1.α射線
放射性核素發(fā)生衰變時(shí)放出α粒子,產(chǎn)生α射線.α粒子是一個(gè)高速運(yùn)動(dòng)的氦原子核.對(duì)于天然放射系列的核素放出α粒子的能量一般在4～8兆電子伏范圍,初速度大約1—2×108厘米/秒.
α粒子帶兩個(gè)單位正電荷,質(zhì)量數(shù)為4,與電子相比它的質(zhì)量是較重的,所以稱它為重帶電粒子.α粒子進(jìn)入物質(zhì)主要與核外電子發(fā)生作用,使原子產(chǎn)生電離和激發(fā).
α粒子與核外電子作用,使電子獲得一部分能量,脫離了原來軌道而成為自由電子,使一個(gè)原子生成一個(gè)正離子和一個(gè)電子,這就是α粒子對(duì)物質(zhì)的電離作用.
若α粒子能量不足使核外電子脫離軌道,只能使它從較低能量軌道躍遷到較高軌道,這時(shí)整個(gè)原子處于較高能量狀態(tài),這就是α粒子對(duì)物質(zhì)的激發(fā)作用.
α粒子在與物質(zhì)相互作用中,能量不斷損失,最后因能量耗盡而停下來.α粒子在物質(zhì)中的射程長(zhǎng)短既與物質(zhì)有關(guān),也與α粒子能量大小有關(guān).在通常情況下,一般能量的α射線都能被人體的皮膚所阻擋,而不會(huì)進(jìn)入人體.因此,α射線外照射對(duì)人體的損害是可以不考慮的.
2.β射線
β粒子實(shí)際上是高速運(yùn)動(dòng)的電子,帶一個(gè)單位負(fù)電荷,質(zhì)量很小,為α粒子的1/7360.β粒子通過物質(zhì)會(huì)與物質(zhì)發(fā)生電離、激發(fā)、散射和韌致輻射三種作用.
天然放射系列的核素放出的β粒子的能量從0～4兆電子伏.但鑒于β粒子的性質(zhì),一般情況β射線的穿透能力比α射線大約大100倍左右.
3.γ射線
γ射線是一種波長(zhǎng)極短的電磁輻射,具有波粒兩重性.天然放射性核素系列輻射的γ射線能量一般自幾十個(gè)電子伏至幾個(gè)兆電子伏.
當(dāng)γ射線與物質(zhì)相互發(fā)生作用時(shí),會(huì)發(fā)生光電吸收、康普頓——吳有訓(xùn)散射及形成電子對(duì)作用等三種形式.
γ射線的穿透能力很強(qiáng),對(duì)人體會(huì)造成極大危害.如54Mn的γ射線能量為0.83483兆電子伏,經(jīng)過7.5厘米厚的鉛,γ射線強(qiáng)度還剩0.1%.因此,在γ能譜測(cè)定時(shí),探頭及樣品需放在10厘米厚的鉛室中,以最大限度地減少自然本底對(duì)測(cè)定結(jié)果的干擾.在天然放射性核素的γ射線能量范圍內(nèi),γ射線的吸收飽和層（物體將γ射線強(qiáng)度吸收掉99.9%以上的單位面積質(zhì)量）一般在80～140g/cm2范圍