為什么有放射性物質(zhì)?它是什么物質(zhì)?它為什么會放出射線且會有殺傷力
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大家說的都對,我補充一點原因,放射性物質(zhì)之所以會衰變是因為原子核太大,而核力的作用距離很短,如果原子核太大,核力就很難永久地把所有核子束縛在一起,原子核就會分裂,這就產(chǎn)生了衰變現(xiàn)象.
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一個不穩(wěn)定的原子核自發(fā)衰變?yōu)榱硪粋€原子核,同時放出射線,這種現(xiàn)象稱為放射性衰變。放射性核衰變類型有多種,天然放射性元素核衰變的主要類型為α衰變,β—衰變及同核異能躍遷(γ衰變)。 1.α衰變 不穩(wěn)定核自發(fā)地放出α粒子,而變成另一種核,稱為α衰變。 α粒子是氦素(),它由兩個中子、兩個質(zhì)子組成,帶兩個正電荷,質(zhì)量是4。0026原子質(zhì)量單位。 放射性核在α衰變后,它的質(zhì)量數(shù)減少4,原子序數(shù)減少2。若以X代表衰變前母核,衰變后子核用Y表示,則α衰變可寫成以下形式: 實例:經(jīng)過α衰變,生成表示式可寫為: 同一種核放出的α粒子能量是一定的。有的核放出單一能量的α射線,有的核素放出幾種不同能量的α射線。當(dāng)它不只放出一種能量的α射線時,往往伴隨有γ射線放出。例如: 衰變后變成。鐳的α衰變及氡的能級圖。 從上圖可見:鐳放射出兩種能量的α射線,一種是4。784兆電子伏的α1粒子(占95%),形成的基態(tài)。放出的另一種α2粒子能量為4。601兆電子伏 (占5%),衰變后子核氡處于激發(fā)態(tài)。處于激發(fā)狀態(tài)的氡原子核不穩(wěn)定,自發(fā)地回到的基態(tài),同時放出0。186兆電子伏的γ光子。這種由于處于激發(fā)態(tài)的原子核不穩(wěn)定,自發(fā)地回到核的基態(tài)的現(xiàn)象稱為γ躍遷。 一般α衰變時,伴隨放出的γ射線的能量不大,概率也較小。2.β—衰變 不穩(wěn)定的核自發(fā)地放出β粒子及中微子(ν),變成另一原子核,成為β—衰變。β—衰變相當(dāng)于母核中的一個中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子,使中子、質(zhì)子數(shù)目之比發(fā)生了新變化,達到了新的平衡。 β粒子實際上就是電子,它的靜止質(zhì)量等于電子質(zhì)量,帶有一個負電荷。β—衰變的母核與子核的質(zhì)量數(shù)相同,子核的原子序數(shù)增加一,即:如: β—衰變時放出的能量被衰變后的子核、β粒子和中微子共同帶走。這三種粒子的發(fā)射方向的角度是任意的,所以帶走的能量不固定。由于子核質(zhì)量遠遠大于β粒子和中微子,相比之下,它帶走的動能可以忽略不計,因而β—衰變釋放能量在β粒子和中微子之間分配。實驗測得β粒子的能量是從零至最大值的連續(xù)能譜。與α衰變時伴隨放出的γ射線相比較,β—衰變放出的γ射線強度要大得多。天然放射性元素放出的主要γ射線幾乎都是伴隨β—衰變產(chǎn)生的。3.同核異能躍遷(γ衰變) 有許多放射性核,在發(fā)生α衰變以后,生成的子核不是處于基態(tài)而是處于激發(fā)態(tài),由激發(fā)態(tài)過渡到基態(tài)的半衰期大于0。1秒,我們把這種衰變類型稱之為同核異能躍遷或稱作γ衰變。 從上述定義可以看出:同核異能躍遷(γ衰變)前后,母核與子核的原子序數(shù)、質(zhì)量數(shù)都沒有改變,只是核的能量不同,再者是母核與子核的半衰期不同。 其中:β1——1。176兆電子伏(6。5%) β2——0。514兆電子伏(93。5%) γ——0。662兆電子伏 在此需要注意的是:激發(fā)態(tài)的原子核回到基態(tài)時,除發(fā)生同核異能躍遷外,還可以發(fā)射內(nèi)轉(zhuǎn)換電子,不放出γ射線。原子核從高能級躍遷到低能級時,多余能量使K層或L層、M層電子脫離軌道,成為單一能量的內(nèi)轉(zhuǎn)電子。在發(fā)生內(nèi)轉(zhuǎn)換時,原子失去一個內(nèi)層電子,這種狀態(tài)也是不穩(wěn)定的,外層電子就會自動充填內(nèi)層電子空位。由于外層電子能量高,內(nèi)層電子能量低,外層電子充填內(nèi)層電子空位時,多余能量以特征X射線放出。此時放出的射線叫X射線。。
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某些元素的不穩(wěn)定原子核進行蛻變,放出甲(α)、乙(β)、丙(γ)等射線,而自己變成一種新原子。這種不穩(wěn)定我的元素稱為放射性元素,有天然的(如錒、釷、鈾等)和人工的(钚、鋦、鍆等)之分。含放射性元素的物質(zhì)即放射性物質(zhì),它在工、農(nóng)、醫(yī)、國防各方面均有著極重要價值。但它通過空氣、飲食等途徑進入人體,以體內(nèi)或體外照射方式危害人體健康。人體受放射性危害,輕者頭暈、疲乏、脫發(fā)、紅斑、白血球減少或增多、血小板減少;而大劑量照射,還會引起白血病及骨、肺、甲狀腺癌變甚至死亡,放射性還能引起基因突變和染色體畸變。不同射線對人的危害也有差別,如α粒子的放射性物質(zhì)將引起所接觸到的組織的高深度放射性危害;而γ射線主要是外部輻射引起危害;β射線穿透能力介于二者之間,既能引起外部輻射性燒作和皮膚惡化,又能透過外層組織引起體內(nèi)放射性損傷?! 〕颂烊缓腿斯ぶ圃斓囊恍┲卦赝?,輕元素的一些同位素也不穩(wěn)定,也會進行蛻變而放出射線,如常用的鈷60等放射源。。