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什么是中子辐射

来源:网络 作者:佚名 时间:04-08 手机版

中子辐射是一种少见的过程,它在核通过减少一个质量单位而达到稳定时发生,只发生在裂变产物范围内的核素。中子辐射通常是用人工的方法从原子核中释放出来的。

中子辐射由自由中子所组成,可由自发或感应产生的核裂变,核聚变或其他核反应产生。中子非电离辐射不会电离原子,但可与不同元素之原子核撞击,进行“中子激发”,产生不稳定同位素,使物质具放射性。

中子辐射污染人员会出现哪些症状?

作为一种强辐射弹,中子弹是靠其强大的核辐射效应达到其杀伤效果,中子弹的体积虽然不大,威力却相当惊人,它能够产生致命的中子雨,用强烈的中子辐射杀伤战场上的生命体,以一枚千吨级TNT当量的中子弹来说,其核辐射对人的瞬间杀伤半径可达800米,但其冲击波对建筑物的破坏半径只有300~400米,因此一方面它可瞬间摧毁敌方人员,另一方面又可使战区建筑物和设施的破坏降至最低,据试验,一颗1000吨TNT当量的中子弹在旷野爆炸后,在距离爆炸中心900米处,中子辐射剂量可达8000拉德,它能贯穿厚度为20~30厘米的坦克装甲或50厘米的钢筋混凝土堡垒,杀伤其中的人员,遭到中子辐射污染的人员,短时间内即会感到恶心,丧失活动能力,以后会相继发生呕吐、腹泻、发烧、便血等症状,有的会出现程度不同的休克,或白血球显著下降,导致败血症,在几天之内死去。

根据多年来对中子弹的试验和研究,如果当量为1000吨TNT的中子弹作用于暴露的人员身上,那么中子弹的杀伤效应为:距爆炸中心900米处-吸收的剂量为8000拉德,人员即刻永久性失去活动能力;距爆心1400米处-吸收剂量为650拉德,会造成后期死亡;距爆心1700米处-吸收剂量为150拉德,受辐射者约有10%会数个月内死亡。

为什么中子对人有特别大的杀伤作用?

这是因为中子进入人体以后,能破坏人体组织细胞和神经系统。当人体受到的中子辐射达到一定剂量时,人就会在短时间内失去战斗力或者死亡。

中子弹爆炸后产生的冲击波、光辐射都不大,仅为一般核爆炸的十分之一,因而对坦克、火炮、坚固工事等的破坏作用较小。但是,中子像透视身体用的X射线一样,能穿透坦克的钢铁壳体杀伤里面的人员,所以说中子弹主要是用来杀伤人员的一种武器。当然,在离爆炸中心较近的地方,它也能破坏武器装备和建筑物等。

对中子弹这样的新型武器,现在已有了防护和对付它的办法。例如,用厚厚的湿土层和混凝土层就能挡住大多数的中子辐射。如果人员躲避到地下掩蔽洞或地下室,就会更安全一些。

中子射线是什么样一种射线?

1,γ射线:是波长很短的高能电磁波。它不带电,不具有直接电离的功能,但可以通过和物质的相互作用间接引起电离效应。γ射线具有很强的穿透能力,在空气中的射程通常为几百米。要想有效地阻挡γ射线,一般需要采用厚的混凝土墙或重金属(如铁、铅)板块。
,2,中子射线:是由中性粒子组成的粒子流。不带电,穿透能力强。它像γ射线一样可通过和物质的相互作用产生的次级粒子间接地使物质电离。通常将中子按其能量由低到高分为热中子(小于0.5电子伏)、慢中子、中能中子、快中子、高能中子(大于10兆电子伏)。日常使用的中子源(如镅-铍中子源和钋-铍中子源)或某些加速器存在中子防护问题。

为何有“中子辐射”而没有“质子辐射”?怎样理解?

因为你的无知导致了你问这个问题,中子他其实是电中性,而且他的速度快,其次他的穿透力非常强,但是质子就不一样了,质子他是氢核,而且他的带电,非常容易就被挡下,或者很快被人掌控,导致他会出现减速,中子他其实是由基本粒子的原子核组成的,而且它与质子的质量是相同的,因为中子没有带电,也没有库仑阻挡。


几乎任何能量的中子都可以与任何核素反应,中子进入原子核引起核反应,中子核反应他其实会释放大量高能中子,高能中子具有致死性,因为这段破坏和行动时间,它可以在有效范围内杀死建筑物中的装甲防护和人员,所以导致死者没有立即死亡,而是缓慢而痛苦地死亡,在伤者缺乏治疗的前提下,可能会延迟长达7天。

而且因为中子流作用的时间很短,所以对于子弹等战术核武器攻击的战场,一方可以迅速进入目标区域作战,而不用担心放射性污染,本节辐射导致造血器官衰竭,消化系统损伤和中枢神经损伤,它其实可能还会引起恶性肿瘤,白血病,白内障等,所以导致中子辐射也会产生遗传效应,影响辐射接受者后代的发育问题。

电离辐射代表能量水平,而且它是粒子携带的能量,无论它走到哪里都会产生电离效应。通常破坏共价键的电平衡,分子被破坏,普通中子运载能力范围从热中子到14MeV快中子。当然,这并不是说普通人可以看到是很常见的,快中子会破坏原子核,即他的破坏强相互作用力的平衡,这远远超过共价键NB。


关于为何有中子辐射而没有质子辐射怎样理解的问题,今天就解释到这里。

中子辐射在哪些方面得到应用?

中子辐射在其他方面也得到大量应用。科学家用反应堆或医用粒子加速器产生的中子束流治疗癌症病人,或用中子辐射方法产生人工放射性同位素,对病人进行放射性诊断和治疗,治愈了成千上万的肿瘤患者。此外,还出现了中子活化分析、中子掺杂生产半导体器件、中子辐照育种、中子探伤、中子照相、中子测井等先进技术,广泛应用于材料、生命科学、资源勘测、环境监测、农业增产等领域。

中子的定义

中子的概念是由英国物理学家欧内斯特·卢瑟福提出,中子的存在是1932年B.查德威克用a粒子轰击的实验中证实的。
其质量为 1.6749286 ×10-27千克(939.56563兆电子伏特),比质子的质量稍大(质子的质量为1.672621637(83)×10-27千克),自旋为1/2。自由中子是不稳定的粒子,可通过弱作用衰变为质子,放出一个电子和一个反中微子,平均寿命为896秒。中子遵从费米-狄拉克分布和泡利不相容原理。以往曾经将中子列为基本粒子的一员,但现今在标准模型理论下,由两个下夸克和一个上夸克构成,所以它是个复合粒子。
中子以聚集态存在于中子星(中子星是恒星演化到末期,经由重力崩溃发生超新星爆炸之后,可能成为的少数终点之一。)中。太阳系里的中子主要存在于各种原子核中,元素的β衰变就是该元素中的中子释放一个电子变成上一个元素序列元素的一种变化。
中子可根据其速度而被分类。高能(高速)中子具电离能力,能深入穿透物质。中子是唯一一种能使其他物质具有放射性之电离辐射的物质。此过程被称为“中子激发”。“中子激发”被医疗界,学术界及工业广泛应用于生产放射性物质。
高能中子可以在空气中行进极长距离。中子辐射需要以富有氢核之物质掩蔽,例如混凝土和水。核反应堆是常见之中子放射源,以水作为有效之中子掩蔽物。
中子和其它常见的次原子粒子最大的分别在于中子因其下夸克和上夸克之电荷互相抵消,本身不带电荷。令它穿透性强,无法直接进行观察,也令它在核转变中成为非常重要的媒介物。这两项因素使得它在次原子粒子发现历史的较后期才被发现。
虽然组成物质的原子在正常情况下不带电荷,但原子比中子大一万倍,是由带负电的电子围绕带正电的原子核运行而形成的复杂系统。带电粒子(如质子,电子,或离子)和电磁波(如伽马射线)都会在穿透物质时消耗能量,形式是将所穿透物质离子化。带电粒子会因此而慢下来,电磁波则会被所穿透物质吸收。中子的情况截然不同,它只会在与原子核近距离接触时受强相互作用或弱相互作用影响:结果一个自由中子在与原子核直接碰撞前不受任何外力影响。因为原子核太小,碰撞机会极少,因此自由中子会在一段极长的距离保持不变。
自由中子和原子核的碰撞是弹性碰撞,其遵循宏观下两小球弹性碰撞时的动量法则。当被碰撞的原子核很重时,原子核只会有很小的速度;但是,若是碰撞的对象是和中子质量差不多质子,则质子和中子会以几乎相同的速度飞出。这类的碰撞将会因为制造出的离子而被侦测到。
中子的电中性让它不仅很难侦测,也很难被控制。电中性使得我们无法以电磁场来加速、减速或是束缚中子。自由中子仅对磁场有很微弱的作用(因为中子存在磁矩)。真正能有效控制中子的只有核作用力。我们唯一能控制自由中子运动的方式只是放置原子核堆在它们的运动路径上,让中子和原子核碰撞藉以吸收之。这种以中子撞击原子核的反应在核反应中扮演重要角色,也是核子武器运作的原理。自由中子则可由核衰变、核反应或高能反应等中子源产生。

中子射线对人体有危害吗?

当中子与物质相互作用时,主要是和原子核内的核力相互作用,与外壳层的电子不会发生作用。中子通过物质时具有很强的穿透力,对人体产生的危险比相同剂量的X射线、γ射线更为严重。人体受中子辐射后,肠胃和雄性性腺会严重损伤、诱导肿瘤的生物效应高、并易导致早期死亡,同时受损伤的机体易感染且程度重,所致眼晶体混浊的相对生物效应为γ或X射线的2~14倍。造成造血器官衰竭,消化系统损伤,中枢神经损伤。还可以造成恶性肿瘤、白血病、白内障等。中子辐射还会产生遗传效应,影响受辐射者后代发育。

辐射,质子,中子,原子,离子,粒子,量子,分子各自的具体涵义?

不是专业性的话按普通的东西理解,可能有重复下面回答,毕竟那是百科里抄来的,自行结合理解或者纠错,首先要知道原子是一堆更小的粒子围着原子核组成的,才能理解其他的。
辐射:电磁波是非电离辐射,能量很低的粒子开车兜风,因为能量低速度慢所以基本不会影响其他东西,其中包括各种信号和任何光线。而核辐射叫电离辐射,这种由不稳定原子核裂开变成2个轻的原子核同时产生一堆中子射出去(这叫核裂变)或者原子核从不稳定变向稳定的过程射出其他一堆它自己不需要的东西(各种放射性射线),那就不是慢悠悠的开车而是速度超快的火箭了,放出的粒子到只剩下一半粒子的时间就叫半衰期。它们有些还会把其他粒子里的原子里的电子撞出去(这叫电离),有些跟子弹一样直接穿透破坏细胞的染色体(比如放疗),然后有些其他的原子核里会吸收辐射里的外来中子然后重新发射(这叫感生放射性),都是高速且能量大,所以电离辐射基本都有伤害。裂变核弹原理就是中子撞可裂变物质的原子核(不是所有的原子核都能裂变),裂变反应同时爆发出更多中子去撞其他重的原子核导致连锁反应(也叫链式反应),只要连锁反应够大就是原子弹,反应大但还不够核弹那样就是核临界事故。辐射大的时候很容易就能把你的DNA撞断裂导致细胞没有DNA的信息不能再生(自行搜东海村临界事故)还能让你周围很多东西也带有放射性。
质子:元素周期表上的数字就是那个原子核里的质子数量,一个原子核里质子数量直接决定那个原子是什么东西(没错!只要你能把单个汞的质子-1还能让它稳定,它就变成金子了!)。另外酸碱中和也是酸和碱互相丢质子,能丢质子的东西都叫酸,能接质子的都叫碱,然后就中和了,另外水既是酸也是碱,如果在想酸碱反应怎么不会改变原子性质的话,因为酸碱中和扔的是额外的单个质子,单个质子的元素就是氢,所以扔的也是氢,可不是扔的自己原子核中心的质子,那样整个原子核就崩了,变成核裂变了。
中子:影响物质的具体性质但不影响物质的种类。比如碳,大部分人知道的是碳12,很稳定,碳12原子里有6个质子6个中子,但你多给它2个中子,就变成了碳14,这时候这碳有就放射性了,但因为质子还是6个,它归根到底还是碳,只是中子变成8个它就不稳定了就射其他粒子了,同位素就是这东西,碳12和碳14都是碳的同位素,相当于你有几台不同牌子的手机,但它们都是手机而且都是你的手机,它们就都是你手机的同位素,而且没错,碳12是6+6=12,碳14是6+8=14,同位素就是这样命名,电离辐射的中子撞到可裂变物质的原子核很容易连锁反应和让其他东西也产生放射性,所以上面说的核弹材料的铀235里可是有143个中子,你就知道核裂变的辐射性多可怕了,足够强的时候可以击碎所有细胞字面意义的融化人。
原子:上面已经说了原子就是原子核和一堆东西组成的一坨东西,根据原子核中心质子数量决定具体是什么东西,原子一般不能单独存在(比如氧不稳定就无法单独存在,所以大气你只能发现O₂也就是2个氧原子组成的氧分子:氧气,或者O₃也就是臭氧,没有什么单独的O),可以单独存在的特例都算分子,比如那一堆惰性气体不喜欢跟其他东西反应,比如网络词语氪金的氪,这种能单独存在原子就叫单原子分子,但本质也属于分子了,只是只有一个原子的分子而已。
离子:首先你要知道电子这种东西,而且电子是在化学反应里是跟现在社会里钱一样的存在,离子就是带电(不是带电子而是电荷)的原子。电分正极负极,离子也有阴离子(多了电子带负电荷)和阳离子(少了电子带正电荷)。
粒子:基本上除了原子核外组成原子的所有东西都能叫粒子。也可以用来称呼更小的东西但不代表粒子一定就是最小的东西。
量子:公众嘴里的量子其实是个概念,就当它是研究这个世界上最小的不可分割的东西的科学就行了,他们研究的是原子里面的粒子怎么存在运动和单个最小粒子单独存在时候的各种反宏观三观的行为(比如单个的粒子能同时同地存在2个不同的状态叫量子叠加),而其他的,比如化学以及化学关联的,比如生物化学等等都是比这宏观的,顶多只看到上面说的那些电子质子层面,更多还是看原子组成的东西的性质以及怎么改变性质,比如生物就是各自蛋白质,分子层面的。
分子:由原子组成的一大坨东西或者单个稳定原子甚至其他小分子组成的更大一坨东西都算分子,相当于跟学校里年级一样的概念,不管一个年级分多少个班不管每个班里多少个人都一样属于组成学校的“分子”,分子再往上就是宏观的物质和生物了(分子层面的微生物都是宏观的,病毒除外,病毒可以不算生物范畴,尤其朊病毒本质就是蛋白质),就跟年级再往上的单位就是学校、学区一样。简单举例,氨基酸是分子,但由氨基酸组成的蛋白质也是分子,虽然蛋白质这种都被称为生物大分子或者高分子,但也是归类分子,你看别人说也是蛋白质分子,蛋白质分子结构什么的。

关于中子和中子射线的疑惑,万望懂的人来指教!

如果你不是学习物理相关专业以及核医学的,其实你对这个问题的了解已经非常深入了。
而且你对问题的描述是基本正确的,你的手中也有比较多的资料。
我就简单说说你的疑问,所谓中子弹是“干净”的核武器,是相对于原子弹和氢弹来说的,其实在爆炸后中心半径4~7km以内(当量不同有所差异)再相当长的一段时间其遗留辐射强度,无防护装备的人体是无法入内的,但是在其中子流瞬间杀伤的较大半径内其中子流轰击原子产生的遗留辐射是比较轻微的,人短时停留是比较安全的。并且很快地辐射水平就会在相当短的时间内降到人体可以承受的水平。
实际上,如果你对军事很感兴趣的话,你可以了解一下氢弹的结构,氢弹的肚子里实际上还有一个小型的原子弹,核聚变所需的高温就是由这个小型原子弹产生的。中子弹实际上是一种特殊类型的氢弹,他的特殊之处在于,如何在引起核聚变的同时,让那颗肚子里的原子弹产生的冲击波足够小。这需要非常精细的化学材料合成技术以及精密的制造技术,所以中国现在已经掌握了其物理核心计算,但由于化学工业的落后,所以中国现在还没有合格的中子弹。
同样地在安检,育种中所用的中子射线剂量是较低的,所以残留的轰击所造成的放射线同位素的量是很低的,其产生的轰击后辐射也是在安全范围之内的。实际上为了保证安全,用中子流处理过的食物是要通过检测才能在市面上销售。

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