电离辐射跟物质两者的相互作用在弄清楚电离辐射对人体产生的危害之前, 我们首先需要了解电离辐射和物体是如何相互作用的,现在说明 4 种主要的电离辐射和物体相互作用的情况, 即 α 粒子, β 粒子,γ 射线(包括 X 射线)和中子
α 粒子α 粒子是带 2 个单位正电荷, 质量数为 4 的氦原子核,是个带电的粒子, 一般由质量较重的放射性原子核发射,能量为不连续的, 能量通常为 4~9 Mev
α 粒子通过物质时, 能量转移(損失)的主要方式是电离和激发
在射线和物质相互作用时, 电离也是其他各种射线损失能量的主要方式
α 粒子的射程非常短
1 个 5Mev 的 α 粒子在空气中的射程大约是 3
5cm, 在铝金属中也只有 23 μm, 因此,一般认为 α 粒子不会对人体造成外照射的损害
但当其进入人体的组织或器官时, 其能量会全部被组织和器管所吸收,所以内照射的危害时必须考虑的
β 粒子β 射线是高速运动的电子,带有 1 个负电荷,质量为氢原子质量的1/1840,当其和物质相互作用时,也会引起物质原子的电离和激发,β 粒子的质量比 α 粒子的质量要小得多,所以 1 个与 α 粒子的能量相同的β 粒子, 在同一种物质中的射程要比 α 粒子长得多
例如,1 个能量为5 Mev 的 α 粒子, 在空气中的射程只有 3
5cm, 而 1 个能量为 5 Mev的 β 粒子,在空气中的最大射程可达 20m
与 α 粒子不同,β 粒子穿过物质时,有明显的散射现象,其特点是β 粒子的运动方向发生 了改变
当运动方向发生大的改变(例如偏折)时, β 粒子的一部分动能会以 X 射线的形式辐射出来,这种辐射叫韧致辐射
韧致辐射的强度既与阻止物质的原子序数 Z 的平方成反比,还与β 射线的能量成正比
由于对 X 射线的屏蔽要比对 β 射线本身的屏蔽困难得多, 所以对β 射线的屏蔽,通常要选用
