化学 - 放射性

绪论

• 由于原子核的不稳定性，从原子核中发射粒子的过程被称为放射性。

• 释放这种能量/射线的物质被称为放射性物质。

• 从这种放射性物质释放出的不可见射线被称为放射线。

• 同样，放射性是一种核现象，它（自然地）发生在原子核不稳定的时候。

• 1896年，亨利·贝克勒尔首次观察到放射性现象，但“放射性”这个术语是由玛丽·居里创造的。

• 玛丽·居里于1898年发现了放射性元素钋和镭。

• 由于她的发现，玛丽·居里获得了诺贝尔奖。

放射线

• 经过多年的实验，欧内斯特·卢瑟福和他的同事（汉斯·盖革和他的学生欧内斯特·马斯登）发现了α射线、β射线和γ射线。

• 这些射线是原子衰变的结果而发射出来的。

α粒子

• α粒子通常由两个质子和两个中子紧密结合在一起组成。

• α粒子在放射性衰变（或α衰变）过程中从放射性核素的原子核中释放出来。

• α粒子与普通氦原子核或双电离氦原子核相同。

• 与其他粒子（即γ射线和β射线）相比，α粒子较重且速度较慢。因此，α粒子在空气中的射程非常小。

• 由于速度慢，α粒子的穿透能力非常弱；即使是一张薄纸也能阻止这些粒子（见上图）。

• 由于具有双正电荷，α粒子具有很高的电离能力。

β粒子

• β粒子是某些放射性核素在放射性衰变（也称为β衰变）过程中发射出的快速运动的电子。

• β粒子的重量轻得多，并带有一个负电荷。

• β粒子的电离能力比α粒子弱。

• 由于重量轻，β粒子比α粒子传播得更远；然而，几张纸或一片铝箔就能阻止β粒子。

• β粒子带负电，会被带正电的粒子吸引。

γ粒子

• γ粒子是放射性元素在放射性衰变过程中发射的高能电磁能量（光子）束。

• 在所有三种粒子（α粒子、β粒子、γ粒子）中，γ粒子是最具能量的光子。

• γ粒子是电磁辐射（EMR）的形式，起源于原子核。

• γ射线的波长是三者中最短的。

• γ粒子不带电，是中性的；因此，它们不受磁场和电场的影响。

放射性元素的用途

• 放射性元素用于：

  • 医学领域（许多疾病的治疗）

  • 工业过程

  • 能源生产——核反应堆