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土壤重金屬檢測(cè)儀之X射線(xiàn)在物質(zhì)中的吸收

更新時(shí)間:2018-06-15 點(diǎn)擊量:2121

X射線(xiàn)在物質(zhì)中的吸收
    當(dāng)X射線(xiàn)與物質(zhì)間相互作用,X射線(xiàn)光子在作用過(guò)程中將會(huì)從原射線(xiàn)束中移除,這樣原射線(xiàn)的照射量率將會(huì)減弱,這一過(guò)程可以看成物質(zhì)對(duì)X射線(xiàn)的吸收。
散射效應(yīng)
    電磁輻射的部分能量在原子核外電子作用過(guò)程中傳遞給核外電子,使得電磁輻射的能量和運(yùn)動(dòng)方向改變,稱(chēng)為散射效應(yīng)。主要有相干散射和非相干散射兩種不同能量的電磁輻射。
電子對(duì)效應(yīng)
    當(dāng)輻射光子能量足夠高時(shí),在它從原子核旁邊經(jīng)過(guò)時(shí),在核庫(kù)侖場(chǎng)作用下,輻射光子可能轉(zhuǎn)化成一個(gè)正電子和一個(gè)負(fù)電子,這種過(guò)程稱(chēng)作電子對(duì)效應(yīng)。
光電效應(yīng)
    電磁輻射的全部能量傳遞給原子,原子中的電子從電磁輻射中獲取大于其吸收限的能量,使得該原子的殼層電子脫離原子激發(fā)成為具有能量的自由電子,即光電子,這一現(xiàn)象成為光電效應(yīng)。其過(guò)程是:當(dāng)電磁輻射光量子與物質(zhì)作用時(shí),將全部能量傳遞給組成物質(zhì)的原子,由于這一過(guò)程損失了全部能量,光量子消失。原子會(huì)對(duì)傳遞過(guò)程獲得能量進(jìn)行重新分配,殼層電子如果與原子核結(jié)合能越大,獲得的能量幾率就越大。當(dāng)電子獲得足以客服原子核束縛的能量之后,會(huì)以光電子的形式發(fā)射,而原子在發(fā)射同時(shí)將獲得一個(gè)反沖能,以滿(mǎn)足能量和動(dòng)量的守恒。
俄歇效應(yīng)
    法國(guó)物理學(xué)家俄歇在1925年研究光電子的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)一些低能電子,稱(chēng)之為俄歇電子。俄歇電子的能量和光電子不同,不取決于入射光子能量,并具有以下幾種特性:1、產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)可能同時(shí)發(fā)射俄歇電子。2、俄歇電子與光電子產(chǎn)生同一點(diǎn),但發(fā)射方向和光電子無(wú)關(guān)。3、入射光子的能量不能決定俄歇電子的能量,取決于產(chǎn)生光電效應(yīng)的氣體性質(zhì),隨該種氣體的原子序數(shù)的增加而增加。
    高能級(jí)同時(shí)向低能級(jí)填補(bǔ)空位會(huì)發(fā)射能量,這一具有特征的能量以電磁輻射的形式發(fā)射,就是特征X射線(xiàn),也可能將這一能量傳遞給外層電子。當(dāng)外層電子獲得的能量大于其本身吸收限的時(shí)候,會(huì)克服原子核的束縛成為自由電子,也可稱(chēng)為次級(jí)光電效應(yīng)。光電效應(yīng)所產(chǎn)生的能量,可以以X射線(xiàn)的形式輻射也可以以俄歇電子的形式發(fā)射,所以俄歇效應(yīng)的產(chǎn)生伴隨光電效應(yīng),而光電效應(yīng)的產(chǎn)生不一定伴隨俄歇效應(yīng)的產(chǎn)生。
熒光產(chǎn)額
    當(dāng)光電效應(yīng)引起內(nèi)層電子發(fā)射,輻射的能量除了會(huì)產(chǎn)生特征X射線(xiàn)熒光外,還會(huì)發(fā)射俄歇電子,因而特征X射線(xiàn)發(fā)射只占有一定份額,稱(chēng)之為熒光產(chǎn)額。
土壤重金屬的來(lái)源及危害
    隨著工業(yè)、農(nóng)業(yè)和交通運(yùn)輸業(yè)的迅速發(fā)展,土壤環(huán)境中的有害金屬不斷增加。一般是*入土壤積累,植物通過(guò)根系從土壤吸收,富集重金屬,有時(shí)也通過(guò)葉片上的氣孔從空氣中吸收氣態(tài)或塵態(tài)的重金屬元素。土壤重金屬含量的超標(biāo),嚴(yán)重毒害了土壤植物系統(tǒng)、減低種植物品質(zhì)、并通過(guò)徑流和淋洗作用污染地表水,以及以食物鏈的方式進(jìn)入人體內(nèi),對(duì)于重金屬的富集人體難以代謝,終直接或間接危害人體器官官的健康。
   

 

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