辐射是指能量以电磁波或粒子形式在空间中传播的现象。根据其性质和来源,辐射可分为两大类:电离辐射和非电离辐射。
一、电离辐射
具有足够能量使物质原子或分子电离的辐射,包括:
α粒子:由两个质子和两个中子组成,穿透力弱,源于重元素衰变;
β粒子:高速电子或正电子,穿透力强,同样来自放射性衰变;
γ射线:高能电磁波,无实体,广泛用于医疗和工业检测。
电离辐射因波长短、频率高、能量高而具有显著生物效应,如DNA损伤和癌症风险,因此需特别注意防护。
二、非电离辐射
不直接电离物质的辐射,包括:
热辐射:物体因温度升高而发射的电磁波(主要在0.38-1000μm波长范围内,即红外线区段),用于加热和保温;
紫外线:波长较短(0.1-0.4μm),可杀菌但过量会损伤皮肤;
可见光:人眼可感知的电磁波,参与光合作用和视觉感知;
无线电波和微波:用于通信和雷达,安全性较高但长期高频暴露可能影响健康。
三、辐射的基本特性
双向性:
辐射是自发热体向低温物体单向传输能量,但低温物体也可反向辐射能量(如人体向环境散热);
波谱分布:
物体辐射的能量覆盖整个电磁波谱,实际应用中主要关注特定波段(如红外线加热);
吸收与反射:
物体对不同波长的吸收率不同,表面颜色和材质影响辐射特性。
四、应用与防护
热辐射应用:红外线加热、保温瓶镀银减少热损失;
防辐射措施:防辐射服、屏蔽材料用于医疗和核设施。
辐射无处不在,但通过合理防护和科学管理,可有效控制其潜在风险。