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Β射线
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'''β射线'''实际上是高速运动的 [[ 电子 ]] ,带一个单位负 [[ 电荷 ]] , [[ 质量 ]] 很小,为α粒子的17360。β粒子通过物质会与物质发生电离、激发、散射和韧致辐射三种作用。
天然放射系列的核素放出的β粒子的能量从0~4(MeV)。但鉴于β粒子的性质,一般情况β射线的穿透能力比 [[ α射线 ]] 大约大100倍左右,能穿透几毫米厚的铝片。<ref>[https://www.sohu.com/a/230945619_100124721 什么是α射线、β射线、γ射线 ],搜狐网,2018-05-09</ref>
中文名称:β射线
来 源:放射性 [[ 原子 ]] 核发射电子和中微子
辐射防护:时间,距离,屏蔽
危 害:引起病变、导致死亡
别 名:β粒子流、贝塔射线
=='''简介'''==
[[ File:T0151ec9db527764231.jpg|缩略图|居中|250px|[http://p9.qhimg.com/t0151ec9db527764231.jpg?size=1066x1600 原圖鏈接][http://sh.qihoo.com/pc/90f16875c7a284027?cota=1 来自光发娱乐]]]
高速运动的 [[ 电子 ]] 流0/-1e,贯穿能力很强, [[ 电离 ]] 作用弱,本来物理世界里没有左右之分的,但贝塔射线却有左右之分。贝塔粒子即β粒子,是指当放射性物质发生β衰变,所释出的高能量电子,其速度可达至光速的99%。在β衰变过程当中,放射性原子核通过发射电子和中微子转变为另一种核,产物中的电子就被称为β粒子。在正β衰变中, [[ 原子 ]] 核内一个 [[ 质子 ]] 转变为一个 [[ 中子 ]] ,同时释放一个正电子,在“负β衰变”中,原子核内一个中子转变为一个质子,同时释放一个电子,即β粒子。<ref>[http://www.doc88.com/p-0601409713207.html β射线的危害],道客巴巴网</ref>
=='''发现历史'''==
[[ File:T0151ec9db527764231.jpg|缩略图|居中|250px|[http://p9.qhimg.com/t0151ec9db527764231.jpg?size=1066x1600 原圖鏈接][http://sh.qihoo.com/pc/90f16875c7a284027?cota=1 来自光发娱乐]]]
1896年 [[ 贝克勒尔 ]] 发现天然放射性之后, [[ 居里夫妇 ]] 从 [[ 沥青 ]] 中提取出了天然放射性单质元素钋和镭,用信服的实验结果证实了自然界中确实存在放射性元素,从此拉开了放射性研究的序幕。为了进一步了解所谓的“放射性”究竟是什么物质, [[ 英国 ]] 的物理学家 [[ 卢瑟福 ]] 开展了几个关键性物理实验,并由此建立起了物理学的一个新的分支—— [[ 原子 ]] 物理学。
1897到1899年间, [[ 剑桥大学 ]] 的卢瑟福在贝克勒尔的发现基础上,针对 [[ 放射元素 ]] 铀的发出的射线做了深入的研究。我们知道天然射线穿透能力很强,可以使厚纸包裹的底片感光。为了研究天然射线究竟能穿透什么材料,卢瑟福试着用层层铝箔把铀盐包裹起来。他发现天然射线实际上存在两种,一种可以很轻易地用纸或单层铝箔就可以挡住,而另一种需要多层铝箔才能包住。于是卢瑟福用希腊字母把前者命名为 [[ α (阿尔法) 射线 ]] ,后者命名为β(贝塔)射线。不久, [[ 法国 ]] 物理学家 [[ 维拉尔 ]] 从铀盐中又发现了一种穿透力更强的射线,称为 [[ γ射线 ]] 。<ref>[http://www.360doc.com/content/20/0125/16/65540728_887804118.shtml 1899年 卢瑟福发现α射线和β射线],个人图书馆网,2020-01-25</ref>
=='''相互作用'''==
[[ File:T0151ec9db527764231T01aa5409a3edaee55c.jpg|缩略图|居中|250px|[httphttps://p9image.qhimgso.com/t0151ec9db527764231.jpgview?sizeq=%CE%B2%E5%B0%84%E7%BA%BF&src=srp&correct=%CE%B2%E5%B0%84%E7%BA%BF&ancestor=list&cmsid=169ccae9b403ae1674807544d9df82be&cmras=0&cn=0&gn=0&kn=0&fsn=60&adstar=0&clw=254#id=50f1bcfd4097086ef73fa846ee647f7d&prevsn=1066x1600 60&currsn=120&ps=178&pc=60 原圖鏈接][httphttps://shproduct.qihooch.gongchang.com/pc/90f16875c7a284027?cota=1 d37566387.html 来自 光发娱乐世界工厂网]]]
===电离和激发===
电离:β粒子的比 [[ 电离 ]] 值比相同能量的α粒子小很多,带电粒子通过物质时,在径迹上将产生很多 [[ 离子 ]] 对,射线在单位路程上产生的离子对数目被称为比电离或电离密度。对于单能快速电子,在空气中的比电离值与 [[ 电子 ]] 的 [[ 速度 ]] 有关,速度越大,比电离值越小,(-dE/dx)也越小,穿透本领也越强。
物质 [[ 原子 ]] 电离(内层电子电离后外层电子补空位)后发射特 征X 征[[X 射线 ]] :快速电子将壳层电子击出原子之外,该壳层就产生了空位,当外层电子向内层跃迁时,将两壳层间的能量差以X射线的形式发射出来,这种X射线具有确定的能量。
激发:物质原子激发(内层电子受激跃迁后退激)后发出可见光和 [[ 紫外线 ]] :快速 [[ 电子 ]] 与物质相互作用时,还会将物质中的原子的价电子激发至更高的能级,而他们返回基态时,会发出可见光和紫外线,这些次级辐射总称为荧光。
===散射和吸收===
散射:β粒子与靶物质 [[ 原子 ]] 核库仑场作用时,只改变运动方向,而不辐射能量,这种过程称为弹性散射。由于电子的 [[ 质量 ]] 小,因而散射角度可以很大(与α粒子相比,β粒子的散射要大得多),而且会发生多次散射,最后偏离原来的运动方向。同时,入射电子能量越低,及靶物质的原子序数越大,散射也就越厉害。β粒子在物质中经过多次散射其最后的散射角可以大于90°,这种散射成为反散射。
吸收:β粒子在一些束缚能比较大的靶材上穿过时,由于能量有限,当能量耗尽时还未穿出,就有可能被靶材原子所束缚,从而被吸收,称为介质原子核外电子的一员。其穿透距离(通常称为射程,记为R)与入射粒子能量大小有关。
===电磁辐射===
[[ File:T0151ec9db5277642311681722013970.jpg|缩略图|居中|250px|[httphttps://p9image.qhimgso.com/t0151ec9db527764231.jpgview?sizeq=%CE%B2%E5%B0%84%E7%BA%BF&src=srp&correct=%CE%B2%E5%B0%84%E7%BA%BF&ancestor=list&cmsid=169ccae9b403ae1674807544d9df82be&cmras=0&cn=0&gn=0&kn=0&fsn=60&adstar=0&clw=254#id=3a324453942cdf429d91031e90785997&currsn=0&ps=58&pc=1066x1600 58 原圖鏈接][http://shwww.qihoocn716.com/pcsellmarket/90f16875c7a284027?cota=1 sell8490183.shtml 来自 光发娱乐中国企业链]]]轫致辐射:当 [[ 电子 ]] 经过 [[ 原子 ]] 核附近时受库伦场的加速会辐射 [[ 电磁波 ]] ,称为轫致辐射。辐射损失率与原子序数的平方成正比,即电子打到重元素中,容易发生轫致辐射。重带电粒子穿透介质时也有类似的辐射能量损失,只是因为质量较大而被忽略。
另解:当电子在介质中运动 [[ 速 度v 度]]v 超过 [[ 电磁波 ]] 在介质中的传播速度时,即v>c/n(n为介质折射率),会在某一特定方向发射电磁波,称为切伦科夫辐射。(杨福家院士解释)
===正负电子===
=='''β射线的危害'''==
[[ File:T0151ec9db527764231.jpg|缩略图|居中|250px|[http://p9.qhimg.com/t0151ec9db527764231.jpg?size=1066x1600 原圖鏈接][http://sh.qihoo.com/pc/90f16875c7a284027?cota=1 来自光发娱乐]]]
β射线是一种带 [[ 电荷 ]] 的、高速运行、从核素放射性衰变中释放出的粒子。人类受到来源于人造或自然界(氚,C-14等)β射线的照射,β射线比 [[ α射线 ]] 更具有穿透力,但在穿过同样距离,其引起的损伤更小。一些β射线能穿透皮肤,引起发射性伤害。但是它一旦进入体内引起的危害更大。β粒子能被体外衣服消减、阻挡或一张几毫米厚的铝箔完全阻挡。
电离辐射是一种有足够能量使 [[ 电子 ]] 离开 [[ 原子 ]] 所产生的辐射。以下简称为辐射。一种辐射来源于一些不稳定的原子,这些放射性的原子(指的是放射性核素或放射性同位素)为了变得更稳定,原子核释放出次级和高能光量子( [[ γ射线]])。上述过程称为放射性衰变。例如,自然界中存在的天然核素镭,氡,铀,钍。此外,存在于人类活动(例如在核反应堆中的 [[ 原子 ]][[ 裂变]])和自然界活动,同样它们也释放出电离辐射。在衰变过程中,辐射的主要产物有α,β和γ射线。X射线是另一种由原子核外层电子引起的辐射。
电离辐射能引起 [[ 细胞 ]] 化学平衡的改变,某些改变会引起癌变。电离辐射能引起体内细胞中遗传物 质DNA 质[[DNA]] 的损伤,这种影响甚至可能传到下一代,导致新生一代畸形,先天白血病…在大量辐射的照射下,能在几小时或几天内引起病变,或是导致死亡。<ref>[http://www.doc88.com/p-0601409713207.html β射线的危害],道客巴巴网</ref>
=='''辐射防护'''==
[[ File:T0151ec9db527764231.jpg|缩略图|居中|250px|[https://image.so.com/view?q=%CE%B2%E5%B0%84%E7%BA%BF&src=srp&correct=%CE%B2%E5%B0%84%E7%BA%BF&ancestor=list&cmsid=169ccae9b403ae1674807544d9df82be&cmras=0&cn=0&gn=0&kn=0&fsn=60&adstar=0&clw=254#id=971b411d11b14c895871721f64250dca&currsn=0&ps=58&pc=58 原圖鏈接][https://baike.baidu.com/item/%CE%B2%E5%B0%84%E7%BA%BF%E5%90%B8%E6%94%B6%E6%B3%95%E6%B5%8B%E5%B0%98%E4%BB%AA 来自百度]]]
针对辐射的来源,辐射的危害。我们如何保护自己免受过量照射,在辐射防护中有三个主要因素: [[ 时间 ]、 ,距离 , 、 屏蔽。
1、时间
当你在辐射源附近时,你必须近可能留驻较短的时间,以减少辐射的照射。我们试想假设我们去海滨度假,例如你花费大量时间在在海滨上,如此你将暴露在太阳下,最后被太阳灼伤。如果你花费较少的时间在太阳下,而更多的时间在阴影处,你不至于被 [[ 太阳 ]] 灼伤。
2、距离
贝塔射线放射源有很广泛的用途,尤其在医疗诊断、成像和治疗领域。
1、碘-131用于 [[ 甲状腺 ]] 疾病的治疗,例如甲状腺癌和突眼性甲状腺肿(甲状腺亢进的一种)。
2、磷-32用于 [[ 分子 ]] 生物学和遗传学研究。
3、锶-90常作为放射性示踪剂应用于医学和农业研究。
===工业监测===
[[ File:T0151ec9db527764231.jpg|缩略图|居中|250px|[http://p9.qhimg.com/t0151ec9db527764231.jpg?size=1066x1600 原圖鏈接][http://sh.qihoo.com/pc/90f16875c7a284027?cota=1 来自光发娱乐]]]
贝塔射线放射源还广泛应用于 [[ 工业 ]] 仪器,如工业测厚仪,这主要是利用贝塔射线微弱的穿透能力来测量很薄的物质厚度。
β射线扬尘监测系统主要是针对扬尘进行检测,扬尘污染不仅会污染环境,也会对人体造成危害。降低扬尘污染首先要进行检测,贝塔射线扬尘监测系统可自动测量和记录浓度,采用的是贝塔射线吸收法的工作原理,将C-14作为发射源,其发射恒定的高能量 [[ 电子 ]] ,样品 [[ 空气 ]] 通过切割器以恒定的流量经过进样管,颗粒物截留在滤膜上。<ref>[http://www.ybzhan.cn/tech_news/363557.html β射线扬尘监测系统功能介绍],仪表网,2019-12-10</ref>
β射线通过滤膜时,能量发生衰减,通过对衰减量的测定计算出颗粒物的 [[ 质量 ]] ,根据采样流量、采样时间和滤膜面积来计算实际状态下环境空气中颗粒物的浓度。该设备适用于建筑工地、道路施工、工厂厂界等颗粒物的在线监测。
β射线扬尘监测系统主要监测哪些地方: