5.1 放射现象及其探测技术

核辐射，或通常说的放射性，存在于所有的物质之中。核辐射是原子核从一种结构或一种能量状态转变为另一种结构或另一种能量状态的过程中所释放出来的微观粒子流，核辐射也称为电离辐射。

高中物理的知识告诉我们，将放射性物质放入电场中，会发生偏转，明显地区分为3束（见图5.1）。

图5.1 3种射线的穿透能力

α射线，氦核：本身体积大，穿透能力弱，用一张纸或人体皮肤本身就可以阻挡，但电离本领强，吸入或注入人体内将直接破坏细胞，危害大。

β射线，电子流：较α射线来说，穿透能力强。β粒子能被体外衣服消减、阻挡或被一张几毫米厚的铝箔完全阻挡。因电子流影响距离较近，只要不进入人体，影响不会太大。β粒子根据其能量不同，还细分为高能β粒子（hardβ，硬β）和低能β粒子（softβ，软β）。

γ射线，γ粒子流：原子核能级跃迁蜕变时释放出的射线，是波长短于0.2埃（10-10m）的电磁波。γ射线有很强的穿透力，对细胞有杀伤力，医疗上用来治疗肿瘤。

放射性探测技术的发展已有超过百年的历史，种类繁多，原理也各不相同。其中用于测量放射性常用的探测器主要包括以下3种类型。

闪烁探测器：应用最广的核辐射探测器之一。由闪烁晶体、光电倍增管及相配的电子仪器组成。其优点为探测效率高、灵敏度高，特别是有机闪烁体的定时性能，中子、γ分辨能力和液体闪烁的内计数本领均有其独具的优点。

半导体探测器：20世纪70年代发展起来的新型探测元件，常用材料为硅和锗。其优点为能量分辨率高、脉冲上升时间短、结构简单。

计数管探测器：又称气体电离探测器。其基本原理是利用放射辐射对气体原子的电离作用。计数管是计数管探测器的核心部件，根据其工作放电区的不同，细分为：电离室计数管、正比计数管、盖革计数管等。

作为DlYer，由于不需要很高的精度，同时在DIY过程中还应考虑到器件易购买、高性价比、电路简单容易实现、调试方便等因素，“计数管探测器”方案便脱颖而出，成为此次核辐射探测仪DIY之旅的主角。