蓋革計數(shù)器原理
蓋革管的全稱是蓋革-米勒管(G-M tube),是由盧瑟福(Ernest Rutherford,就是高中物理課本里那個提出“有核原子模型”的人)和德國物理學(xué)家蓋革(Hans Geiger)于1908年共同發(fā)明,又由蓋革和他的博士生米勒(Walther Müller)在1928年合作改進的。從此之后,蓋革管的設(shè)計就基本不再改進了。核輻射包括α粒子流、β粒子流、γ射線三類,而蓋革管則可以探測其中的一種或幾種,視具體型號而定。
1、蓋格計數(shù)器,主要由一中空金屬圓柱體c及一金屬導(dǎo)線w所組成,w與c電絕緣且與其軸平行。c內(nèi)裝有低壓約50 托的氬氣(約為1/15大氣壓),加適量的電位差到c與w間,使得w處于較c高的電位,但仍不足以使氬氣放電。此時若有粒子或其它射線由很薄的視窗a進入,將會使圓柱筒內(nèi)的氬氣離子化,游離出的電子將被帶正電的導(dǎo)線w所吸引。
2、正當(dāng)電子向著w加速時,它會與其它氬原子碰撞并擊出更多的電子,如此依序產(chǎn)生更多的電子流向w移動,并產(chǎn)生一極短的脈沖電流,再經(jīng)由適當(dāng)?shù)姆糯笱b置g,這些脈沖電流可產(chǎn)生熟悉的答答聲,或推動計數(shù)器而精算出進入c內(nèi)輻射粒子的數(shù)目。
蓋革管的原理是某種射線粒子進入管內(nèi)時,它使管內(nèi)的氣體電離,產(chǎn)生的電子在電場中被加速,能量越來越大,電子跟管中的氣體分子碰撞時,又使氣體分子電離,產(chǎn)生電子……這樣,一個射線粒子進入管中后可以產(chǎn)生大量電子.這些電子到達陽極,陽離子到達陰極,在外電路中就產(chǎn)生一次脈沖放電,利用電子儀器可以把放電次數(shù)記錄下來。
蓋格計數(shù)器的作用
目的是從地球表面用蓋格計數(shù)器來探測背景輻射計數(shù)的變化來偵測M級和X級太陽X射線耀斑,背景輻射的計數(shù)是由宇宙射線和地球外殼的放射性材料引起的,宇宙射線來自于深邃的太空和太陽上的太陽耀斑,為了測定這個項目每隔一小時就用蓋格計數(shù)器探測背景輻射計數(shù)然后做出了背景輻射計數(shù)并得出M級與X級太陽X射線耀斑的圖表。
核輻射通常稱之為放射性,存在于所有的物質(zhì)之中,是正常現(xiàn)象。核輻射是原子核從一種結(jié)構(gòu)或一種能量狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N結(jié)構(gòu)或另一種能量狀態(tài)過程中所釋放出來的微觀粒子流。核輻射可以使物質(zhì)引起電離或激發(fā),故稱為電離輻射。核輻射會導(dǎo)致人體的機制不再組織癌變并替換受損的組織,是癌變幾率大大提高。
毫西弗是輻射劑量的基本單位之一。輻射劑量的主單位是西弗(sv),但西弗是個非常大的單位,因此通常使用毫西弗(mSv),1mSv=0.001Sv。此外還有微西弗(μSv),1μSv=0.001mSv。對一般人來說,比如在日常工作中不接觸輻射性物質(zhì)的人,每年的正常因環(huán)境本底輻射(主要是空氣中的氡)攝取量是每年1~2毫西弗。
我國輻射防護標(biāo)準(zhǔn)gb4792-84“放射衛(wèi)生防護基本標(biāo)準(zhǔn)”對于放射性工作人員的劑量當(dāng)量限值的規(guī)定為:年劑量當(dāng)量限值,全身均勻外照射50msv/年 眼晶體150 msv/年 其他單個器官或組織500 msv/年 特殊照射:一次不大于100 msv,一生中不大于250msv 應(yīng)急照射:一次不大于250msv 在射線防護計算中,一般按全身均勻外照射取劑量當(dāng)量限值,即50 msv/年,以此可換算出月、周、日、時的劑量當(dāng)量限值,月劑量當(dāng)量限值為50/12=4.16 msv/月;周劑量當(dāng)量限值為50/50=1 msv/周;日劑量當(dāng)量限值為1/6=16.7μsv/日;每小時劑量當(dāng)量限值為16.7/8=2.1μsv/時
一、核輻射有哪些危害
1、核輻射最大的危害是癌癥。通常當(dāng)體細(xì)胞受損或老化到一定程度時,會進行自我消除。當(dāng)核輻射使這種自我消除的能力消失時,導(dǎo)致細(xì)胞不受控制地不斷地分裂,最后演化成癌癥。
2、如果機體不能很好的修復(fù)核輻射帶來的對化學(xué)鍵的破壞和改變,有可能會導(dǎo)致基因產(chǎn)生突變。這些突變不但增高自身的癌癥風(fēng)險,還有可能遺傳。造成較小的頭部與腦部、眼部發(fā)育缺陷、生長緩慢和嚴(yán)重的認(rèn)知學(xué)習(xí)缺陷等后果。
3、健康受損程度取決于暴露在輻射中的時間以及放射性物質(zhì)的衰變中產(chǎn)生電離輻射。它能破壞人體組織里分子和原子之間的化學(xué)鍵,可能對人體重要的生化結(jié)構(gòu)與功能產(chǎn)生嚴(yán)重影響。
二、受到核輻射后應(yīng)怎么做
1、避免直接接觸被污染的物品,以防皮膚表面的污染和輻射危害,還要防止傷口被污染。
2、防止吸入被污染的空氣和食入被污染的食物。