放射性元素的作用_放射性元素对人体的危害及类型
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放射性元素对人体的危害
在大剂量的照射下,放射性对人体和动物存在着某种损害作用。
如在400rad【拉德(辐射吸收剂量单位)】的照射下,受照射的人有5%死亡;若照射650rad,则人100%死亡。
照射剂量在150rad以下,死亡率为零,但并非无损害作用,住往需经20年以后,一些症状才会表现出来。放射性也能损伤遗传物质,主要在于引起基因突变和染色体畸变,使一代甚至几代受害。
放射性元素的类型
放射性有天然放射性和人工放射性之分。天然放射性是指天然存在的放射性核素所具有的放射性。它们大多属于由重元素组成的三个放射系(即钍系、铀系和锕系)。人工放射性是指用核反应的办法所获得的放射性。人工放射性最早是在1934年由法国科学家约里奥-居里夫妇发现的(见人工放射性核素)。
现在知道,许多天然和人工生产的核素都能自发地放射出射线。放出的射线类型除 α、β、γ以外,还有正电子、质子、中子、中微子等其他粒子。能自发地放射出射线的核素,称为放射性核素(以前常称为放射性同位素),也叫不稳定核素。实验表明,温度、压力、磁场都不能显著地影响射线的发射。这是由于温度等只能引起核外电子状态的变化,而放射现象是由原子核内部变化引起的,同核外电子状态的改变关系很小。除自发裂变外,放射现象一般与衰变过程有关,主要同α衰变、β衰变过程有关。
α 放射性出现在α衰变过程中。此时,,衰变后的剩余核(通常叫子核)与衰变前的原子核(通常叫母核)相比,原子序数减少2,质量数减少4。α衰变是母核通过强相互作用和隧道效应,发射α 粒子而发生的。
β放射性出现在β衰变过程中。β衰变有三种类型:① β衰变,放出正电子和中微子的β衰变;② β衰变,放出电子和反中微子的β衰变;③ 轨道电子俘获,俘获一个轨道电子并放出一个中微子的过程。β衰变是通过弱相互作用而发生的。
γ放射性通常和α衰变或β衰变有联系。α 和β衰变的子核往往处于激发态。处于激发态的原子核要放出γ射线而向较低激发态或基态跃迁,这叫γ跃迁。因此,γ射线的自发放射一般是伴随α 或β射线产生的。
β衰变所形成的子核,当其激发能足够高时,有可能放射中子、质子或α 粒子,甚至可以产生裂变。这些衰变类型分别叫做β缓发中子发射(β-n)、β缓发质子发射(β-p)、β缓发α 发射(β-α)和β缓发裂变(β-f)。
自发裂变是放射现象的另一种类型(见核裂变)。某些重核可以自发地分裂成两个质量相差不多的原子核,并放出几个中子。
质子放射性也是放射性的一种。例如处于激发态能自发地放射出质子,其衰变方式如下: 这是迄今人们惟一知道的不属于缓发质子的质子放射性的例子。
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