核物理基礎(chǔ)知識(shí)

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1、核基礎(chǔ)知識(shí)：一、電磁輻射（ElectromagneticRadiation）電磁輻射：帶凈電荷的粒子被加速時(shí)，所發(fā)出的輻射稱(chēng)為電磁輻射（又稱(chēng)為電磁波）。電磁輻射：能量以電磁波形式從輻射源發(fā)射到空間的現(xiàn)象。電磁頻譜中射頻部分是指：頻率約由3千赫(KHZ)至300吉赫(GHZ)的輻射。包括形形色色的電磁輻射，從極低頻的電磁輻射至極高頻的電磁輻射。兩者之間還有無(wú)線電波、微波、紅外線、可見(jiàn)光和紫外光等。電磁輻射有近區(qū)場(chǎng)和遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)之分，它是按一個(gè)波長(zhǎng)的距離來(lái)劃分的。近區(qū)場(chǎng)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)，因此是監(jiān)測(cè)和防護(hù)的重點(diǎn)。電磁污染：分為天然電磁輻

2、射和人為電磁輻射兩種。大自然引起的如雷、電一類(lèi)的電磁輻射屬于天然電磁輻射類(lèi)，而人為電磁輻射污染則主要包括脈沖放電、工頻交變磁場(chǎng)、微波、射頻電磁輻射等。電磁輻射危害人體的機(jī)理，電磁輻射危害人體的機(jī)理主要是熱效應(yīng)、非熱效應(yīng)和累積效應(yīng)等。1、熱效應(yīng)：人體70%以上是水，水分子受到電磁波輻射后相互摩擦，引起機(jī)體升溫，從而影響到體內(nèi)器官的正常工作。2、非熱效應(yīng)：人體的器官和組織都存在微弱的電磁場(chǎng)，它們是穩(wěn)定和有序的，一旦受到外界電磁場(chǎng)的干擾，處于平衡狀態(tài)的微弱電磁場(chǎng)即將遭到破壞，人體也會(huì)遭受損傷。3、累積效應(yīng)：熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)作用于人體后，對(duì)

3、人體的傷害尚未來(lái)得及自我修復(fù)之前，再次受到電磁波輻射的話(huà)，其傷害程度就會(huì)發(fā)生累積，久之會(huì)成為永久性病態(tài)，危及生命。電磁輻射作用:（1）醫(yī)學(xué)應(yīng)用：微波理療活血，治療腫瘤等（2）傳遞信息：通信、廣播、電視等（3）目標(biāo)探測(cè)：雷達(dá)、導(dǎo)航、遙感等（4）感應(yīng)加熱：電磁爐、高頻淬火、高頻熔煉、高頻焊接、高頻切割等（5）介質(zhì)加熱：微波爐、微波干燥機(jī)、塑料熱合機(jī)等（6）軍事應(yīng)用：電子戰(zhàn)、電磁武器等《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》具體標(biāo)準(zhǔn)如下：職業(yè)照射：在每天8小時(shí)工作期間內(nèi)，任意連續(xù)6分鐘按全身平均的比吸收率（SAR）小于0.1W/kg。公眾照射：在一天24小時(shí)

4、內(nèi)，任意連續(xù)6分鐘按全身平均的比吸收率（SAR）應(yīng)小于0.02W/kg。二、電離輻射（放射性輻射）電離輻射：一切能引起物質(zhì)電離的輻射總稱(chēng)。其種類(lèi)很多，高速帶電粒子有α粒子、β粒子、質(zhì)子，中子，各種粒子束，宇宙射線，等等。不帶電粒子有種子以及X射線、γ射線。電離輻射中的γ射線，X射線，本質(zhì)是能量非常高的電磁波，有很強(qiáng)的致電離能力。而我們通常說(shuō)的電磁波一般情況下沒(méi)有致電離能力或致電離能力非常弱。α射線：是一種帶電粒子流，由于帶電，它所到之處很容易引起電離。α射線有很強(qiáng)的電離本領(lǐng)，這種性質(zhì)既可利用。也帶來(lái)一定破壞處，對(duì)人體內(nèi)組織破壞能力較

5、大。由于其質(zhì)量較大，穿透能力差，在空氣中的射程只有及厘米，只要一張紙或健康的皮膚就能擋住。β射線：也是一種高速帶電粒子，其電離本領(lǐng)比α射線小得多，但穿透本領(lǐng)比α射線大，但與X、γ射線比β射線的射程短，很容易被鋁箔、有機(jī)玻璃等材料吸收。X射線、γ射線：二者性質(zhì)大致相同，是不帶電波長(zhǎng)短的電磁波，因此把他們統(tǒng)稱(chēng)為光子。兩者的穿透力極強(qiáng)，要特別注意意外照射防護(hù)。電離輻射各種射線有四個(gè)共同特點(diǎn)：a.有一定的穿透能力；b.人的五官不能感知，只有專(zhuān)門(mén)的儀器才能探測(cè)到；c.照射到某些特殊物質(zhì)上能發(fā)出可見(jiàn)的熒光；d.透過(guò)物質(zhì)時(shí)能產(chǎn)生電離作用。電離輻射

6、的來(lái)源：放射性核素（包括天然的和人工生產(chǎn)的）、核反應(yīng)裝置，如反應(yīng)堆、對(duì)撞機(jī)、加速器、核聚變裝置等等、用于醫(yī)學(xué)診斷和治療的X射線機(jī)。輻射對(duì)人的危害：高能電磁輻射毫無(wú)疑問(wèn)，將對(duì)人造成危害；而粒子輻射的情況要復(fù)雜一些；阿爾法輻射和貝塔輻射本身都非常弱，穿透力很差，一般不能直接對(duì)人體造成危害，但可以產(chǎn)生電離輻射；但快中子毫無(wú)疑問(wèn)將對(duì)人造成非常大的威脅。電離輻射產(chǎn)生的二次輻射本身也并不很強(qiáng)，但容易形成帶若放射性的空氣，被人吸入后產(chǎn)生較大威脅，關(guān)鍵是電離輻射往往在放射源關(guān)閉后仍能存在一定時(shí)間，且容易被忽視。一、X射線（或γ射線）等電磁輻射與物質(zhì)

7、相互作用及帶電粒子與物質(zhì)的作用機(jī)制X射線和γ射線：都是一定能量范圍的電磁輻射，又稱(chēng)光子。光子靜止質(zhì)量為0，不帶任何電荷。X射線和γ射線的唯一區(qū)別是起源不同。從原子來(lái)說(shuō)，X射線來(lái)源于核外電子的躍遷，而γ射線來(lái)源于原子核本身高激發(fā)態(tài)（或基態(tài)）的躍遷或粒子的湮滅輻射。輻射可以分為帶電粒子輻射和非帶電粒子輻射。其中帶電粒子通過(guò)物質(zhì)時(shí)，在物質(zhì)原子中的電子和原子核發(fā)生碰撞進(jìn)行能量的傳遞和交換：其中一種主要的作用是帶電粒子直接使原子電離或激發(fā)。而非帶電粒子則通過(guò)次級(jí)效應(yīng)產(chǎn)生次帶電粒子使原子電離或激發(fā)。能夠直接或間接引起介質(zhì)原子電離或激發(fā)的核輻射通

8、常叫做電離輻射。帶電粒子與物質(zhì)的相互作用：（1）帶電粒子能量損失方式之一—電離損失；（2）帶電粒子能量損失方式之二—輻射損失；另外，正電子除以上兩類(lèi)損失外，還會(huì)產(chǎn)生正電子湮滅輻射?？焖龠\(yùn)動(dòng)的正電子通過(guò)物質(zhì)除了發(fā)生與電子相同的效應(yīng)外，還