各种射线,由于电离密度不同,生物效应是不同的,所引起的变异率也有差别。为了获得较高的有利突变,必须选择适当的射线,但由于射线来源、设备条件和安全等因素,目前较常用的是γ射线和x射线。
可见光,红外线,紫外线等,是由源自外层电子引起。伦琴射线由内层电子引起。γ射线是由原子核引起。
种类特性编辑
γ射线(伽马射线)
波长短于0.2埃的电磁波。由放射性同位素如60Co或137Cs产生。是一种高能电磁波,波长很短(0.001-0.0001nm),穿透力强,射程远,一次可照射很多材料,而且剂量比较均匀,危险性大,必须屏蔽(几个cm的铅板或几米厚的混凝土墙)。
γ射线是原子衰变裂解时放出的射线之一。此种电磁波波长很短,穿透力很强,又携带高能量,*造成生物体细胞内的DNA断裂进而引起细胞突变、造血功能缺失、癌症等疾病。
但是它可以杀死细胞,因此也可以作杀死癌细胞,以作医疗之用。
1900年由法国科学家P.V.维拉德(Paul Ulrich Villard)发现,将含镭的氯化钡通过阴极射线,从照片记录上看到辐射穿过0.2毫米的铅箔,拉塞福称这一贯穿力非常强的辐射为γ射线,是继α、β射线后发现的*三种原子核射线。
X射线
波长介于紫外线和γ射线间的电磁辐射。由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现,故又称伦琴射线。是由x光机产生的高能电磁波。波长比γ射线长,射程略近,穿透力不及γ射线。有危险,应屏蔽(几毫米铅板)。
α射线
也称为“甲种射线”。是放射性物质所放出的α粒子流。它可由多种放射性物质(如镭)发射出来。α粒子的动能可达几兆电子伏特。从α粒子在电场和磁场中偏转的方向,可知它们带有正电荷。由于α粒子的质量比电子大得多,通过物质时较易使其中的原子电离而损失能量,所以它能穿透物质的本领比β射线弱得多,*被薄层物质所阻挡,但是它有很强的电离作用。从α粒子的质量和电荷的测定,确定α粒子就是氦的原子核。
β射线
由放射性同位素(如32P、35S等)衰变时放出来带负电荷的粒子。在空气中射程短,穿透力弱。在生物体内的电离作用较γ射线、x射线强。β射线是高速运动的电子流0/-1e,贯穿能力很强,电离作用弱,本来物理世界里没有左右之分的,但β射线却有左右之分。在β衰变过程当中,放射性原子核通过发射电子和中微子转变为另一种核,产物中的电子就被称为β粒子。在正β衰变中,原子核内一个质子转变为一个中子,同时释放一个正电子,在“负β衰变”中,原子核内一个中子转变为一个质子,同时释放一个电子,即β粒子。 [1]
中子
不带电的粒子流。辐射源为核反应堆、加速器或中子发生器,在原子核受到外来粒子的轰击时产生核反应,从原子核里释放出来。中子按能量大小分为:快中子、慢中子和热中子。中子电离密度大,常常引起大的突变。 辐射育种中,应用较多的是热中子和快中子。
紫外光
或是称为紫外线,是一种穿透力很弱的非电离辐射。核酸吸收一定波长的紫外光能量后,呈激发态,使**化合物加强活动能力,从而引起变异。可用来处理微生物和植物的花粉粒。
激光
二十世纪六十年代发展起来的一种新光源。
激光也是一种电磁波。波长较长,能量较低。由于它方向性好,仅0.1°左右偏差,单位面积上亮度高,单色性好,能使生物细胞发生共振吸收,导致原子、分子能态激发或原子、分子离子化,从而引起生物体内部的变异。
携带式X、γ??辐射剂量率仪
这种仪器可由电池供电, 重量轻, 可携带测量,是口岸较常用的X 和??辐射测量仪器。该仪器包括一个或几个X 和??辐射探测器, 测量能量范围为50keV 到3M eV, 响应时间不**过8s; 通常设有报警功能, 可以作为监测仪使用; 测量辐射剂量率的灵敏度、准确度都比PRD 高很多, 其测量的剂量率值可以作为原始结果来判断被测物的放射性水平。有些仪器可以通过改换探头来测量??、 表面污染或中子辐射 [1] 。
携带式能谱仪
这种仪器外形和GSD基本一致, 区别是在GSD上加装了能谱的测量功能, 通常采用NaI( Tl) 闪烁体作为探头材料。NaI( Tl)材料的探测效率高, 可以做能量响应, 可测能谱, 但能量分辨率低, 所以RID可以在现场做大致的核素定性。
通道式X 和γ??辐射监测仪
通道式X 和??辐射计量率仪主要用来探测车辆、人员、行李和邮件的放射性, 有时也称为门式或固定式放射性监测系统。和携带式相比, 固定式X 和??辐射计量率仪一般采用塑料闪烁体做探测部件, 可以做得比较大, 所以探测灵敏度更高。探测能量范围应在50keV 到7MeV 之间, 至少应达到80keV ~ 1. 5M eV, 通常可设置报警预值以配合自动监测工作。有些配有中子探测器, 可对中子进行监测 [1] 。
中子检测仪
中子检测仪 [5] 是测量现场中子计数或剂量的便携式或佩带式仪器。由于中子不带电, 不能直接测量, 一般是通过中子和物质进行核反应或弹性碰撞来检测中子, 常用的检测器是充有3H e和BF3的气体正比计数管。由于中子辐射出现的情况很少, 所以中子检测仪一般并不单独购置, 而是作为其它仪器的附加功能来配置。
高纯锗γ??能谱仪
??能谱仪是通过测量分析??能谱来对被测物含的放射性核素和含量。通常所说的??能谱仪是指实验室内的大型谱仪, 探头材料为半导体材料,现在采用高纯锗材料, 能量分辨力较好, 测量时需要用液氮或电制冷。测量时一般放置在铅室中, 能对样品中很低含量的放射性核素进行准确地定性和定量 [1] 。
其他仪器
还有其他一些仪器设备, 也可能会在实际工作中使用。比如车载式辐射检测仪, 它的探测方式和通道式的一致, 但其探测器安装在车辆上, 可移动探测。将光学成像和??剂量率分布梯度图像进行叠加的??相机, 可以以照片的形式, 非常清晰直观的显示观测地区放射源(热点)所在的位置。还有将探测器安装在抓斗或龙门吊上的装置,可以在抓取和吊装货物的时候直接对货物进行放射性测量 [1] 。