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精彩詞條輻射
補(bǔ)充:0 瀏覽:36052 發(fā)布時(shí)間:2012-12-20
輻射指的是能量以電磁波或粒子(如阿爾法粒子、貝塔粒子等)的形式向外擴(kuò)散。自然界中的一切物體,只要溫度在絕對(duì)溫度零度以上,都以電磁波和粒子的形式時(shí)刻不停地向外傳送熱量,這種傳送能量的方式被稱為輻射。輻射之能量從輻射源向外所有方向直線放射。物體通過輻射所放出的能量,稱為輻射能。輻射按倫琴/小時(shí)(R)計(jì)算。輻射有一個(gè)重要特點(diǎn),就是它是“對(duì)等的”。不論物體(氣體)溫度高低都向外輻射,甲物體可以向乙物體輻射,同時(shí)乙也可向甲輻射。一般普遍將這個(gè)名詞用在電離輻射。輻射本身是中性詞,但某些物質(zhì)的輻射可能會(huì)帶來危害。
基本解釋 [Radiation] 以波或粒子的形式發(fā)射輻射能的過程——亦稱“放射” 詳細(xì)解釋 1. 從中心向各個(gè)方向沿著直線伸展出去,形狀像車輻。 胡適 《序》:“我以為動(dòng)植物且本無感覺,皆止有其質(zhì)力交推,有其輻射反應(yīng),如是而已。” 徐遲 《在高爐上》:“在他兩眼的周圍輻射出來的幾條皺紋更是深刻,這是以前在舊社會(huì)中的痛苦生活在他臉上留下的痕跡。” 王汶石 《通紅的煤》:“它又是 陜北 的交通樞紐,許多條新修的公路,有沙石路面,也有黑色路面,以它為中心,向四面八方輻射開去。” 2. 熱的傳播方式的一種,從熱源沿直線向四周發(fā)射出去。光線、無線電波等電磁波的傳播也叫輻射。 簡(jiǎn)介 輻射指的是能量以波或是次原子粒子移動(dòng)的型態(tài)傳送。輻射之能量從輻射源向外所有方向直線放射。一般可依其能量的高低及電離物質(zhì)的能力分類為電離輻射或非電離輻射。一般普遍將這個(gè)名詞用在電離輻射。電離輻射具有足夠的能量可以將原子或分子電離化,非電離輻射則否。輻射活性物質(zhì)是指可放射出電離輻射之物質(zhì)。電離輻射主要有三種:α、β及γ輻射(或稱射線)。 輻射以電磁波和粒子(如阿爾法粒子、貝塔粒子等)的形式向外放散。無線電波和光波都是電磁波。它們的傳播速度很快,在真空中的傳播速度與光波(3×10^8米/秒)相同,在空氣中稍慢一些。 太陽輻射波長主要為0.15-4微米,其中最大輻射波長平均為0.5微米;地面和大氣輻射波長主要為3-120微米,其中最大輻射波長平均為10微米。習(xí)慣上稱前者為短波輻射,后者為長波輻射。 分類 電離輻射 擁有足夠高能量的輻射可以把原子電離。一般而言,電離是指電子被電離輻射從電子殼層中擊出,使原子帶正電。由于細(xì)胞由原子組成,電離作用可以引致癌癥。一個(gè)細(xì)胞大約由數(shù)萬億個(gè)原子組成。電離輻射引致癌癥的幾率取決于輻射劑量率及接受輻射生物之感應(yīng)性。α、β、γ輻射及中子輻射均可以加速至足夠高能量電離原子。 非電離輻射 非電離輻射之能量較電離輻射弱。非電離輻射不會(huì)電離物質(zhì),而會(huì)改變分子或原子之旋轉(zhuǎn),振動(dòng)或價(jià)層電子軌態(tài)。非電離輻射對(duì)生物活組織的影響近年才開始被研究。不同的非電離輻射可產(chǎn)生不同之生物學(xué)作用。 列舉 太陽輻射 太陽向宇宙空間發(fā)射的電磁波和粒子流。地球所接受到的太陽輻射能量僅為太陽向宇宙空間放射的總輻射能量的二十億分之一,但卻是地球大氣運(yùn)動(dòng)的主要能量源泉。到達(dá)地球大氣上界的太陽輻射能量稱為天文太陽輻射量。在地球位于日地平均距離處時(shí),地球大氣上界垂直于太陽光線的單位面積在單位時(shí)間內(nèi)所受到的太陽輻射的全譜總能量,稱為太陽常數(shù)。太陽常數(shù)的常用單位為瓦/米2。因觀測(cè)方法和技術(shù)不同,得到的太陽常數(shù)值不同。世界氣象組織(WMO)1981年公布的太陽常數(shù)值是1368瓦/米2。地球大氣上界的太陽輻射光譜的99%以上在波長 0.15~4.0微米之間。大約50%的太陽輻射能量在可見光譜區(qū)(波長0.4~0.76微米),7%在紫外光譜區(qū)(波長0.76微米),最大能量在波長0.475微米處。由于太陽輻射波長較地面和大氣輻射波長(約3~120微米)小得多,所以通常又稱太陽輻射為短波輻射,稱地面和大氣輻射為長波輻射。太陽活動(dòng)和日地距離的變化等會(huì)引起地球大氣上界太陽輻射能量的變化太陽輻射通過大氣,一部分到達(dá)地面,稱為直接太陽輻射;另一部分為大氣的分子、大氣中的微塵、水汽等吸收、散射和反射。被散射的太陽輻射一部分返回宇宙空間,另一部分到達(dá)地面,到達(dá)地面的這部分稱為散射太陽輻射。到達(dá)地面的散射太陽輻射和直接太陽輻射之和稱為總輻射。太陽輻射通過大氣后,其強(qiáng)度和光譜能量分布都發(fā)生變化。到達(dá)地面的太陽輻射能量比大氣上界小得多,在太陽光譜上能量分布在紫外光譜區(qū)幾乎絕跡,在可見光譜區(qū)減少至40%,而在紅外光譜區(qū)增至60%。 天文輻射的時(shí)空變化特點(diǎn)是:①全年以赤道獲得的輻射最多,極地最少。這種熱量不均勻分布,必然導(dǎo)致地表各緯度的氣溫產(chǎn)生差異,在地球表面出現(xiàn)熱帶、溫帶和寒帶氣候;②天文輻射夏大冬小,它導(dǎo)致夏季溫高冬季溫低。大氣對(duì)太陽輻射的削弱作用包括大氣對(duì)太陽輻射的吸收、散射和反射。太陽輻射經(jīng)過整層大氣時(shí),0.29μm以下的紫外線幾乎全部被吸收,在可見光區(qū)大氣吸收很少。在紅外區(qū)有很強(qiáng)的吸收帶。大氣中吸收太陽輻射的物質(zhì)主要有氧、臭氧、水汽和液態(tài)水,其次有二氧化碳、甲烷、一氧化二氮和塵埃等。云層能強(qiáng)烈吸收和散射太陽輻射,同時(shí)還強(qiáng)烈吸收地面反射的太陽輻射。云的平均反射率為0.50~0.55。經(jīng)過大氣削弱之后到達(dá)地面的太陽直接輻射和散射輻射之和稱為太陽總輻射。就全球平均而言,太陽總輻射只占到達(dá)大氣上界太陽輻射的45%?傒椛淞侩S緯度升高而減小,隨高度升高而增大。一天內(nèi)中午前后最大,夜間為0;一年內(nèi)夏大冬小。 電磁輻射 電磁波(又稱電磁輻射)是由同相振蕩且互相垂直的電場(chǎng)與磁場(chǎng)在空間中以波的形式移動(dòng),其傳播方向垂直于電場(chǎng)與磁場(chǎng)構(gòu)成的平面,有效的傳遞能量和動(dòng)量。電磁輻射可以按照頻率分類,從低頻率到高頻率,包括無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和伽馬射線等等。人眼可接收到的電磁輻射,波長大約在380至780納米之間,稱為可見光。只要是本身溫度大于絕對(duì)零度的物體,都可以發(fā)射電磁輻射,而世界上并不存在溫度等于或低于絕對(duì)零度的物體。因此,人們周邊所有的物體時(shí)刻都在進(jìn)行電磁輻射。盡管如此,只有處于可見光頻域以內(nèi)的電磁波,才是可以被人們看到的。電磁波不需要依靠介質(zhì)傳播,各種電磁波在真空中速率固定,速度為光速。 1.常見的電磁輻射源 :一般來說,雷達(dá)系統(tǒng)、電視、手機(jī)和廣播發(fā)射系統(tǒng)、射頻感應(yīng)及介質(zhì)加熱設(shè)備、射頻及微波醫(yī)療設(shè)備、各種電加工設(shè)備、通信發(fā)射臺(tái)站、衛(wèi)星地球通信站、大型電力發(fā)電站、輸變電設(shè)備、高壓及超高壓輸電線、地鐵列車及電氣火車以及大多數(shù)家用電器等都是可以產(chǎn)生各種形式、不同頻率、不同強(qiáng)度的電磁輻射源。 2.電磁輻射場(chǎng)區(qū)的劃分:電磁輻射場(chǎng)區(qū)一般分為遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)和近區(qū)場(chǎng)。 3.1.近區(qū)場(chǎng)及特點(diǎn):以場(chǎng)源為中心,在一個(gè)波長范圍內(nèi)的區(qū)域,通常稱為近區(qū)場(chǎng),也可稱為感應(yīng)場(chǎng)。近區(qū)場(chǎng)通常具有如下特點(diǎn):近區(qū)場(chǎng)內(nèi),電場(chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小沒有確定的比例關(guān)系。即:E¹377H。一般情況下,對(duì)于電壓高電流小的場(chǎng)源(如發(fā)射天線、饋線等),電場(chǎng)要比磁場(chǎng)強(qiáng)得多,對(duì)于電壓低電流大的場(chǎng)源(如某些感應(yīng)加熱設(shè)備的模具),磁場(chǎng)要比電場(chǎng)大得多。近區(qū)場(chǎng)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度比遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)大得多。從這個(gè)角度上說,電磁防護(hù)的重點(diǎn)應(yīng)該在近區(qū)場(chǎng)。近區(qū)場(chǎng) 的電磁場(chǎng)強(qiáng)度隨距離的變化比較快,在此空間內(nèi)的不均勻度較大。 3.2遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)及特點(diǎn)在以場(chǎng)源為中心,半徑為一個(gè)波長之外的空間范圍稱為遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng),也可稱為輻射場(chǎng)。遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)的主要特點(diǎn)如下:在遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)中,所有的電磁能量基本上均以電磁波形式輻射傳播,這種場(chǎng)輻射強(qiáng)度的衰減要比感應(yīng)場(chǎng)慢得多。 在遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度有如下關(guān)系:在國際單位制中,E=377H,電場(chǎng)與磁場(chǎng)的運(yùn)行方向互相垂直,并都垂直于電磁波的傳播方向。遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)為弱場(chǎng),其電磁場(chǎng)強(qiáng)度均較小。 3.3近區(qū)場(chǎng)與遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)劃分的意義:通常,對(duì)于一個(gè)固定的可以產(chǎn)生一定強(qiáng)度的電磁輻射源來說,近區(qū)場(chǎng)輻射的電磁場(chǎng)強(qiáng)度較大,所以,我們應(yīng)該格外注意對(duì)電磁輻射近區(qū)場(chǎng)的防護(hù)。另外,應(yīng)該有對(duì)近區(qū)場(chǎng)一個(gè)概念,對(duì)我們最經(jīng)常接觸的從短波段30MHz到微波段的3000MHz的頻段范圍,其波長范圍從10米到1米。 熱輻射 熱輻射,是一種物體用電磁輻射的形式把熱能向外散發(fā)的熱傳方式。它不依賴任何外界條件而進(jìn)行。它是熱的三種主要傳導(dǎo)方式之一。 任何物體在發(fā)出輻射能的同時(shí),也不斷吸收周圍物體發(fā)來的輻射能。一物體輻射出的能量與吸收的能量之差,就是它傳遞出去的凈能量。物體的輻射能力(即單位時(shí)間內(nèi)單位表面向外輻射的能量),隨溫度的升高增加很快。 輻射能被物體吸收時(shí)發(fā)生熱的效應(yīng),物體吸收的輻射能不同,所產(chǎn)生的溫度也不同。因此,輻射是能量轉(zhuǎn)換為熱量的重要方式。輻射傳熱(radiant heat transfer)指依靠電磁波輻射實(shí)現(xiàn)熱冷物體間熱量傳遞的過程,是一種非接觸式傳熱,在真空中也能進(jìn)行。物體發(fā)出的電磁波,理論上是在整個(gè)波譜范圍內(nèi)分布,但在工業(yè)上所遇到的溫度范圍內(nèi),有實(shí)際意義的是波長位于0.38~1000μm之間的熱輻射,而且大部分位于紅外線(又稱熱射線)區(qū)段中0.76~20μm的范圍內(nèi)。所謂紅外線加熱,就是利用這一區(qū)段的熱輻射。研究熱輻射規(guī)律,對(duì)于爐內(nèi)傳熱的合理設(shè)計(jì)十分重要,對(duì)于高溫爐操作工的勞動(dòng)保護(hù)也有積極意義。當(dāng)某系統(tǒng)需要保溫時(shí),即使此系統(tǒng)的溫度不高,輻射傳熱的影響也不能忽視。如保溫瓶膽鍍銀,就是為了減少由輻射傳熱造成的熱損失。 一般說來,當(dāng)一物體受到其他物體投來的輻射(能量為Q)時(shí),其中被吸收轉(zhuǎn)為熱能的部分為QA,被反射的部分為QR,透過物體的部分為QD,顯然這些部分與總能量之間有下式所示的關(guān)系: QA+QR+QD=Q如果把A=QA/Q稱為吸收率,R=QR/Q稱為反射率,D=QD/Q稱為穿透率, 則有: A+R+D=1若物體的A=1,R=D=0,即到達(dá)該物體表面的熱輻射的能量完全被吸收,此物體稱為絕對(duì)黑體,簡(jiǎn)稱黑體。 若R=1,A=D=0,即到達(dá)該物體表面的熱輻射的能量全部被反射; 當(dāng)這種反射是規(guī)則的,此物體稱為鏡體;如果是亂反射,則稱為絕對(duì)白體。 若D=1,A=R=0,即到達(dá)物體表面的熱輻射的能量全部透過物體,此物體稱為透熱體。 實(shí)際上沒有絕對(duì)黑體和絕對(duì)白體,僅有些物體接近絕對(duì)黑體或絕對(duì)白體。 例如:沒有光澤的黑漆表面接近于黑體,其吸收率為0.97~0.98;磨光的銅表面接近于白體,其反射率可達(dá)0.97。 影響固體表面的吸收和反射性質(zhì)的,主要是表面狀況和顏色,表面狀況的影響往往比顏色更大。固體和液體一般是不透熱的。熱輻射的能量穿過固體或液體的表面后只經(jīng)過很短的距離(一般小于1mm,穿過金屬表面后只經(jīng)過1μm),就被完全吸收。氣體對(duì)熱輻射能幾乎沒有反射能力,在一般溫度下的單原子和對(duì)稱雙原子氣體(如 Ar、He、H2.N2.O2等),可視為透熱體,多原子氣體(如CO2、H2O、SO2、NH3、CH4等)在特定波長范圍內(nèi)具有相當(dāng)大的吸收能力。 相關(guān)辨析 電磁輻射和電磁輻射污染區(qū)別 電磁輻射和電磁輻射污染是兩個(gè)概念,任何帶電體都有電磁輻射,當(dāng)電磁輻射強(qiáng)度超過國家標(biāo)準(zhǔn),就會(huì)產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng),引起人體的不同病變和危害,這部分超過標(biāo)準(zhǔn)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度的輻射叫電磁輻射污染。 手機(jī)基站輻射對(duì)人身體影響 在市區(qū)內(nèi)的許多居民樓上都安裝有手機(jī)基站。部分市民擔(dān)心這樣的裝置所產(chǎn)生的電磁輻射是否會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害。其實(shí),這個(gè)問題,大家沒必要擔(dān)心。手機(jī)輻射與手機(jī)基站輻射的不同。一般一部手機(jī)的電磁輻射值在0.03-0.7之間,而一個(gè)手機(jī)基站的輻射值在10微瓦。一個(gè)手機(jī)基站所產(chǎn)生的輻射值比一部手機(jī)的值高不出多少。另外,電磁輻射是距離越近、受輻射時(shí)間越長,所受到的傷害越深。而我們一般的居民家樓屋頂上安裝的手機(jī)基站離我們的距離為安全距離,所以這種影響還是比較小的。 其他補(bǔ)充 |
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