辐射的分类——非电离辐射及电离辐射

  仪器信息网 ·  2011-03-24 23:58  ·  30329 次点击
辐射大致可以分为非电离辐射及电离辐射两类。一般来说,非电离辐射(例如光线及无线电波)的能量较低,不足以改变物质的化学性质。相反,电离辐射(例如α粒子及β粒子)有足够的能量使原子中的电子游离而生成带电离子。这个电离过程通常会引致生物组织生成化学变化,因而对生物构成伤害。一般所指可引起伤害的辐射,就是电离辐射。
一、非电离辐射
非电离辐射包括低能量的电磁辐射。我们经常接触到的有紫外线、光线、红内线、微波及无线电波等。它们的能量不高,只会令物质内的粒子震动,温度上升。
事实上,非电离辐射在我们的生活中已被广泛应用。例如我们煮食用的微波炉及通讯用的无线电波等。
我们要小心紫外线,虽然它不是电离辐射,但从太阳发出的紫外线亦足够灼伤皮肤。在云量较少的日子,我们应该造足防晒措施,避免被太阳的紫外线灼伤。
非电离辐射亦包括超声波。超声波是很高频率的声波。超声波可以形成超声波图象,作为诊断疾病之用。
辐射一览表
太阳发出的紫外线是非电离辐射的一种
二、电离辐射
电离辐射包括高速粒子及高能量电磁波。它们的高能量可把其他原子内的电子撞出原子之外,生成带正电荷的离子及带负电荷的电子。
Χ射线是由受激发的电子云射出,而其他的电离辐射主要是由不稳定原子核在衰变时射出的。以下是各种不同类形电离辐射的简介:
1.α粒子
α粒子带正电荷,由两粒带正电荷的质子和两粒中性的中子组成,相等于一个氦原子核。由于带正电荷,它会受电磁场影响。在自然界内大部份的重元素(原子序数为82或以上)都会在衰变时释放它,例如铀和镭。由于α粒子的体积比较大,又带两个正电荷,很容易就可以电离其他物质。因此,它的能量亦散失得较快,穿透能力在众多电离辐射中是最弱的,人类的皮肤或一张纸已能隔阻α粒子。
不过如果人类吸入或进食具有α粒子放射性的物质,譬如吸入了辐射烟羽,α粒子就能直接破坏内脏细胞。它的穿透能力虽然弱,但由于它的电离能力很强,它对生物所造成的危害并不下于其他辐射。
2.β粒子
β粒子是高速的电子,由于带负电荷,会受电磁场影响。它的体积比α粒子细得多,穿透能力则比α粒子强,需要一块几毫米厚的铝片才可以阻挡它。很多放射性物质都会在衰变时放出β粒子。
3.γ射线及Χ射线
γ射线及Χ射线都是拥有高能量的电磁波。它们没有质量,亦不带电荷,在电磁场内仍然能直线移动。像可见光一样,它们都是以电磁波形式传送的能量,不同的是它们的频率和能量很高,而且穿透能力很强,可以穿过人体,唯有厚厚的铅板和水泥才可以阻隔它们。
厚厚的铅板能隔阻Χ射线及γ射线
γ射线及Χ射线相差不远,主要不同在于它们的辐射源。γ射线是由不稳定原子核射出的,而Χ射线则由受激发的电子云射出。
4.中子
中子不带电荷,是组成原子核的粒子之一,穿透能力极高,只有水或石蜡这些含有大量氢原子的物质,可以阻隔中子。核电站的核反应堆中,核裂变会生成高速移动的中子,通常是用水去阻隔及控制中子的移动速度。
辐射一览表
电离过程

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