放射性元素的作用_放射性元素對人體的危害及類型
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放射性元素對人體的危害
在大劑量的照射下,放射性對人體和動物存在著某種損害作用。
如在400rad【拉德(輻射吸收劑量單位)】的照射下,受照射的人有5%死亡;若照射650rad,則人100%死亡。
照射劑量在150rad以下,死亡率為零,但并非無損害作用,住往需經20年以后,一些癥狀才會表現出來。放射性也能損傷遺傳物質,主要在于引起基因突變和染色體畸變,使一代甚至幾代受害。
放射性元素的類型
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。它們大多屬于由重元素組成的三個放射系(即釷系、鈾系和錒系)。人工放射性是指用核反應的辦法所獲得的放射性。人工放射性最早是在1934年由法國科學家約里奧-居里夫婦發(fā)現的(見人工放射性核素)。
現在知道,許多天然和人工生產的核素都能自發(fā)地放射出射線。放出的射線類型除 α、β、γ以外,還有正電子、質子、中子、中微子等其他粒子。能自發(fā)地放射出射線的核素,稱為放射性核素(以前常稱為放射性同位素),也叫不穩(wěn)定核素。實驗表明,溫度、壓力、磁場都不能顯著地影響射線的發(fā)射。這是由于溫度等只能引起核外電子狀態(tài)的變化,而放射現象是由原子核內部變化引起的,同核外電子狀態(tài)的改變關系很小。除自發(fā)裂變外,放射現象一般與衰變過程有關,主要同α衰變、β衰變過程有關。
α 放射性出現在α衰變過程中。此時,,衰變后的剩余核(通常叫子核)與衰變前的原子核(通常叫母核)相比,原子序數減少2,質量數減少4。α衰變是母核通過強相互作用和隧道效應,發(fā)射α 粒子而發(fā)生的。
β放射性出現在β衰變過程中。β衰變有三種類型:① β衰變,放出正電子和中微子的β衰變;② β衰變,放出電子和反中微子的β衰變;③ 軌道電子俘獲,俘獲一個軌道電子并放出一個中微子的過程。β衰變是通過弱相互作用而發(fā)生的。
γ放射性通常和α衰變或β衰變有聯系。α 和β衰變的子核往往處于激發(fā)態(tài)。處于激發(fā)態(tài)的原子核要放出γ射線而向較低激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷,這叫γ躍遷。因此,γ射線的自發(fā)放射一般是伴隨α 或β射線產生的。
β衰變所形成的子核,當其激發(fā)能足夠高時,有可能放射中子、質子或α 粒子,甚至可以產生裂變。這些衰變類型分別叫做β緩發(fā)中子發(fā)射(β-n)、β緩發(fā)質子發(fā)射(β-p)、β緩發(fā)α 發(fā)射(β-α)和β緩發(fā)裂變(β-f)。
自發(fā)裂變是放射現象的另一種類型(見核裂變)。某些重核可以自發(fā)地分裂成兩個質量相差不多的原子核,并放出幾個中子。
質子放射性也是放射性的一種。例如處于激發(fā)態(tài)能自發(fā)地放射出質子,其衰變方式如下: 這是迄今人們惟一知道的不屬于緩發(fā)質子的質子放射性的例子。
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