,他称之为α射线;另一种有效强的穿透能力,他称之为β射线。后来法国化学家维拉尔又发现具有更强穿透本领的第三种射线γ射线。由于组成α射线的α粒子带有巨大能量和动量,就成为卢瑟福用来打开原子大门、研究原子内部结构的有力工具。
卢瑟福用镭发射的α粒子作“炮弹”,用“闪烁法”观察被轰击的粒子的情况。1919年,终于观察到氮原子核俘获一个α粒子后放出一个氢核,同时变成了另一种原子核的结果,这个新生的原子核后来被证实为是氧17原子核。这是人类历史上第一次实现原子核的人工嬗变,使古代炼金术士梦寐以求的把一种元素变成另一种元素的空想有可能成为现实。当时卢瑟福写了一本书就取名为《新炼金术》。
危害性
α粒子释放出的放射性同位素在人体外部不构成危险。 然而,释放α粒子的物质(镭、铀等等)一旦被吸入或注入,那将是十分危险。它就能直接破坏内脏的细胞 。
β射线
开放分类: 物理、粒子、射线
β射线: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。
β射线是一种代电荷的,高速运行,从核素放射性衰变中释放出的粒子。人类受到来源于人造或自然界(氚,C-14等)β射线的照射,β射线比α射线更具有穿透力,但在穿过同样距离,其引起的损伤更小。一些β射线能穿透皮肤,引 起发射性伤害。但是它一旦进入体内引起的危害更大。β粒子能被体外衣服消减、阻挡或一张几毫米厚的铝箔完全阻挡。
γ射线
开放分类: 物理、电磁波、诺贝尔物理学奖、射线
γ射线,又称γ粒子流。
γ-ray
波长短于0.2埃的电磁波。首先由法国科学家P.V.维拉德发现,是继α、β射线后发现的第三种原子核射线。γ射线是因核能级间的跃迁而产生,原子核衰变和核反应均可产生γ射线 。γ射线具有比X射线还要强的穿透能力。当γ射线通过物质并与原子相互作用时会产生光电效应、康普顿效应和正负电子对三种效应。原子核释放出的γ光子与核外电子相碰时,会把全部能量交给电子,使电子电离成为光电子,此即光电效应。由于核外电子壳层出现空位,将产生内层电子的跃迁并发射X射线标识谱。高能γ光子(>2兆电子伏特)的光电效应较弱。γ光子的能量较高时,除上述光电效应外,还可能与核外电子发生弹性碰撞,γ光子的能量和运动方向均有改变,从而产生康普顿效应。当γ光子的能量大于电子静质量的两倍时,由于受原子核的作用而转变成正负电子对,此效应随γ光子能量的增高而增强。γ光子不带电,故不能用磁偏转法测出其能量,通常利用γ光子造成的上述次级效应间接求出,例如通过测量光电子或正负电子对的能量推算出来。此外还可用γ谱仪(利用晶体对γ射线的衍射)直接测量γ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γ射线强度的常用仪器。
通过对γ射线谱的研究可了解核的能级结构。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。
γ射线是一种强电磁波,它的波长比X射线还要短,一般波长<0.001纳米。在原子核反应中,当原子核发生α、β衰变后,往往衰变到某个激发态,处于激发态的原子核仍是不稳定的,并且会通过释放一系列能量使其跃迁到稳定的状态,而这些能量的释放是通过射线辐射来实现的,这种射线就是γ射线。
γ射线具有极强的穿透本领。人体受到γ射线照射时,γ射线可以进入到人体的内部,并与体内细胞发生电离作用,电离产生的离子能侵蚀复杂的有机分子,如蛋白质、核酸和酶,它们都是构成活细胞组织的主要成份,一旦它们遭到破坏,就会导致人体内的正常化学过程受到干扰,严重的可以使细胞死亡。
强大的威力
一般来说,核爆炸(比如原子弹、氢弹的爆炸)的杀伤力量由四个因素构成:冲击波、光辐射、放射性沾染和贯穿辐射。其中贯穿辐射则主要由强γ射线和中子流组成。由此可见,核爆炸本身就是一个γ射线光源。通过结构的巧妙设计,可以缩小核爆炸的其他硬杀伤因素,使爆炸的能量主要以γ射线的形式释放,并尽可能地延长γ射线的作用时间(可以为普通核爆炸的三倍),这种核弹就是γ射线弹。
与其他核武器相比,γ射线的威力主要表现在以下两个方面:一是γ射线的能量大。由于γ射线的波长非常短,频率高,因此具有非常大的能量。高能量的γ射线对人体的破坏作用相当大,当人体受到γ射线的辐射剂量达到200-600雷姆时,人体造血器官如骨髓将遭到损坏,白血球严重地减少,内出血、头发脱落,在两个月内死亡的概率为0-80%;当辐射剂量为600-1000雷姆时,在两个月内死亡的概率为80-100%;当辐射剂量为1000-1500雷姆时,人体肠胃系统将遭破坏,发生腹泻、发烧、内分泌失调,在两周内死亡概率几乎为100%;当辐射剂量为5000雷姆以上时,可导致中枢神经系统受到破坏,发生痉挛、震颤、失调、嗜眠,在两天内死亡的概率为100%。二是γ射线的穿透本领极强。γ射线是一种杀人武器,它比中子弹的威力大得多。中子弹是以中子流作为攻击的手段,但是中子的产额较少,只占核爆炸放出能量的很小一部分,所以杀伤范围只有500-700米,一般作为战术武器来使用。γ射线的杀伤范围,据说为方圆100万平方公里,这相当于以阿尔卑斯山为中心的整个南欧。因此,它是一种极具威慑力的战略武器。
“悄无声息”的杀手
γ射线弹除杀伤力大外,还有两个突出的特点:一是γ射线弹无需炸药引爆。一般的核弹都装有高爆炸药和雷管,所以贮存时易发生事故。而γ射线弹则没有引爆炸药,所以平时贮存安全得多。二是γ射线弹没有爆炸效应。进行这种核试验不易被测量到,即使在敌方上空爆炸也不易被觉察。因此γ射线弹是很难防御的,正如美国国防部长科恩在接受德国《世界报》的采访时说,“这种武器是无声的、具有瞬时效应”。可见,一旦这个“悄无声息”的杀手闯入战场,将成为影响战场格局的重要因素。
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才旦涛晴达: 貌似任何东西都能屏蔽中子和伽马射线,只要足够厚.当然,由于分子内部结构不同,关键是由于原子核大小和质量不同,不同的物质的屏蔽效果是不一样的.建议查阅相关的书籍.
崇左市17256776536: 为什么中子射线要用轻物质(水或者石蜡)来吸收? - ?
才旦涛晴达: 质量大的原子有可能在中子的轰击下发生裂变.一旦裂变就会在产生新的种子. 这只是我的猜测......
崇左市17256776536: 核辐射能透过水吗 - ?
才旦涛晴达: 看辐射种类. 核辐射也是三六九等啊.中子流以及部分伽马射线可以被水阻挡,所以防备中子流辐射的时候,可以用大量的水(做为辅助材料). 别的像阿尔法粒子和贝塔粒子等,水就没啥用了.
崇左市17256776536: 水对伽玛射线有阻挡作用吗?为什么? - ?
才旦涛晴达: 有,谁相当于人体等效组织,任何无知都能和伽马射线发生光子做用
崇左市17256776536: 水为什么说阻挡或吸收电磁辐射的介质 - ?
才旦涛晴达: 电磁波具有波粒二象性,电磁波的一个波包就是一个光子. 水中有氧原子和氢原子,每个原子都有很多电子(氢原子只有一个电子),如果光子经过电子附近,有可能被电子吸收.当然光子也可能被原子核吸收,但因为原子核很小,所以吸收的几...
崇左市17256776536: 水,液体,自来水会不会吸收射线和辐射????????α或β或γ射线??急急急 - ?
才旦涛晴达: α粒子在空气中只能走几厘米,一张纸就可以挡住,水吸收不成问题,但一般都被盛水的容器壁吸收了. β离子是高速电子,水是可以吸收的. γ射线是高能光子,水可以吸收,但需要相当厚度的. 这里说的吸收,严格说是阻挡,就是水在放射源和人体中间.不是说房间有放射源,放上一盆水就放射性粒子全吸收了. 一般的放射性照射的水是可以喝的,有的食物都用放射性杀毒呢.但极强的放射性周围特别是有中子放射性周围的物质容易产生感生放射性.被放射性物质污染的水不能喝.更详细回答你的问题需要知道什么放射性物质?多大强度?还有问题给我留言.
崇左市17256776536: 为什么防护γ射线要用重的物质,而防护中子要用轻的物质 - ?
才旦涛晴达: 中子的质量与质子的质量大约相等,并且中子与γ射线一样也不带电.因此,中子与原子核或电子之间没有静电作用.当中子与物质相互作用时,主要是和原子核内的核力相互作用,与外壳层的电子不会发生作用. 中子与物质相互作用的类型主要取...
崇左市17256776536: 简述中子和物质的相互作用 急 - ?
才旦涛晴达: 中子 <P></P> 中子的质量与质子的质量大约相等,并且中子与γ射线一样也不带电. 因此,中子与原子核或电子之间没有静电作用. 当中子与物质相互作用时,主要是和原子核内的核力相互作用, 与外壳层的电子不会发生作用. <P></P> 中子与物...
崇左市17256776536: 如何躲避中子弹爆炸 - ?
才旦涛晴达: 从防护原理上讲,如水、木材、聚乙烯塑料等都能较好地慢化并吸收中子.例如,把铅加入含氢的聚合材料中, 就可以增加防护能力.另外,在含氢的聚合材料中加入硼,就可以部分阻挡辐射,从而减少对...
崇左市17256776536: 什么叫重水什么叫轻水?他们能阻隔核辐射吗?求详解 - ?
才旦涛晴达: 氢(0中子1质子,元素符号H)的同位素有氘(1中子1质子,元素符号D)和氚(2中子1质子,元素符号T) 水是氧化氢(H2O),经过净化,用做反应堆的冷却剂和中子的慢化剂,叫做轻水.而重水是氧化氘(D2O),无色、无臭、无味的液体.原子能工业中用作核裂变反应堆的减速剂(让中子降速),也是制取重氢(就是氘)的原料.超重水是氧化氚(T2O),也是用来作减速剂,放射性很强,但还有医疗科研用途.至于说核辐射屏蔽要分类讨论;对于快中子和伽马射线,重金属铅、钨、衰变后的铀、铁镍都可以减弱慢化;对于中子,硼、石墨、水或重水以及高分子材料可以有效减速和吸收.希望这些对你有用.