辐射

太阳狗

 

辐射是能量穿过空间或物质。

辐射可以是:

词汇

辐射从源头发射出来,传播到目的地,然后可能被吸收

太阳辐射发射、传播、在地球被吸收
在这里太阳是源头
而地球是目的地

 

辐射碰撞到粒子时会被散射,也会被反射折射衍射(去阅读这些课题来了解更多)。

光束
在这里光(一种辐射)被被空气散射了。

例子:微波炉

微波磁控管、搅动器、派吸收
磁控管发射微波,微波在搅动器和内部表面上反射
直至被食物吸收

强度

我们可以测量辐射在任何位置的强度功率每面积:单位通常是瓦特每平方米(W/m2)。

辐射在传播的路途中慢慢散开,强度也逐渐减弱。

光强度

反平方

强度随着距离的反平方改变

光度以距离的平方减弱 反平方:当一个值随另一个值的平方减小

例子:光与距离

离光越远,光就越暗.

反平方距离=1 面积=1 强度=1、距离=2 面积=4 强度=0.25、距离=3 面积=9 强度=0.111……

光度随着距离的平方减小。

因为:

吸收!

辐射被吸收强度也渐弱

不同的物质可以吸收不同程度的各种辐射。

脚火

吸收能量后,物质可能会:

电离辐射

电离原子

高能量辐射是电离的,意思是,它可以从原子里撞掉电子。

 

失去电子,原子便带有电荷,也会容易产生对细胞有害的化学作用。

细胞可以死去或不受控地长大,变成癌肿瘤。

 

医学也反过来用电离辐射(例如 X射线)来杀死癌细胞。

在平常生活中,我们也暴露在少量的辐射中。

电离辐射的源头可以是

电磁辐射

伽玛射线、X射线和某些紫外线都有足够的能量去导致电离

 

例子:从太阳而来

地球的大气层反射吸收很多从太阳来的辐射。

只有

可以直接穿过大气层:

电磁频谱阻挡或吸收

所以紫外线是唯一到达地球表面的电离辐射。

放射性物质

不稳定原子核

 

有些原子有能量。

它们会随机地发出辐射来衰变到比较稳定的状态。

我们叫这些原子为放射性的(它们会积极发出辐射!)

发出的辐射有高能量并且可导致电离。有 3种这样的辐射(α, βγ):

α β 和 γ 从原子核发射出来

阿尔法粒子(α

阿尔法粒子有两个质子和两个中子,合成为一个原子核。

阿尔法粒子有高电荷,相当重以及相当慢,所以很容易被一张纸或及厘米厚的空气挡住。

贝塔粒子(β

贝塔粒子是高能量的电子。

贝塔粒子有比阿尔法粒子大 100倍的穿透力,但可以被几毫米的铝或一厘米的水挡住。

伽玛射线(γ

伽玛射线是高频率的电磁波。

需要厚的铅或很多水才能把它挡住。

大部分会直接穿过我们的身体,但如果击中身体里的原子就会产生伤害。

核子发电站

中子辐射

核子反应,例如热核爆炸或在核反应堆里,会产生中子辐射。

来源

一般辐射来源是

辐照和污染

辐照是暴露在辐射中(通常指电离辐射)

污染是吸入或吞入放射性物质

辐照可能只会持续一小段时候,但污染进入了身体,就会让身体长期暴露在辐射中。

辐射剂量

我们时时刻刻都暴露在少量的辐射中,在 X射线检验时就会接受多些。

电离辐射对健康的影响程度的单位是希沃特(英语:Sievert,缩写:Sv;又称西弗,简称希)。

1 Sv 是个非常大及危险的剂量,所以我们通常用:

常见值:

来源 一般剂量 希沃特
牙x光检查 10 µSv 0.000 01
胸部x光检查 20 µSv 0.000 02
乳房x线照片 400 µSv 0.000 4
每年背景辐射 2 mSv 0.002
头部 CT扫描 3 mSv 0.003
全身 CT扫描 30 mSv 0.03
严重辐射中毒 2 Sv 2
致命急性剂量 5 Sv 5

X射线手
手拿着鼠标的 X线照片

小心安全!