编者按：自然界中大多物体，包括人类，都可能会发出辐射。人们重视健康是一件好事，但是别怕，目前人们对于辐射的概念和类型仍存在一定误区。辐射分为电离辐射和非电离辐射，其实生活中辐射都是无害的非电离辐射，所以没必要谈“辐”色变。本文将带大家认识电离辐射的4种类型，文章来自翻译。

大多数人认为辐射是一件坏事，但事实并非总是如此。事实上，辐射是很正常的现象。现在，我们只说辐射是指物体产生能量。当一种物质具有放射性时，它会以粒子或电磁波的形式释放能量。粒子通常是电子或原子之类的东西，这些波可以在电磁波谱的任何区域。因为Wi-Fi会产生电磁波，从技术上讲，无线路由器就是一个辐射源。另外，天花板上的灯泡也是。实际上，由于你身体散热，所以你也是红外光谱中的辐射源。

然而，大多数人并不这样认为辐。通常所说的“辐射”实际上是一种特殊的类型：电离辐射。当一个物体产生电离辐射时，它会释放出足够的能量，当它与其他物质相互作用时，就有可能从原子中释放出一个电子。然后，这个电子可以自由地与其他原子相互作用，或者只是游离到真空中。一旦它离开原来的原子，我们称之为电离。

电离辐射是偶然发现的。在数码智能手机出现之前，人们用胶片拍照时，摄影的基本原理是，当胶片暴露在光线下时，会产生化学反应，当胶片冲洗出来时，就会显示出一幅图像。1896年，法国物理学家亨利·贝克勒尔（Henri Becquerel）发现了放射性，他意识到铀盐会对仍在包装中的未曝光的摄影胶卷产生影响。不知何故，铀产生了一种类似于光的效果，但与光不同的是，它可以穿过包装纸。

事实证明，铀具有天然的放射性，这是一种电离辐射。铀在伽马光谱中产生电磁波。当伽马射线与胶片相互作用(从而使胶片曝光)时，它与可见光类似，但它与可见光的不同之处在于它可以穿过纸张。

在日常生活中，你可能不会直接使用铀。但在许多不同的应用中，你确实会遇到安全水平的电离辐射。例如，烟雾探测器使用放射源检测空气中的烟雾；放射源产生的带电粒子（大多数情况下是α粒子）会电离探测器内的空气，进而在空气中产生电流；如果微小的烟雾颗粒进入探测器，就会阻断电流。然后，探测器就会发出信号，发出刺耳的噪音，让你知道发生了火灾。

美国18%的电力来自核电站，而核电站显然会产生电离辐射。医学X射线图像会产生电离辐射。一些陶瓷盘子上涂有铀基涂料，也会产生辐射。从技术上讲，香蕉也具有放射性，因为香蕉中含有大量的钾。电离辐射甚至可能来自外太空，我们称之为宇宙射线。

对于你在日常生活中遇到的许多辐射源，辐射量很低，你完全不需要担心。但电离辐射也可能是危险的，因为这些自由电子与人体细胞和组织中的分子相互作用。增加一个额外的电子会破坏将分子连接在一起的化学键，这就是为什么与核武器和核电站熔毁有关的放射性物质会增加患癌症的风险。

目前有四种类型的电离辐射：α、β、γ和中子辐射。以下是每种类型的情况以及如何检测它们。

α粒子

1896年，没有人真正了解辐射。他们不知道辐射是一种粒子还是某种电磁波，就像光一样。因此，他们决定使用通用意义上的“射线”一词，比如光射线。这就是我们如何得到阿尔法射线或伽马射线等遗留术语的原因。

但是，阿尔法射线并不是波。它们实际上是带电粒子。α粒子由两个质子和两个中子组成，这意味着α粒子是一个没有电子的氦原子。是的，他们应该把它们叫做“氦粒子”，但没人知道这是怎么回事。

如何辨别它是α辐射，而不是其他类型的辐射呢？答案是，α粒子很容易被阻挡，哪怕它薄如一张纸。因此，如果你有一个产生α粒子的源，你可以用极少量的材料屏蔽探测器，就像屏蔽照相胶卷一样。

α粒子之所以如此容易被屏蔽，是因为它们非常重，从放射源射出时的速度通常相对较慢。此外，由于α粒子带有相当于两个质子的电荷，因此它与屏蔽纸的正原子核之间会产生很大的静电力。我们称之为2e电荷，其中e是电子或质子的基本电荷。不需要纸中有太多这样的原子，α粒子就会停止前进。

你知道还有什么能阻止α粒子吗？人类的皮肤。这就是为什么α辐射通常被认为是辐射类型中危害最小的。

β粒子

1899年，欧内斯特·卢瑟福(Ernest Rutherford)将辐射分为三种:α、β和γ。虽然α粒子很容易被阻挡，但β和γ粒子可以穿过一定数量的金属屏蔽，进一步穿透材料，因为它们的质量要小得多。事实上，粒子是电子，一种带负电荷的基本粒子。粒子的质量是粒子的7000多倍。这意味着非常低质量的粒子可以以非常高的速度发射，使它们能够穿透物体，包括人体。

γ射线

γ射线实际上是射线，而不是粒子。它们是第三类辐射，也是一种电磁波——就像可见光一样。

然而，你能用眼睛看到的光的波长在400到700纳米之间，而伽马射线的波长要小得多。一个典型的伽马射线的波长可能100皮米。(注：1皮米= 10-12米，相当于1米的一万亿分之一；1纳米=10-9米，相当于是1米的十亿分之一。)这意味着伽马辐射的波长可以比可见光的波长小1000倍左右。由于伽马射线的波长很短，频率很高，它可以与能量很高的物质相互作用。它们还能穿透大多数物质的深处，所以通常需要一大块铅来阻挡这种辐射。

中子辐射

还有第四种辐射，但它与前三种完全不同，中子辐射是从放射性核中射出的中子。

由于中子的净电荷为零，并且与质子相似，它们实际上并不与电子相互作用。相反，当一个中子与一个原子碰撞时，它要么将它分裂成两个新的原子和一大堆能量，可能会被吸收到原子核中。这将产生一种同位素，一种中子数不同的原子。当原子核不稳定时，它会发生放射性衰变并产生射线，正是这些次级相互作用产生了电离辐射。

因为中子不带电荷，所以它们可以很容易地穿过很多物质。这使得屏蔽变得相当困难。保护物体和人类免受中子辐射的关键是以某种方式减慢粒子的速度。当中子与含有氢的分子相互作用时，比如水或碳氢化合物，碰撞会减慢中子的速度。碰撞越多，中子变得越慢。最终，它将运行得非常缓慢，以至于不会产生问题。

辐射探测

我们可以用几种方法来检测所有这些类型的辐射。大多数人都熟悉的一种方法，主要是从电影中看到的，就是盖革计数器，也称为盖革·穆勒计数器。

这个装置的重要部分是盒子顶部的管子，管内插着一根导线，里面有氦气或氩气等气体。管子的外表面和中心导线之间存在较大的电位差，看起来就像下图所示：

 当α、β或者γ射线穿过管中的气体时，会电离原子并产生一个自由电子，这个电子就会被中心导线的正电压吸引。当电子向导线移动时，它的速度会增加，并与其他气体分子发生碰撞，从而产生更多的自由电子。这些新电子也加速向导线移动，并产生电子。我们称这种现象为“电子雪崩”，因为一个电子可以产生更多的电子。

一旦这些电子到达导线，它们就会产生电流，电流经过放大后被发送到音频输入端。经过放大的电子雪崩会发出你在盖革计数器上听到的“咔嗒”声。

译者：Araon_