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放射性的本质其实就是中子,质子,电子的爱恨情仇!!!
时间:2024-02-01 11:47:49 点击次数:55




核废物桶.jpg


放射性的本质其实就是中子,质子,电子的爱恨情仇!!!

放射性的本质其实就是中子,质子,电子的爱恨情仇!!!

核辐射,放射性对于咱们老百姓来说,一直是比较神秘和恐惧的,包括各式各样的新闻,核电站事故,朝鲜核爆,脏弹,日本排放核污水等等。

搞得大家人心惶惶,这些所谓的核辐射,放射性物质到底是什么,到底是什么原因导致了放射性的存在。

可能大家也在其他地方看过一些科普文章,包括核辐射的来源啊,核辐射的类型啊,核辐射对人的伤害等等,都是比较零散或者专业术语比较多,最主要是还是大家没有找到一个最通俗易懂的解释,即使外行地人也能瞬间明白,而且经久不忘。

今天咱们就来抽丝剥茧,看看放射性核辐射的本质到底是什么引起的,标题中的中子,质子,电子的爱恨情仇到底是什么东东?

也许您大概了解过,核辐射的来源种类等等:

人体受到照射的辐射源有两大类,即天然辐射源和人工辐射源。

源的上述定义表明:天然源与人工源一样。

所有生物体无时无刻不受到自然界中始终存在核辐射的照射。在地球上生命体的形成和人类诞生及生活的整个历史的各个阶段中,每时每刻都受到宇宙射线和地球环境中原始存在的放射性物质发射出射线的照射,这种天然放射性是客观存在,通常称为天然本底照射。天然本底照射是迄今人类受到核辐射照射的最主要来源。




元素周期表.png


另外,近半个世纪以来,因医疗照射及核能核技术的开发与应用,核动力生产、核试验等,产生了不少新的放射性物质和辐射照射。这类辐射照射称为人工辐射源照射。

就算您大概了解到核辐射的具体来源,我估计还是没能打消您的疑惑,这个放射性到底怎么产生的,那咱们就用初高中的知识来解释一下,首先我们先看元素周期表:

我们都知道世间万物都是由上述元素组成的,比如我们喝的水H2O,2个H原子和1个氧原子组成。




原子结构.png



也就是说组成我们世界和身体最基本的单位是原子,当然原子不是最小的单位,原子内部还有质子,中子和电子组成。

我们看到元素周期表的位置就是原子当中质子的个数,所以有几个质子就排在元素周期表的第几位。

氢元素只有1个质子,氧元素只有8个质子。

所以这个地方就能得出结论,元素其实就是质子的个数,理论上改变质子的个数就能改变元素种类。

弄懂这个知识点,到这个地方你难道没有兴奋起来吗?你没有想到一个词吗?

哈哈!!!我来提示一下点石成金!!!

这个神话传说理论上是可行的,汞元素(也就是水银)有80个质子,这玩意的价值跟金子没法同日而语吧,如果能让汞元素减少一个质子,那就瞬间变成金子了(金元素79个质子)。或者石头金属元素最多的是铝和硅,这哥两质子数目13和14,如果我们能把他们的质子数量都增加到80,那么石头瞬间也会变成金子了。

但是这仅仅是理论上的,随便改变质子的数量那是办不到的,需要付出很大代价而且不能完成可控,用这个方法即使制造出金子,那也不是1g几百元,可能1g需要几十万,百万,千万甚至更贵,那是不切实际的。

好了质子我们讲明白了,我们看看中子有啥用。放射性到底跟质子和中子有啥关系?

首先质子是带正电的,这个要明确,我们初中物理就该学过了,电荷是同性相斥,异性相吸,这个跟人的感情是一样的吧。除了H元素只有一个质子,其他元素都是很多质子,这个时候如果全是质子,那他们没法待在一起的,肯定会排斥到天荒地老,这个时候中子就来了,中子是不带电的,中子的作用说白了就是为了平衡众多质子相互排斥的库仑力的,让元素处于稳定状态,我们称之为稳定性核素。

质子和中子就像男女恋爱,数量配对很重要,如果稳定的核素中的质子多了或者少了,亦或者中子多了或者少了,那就会变成不稳定的放射性核素。

我们来看一个实际的例子:

第一号H元素,有三个同位素(质子数相同,中子数不用)。

1H只有一个质子,单身汉无忧无虑挺好的,没问题稳定的很,一人吃饱全家不饿,赚多赚少都是自己花,也许35元,一瓶二锅头,半斤猪头肉,一盘油炸花生米就能快乐一整晚。

2H一个质子一个中子,那也不错,小年轻谈个恋爱很不错是吧,看个电影,吃个饭多美好,稳定的很。

3H问题来了一个质子两个中子,特么的来了个第三者,你说还能稳定吗?那就是人脑打出狗脑来了!!!

3H就是放射性的氢元素,那就天天打架,直到质子和中子数量稳定下来为止,打架过程会有各种拳脚武器(这些就是发出的各种射线了)。

所以放射性的一个核心本质就是,质子中子数量不协调,就好像男女比例不协调,剩男剩女过多都会引起不安定的因素。

我们再来看看原子中核外还有一堆电子围绕呢,电子跟放射性有什么联系呢?




H元素核外电子的能级图.png


电子绕核远动本身是有能量,但是这个能量是负值,因为电子带负电,原子核中的质子带正电,电子是被迫绕核运动,提供了电中和的作用。电子和质子数量是相同的。

这个图呢就是H元素核外电子的能级图,H原子只有一个质子和一个电子,n=1时候,电子在本该属于自己的轨道安稳的运动,这时候电子能量-13.6eV。

如果外来能量,把这个电子打到其他能级上去,比如打到n=2上,这时候H元素也是不稳定的,n=2能量是-3.4eV,n=1和n=2有个能级差10.2eV。所以这个电子要回到自己n=1的轨道上,放出10.2eV的能量,这就是放射性的另一个原因。

综上所述:质子和中子的数量匹配程度就是放射性的原因之一,其次就是核外电子就应该待在自己的位置上,如果电子出现了不该出现的位置也会产生放射性。

所以这时候标题提到的,放射性就是质子,中子,电子的爱恨情仇大家都明白什么意思了吧。

简言之:不管是质子中子劈了腿,还是电子出了轨!都会产生放射性。

公司贴图151.jpg



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