原子放射仪

很多元素具有放射性同位素，那么为什么有些原子比较稳定，而另外一些原子又不稳定呢？到底什么样的原子具有放射性，它们会发生一些什么变化呢？

核素是指具有特定质量数、原子序数和核能态，而且其寿命又长到足以被观察的一类原子。 核素可以分为两大类，一类核素是稳定的核素，另一类核素是不稳定的。不稳定的核素可以自发地蜕变为另外元素的核素，这一过程叫做放射性衰变。在放射性衰变过程中，会从核内放出粒子、粒子、光子粒子、俘获轨道电子等一种或几种射线。这种不稳定核素放出射线的特性叫做放射性。能放出射线的不稳定核素叫做放射性核素。例如，碳-14是放射性核素，它衰变成氮-14、氮-14是稳定核素。钡-140是放射性核素，它衰变成镧-140，它也是放射性核素，它又衰变成铈-140（稳定性核素）。现在已知的107种元素的1900多种同位素中，大约有近300种核素是稳定的核素，有大约1600种放射性核素，其中有1500多种是人工放射性核素，约有60种是天然放射性核素。 放射性衰变的种类 根据核素衰变时所放出的射线种类不同而分为α衰变、β-衰变、β+衰变、电子俘获和γ衰变等 放射性衰变的规律 放射性是放射性核素所具有的特性，它不受外来因素，如温度、压力、化学变化和磁场等的影响。衰变的速度主要取决于核的特性。放射性核素的每一个衰变并不是同时发生的，而是有先有后，是一个统计过程。放射性核素在单位时间内衰变的原子核数与该时间内尚未衰变的总的原子核数成正比。衰变常数是表示不同的放射性核素的衰变速度，反映不同放射性核素衰变特征的量。不同的放射性核素有不同的衰变常数，半衰期是放射性核素特征的另一种表示法，它的定义是放射性核素的原子核数因衰变而减少到它原来数目的一半所需要的时间。半衰期和衰变常数之间的关系是： T1/2=0.693/λ 其中T1/2是半衰期 λ是衰变常数 放射性活度和单位 在实际应用中，常常关心的不只是放射性核素的原子序数，而对单位时间里衰变的原子核数更感兴趣。因此，引用了一个新的物理量，即放射性活度A。所谓放射性活度A是指一定量的放射性核素在单位时间里衰变数。放射性活度的单位是可勒尔，简称为贝可，符号为Bq。1Bq=1个衰变/秒。以前用的放射性活度单位是居里（Ci）,居里与贝可的关系是： 1居里=3.7×1010贝可

放射性对生物的危害是十分严重的。放射性损伤有急性损伤和慢性损伤。如果人在短时间内受到大剂量的Ｘ射线、γ射线和中子的全身照射，就会产生急性损伤。轻者有脱毛、感染等症状。当剂量更大时，出现腹泻、呕吐等肠胃损伤。在极高的剂量照射下，发生中枢神经损伤至直死亡。 中枢神经症状主要有无力、怠倦、无欲、虚脱、昏睡等，严重时全身肌肉震颤而引起癫痫样痉挛。细胞分裂旺盛的小肠对电离辐射的敏感性很高，如果受到照射，上皮细胞分裂受到抑制，很快会引起淋巴组织破坏。 放射能引起淋巴细胞染色体的变化。在染色体异常中，用双着丝粒体和着丝立体环估计放射剂量。放射照射后的慢性损伤会导致人群白血病和各种癌症的发病率增加。放射性元素的原子核在衰变过程放出α、β、γ射线的现象，俗称放射性。由放射性物质所造成的污染，叫放射性污染。放射性污染的来源有：原子能工业排放的放射性废物，核武器试验的沉降物以及医疗、科研排出的含有放射性物质的废水、废气、废渣等。(1)原子能工业排放的废物，原子能工业中核燃料的提炼、精制和核燃料元件的制造，都会有放射性废弃物产生和废水、废气的排放。这些放射性“三废”都有可能造成污染，由于原子能工业生产过程的操作运行都采取了相应的安全防护措施．“三废”排放也受到严格控制，所以对环境的污染并不十分严重。但是，当原子能工厂发生意外事故，其污染是相当严重的。国外就有因原子能工厂发生故障而被迫全厂封闭的实例。(2)核武器试验的沉降物，在进行大气层、地面或地下核试验时，排入大气中的放射性物质与大气中的飘尘相结合，由于重力作用或雨雪的冲刷而沉降于地球表面，这些物质称为放射性沉降物或放射性粉尘。放射性沉降物播散的范围很大，往往可以沉降到整个地球表面，而且沉降很慢，一般需要几个月甚至几年才能落到大气对流层或地面。(3)医疗放射性，在医疗检查和诊断过程中，患者身体都要受到一定剂量的放射性照射，例如，进行一次肺部x光透视，约接受(4—20)×0.0001Sv的剂量(1sv相当于每克物质吸收0.001J的能量)，进行一次胃部透视，约接受0.015-0.03SV的剂量。(4)科研放射性，科研工作中广泛地应用放射性物质，除了原子能利用的研究单位外，金属冶炼、自动控制、生物工程、计量等研究部门、几乎都有涉及放射性方面的课题和试验。在这些研究工作中都有可能造成放射性污染。