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γ射线长时间照射金属,时间长了金属自身也会变成有放射性吗? 第1页

  

user avatar   jiehou1993 网友的相关建议: 
      

伽马光子轰击金属靶材确实能诱发核反应,使其活化并产生放射性,但前提是光子的能量足够高。

伽马射线跟X射线之间的界限其实有点乱,这里我们可以简单的用波长作为判断标准,把波长低于0.01 nm的电磁波称为伽马射线。

由于电磁波的波长越短,光子的能量就越高。伽马射线的最大波长是0.01 nm,也就意味着其光子能量最低为124 keV。

而124 keV的伽马射线是没法让金属活化的。想要活化就得让伽马射线诱发核反应,这个反应对伽马射线能量的要求比较高。

例如对金属铍(Be-9)来说,只有当光子的能量超过1.67 MeV时才能反应,放出两个He-4和一个中子[1]

其中He-4虽然是稳定核素,但释放出来的中子又会被Be-9吸收,并通过一系列的后续反应,最终形成氚,而氚的半衰期12年多,是具有长期放射性的。

伽马光子诱发核反应的能量阈值跟靶材的元素有关,从我查到的数据来看,Be-9的阈值应该是最低的[1]。其他元素对应的阈值都会高一些。

例如无放射性的铝(Al-27)可以通过跟伽马射线反应,可以形成放射性的Al-26。这个反应的能量阈值就高不少,为14 MeV[2]

所以,如果是1.67 MeV以下的伽马射线,应该是不会使得金属活化产生放射性的。但是更高能量的伽马射线就需要注意了。而产生放射性的阈值能量多高,还得看是什么金属元素。

参考

  1. ^abHandbook on Photonuclear Data for Applications: Cross-sections and Spectra. IAEA. 28 February 2019. https://www.iaea.org/publications/6043/handbook-on-photonuclear-data-for-applications-cross-sections-and-spectra
  2. ^Katz, L. and Cameron, A.G.W., 1951. Photonuclear Cross Sections in Aluminum and Magnesium. Physical Review, 84(6), p.1115. https://doi.org/10.1103/PhysRev.84.1115



  

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