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第513章 放射同位素(2 / 2)

化学家和生物学家都把放射性同位素的技术应用在我们的食品、水和身体健康等事项上。不过他们也察觉到危险性,因而制订使用的安全守则。有些放射性同位素是天然存在的,有些则是人工制造的。

放射性同位素原子数目的减少服从指数规律。随着时间的增加,放射性原子的数目按几何级数减少,用公式表示为:这里,N为经过t时间衰变后,剩下的放射性原子数目,N0为初始的放射性原子数目,为衰变常数,是与该种放射性同位素性质有关的常数,yte0.693tτ,其中τ指半衰期。

对放射性强度等计算单位采用了单位制SI在SI中,放射性强度单位用贝柯勒尔表示,简称贝可,为1秒钟内发生一次核衰变,符号为Bq。1Bq1dps2.7031011Ci该单位在实际应用中减少了换算步骤,方便了使用。

放射性同位素放射出的射线碰到各种物质的时候,会产生各种效应,它包括射线对物质的作用和物质对射线的作用两个相互联系的方面。例如,射线能够使照相底片和核子乳胶感光;使一些物质产生荧光;可穿透一定厚度的物质,在穿透物质的过程中,能被物质吸收一部分,或者是散射一部分,还可能使一些物质的分子发生电离等。

另外,当射线辐照到人、动物和植物体时,会使生物体发生生理变化。射线与物质的相互作用,对核射线来说,它是一种能量传递和能量损耗过程,对受照射物质来说,它是一种对外来能量的物理性反应和吸收过程。

各种射线由于其本身的性质不同,与物质的相互作用各有特点。这种特点还常与物质的密度和原子序数有关。射线通过物质时,主要是通过电离和激发把它的辐射能量转移给物质,其射程很短,在空气中的射程约一厘米,在铅金属中只有二十三微米。

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。轫致辐射是一种连续的电磁辐射,它发生的几率与β射线的能量和物质的原子序数成正比,因此在防护上采用低密度材料,以减少轫致辐射。

β射线能被不太厚的铝层等吸收。γ射线的穿透力最强,射程最大,1MeV的r射线在空气中的射程约有米之远,r射线作用于物质可产生光电效应、康普顿效应和电子对效应,它不会被物质完全吸收,只会随着物质厚度的增加而逐渐减弱。

虽然放射性同位素是对人体有害的,但是同样也是很有作用的。

比如射线照相技术,就可以把物体内部的情况显示在照片上,这种情况的运用自然就是医院里的拍片查看骨折之类的运用了,简称X光。

而除了拍片之外还有测定技术方面的应用,古生物年龄的测定,对生产过程中的材料厚度进行监视和控制等,这种情况最出名的就是大名鼎鼎的碳十四测龄法了。

而在治疗心血管方面则是有用放射性同位素作为示踪剂,最出名的就是心血管造影剂了。

再然后就是用放射性同位素的能量,作为航天器、人造心脏能源等,这种统称为核能电池。

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