核輻射也叫電離輻射或者放射性。放射性物質(zhì)以波或微粒形式發(fā)射出的一種能量就叫核輻射，它是無色無味即看不見也摸不著，我們無法感知它的存在。必須通過專門的儀器設(shè)備來進行測量感知。核輻射傳感器是指利用放射性同位素來進行測量的傳感器，又稱放射性同位素傳感器。核輻射傳感器包括放射源、探測器和信號轉(zhuǎn)換電路。放射源一般為圓盤狀（β放射源）或絲狀、圓柱狀、圓片狀（γ放射源）。

核輻射傳感器的工作原理

核輻射傳感器是基于被測物質(zhì)對射線的吸收、反散射或射線對被測物質(zhì)的電離激發(fā)作用而進行工作的。放射性同位素在衰變過程中放出帶有一定能量的粒子（或稱射線），包括α粒子、β粒子、γ射線和中子射線。用α粒子使氣體電離比用其他輻射強得多，所以α粒子常用于氣體成分分析，測量氣體的壓力、流量或其他參數(shù)。β粒子在氣體中的射程可達20米。根據(jù)材料對β輻射的吸收，可測量材料的厚度和密度；根據(jù)對β輻射的反射可判斷覆蓋層厚度；利用β粒子的電離能力可測量氣體流量。γ射線是一種電磁輻射，它在物質(zhì)中的穿透能力比較強，在氣體中的射程為數(shù)百米，能穿過幾十厘米厚的固體物質(zhì)，因此廣泛應(yīng)用于金屬探傷、測厚，以及流速、料位和密度的測量。中子射線常用于測量濕度、含氫介質(zhì)的料位或成分。

核輻射傳感器應(yīng)用：

1、工業(yè)領(lǐng)域：厚度計、液面計、密度計、材料內(nèi)部探傷等；
2、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域：B超檢測儀等；
3、國防：核研究、核檢查、核防護等。

廣泛應(yīng)用在制藥廠，實驗室，發(fā)電廠，采石場，緊急狀況營救站，金屬處理廠，地下油田和供油管道裝備，環(huán)境保護等部門。

核輻射傳感器選型：

瑞士Teviso 核輻射傳感器 檢測α β 粒子 γ 射線 AL53 描述：

AL53輻射傳感器的中心是一只定制PIN二極管，覆有一層錫箔，使其對光線不敏感。帶溫度補償 閾值的集成脈沖鑒別器提供真實的T TL信號輸出。AL53能夠檢測α 和β 粒子和γ 射線。

AL53固態(tài)傳感器的性能結(jié)合超低功率的特點，使其成為最先進的新設(shè)計以及升級現(xiàn)有設(shè)計的理想選擇。

瑞士Teviso 核輻射傳感器 檢測α β 粒子 γ 射線AL53特征和優(yōu)勢：

檢測α(Am-241), β(C-14) 和γ射線

超低功率要求 (25 μA)

探測器靈敏度: 5 cpm/μSv/h

對RF和靜電場高度免疫

寬溫度范圍(-30 °C ~ 60 °C)上的線性響應(yīng)

瑞士制造

瑞士Teviso 核輻射傳感器 檢測α β 粒子 γ 射線AL53應(yīng)用領(lǐng)域：

醫(yī)療環(huán)境放射性檢測設(shè)備

用于核保障與安全的輻射監(jiān)測儀

檢測非法物質(zhì)

自然科學(xué)課程和實用實驗室實驗

瑞士Teviso 核輻射傳感器測試儀 檢測β /γ射線PB40

PB40傳感器測試儀的用途是測試核輻射傳感器的功能。它也適用于物理課堂實驗，無任何損害健康的風(fēng)險。

PB40含有少量瀝青鈾礦(鈾礦)，嵌在一個塑料圓盤中。瀝青鈾礦(鈾礦)是一種放射性的富鈾礦物和礦石，其化學(xué)成分主要是二氧化鈾UO2。

瑞士Teviso 核輻射探測器 檢測β 輻射 γ 輻射 X射線 BG500 描述：

BG500是一款易于使用和對核輻射活動提供實時反饋的便攜式輻射探測器。

Teviso BG51固態(tài)PIN二極管傳感器用于檢測β 輻射（電子）、γ 輻射（光子）和X射線。

瑞士Teviso 核輻射探測器 檢測β 輻射 γ 輻射 X射線 BG500應(yīng)用：

尤其推薦BG500傳感器用于以下應(yīng)用：

1. 核物理教學(xué)：檢測放射性物質(zhì)釋放的電離輻射量。研究核輻射屬性的試驗

2. 醫(yī)療：檢測和測量輻射和放射性物質(zhì)的存在

3. 環(huán)境監(jiān)控: 監(jiān)測環(huán)境是否存在放射性污染，如在土壤、空氣和水中

4. 個人輻射計量測定法: 檢查醫(yī)療設(shè)備、研究性實驗室和核電站等輻射相關(guān)

行業(yè)從業(yè)人員的輻射暴露情況

5. 安全監(jiān)測: 檢查人員和貨物是否存在放射性物質(zhì)

6. 報警：急救人員和安全人員使用，實時監(jiān)測有害輻射

BG51

瑞士Teviso 核輻射傳感器 檢測β γ輻射 X射線 BG51描述：

BG51輻射傳感器的原理是基于一組定制PIN二極管的陣列。帶溫度補償閾值的集成脈沖鑒別器提供真實的TTL信號輸出。BG51能夠檢測β 射線（電子）、γ 輻射（光子）以及X射線。

BG51固態(tài)傳感器的性能結(jié)合對靜電場高度免疫的特點，使其成為zui先進的新設(shè)計以及升級現(xiàn)有設(shè)計的理想選擇。

瑞士Teviso 核輻射傳感器 檢測β γ輻射 X射線BG51特征和優(yōu)勢：

檢測β和γ輻射以及X射線

新：超低功率要求 (25 μA)

探測器靈敏度: 5 cpm/μSv/h

對RF和靜電場高度免疫

寬溫度范圍(-30 °C ~ 60 °C)上的線性響應(yīng)

瑞士制造

瑞士Teviso 核輻射傳感器 檢測β γ輻射 X射線BG51應(yīng)用領(lǐng)域：

醫(yī)療環(huán)境放射性檢測設(shè)備

用于核保障與安全的輻射監(jiān)測儀

檢測非法物質(zhì)的γ探測器

自然科學(xué)課程和實用實驗室實驗

放射性的真相

什么是放射性? 它對人體健康的影響有哪些?

放射性衰變

放射性是指原子核自發(fā)釋放出的輻射。原子由一個中心原子核組成，它包含帶正電的質(zhì)子和不帶電荷的中子，周圍是帶負(fù)電的電子。在穩(wěn)定的原子中，原子核內(nèi)的力使它保持完整，并阻止任何粒子或能量的自發(fā)釋放。

但是在某些原子中，由于質(zhì)子和中子數(shù)量的不平衡或其他因素，原子核可能不穩(wěn)定。這種不穩(wěn)定性導(dǎo)致了一種被稱為放射性衰變的過程。在此過程中，不穩(wěn)定的原子核經(jīng)歷了一種自發(fā)轉(zhuǎn)變以達到更穩(wěn)定的狀態(tài)。在該過程中，原子核發(fā)出各種不同類型的輻射。

放射性衰變釋放的輻射主要有三種類型：

Alpha 粒子 (α)：由兩個質(zhì)子和兩個中子組成，本質(zhì)上與氦原子的原子核相同。Alpha粒子帶正電荷，相對較大和較重。

Beta 粒子 (β)：Beta 粒子可以是電子( β-)或正電子( β+)。β -粒子本質(zhì)上是高速電子，而β +粒子是帶正電的電子，也被稱為正電子。

Gamma 射線( γ)：Gamma射線是一種類似于X射線的電磁輻射，但能量更高。它們既沒有質(zhì)量也沒有電荷，但穿透力很強。

放射性衰變是一種隨機過程，特定放射性物質(zhì)的衰變速率以其半衰期為特征，半衰期是指一半放射性原子核衰變所需的時間。半衰期的概念使我們能夠估計衰變速率和在任何時間存在的放射物質(zhì)的量。

放射性是一種自然現(xiàn)象，也會在多個過程中人為產(chǎn)生，例如核能發(fā)電、醫(yī)學(xué)成像和工業(yè)應(yīng)用。它既有益處，也有害處，具體取決于其應(yīng)用和暴露水平。妥善處理、控制和監(jiān)測放射性物質(zhì)對于盡量減少它對人類健康和環(huán)境的潛在風(fēng)險至關(guān)重要。

屏蔽的有效性

每種類型的輻射對物質(zhì)具有不同的穿透能力和不同的電離能。它們會以不同的方式對生命造成損害。

雖然α alpha 粒子在放射性輻射中質(zhì)量最大、能量最高，但由于它與物質(zhì)的強烈相互作用，其輻射范圍最短。Gamma電磁射線具有極強的穿透力，甚至可以穿透相當(dāng)厚的混凝土。Beta放射性電子與物質(zhì)相互作用強，距離短。

自然和人為輻射

我們經(jīng)常暴露在環(huán)境中自然產(chǎn)生的輻射和人為輻射中。輻射量會因地理位置、海拔、個人和職業(yè)等因素而有所不同。

輻射暴露的主要來源有：

自然環(huán)境輻射

這種輻射存在于地球環(huán)境和大氣中，來自宇宙射線、氡氣等自然來源，以及巖石、土壤和水等陸地來源。

醫(yī)療

使用放射性同位素的診斷程序現(xiàn)已成為常態(tài)。診斷中最常用的放射性同位素是锝-99 (Tc-99)。核醫(yī)學(xué)利用輻射來提供關(guān)于人體特定器官功能的診斷信息。

放射治療可用于治療某些疾病，特別是癌癥，利用輻射削弱或破壞特定目標(biāo)細(xì)胞。醫(yī)療設(shè)備的消毒也是放射性同位素的一個重要用途。

醫(yī)療對放射性同位素的需求正以每年5%的速度增長。

消費品輻射

這種輻射包含來自煙霧探測器等產(chǎn)品的輻射，一些建筑材料，以及含有放射性物質(zhì)的某些類型的珠寶。

核工業(yè)

這種輻射包含核電站、核研究設(shè)施和其他與核有關(guān)的工業(yè)的輻射暴露。

一般而言，我們接觸到的大多數(shù)輻射都是自然背景輻射。醫(yī)療也是一個重要的輻射暴露來源，特別是對于那些經(jīng)常接受電離輻射醫(yī)療程序的人。但是，任何來自這些來源的輻射量通常遠(yuǎn)低于損害人類健康的水平。

輻射對人體健康的影響

輻射暴露對人體健康的有害量取決于輻射類型、輻射能量、持續(xù)時間和個體對輻射的敏感度。

一般而言，持續(xù)暴露于低水平的輻射可能會增加癌癥風(fēng)險或者其他長期影響。暴露在高水平電離輻射下例如放射性治療或核事故，會造成急性影響例如放射病。

輻射劑量:

輻射劑量是指生物體在一段時間內(nèi)吸收的輻射量。

一個人接收的輻射劑量對傷害的程度起決定作用。在放射醫(yī)學(xué)中，總吸收劑量的單位是戈瑞Gray。1 戈瑞（Gy）等于一1西弗（Sv）。若人體暴露在1戈瑞以下，則可能會出現(xiàn)造血系統(tǒng)混亂。如果暴露在3戈瑞中，他或她的皮膚和粘膜會有燒傷樣的損傷。如果劑量超過5戈瑞，胃腸道也會受到損害。更高劑量會對大腦和脊髓造成損傷。如果人體接收了超過20戈瑞，生存的機會微乎其微。

小劑量的能量不會立即導(dǎo)致細(xì)胞損傷。但是較大劑量會導(dǎo)致DNA受損。若沒有完全或正確修復(fù)這種損傷，那么受影響的細(xì)胞可能在數(shù)年后惡化成腫瘤細(xì)胞。然而，在惡性腫瘤的發(fā)展中，很多因素例如飲食、生活方式，甚至是由基因決定的人體自身修復(fù)系統(tǒng)的效率，都起了一定作用。

根據(jù)所接收的輻射劑量可以對輻射暴露的危險程度進行分類。輻射劑量的測量單位是西弗(Sv)，或者更小的單位，毫西弗(mSv)。低于100毫西弗的暴露被認(rèn)為是低風(fēng)險，100-500毫西弗是中等風(fēng)險，暴露在500毫西弗以上為高風(fēng)險。

輻射對人體健康的影響

輻射類型:

不同類型的輻射的危險程度不同。例如，紙張可以阻擋α粒子，在人體外它不算很危險，但一旦攝入或吸入，則會造成嚴(yán)重?fù)p害β粒子的穿透性更強，可能導(dǎo)致皮膚灼傷，而γ射線的穿透性很強，即使從遠(yuǎn)處也會造成體內(nèi)損傷。

建議最大劑量

輻射暴露的危險劑量水平取決于多個因素，包括輻射類型、暴露時間和暴露受體的敏感性。以下是針對不同類型輻射暴露的建議最大劑量一般指南：

自然環(huán)境輻射

平均而言，人們每年受到約2-3毫西弗(mSv)源自自然的輻射，例如宇宙射線和地殼中的放射性物質(zhì)。這種暴露水平被認(rèn)為是安全水平。

職業(yè)暴露

在處理放射性物質(zhì)或從事涉及輻射暴露工作的行業(yè)中的工人可能會受到監(jiān)管機構(gòu)對其暴露的限制。在美國，職業(yè)安全與健康管理局(OSHA)為輻射工作人員設(shè)定了每年50毫西弗（mSv）的允許暴露限值。

長期暴露

長期暴露在較低水平的輻射下會增加患癌和其他健康問題的風(fēng)險。劑量越大，暴露時間越長，風(fēng)險就越高。一般估計，每100毫西弗（mSv）的輻射量會增加約5%因輻射而患癌的風(fēng)險。

急性放射性疾病

短時間內(nèi)暴露在高劑量的輻射下會導(dǎo)致急性放射病，可能危及生命。一般認(rèn)為，急性放射病的閾值約為1000毫西弗（mSv）。

保護自己免于輻射的三條經(jīng)驗法則

第一 >> 增加距離

2 m 距離，相對于1 m >> 劑量率降低為原來的1/4

4 m 距離，相對于 1 m >> 劑量率降低為原來的1/16 (劑量率與距離的平方呈反比!).

第二 >> 減少暴露時間

暴露時間減半 >> 暴露劑量減半

第三 >> 提供合適的防護

舉例：20 cm 厚的混凝土 >> γ劑量率降低85%

輻射源

為了進行核物理實驗，需要輻射源。以下給出一些例子：

礦物：由于某些元素的同位素如鈾、釷和鉀的存在，一些自然產(chǎn)生的礦物具有放射性。

放射性礦物質(zhì)的例子包括：

鈾礦 (也被稱為瀝青鈾礦）：一種鈾礦礦物，通常在花崗質(zhì)巖石和偉晶巖中發(fā)現(xiàn)；

釩鉀鈾礦：一種釩酸鉀鈾礦物，通常存在于沉積巖中；

獨居石： 一種可以含有少量釷和鈾的稀土磷礦；

銅鈾云母：一種銅鈾磷酸鹽礦物，通常存在于花崗質(zhì)巖石和偉晶巖中

鈣鈾云母： 一種鈣鈾磷酸鹽礦物，通常在沉積巖中發(fā)現(xiàn)。

值得注意的是，雖然在自然界中可以找到放射性礦物質(zhì)，但若處理不當(dāng)，尤其是吸入或攝入，它們也會

對健康構(gòu)成威脅。因此，在處理放射性礦物時，采取適當(dāng)?shù)陌踩胧┓浅Ｖ匾?/p>

放射性同位素的舉例：Co-60 (Gamma), Sr-90 Beta), Cs-137 (Beta, Gamma)。

鐳:在過去，鐳被用作夜光表表盤、儀器儀表和出口標(biāo)志的輻射發(fā)光材料

釷:很有可能一些舊的煤氣燈罩或焊條仍含有氚，但在處理任何潛在危險材料時，小心使用并遵循適當(dāng)?shù)陌踩绦蚝苤匾?。然而，近年來，更安全的非放射性材料被開發(fā)出來，并在大多數(shù)應(yīng)用中取代了釷。

古董店也經(jīng)常有含有放射性輻射源的物體和設(shè)備。

審核編輯 黃宇