电子伏特等于多少开氏温度_百度知道
2个回答 - 提问时间: 2008年01月12日电子伏特等于多少开氏温度艾普斯龙等于kT分之一,可以推导出,一电子伏特约等于10000开,超高温一般都是在几百至几千电子伏特之间。附注:百度只能查常识,还是换一种搜索...實用上能使一般物質產生游離的
能量大概是10,000 eV或10 keV
什麼是輻射？
游離輻射與非游離輻射
在原子結構課程裡，我們曾提到原子裡的電子，都具 有不同的能量。不論這些能量如何大，一定是小於原子核 對這個電子的束縛能量（binding energy），否則這個電 子就會離開原子而跑掉了。但當原子裡的電子，自輻射獲 得的能量，大於原子核對它的束縛能量以後，電子就會離 開原子而射出，使原來呈中性原子，變成一帶正電（少掉 一個電子的原子本身）和一帶負電（射出的電子）的離子 對（ion pair），這種作用，就稱為游離（ionization） 。能造成游離作用的輻射稱為游離輻射 （ionizingradiation）。 假如電子自輻射所獲得的能量，不足以使電子離開原 子核的束縛，只能使電子在原位置振動，或離開原位置跳 到較高的能階上去，這種作用稱為激發（excitation）。 只能造成激發作用的輻射，稱為非游離輻射（non- ionizing radiation）。 由於物質構造的繁簡不同，使物質發生游離所需要的 輻射能量高低也不同。在實用上能使一般物質產生游離的 能量大概是10,000 eV或10 keV ，所以我們就以10 keV作 為游離輻射和非游離輻射的分界點。輻射能量高於10 keV 的即屬於游離輻射，低於這個數值的即屬於非游離輻射； 以後我們討論的以游離輻射為主。游離輻射的是意圖如圖 1所示。游離輻射之產生
（一）游離輻射之發現
十九世紀末夜，歐洲科學家們都很熱烈的從事陰極射 線的研究。其中有一位德國的科學家侖琴（Roentgen）， 在1895年11月8日發現一種具有相當穿透能力的射限，因為 當時對它的性質還不瞭解，所以就稱之為Ｘ射線（x-ray） 。這個名字一直沿用到現在。 Ｘ射線發現以後，引起各國科學家對它研究的興趣， 1896年初，在英國、法國和義大利差不多同時而且各自的 發現：當Ｘ射線通過空氣或氣體的時候，能夠使本來不導 電的氣體變為導電。也就是說Ｘ射線能使空氣或氣體產生 游離現象。所以說Ｘ射線是人類首先發現的人工產生的游 離輻射。 至於首先發現自然界也有游離輻射存在的是法國的科 學家貝克勒爾（Becquerel ）。他在1896年多次觀察鈾鹽 晶體，發現也能放出類似Ｘ射線一樣具有穿透能力的射線 。居里夫人（Marie Curie ）並在1898年稱這種自然界產 生的放射線現象為放射性（radioactivty）。（二）游離輻射之產生
不論自然發生或用人為的方法都可以產生游離輻射， 其主要產生方式可分為原子核蛻變，電磁場作用，以及核 分裂與核熔合，茲分述如下：1.原子核的蛻變
前面我們曾經說過，每一種元素的原子核裡，都有一 定數目的質子和中子存在，這些核子也具有一定的能量。 假如原子核裡的質子或中子的數目，超過使該原子核能穩 定存在情況，或者是部份核子所處的能階，高於使原子核 穩定存在的能階時，就破壞了原子核的穩定性，原子核就 會產生蛻變或衰變（decay ），形成放射性核種，排多餘 的粒子或多餘的能量，使原子核恢復到穩定狀態。這些從 原子核裡被排出的粒子或能量，與物質發生作用時，常常 能使物質游離，所以這些粒子或能量，都屬於游離輻射。 自然界有些原子如鐳、鈾等會產生自發性的衰變，這就是 天然輻射的來源。至於人造輻射物質則種類繁多，如鈷-60 、銥-162等。（1）衰變律
研究物質放射性的科學家們，發現放射性物質，會隨 著時間而逐漸減少，如圖2 所示，有的核種減少得很快， 有的核種減少的很慢。同時又發現這種隨時間而減少數量 的變化，是不受外界任何力量影響的。 早在1902年，英國的拉塞福和他的學生蘇底（Soddy） ，就發現核種放射性衰變的原則：知道任何核種，在單位 時間裡所減少的數量和原有原子的數量成正比。到1905年 的國科學家西瓦德勒（E. won Schweidler ），從統計的 觀點，推斷出放射物質的衰變率（low of decay）是： 式中N及N（t）為在時間t時的原子數。 N0為最初原子數，其時t=0。 t為時間。 λ為衰變常數（因次為s-1） 上述衰變常數會隨不同的核種而有不同的數值。 物質的衰變常數愈大，愈容易消失。2.電磁場作用：
利用電磁場作用產生輻射，可分為Ｘ光及粒子加速器 兩大類，茲分述如下：（1）Ｘ光
因產生的方式不同Ｘ光可分為制動輻射和特性輻射兩 種： 甲、制動輻射 根據電磁學的理論，假如帶電的粒子，因加速度的改 變而使它的能量便小時，這多餘的能量，就會以電磁波的 形式發射出來。侖琴利用克魯克放電管（Crookes tube） 發現的Ｘ光，就是從放電管放出來陰極射線（現在知道是 高速的電子流）衝擊到管壁以後，因速度變小能量便低而 放出來的輻射。 圖6是我們現在所用的Ｘ光管，它必定有一個陰極（ cathode ）用來產生電子，又利用高壓電場的作用，使電 子加速，讓電子能以很高的能量向「靶」（target）撞去 ，受到靶阻擋而減速時，就是放能量，於是產生了Ｘ光。 這種Ｘ光，由是制止電子運動而產生的，所以稱做制動輻 射（bremsstrahlung），如圖7所示。 運動中的電子，受靶的阻擋而釋放能量時，有的電子 ，一次就把所帶的能量全部放盡，有的電子需要反覆多次 撞擊才把能量放完。因此在所產生的Ｘ光中，也含有各種 不同的波長。一次就把能量全部放出的電子，所釋放的能 量最大，由此產生的Ｘ光，波長也最短。如果電子釋放的 能量較少，則所產生的Ｘ光，波長也較長。電子撞擊靶釋 放的能量，有各種大小不同的數值，以致所產生的Ｘ光， 也有各種不同的波長，我們稱這種含有各種不同波長的Ｘ 光譜為連續光譜。圖8 就是連續Ｘ光譜的曲線。當管電壓 逐漸升高時，Ｘ光的能量也逐漸升高，與最高能量相當的 最短波長的Ｘ光，其波長也逐漸便短，輸出的總Ｘ光數量 也逐漸增多。游離輻射之型態與性質
（一）游離輻射之型態
不論是天然發生或由人工產生的游離輻射，只是有兩 種型態，那就是粒子型和電磁波型。 粒子型的游離輻射和物質作用時，在普通情況下，僅 由粒子所具有的動能及電位能，使受作用的物質游離或產 生制動輻射。但是粒子本身，有時也會被受作用物質的原 子核所吸收而產生核反應。 至於電磁波型的輻射，純粹是一種能量。與物質作用 時，能全部或分次被物質所吸收，產生游離或激發等變化 ，最後多半轉變為熱量而擴散於空間。高能量電磁輻射（ 6.5MeV以上），也能被作用的原子核吸收而發生原子蛻變 。（二）游離輻射之性質
1.粒子型游離輻射
粒子型游離輻射，除了天然或人為方法產生的α、β 之外，還有由人工產生的中子（n）、正電子（e+ ）、質 子（p）、氘核（D）、氚核（T ），以及其它帶電或不帶 電質子和反跳原子等等。下面我們來談談一些常見粒子型 游離輻射的性質。 （1）α粒子 α粒子是人類發現和使用最早的粒子型游離輻射，根 據居里夫人輻射性質鑑定圖，我們知道它帶正電，經過進 一步研究，知道α粒子就是氦元素的原子核（He2+）。 由於α粒子帶兩個單位的正電荷，質量又較大（4u） ，在物質裡面時，容易受物質本身的電場牽制，游離力量 很強，能量的消失也很快，所以我們常說α粒子對物質穿 透的能力很差，幾乎一張紙就可以擋住所有的α粒子。 （2）β粒子 根據輻射性質鑑定圖，我們知道它帶負電，而且運動 速度很快，質量很輕。進一步研究知道β粒子就是電子， 不過是由於原子蛻變產生，而且帶有較高的能量，運動的 速度較快而已。 由於β粒子帶電較少，質量又輕，運動速度很快，在 與物質作用時，較易穿透，使物質產生游離的能力，則較 α粒子稍差。 （3）中子 天然放射性物質，產生中子的情形極少，在人工放射 或者原子核分裂裡，就常有中子產生。前面我們已經說過 ，中子的質量與質子相若，而且不帶電荷，進入物質後， 不受物質店場的作用，很容易進入原子結構，所以說中子 得穿透力很強。中子直接使物質產生游離的能力很低，全 靠中子與物質發生作用，產生帶電粒子以後，才能產生多 量的游離作用。因此我們常把中子歸屬於間接游離粒子 （indirectly ionizing particles）。 由於中子能進入原子核內部，常因此改變了原子核的 能階狀態，使原子核發生蛻變，或使原子核分裂。有些原 子在分裂的時候又產生新的中子，再使其他的原子分裂， 造成了所謂鏈反應（chain reaction），使在極短的時間 裡，產生了極大的能量，這就是核武器作用的原理。假如 我們能控制中子產生的速度，就可以控制核反應的速度， 使大量能量不要集中在一個非常短的時間裡釋放，這就是 核反應器的原理。自由中子能存在的時間平均只有十幾分 鐘，然後就分裂為質子、電子及反微中子。 （4）質子 質子是氫元素的原子核，帶一單位的正電荷，也具有 約1u的質量。在自然界裡，除了宇宙射線有大量的質子以 外，其他自然發生的原子蛻變裡，很少質子產生。我們常 用人工方法，或對氫原子施以電子剝離技術而獲得質子。 質子是直接游離輻射，與物質原子核接近以後，也能 促進原子核產生反應。其他得粒子型游離輻射，直接使用 的情形較少，我們就不再一一介紹了。2.電磁波型游離輻射
前面已經提過，電磁波輻射純粹是一種能量。在游離 輻射範圍內，只有γ射線和Ｘ射線是電磁波型。 Ｘ射線和γ射線具有完全相同的性質。最初我們是以 能量高低來加以區分；稱能量高的為γ射線，能量低的為 Ｘ射線。現在我們則以射線來源作為區分標準，也就是所 有來自原子核內的電磁波型游離輻射，稱為γ射線；所有 來自原子核以外的電磁波型游離輻射，稱為Ｘ射線。輻射防護：
體外暴露之防護原則
（一）時間：
盡量縮短暴露時間：如久留於輻射場中，則所受照射 必多，從事輻射工作者，應事先明瞭工作要領，熟記工作 步驟，並熟練工作技巧，必要時得在非放射性的類似狀況 下演習，務其使用最短時間，以順利圓滿完成工作，或集 多人少暴露以代替一人大量暴露。（二）距離：
盡量遠離輻射：輻射場之強度，隨與輻射源之距離之 增加而急遽降低。γ及中子均有反平方比之關係，及距離 加倍則強度將減弱四倍。β則減弱更甚。至於α或將會完 全消失矣。故工作時應注意盡可能遠離輻射源，多靠近一 寸說不定就平白地接受了甚多不必要的照射。尤其於操持 射源時，更應注意盡量使用長柄工具，需知即令射源極為 微弱，如與之直接接觸，則距離為零，理論上其強度亦將 趨於無窮大矣。（三）衰變：
等候射源強度衰減：當放射性物質不斷地放射出輻射 時，該物質之數量即越變越少：則其所放射之輻射強度也 就越來越弱，是為衰變（或稱蛻變，即變另一種東西的意 思）。蛻變至原來數量的一半所需之時間，稱為半衰期， 為各物質所特有的性質，不容更改。吾人所知除了靜候放 射性物質以其固有的半化期自然衰變外，目前上無任何方 法，可用人工改變輻射的強度。半衰期短的放射性物質， 其所放射的輻射強度就變弱的很快。輻射工作如無時間性 ，不必限時趕工完成，就應等候其輻射強度自然減弱後再 作，以免接受許多不必要的照射。（等候一個半化其的時 間，所受的照射即可減半）。（四）屏蔽：
用屏蔽物質把輻射擋住：如勢必接近半化期在數天以 上的輻射源，作較長時間的工作時，應在射源與工作者之 間加設屏蔽物質，以減少暴露。至於屏蔽物質之選取，除 考慮經濟、重量、佔用空間及構造強度等因素外，更應注 意所屏蔽之輻射的種類。α不足構成體外危害，毋需屏蔽 。β宜用較輕物質，因為可能連帶產生制動輻射。γ宜用 鉛等較重物質，尚需注意其康氏散射效應。中子之屏蔽， 以含氫多支物質（水、塑膠、石蠟等）最宜，石墨（碳） 亦為常用者，水泥亦為中子之優良屏蔽，且堅固、便宜， 可作成各種形狀或大小，亦可有效屏蔽中子所附帶產生的 γ射線。至於各種屏蔽之厚度，除取決於該屏蔽物質之密 度外，上與所屏蔽輻射之能量有關。將輻射強度減弱一半 所需之厚度，稱為半值厚度，常用屏蔽物質之半值厚度， 均可在有關手冊之圖表中查得，使用一個半值厚度，可將 輻射強度減弱一半，如用三個半值厚度，則將減弱為八分 之一。體內暴露之防護
（一）放射性物質侵入體內之途徑及其防護法：
1.途徑 （1）吃入：俗云病從口入，如手或食物上，飲料內沾 有放射性物質，即可能將其吃入體內。 （2）吸入：空氣中如污染有放射性物質之塵粒、氣體 、蒸汽或煙霧，即會吸入體內。 （3）經由外傷傷口侵入：如帶有外傷，尚處理鬆散放 射性物質，或工作於空氣污 染區域內，或於平時工作中 不小心被附有放射性物質之 工具或物料刮傷，則放射性 物質即經由傷口侵入人體， 其不溶性，尚祇聚集於局部 ，但可溶性者，則即由血液 帶往全身，可能迅速被吸收 。 （4）經由無外傷之皮膚吸收：皮膚有孔，兼有呼吸及 排泄作用，某些放射性 物質（如氚、碘等）可 經由毛孔侵入人體。 2.防護法： 避免在可能有鬆散放射性物質污染之區域內飲食吸煙 ，並於工作後及飯前洗手，即可防止吃入，如有外傷，不 在污染區工作，並不從事涉有鬆散放射性物質之工作，平 日工作時必戴手套，即可防止經由傷口侵入。至於防止吸 入及經由完整皮膚吸收，則需於適當時機戴面具與穿塑膠 衣。
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