核物理基础知识

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1、核基础知识：一、电磁辐射（ElectromagneticRadiation）电磁辐射：带净电荷的粒子被加速时，所发出的辐射称为电磁辐射（又称为电磁波）。电磁辐射：能量以电磁波形式从辐射源发射到空间的现象。电磁频谱中射频部分是指：频率约由3千赫(KHZ)至300吉赫(GHZ)的辐射。包括形形色色的电磁辐射，从极低频的电磁辐射至极高频的电磁辐射。两者之间还有无线电波、微波、红外线、可见光和紫外光等。电磁辐射有近区场和远区场之分，它是按一个波长的距离来划分的。近区场的电磁场强度远大于远区场，因此是监测和防护的重点。电磁污染：分为天然电磁辐

2、射和人为电磁辐射两种。大自然引起的如雷、电一类的电磁辐射属于天然电磁辐射类，而人为电磁辐射污染则主要包括脉冲放电、工频交变磁场、微波、射频电磁辐射等。电磁辐射危害人体的机理，电磁辐射危害人体的机理主要是热效应、非热效应和累积效应等。1、热效应：人体70%以上是水，水分子受到电磁波辐射后相互摩擦，引起机体升温，从而影响到体内器官的正常工作。2、非热效应：人体的器官和组织都存在微弱的电磁场，它们是稳定和有序的，一旦受到外界电磁场的干扰，处于平衡状态的微弱电磁场即将遭到破坏，人体也会遭受损伤。3、累积效应：热效应和非热效应作用于人体后，对

3、人体的伤害尚未来得及自我修复之前，再次受到电磁波辐射的话，其伤害程度就会发生累积，久之会成为永久性病态，危及生命。电磁辐射作用:（1）医学应用：微波理疗活血，治疗肿瘤等（2）传递信息：通信、广播、电视等（3）目标探测：雷达、导航、遥感等（4）感应加热：电磁炉、高频淬火、高频熔炼、高频焊接、高频切割等（5）介质加热：微波炉、微波干燥机、塑料热合机等（6）军事应用：电子战、电磁武器等《电磁辐射防护规定》具体标准如下：职业照射：在每天8小时工作期间内，任意连续6分钟按全身平均的比吸收率（SAR）小于0.1W/kg。公众照射：在一天24小时

4、内，任意连续6分钟按全身平均的比吸收率（SAR）应小于0.02W/kg。二、电离辐射（放射性辐射）电离辐射：一切能引起物质电离的辐射总称。其种类很多，高速带电粒子有α粒子、β粒子、质子，中子，各种粒子束，宇宙射线，等等。不带电粒子有种子以及X射线、γ射线。电离辐射中的γ射线，X射线，本质是能量非常高的电磁波，有很强的致电离能力。而我们通常说的电磁波一般情况下没有致电离能力或致电离能力非常弱。α射线：是一种带电粒子流，由于带电，它所到之处很容易引起电离。α射线有很强的电离本领，这种性质既可利用。也带来一定破坏处，对人体内组织破坏能力较

5、大。由于其质量较大，穿透能力差，在空气中的射程只有及厘米，只要一张纸或健康的皮肤就能挡住。β射线：也是一种高速带电粒子，其电离本领比α射线小得多，但穿透本领比α射线大，但与X、γ射线比β射线的射程短，很容易被铝箔、有机玻璃等材料吸收。X射线、γ射线：二者性质大致相同，是不带电波长短的电磁波，因此把他们统称为光子。两者的穿透力极强，要特别注意意外照射防护。电离辐射各种射线有四个共同特点：a.有一定的穿透能力；b.人的五官不能感知，只有专门的仪器才能探测到；c.照射到某些特殊物质上能发出可见的荧光；d.透过物质时能产生电离作用。电离辐射

6、的来源：放射性核素（包括天然的和人工生产的）、核反应装置，如反应堆、对撞机、加速器、核聚变装置等等、用于医学诊断和治疗的X射线机。辐射对人的危害：高能电磁辐射毫无疑问，将对人造成危害；而粒子辐射的情况要复杂一些；阿尔法辐射和贝塔辐射本身都非常弱，穿透力很差，一般不能直接对人体造成危害，但可以产生电离辐射；但快中子毫无疑问将对人造成非常大的威胁。电离辐射产生的二次辐射本身也并不很强，但容易形成带若放射性的空气，被人吸入后产生较大威胁，关键是电离辐射往往在放射源关闭后仍能存在一定时间，且容易被忽视。一、X射线（或γ射线）等电磁辐射与物质

7、相互作用及带电粒子与物质的作用机制X射线和γ射线：都是一定能量范围的电磁辐射，又称光子。光子静止质量为0，不带任何电荷。X射线和γ射线的唯一区别是起源不同。从原子来说，X射线来源于核外电子的跃迁，而γ射线来源于原子核本身高激发态（或基态）的跃迁或粒子的湮灭辐射。辐射可以分为带电粒子辐射和非带电粒子辐射。其中带电粒子通过物质时，在物质原子中的电子和原子核发生碰撞进行能量的传递和交换：其中一种主要的作用是带电粒子直接使原子电离或激发。而非带电粒子则通过次级效应产生次带电粒子使原子电离或激发。能够直接或间接引起介质原子电离或激发的核辐射通

8、常叫做电离辐射。带电粒子与物质的相互作用：（1）带电粒子能量损失方式之一—电离损失；（2）带电粒子能量损失方式之二—辐射损失；另外，正电子除以上两类损失外，还会产生正电子湮灭辐射。快速运动的正电子通过物质除了发生与电子相同的效应外，还