• 正在加载中...
  • 贝塔射线

    由于电子的质量比质子、中子要轻得多,当β粒子通过一个电场时,如果那是负电子,其路径会向正极的方向扭曲。在通过磁场时,如果磁场的方向是由内向外,其粒子会以逆时针方向扭曲,路径呈弧形。

    编辑摘要

    目录

    简介/贝塔射线 编辑

    β衰变-内部结构模型图β衰变-内部结构模型图[1]

    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,但贝塔射线却有左右之分。 贝塔粒子即β粒子,是指当放射性物质发生β衰变,所释出的高能量电子,其速度可达至光速的99%。 在β衰变过程当中,放射性原子核通过发射电子和中微子转变为另一种核,产物中的电子就被称为β粒子。在“正β衰变”中,原子核内一个质子转变为一个中子,同时释放一个正电子,在“负β衰变”中,原子核内一个中子转变为一个质子,同时释放一个电子,即β粒子。

    “正β衰变”及“负β衰变”-内部结构模型表“正β衰变”及“负β衰变”-内部结构模型表[2] 上表注解:
     强子(夸克) 与 轻子的大统一:
     一. v中微子与u上夸克 互为转换, e-电子与d下夸克互为转换。 
      v-反中微子与u-反上夸克互为转换,  e+正电子与d-反下夸克互为转换。
       e-电子(上表1号) 加 v-反微中子(上表2号),合成 W-弱玻色子-易衰变逃逸
     《W-弱玻色子-衰变逃逸,即中子衰变为质子(β- 衰变);W-弱玻色子-叠加压回,即质子衰变回中子
      (β+衰变能量需大于1.022MeV)》  
         (见上表n中子第一族1号及2号夸克) 

    与物质的相互作用/贝塔射线 编辑

    电离和激发

    电离:β粒子的比电离值比相同能量的α粒子小很多,带电粒子通过物质时,在径迹上将产生很多离子对,射线在单位路程上产生的离子对数目被称为比电离或电离密度。对于单能快速电子,在空气中的比电离值与电子的速度有关,速度越大,比电离值越小,(-dE/dx)也越小,穿透本领也越强。   

    物质原子电离(内层电子电离后外层电子补空位)后发射特征X射线:快速电子将壳层电子击出原子之外,该壳层就产生了空位,当外层电子向内层跃迁时,将两壳层间的能量差以X射线的形式发射出来,这种X射线具有确定的能量。   

    激发:物质原子激发(内层电子受激跃迁后退激)后发出可见光和紫外线:快速电子与物质相互作用时,还会将物质中的原子的价电子激发至更高的能级,而他们返回基态时,会发出可见光和紫外线,这些次级辐射总称为荧光

    散射和吸收

    散射:β 粒子与靶物质原子核库仑场作用时,只改变运动方向,而不辐射能量,这种过程称为弹性散射。由于电子的质量小,因而散射角度可以很大(与α粒子相比,β粒子的散射要大得多),而且会发生多次散射,最后偏离原来的运动方向。同时,入射电子能量越低,及靶物质的原子序数越大,散射也就越厉害。β粒子在物质中经过多次散射其最后的散射角可以大于90°,这种散射成为反散射。   

    吸收:β粒子在一些束缚能比较大的靶材上穿过时,由于能量有限,当能量耗尽时还未穿出,就有可能被靶材原子所束缚,从而被吸收,称为介质原子核外电子的一员。其穿透距离(通常称为射程,记为R)与入射粒子能量大小有关。

    电磁辐射

    轫致辐射:当电子经过原子核附近时受库伦场的加速会辐射电磁波,称为轫致辐射。辐射损失率与原子序数的平方成正比,即电子打到重元素中,容易发生轫致辐射。重带电粒子穿透介质时也有类似的辐射能量损失,只是因为质量较大而被忽略。   

    切伦科夫辐射:电子穿过介质时会使原子发生暂时极化,原子退极化时会发射波长在可见光范围内的电磁波,称为切伦科夫辐射。(卢希庭教授解释)   

    另解:当电子在介质中运动速度v超过电磁波在介质中的传播速度时,即v>c/n(n为介质折射率),会在某一特定方向发射电磁波,称为切伦科夫辐射。(杨福家院士解释)

    正负电子湮没

    除负电子能发生的一系列作用外,正电子被慢化至静止状态时还会发生正负电子的湮没(annihilation),向相反方向发射两个湮没光子,两个光子的能量均为0.511Mev。

    危害/贝塔射线 编辑

    β射线是一种带电荷的、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。   

    电离辐射是一种有足够能量使电子离开原子所产生的辐射。以下简称为辐射。一种辐射来源于一些不稳定的原子,这些放射性的原子(指的是放射性核素或放射性同位素)为了变得更稳定,原子核释放出次级和高能光量子(γ射线)。上述过程称为放射性衰变。例如,自然界中存在的天然核素镭,氡,铀,钍。此外,存在于人类活动(例如在核反应堆中的原子裂变)和自然界活动,同样它们也释放出电离辐射。在衰变过程中,辐射的主要产物有α,β和γ射线。X射线是另一种由原子核外层电子引起的辐射。   

    电离辐射能引起细胞化学平衡的改变,某些改变会引起癌变。电离辐射能引起体内细胞中遗传物质DNA的损伤,这种影响甚至可能传到下一代,导致新生一代畸形,先天白血病…在大量辐射的照射下,能在几小时或几天内引起病变,或是导致死亡。

    防护主要因素/贝塔射线 编辑

    针对辐射的来源,辐射的危害。我们如何保护自己免受过量照射,在辐射防护中有三个主要因素:时间,距离,屏蔽。

    时间

    当你在辐射源附近时,你必须近可能留驻较短的时间,以减少辐射的照射。我们试想假设我们去海滨度假,例如你花费大量时间在在海滨上,如此你将暴露在太阳下,最后被太阳灼伤。如果你花费较少的时间在太阳下,而更多的时间在阴影处,你不至于被太阳灼伤。

    距离

    越是远离辐射源,你将受到越少的照射。我们试想一场室外音乐会,你可能坐在表演者面前,或是坐在离舞台50码的距离,或是坐在穿过街道的公园的草地上,你的耳朵将受到不同的刺激。你坐在表演者面前,你的耳朵将受到损伤。50码处,你将接受平均水平。如果是坐在远处的草坪上,你也许根本听不见所举行的音乐会。辐射暴露如同上述列子,越是靠近源,你受到损伤的几率越大,越是远离,照射越低。   β粒子一般具有很强的穿透力能力,它在空气中能走几百厘米的路程,也就是说它们可以穿过几毫米厚的铝片。

    屏蔽

    如果你在辐射源周围增加屏蔽,你将减少照射。这如同在雨天,你没有伞的保护,将被淋湿。但是在伞的庇护下,一切照旧。

    用途/贝塔射线 编辑

    贝塔射线放射源有很广泛的用途,尤其在医疗诊断、成像和治疗领域。
    碘-131用于甲状腺疾病的治疗,例如甲状腺癌和突眼性甲状腺肿(甲状腺亢进的一种)。
    磷-32用于分子生物学和遗传学研究。
    锶-90常作为放射性示踪剂应用于医学和农业研究。
    氚用于生命科学和药物代谢研究以保证新药物的安全性。氘还用于发光的飞机、商业出口指示牌、发光的钟面、计量器和腕表。
    碳-14是用于判断30000年内的有机物年岁的可靠工具。
    贝塔射线放射源还广泛应用于工业仪器,如工业测厚仪,这主要是利用贝塔射线微弱的穿透能力来测量很薄的物质厚度。[3]

    添加视频 | 添加图册相关影像

    参考资料
    [1]^引用日期:2014-03-06
    [2]^引用日期:2014-03-06
    [3]^引用日期:2011-03-17
    开放分类 我来补充
    射线粒子

    互动百科的词条(含所附图片)系由网友上传,如果涉嫌侵权,请与客服联系,我们将按照法律之相关规定及时进行处理。未经许可,禁止商业网站等复制、抓取本站内容;合理使用者,请注明来源于www.baike.com。

    登录后使用互动百科的服务,将会得到个性化的提示和帮助,还有机会和专业认证智愿者沟通。

    互动百科用户登录注册
    此词条还可添加  信息模块

    WIKI热度

    1. 编辑次数:13次 历史版本
    2. 参与编辑人数:4
    3. 最近更新时间:2018-10-17 13:07:11

    贡献光荣榜

    更多

    互动百科

    扫码下载APP