一、什么是原子和原子核？
世界上物質有千千萬萬,結構各不相同,但都是由基本元素組成的。目前己發現了118種元素,其中92種是天然的,26種是人造的。構成元素的最小單元是原子,各元素都有各自的原子。原子是由更小的粒子組成的,它們是質子、中子和電子,而原子核是原子中帶正電的核心,它是由質子和中子組成的,而電子在不同軌道上圍繞原子核不停地運動。
二、什么是同位素？
同位素是指一種元素的所有原子,包含有相同的質子數,但中子數可能不同,即那些原子序數相同而原子質量數不同,也就是核里質子數相同而中子數不同,在元素周期表內占據著同一位置的那些物質。
三、什么是放射性同位素？
同位素又分為穩定同位素和放射性同位素。穩定同位素原子核的質子數、中子數以及核結構都是穩定不變的,多數原子核屬于這一類;原子核不穩定,能自發地放出射線而變成另一種核素(即改變了原子核中質子數和中子數)的同位素叫放射性同位素。有些元素的同位素雖然原子核的質子數和中子數都不會改變,但其核結構能自發地發生改變,例如核外電子能級的改變而放出電磁輻射,它們也屬于放射性同位素。放射性同位素有天然的和人工制造的兩種,天然的也要經過人工提純后才能使用。
四、什么是衰變和射線？
原子核放出射線而變成另一種核素的現象叫衰變。在這種現象中,最初那個原子核叫母體,放出射線后生成的新核素稱為子體。
不穩定的同位素的原子核能自發地發生變化而放出某種粒子(α、β-、β＋)或射線(γ射線)的現象稱為核衰變。核衰變不受外界因素影響,而是由放射性元素核內部能量狀態決定的。
放射性核素有三個重要特點,它們是:
㈠、能自發的放出射線,與此同時衰變成別的核素。射線一般有α、β、γ三種,有時又依此稱為甲種射線、乙種射線、丙種射線。一種核素衰變時,不一定都能放出這三種射線。質量較輕的同位素一般只放出β、γ射線,質量較重的放射性同位素,多數能放出α射線。
α射線穿透能力很弱,一張紙便可擋住。但其能量容易傳遞給物質,所以要特別注意防止放出這類射線的放射性物質進入體內。
β射線就是高速運動的電子,穿透能力比α射線強,但不太厚的鋁片便可以把它擋住。
γ射線是不帶電的中性粒子,靜止質量等于零,習慣上也稱光子。γ射線與物質相互作用時,同帶電粒子與物質的相互作用情況不大相同。γ射線不能使物質直接電離和激發,也沒有射程的慨念。它與物質作用有三種主要的形式,即:較低能量的γ射線,在物質中主要產生光電效應;中等能量時,主要產生康普頓效應;能量較高時,主要是電子對效應。
γ射線與物質相互作用時發生的任何一種效應,都會產生次級電子,次級電子從γ射線中獲取能量的多少,取決于相互作用的形式和γ射線的能量及吸收介質的種類。γ射線在上述三種形式的作用過程中逐漸被吸收或變成另一種能量較小的光子。
㈡、有一定的半衰期(半衰期記作T1/2)。某種放射性核素放射出一種或一種以上射線并衰變為別的核素的過程中,其放射性活度(單位時間內發生的核衰變數)不斷減小。一定數量的某放射性核素的原子數由衰減到它的初始值的一半所需的時間長度稱為該放射性核素的半衰期。半衰期是放射性核素的一個特征常數,不隨外界條件和元素的物理化學狀態的不同而改變。不同的放射性核素半衰期長短差別很大,長的可達幾十億年,如釷-232為140億年;短的在百分之一秒以下,如釙-212僅為3.0×10-7秒,即一千萬分之三秒。
㈢、放射性原子核數目的減少服從指數規律。
五、射線的發生
天然放射性物的衰變過程釋放出帶電電離粒子、不帶電電離粒子或由兩者混合的任何輻射的射線。射線在此指電離輻射，是通常所說的帶電電離粒子，如電子、質子、及粒子等，它們具有足夠大的功能，以致由碰撞產生電離；那些能使物質釋放出帶電電離粒子或引起核變化的不帶電粒子，如中子、光子等，稱為不帶電電離粒子。下面僅簡要認識X射線、γ射線。
㈠、X射線
⑴、X射線的產生：在工業上是由特制的X射線管產生的。它是波長比較短的電磁波（波長約為10-8-10-10cm）。
⑵、白色X射線（連續X射線）與標識X射線（特性X射線）
白色X射線指波長在一定范圍內連續變化的X射線（既波長是由多種波長組成的）。
標識X射線指波長相對單一的X射線。
在應用技術上，用來鑒別元素和進行物質的化學成份的定性、定量分析采用
標識X射線。而射線探傷一般應用的是連續X射線。
㈡、γ射線
⑴、γ射線的產生：γ射線是從某些放射性物質（例如：鈷、釷、鈾、鐳、銥、銫等放射性物質）原子核里放射出來的；原子核從能量較高的狀態躍遷到能量較低的狀態時,放出γ射線。此外，基本粒子湮沒、帶電粒子的韌致輻射及原子核衰變過程，都能產生γ射線。既：產生γ射線的方式很多，主要有放射性同位素衰變、韌致輻射、核反應、核裂變等，因而就有式樣不同的同位素。就γ輻射裝置來看，目前大多采用放射性同位素γ源。同位素發射的γ射線，是放射性核衰變的伴隨輻射。γ射線是波長極短的電磁波，通常它的波長在10-9-10-10 cm，
它的速度和光速一樣。它的穿透能力較強，能穿透300mm的鋼板。
⑵、γ輻射源（同位素γ源簡稱為γ源）的選用。不同使用場合，對γ射線源要求是不一樣的，應滿足于壽命長、安全性能好、自吸收小，比放射性高、經濟，貨源充足等條件。在核物理實驗、同位素儀器儀表、γ探傷、γ治療機、γ照相、X熒光分析等等各個方面都需要使用γ輻射源。
六、什么是放射性活度、照射量、吸收劑量、劑量當量？
㈠、放射性活度:放射性活度是在單位時間內發生核衰變的數目,即衰變率,用符號A表示。
㈡、照射量:是描述Χ射線或γ射線在單位體積元內的單位質量空氣中,產生多少電離的一個量。它并不反映空氣或其它介質吸收能量情況。
1R的照射量相當于空氣中8.69×10-3Gy的吸收劑量,相當于在組織中的吸收劑量為9.6×10-3Gy。
㈢、吸收劑量:它適用于各種類型的輻射和任何介質,也適用于內、外照射。它的定義是:單位質量被照物質平均吸收的輻射能量。它的物理意義是:電離輻射與物質相互作用時,單位質量的物質中吸收電離輻射能量多少的一個輻射量,也就是粒子授予單位質量物質的能量多少。
