1樓:清晨在雲端
在化學中,物bai質是指du
任何有特定分子標識的有機物zhi質或無機物質dao,包括:版(1)整體或部分地由化學反應權
的結果產生的物質或者天然存在物質的任何化合物;(2)任何元素或非化合的原子團。化學物質包括元素、化合物(含其中新增劑,雜質),副產物,反應中間體和聚合物。但不包括混合物、製品(劑),物品。
2樓:抖動的能量絃線
可以是膠子,z.w玻色子
射線與物質的相互作用
3樓:中地數媒
11.6.1 α粒
11.6.1.1 電離和激發
電離和激發是α粒子與物質相互作用的主要形式。α粒子()質量較大,因而速度比光速低得多。α粒子穿過物質時,主要是與物質原子中的殼層電子作用,使之獲得能量。
如果電子獲得的能量大於它的電離能,它將脫離原子而成為自由電子,而原子則變成帶正電的離子,電子和正離子組成離子對,這個過程稱為電離。由原始入射粒子產生的電離稱為原電離。當原電離產生的自由電子仍具有較高的能量時,還會再次與殼層電子作用,產生次級電離。
如果殼層電子獲得的能量不足以克服原子對它的束縛,它就只能躍遷到較高的能級,使原子處於激發態,這種效應稱為激發。
帶電粒子在單位路程上形成的離子對數目稱為電離比度,以n表示(單位為對/cm)。在同一物質中,電離比度與α粒子的速度有關。α粒子速度愈大,它與原子殼層上的電子傳遞能量的時間就愈短,電離機會就少,因而電離比度也就小,反之亦然。
帶電粒子在物質中平均形成一對離子時所消耗的能量稱為平均電離能,以表示,則
勘查技術工程學
式中e為帶電粒子的初始能量;n為帶電粒子被完全阻止時形成的總離子對數。不同能量的α粒子在同一物質中的平均電離能是相同的,例如α粒子在空氣中的平均電離能為34 ev。相同能量的α粒子的平均電離能隨物質的不同而異。
帶電粒子進入物質後,因使原子電離或激發而在單位路程上損失的平均能量稱為電離損失率(單位為mev/cm),用(-de/dx)ion表示,則有
勘查技術工程學
式中負號表示能量的減少。
11.6.1.2 α粒子的射程
帶電粒子與物質作用時會逐步損失能量,並最終被物質吸收。通常把帶電粒子在物質中從能量為e0的那一點開始,直至能量耗盡最終停下來所經過的距離,稱為帶電粒子在物質中的射程。射程可以以物質厚度(cm)為單位,也可以以面密度(g/cm2)為單位。
用後者表示射程時,與吸收介質的密度無關,使用起來更方便。
應當指出,射程和路程是不同的概念,射程是指入射粒子從入射點至終止點的直線距離,而路程則是粒子在物質中經過的實際徑跡長度。α粒子與物質中原子的殼層電子碰撞時,由於其質量比電子質量大得多,因此它基本上不會改變其運動方向。此外,它在物質中被原子核散射的機率也很小。
所以α粒子在物質中的徑跡幾乎是一條直線,徑跡長度與射程近於相等。
α粒子的射程與物質密度、溫度、壓力及初始能量有關。能量為4~7 mev的α粒子在15°C、1.01×105 pa的空氣中的射程r空可採用以下經驗公式表示
勘查技術工程學
式中r空的單位為cm,能量e的單位為mev。
11.6.2 β粒子與物質的相互作用
11.6.2.1 電離和激發
與α粒子相似,β粒子(電子和正電子)通過物質時也會使原子電離或激發,產生許多離子對。在能量相同的情況下,β粒子的速度比α粒子速度大得多,因而其電離比度小,電離損失率也小,穿透物質的本領也強。
11.6.2.2 軔致輻射
高速β粒子掠過原子核附近時,會受到核庫侖力的阻滯而急劇減速,其動能將以電磁輻射的形式釋放出來,這種輻射稱為軔致輻射,軔致輻射產生的射線稱為軔致倫琴射線。
帶電粒子進入物質後,因軔致輻射在單位距離上損失的能量稱為輻射損失率,以(-de/dx)rad表示,有
勘查技術工程學
式中e和m分別為帶電粒子的能量和質量,z為物質的原子序數,n為單位體積內靶物質的原子核數。
由上式可見,輻射損失與物質原子序數的平方成正比。這表明,電子打到重元素上容易發生軔致輻射,所以常用低原子序數的介質去遮蔽β射線。同時,輻射損失還與入射粒子質量的平方成反比,因此電子的輻射損失比重帶電粒子(α粒子、質子等)大得多。
一般重帶電粒子產生的軔致輻射損失的能量可忽略不計。
11.6.2.3 彈性散射
β粒子質量很小,在原子核的庫侖場作用下,其運動方向會發生改變,但並不損失能量,這個現象稱為彈性散射。能量大於10 mev的β粒子在物質中改變運動方向,主要是彈性散射的貢獻。β粒子在前進的路上可能發生多次散射,因此,其徑跡是一條不規則的折線(圖11-13)。
圖11-13 β粒子通過物質的徑跡
11.6.2.4 吸收及湮滅
β粒子與物質作用時,由於電離損失、輻射損失以
及散射而損耗能量。當其能量耗盡時,電子就停止下來,或者附著在原子上,使之變成負離子;或者與正離子結合,使之成為一個原子。這些過程都表明電子不再存在,而被物質吸收了。
正電子則在其能量與周圍物質達到熱平衡時,被殼層電子吸引,繼而很快與其中一個電子相遇而發生湮滅,並放出兩個或三個光子。
由於吸收作用,β射線在物質層中按指數衰減,即
勘查技術工程學
式中i0和i分別為入射β射線和通過物質層後β射線的計數率;d為物質層厚度(單位為cm),μ為物質的吸收係數(單位為cm-1)。
β射線通過具有一定厚度的β放射層時,同樣會被吸收,這種現象稱為放射層的自吸收。由於自吸收作用,在放射層表面測到的β計數率將不會隨放射層厚度的增加而呈線性增長。
β粒子在物質中的徑跡為折線,故其射程不像重帶電粒子那樣確切。
11.6.3 γ粒子與物質的相互作用
γ光子是一種不帶電粒子,因而γ光子通過物質時,一般不會使物質中的原子電離或激發,與電子或原子核碰撞的機率也很小,但碰撞一次就會損失其大部或全部能量。γ光子的靜止質量為零,因此γ光子除能穿透物質外,還能在物質中被吸引或散射。
11.6.3.1 γ光子與物質作用的主要方式
1)光電效應。低能量(<0.5 mev)的γ光子與物質作用時,可將其全部能量傳遞給原子中的一個殼層電子而本身被吸收,獲得能量的電子要耗去一部分能量以脫離原子,多餘的能量則成為它的動能,這個過程稱為光電效應。
逸出的電子稱為光電子,如圖11-14所示。
光電效應過程中,原子內殼層打出電子後留下空位,使原子處於激發態。退激的方式有兩種:或是由外殼層電子填補空位,將兩殼層結合能之差以特徵 x 射線形式釋放出來。
或是在外殼層電子向內殼層躍遷時,直接將多餘能量交給同層電子,使之成為俄歇電子逸出。
圖11-14 光電效應
2)康普頓效應。能量較高(0.5~1.
02 mev)的γ光子可以直接與原子中的殼層電子(有時也與自由電子)發生彈性碰撞,碰撞後光子損失能量從而改變方向,電子獲得能量從原子中飛出,這種現象稱為康普頓效應或康普頓散射。由原子中逸出的電子稱為反衝電子,改變了運動方向的γ光子稱為散射γ光子(圖11-15)。康普頓效應是γ射線與岩石作用的主要形式。
3)電子對效應。能量大於1.02 mev的γ光子經過物質的原子核(特別是重原子核)附近時,γ光子會被吸收並轉化成一個電子和一個正電子,這個過程稱為電子對效應(圖11-16)。
入射光子的能量除一部分轉變為電子對的靜止能量(1.02 mev)外,其餘能量則作為它們的動能。正電子存在的時間極短(空氣中約10-7s,固體中約10-10s),它很快被物質中的電子結合而湮滅,並放出一對能量為0.
51 mev、方向相反的γ光子。
圖11-15 康普頓效應
圖11-16 電子對效應
11.6.3.2 γ射線在物質中的衰減
由於γ光子同物質發生三種效應而損失了能量,因而通過物質後的γ射線同樣會被衰減。衰減的程度可用吸收係數μ表示,且有
勘查技術工程學
式中τ為光電吸收係數,σ為康普頓吸收係數,χ為電子對吸收係數。
單色窄束γ射線在物質中的衰減服從指數規律,即
勘查技術工程學
式中:d為物質層厚度(cm);i0和i分別為入射γ射線和通過物質層後γ射線的計數率。μ(cm-1)的大小與γ射線的能量和吸收物質的密度ρ(g/cm3)有關,密度愈大,單位體積中原子、電子數愈多,γ射線衰減愈快,μ就愈大。
為方便起見,常用質量吸收係數μm(cm2/g)來描寫γ射線在物質中的衰減程度,μm=μ/ρ,它與物質密度和物理狀態無關。這時(11.6-7)式可寫成如下形式
勘查技術工程學
式中:dm稱為物質層的面密度或質量厚度(g/cm2),dm=ρd。
單色寬束γ射線通過物質時,其衰減不服從指數規律。這是因為探測器所記錄的寬束射線中只有部分γ光子是經康普頓散射後穿出物質層的。因此通過物質層後的γ射線其強度比按(11.
6-7)式計算出來的大。這表明,寬束γ射線的吸收係數比窄束γ射線的小。為克服這種因測量條件不同而導致的實測吸收係數與理論吸收係數的差異,實際工作中常用有效吸收係數表示γ射線的衰減程度,即
勘查技術工程學
用代替(11.6-7)式中的μ,則寬束γ射線的衰減仍可等效成窄束γ射線的衰減,於是有
勘查技術工程學
式中:稱為物質層的有效質量吸收係數,/ρ。
γ射線通過γ放射層時,由於自吸收作用,會使計數率不隨放射層厚度增加而呈線性增長。
如果說要你做選擇是安穩的快樂的自己想要的生活。是危險辛苦但是家人希望的工作，你會怎麼
如果家人平安，我選擇前者，如果家裡有重大變故，我選擇錢多的那一份 如果說要我做一個選擇，我一定是選擇安穩的，快樂的自己想要的生活，這樣生活才有意義，才有奔頭，這樣的生活才會越過越好，我不會選擇危險辛苦，但是家人希望的工作，如果出了意外，那就什麼也沒有了 安穩快樂當然比危險辛苦好。自己想要的當然比別人...
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