有哪些關於輻射的冷知識?

時間 2021-05-06 20:39:21

1樓:「已登出」

我們學校拿Co-60輻照二鍋頭給我們喝。

輻照會引起乙醇的水化度增加,水化的乙醇刺激性會降低,這和陳年酒更「淳」的原理是一樣的。也就是,一定程度上,輻照會加速酒的陳化,獲得更好的口感。

2樓:「已登出」

空間中的電子元器件會面臨輻射的威脅,而電離輻射是輻射的一種。一般定義單位材料所受電離輻射劑量的總和,即稱為總劑量,那麼單位時間內單位材料受到的輻射劑量就稱之為劑量率。

對於雙極型電晶體(也就是我們常說的BJT)來說,當它受到輻射的劑量率低,也就是說輻射劑量積累得比較慢的情況下,受到的損傷反而要更強於高劑量率下的輻射。

圖1. 2023年太空MPTB搭載實驗結果(A4號電路板:雙極電路)

圖1中rd(Si)/s是rad(Si)/s的簡寫,表示每秒在1克矽中沉積的輻射劑量,即劑量率;橫軸是輻照總劑量,縱軸是輸入偏置電流,可以看作是輻照引起的器件效能退化。可以看出相同溫度下受到輻照,劑量率越小,電路效能退化越嚴重,而紅線就是空間中測試得到的實際資料,說明:

1.空間中是低劑量率輻射環境

2.低劑量率下雙極電路的損傷更強

而地面上我們用來考核元器件的通常都是較高的劑量率(因為省時,一款器件或者電路的研發本身就很耗時,而航天任務對時間的要求是較為緊迫的)。如果我們選用具有ELDRS傾向的電子元器件進行太空任務時,沒有足夠的設計餘量去應對空間中特有的低劑量輻照環境,可能會使得星載電子系統過早的失效。

這是乙個古老而複雜的故事,從2023年第一次發現ELDRS這種現象開始,造成該現象的機制始終是研究重點。本回答中對形成該現象的原因進行乙個簡要的解釋:

電離輻射輻照雙極型電晶體會產生額外的電子空穴對,二者在器件內部電場下進行運動,而空穴在輸運過程中會產生質子H+。

由於製造工藝原因,在器件的矽-二氧化矽介面處不可避免地會引入雜質氫元素,且以 的形式存在。(就是矽原子的四個鍵有三個連矽,乙個連氫,Si-H鍵稱之為懸掛鍵)。

懸掛鍵會和質子發生反應:

產生介面態陷阱電荷和氫分子,介面態陷阱電荷會引起器件效能改變,導致電路功能退化。是的,這個反應是可逆的。反應進行的方向受到氫濃度和溫度的影響。

式子兩邊的反應存在競爭機制。相較於低劑量率下輻照,高劑量率輻照時質子的釋放是受到抑制的(原因很複雜...),質子續不上導致產生的介面態比較少,損傷不如低劑量率下強。

如果在地面上我們仍然採用太空中的低劑量去考核宇航用電子元器件,那麼會花掉大量的時間,那麼需要一些加速方法,通過改變實驗條件來還原空間中低劑量率輻射對元器件的損傷。

1.高溫加速評估 :高溫加速輸運過程,使得介面態陷阱電荷產生率增加。

2.變劑量率加速評估:高低劑量率切換,利用高劑量使器件快速進入退化線性區,然後換用低劑量輻照進行考核。

3.變溫加速評估:採用階梯式溫度變化,增強器件的損傷。

美軍標:針對不同型號器件,變劑量率輻照與高溫退火相疊加的方式,對實驗條件不斷進行修正,通過實驗得出最終考核方法。

3樓:

對人類來說,輻射並非全是壞處。

正確利用輻射,也可以造福人類。

比如,如果適當增加瓜果接收的太陽輻射量,瓜果便可以積攢更多營養物質,變得更香甜。

4樓:Aero-D

我們輻射防護與劑量學教授講課當堂告訴我們,在大亞灣核電站正常工作一年所受輻射總量,相當於北京往倫敦一次航班所受輻射總量。

5樓:文理百科知識

輻射引起生物大分子結構的改變在DNA的長鏈上,100萬個核苷酸中只要有乙個發生改變,就會產生嚴重的生物學後果。DNA由兩條螺旋形纏繞的長鏈構成,輻射的直接作用和自由基的攻擊都可以造成一條互補鏈的斷裂,即單鏈斷裂。如果兩個斷裂點是如此之近(少於20個核苷酸),以至它們之間的核苷酸配對不能使DNA分子保持為乙個整體,就會形成雙鏈斷裂。

輻射引起的DNA轉化活性的喪失,主要與單鏈斷裂有關;而噬菌體DNA轉染活性的喪失則與雙鏈斷裂有關。

輻射引起組成DNA的鹼基的改變,將會產生嚴重的生物學後果。由於鹼基的改變,意味著基因和基因表達的改變,從而直接影響DNA的複製、轉錄和轉譯。人工合成的多聚胞苷酸的實驗表明,由於電離輻射使胞嘧啶的5,6雙鍵開啟並分別接上乙個氫和羥基,它的配對特性變成與胸腺嘧啶相同,轉錄後mRNA的序列也發生改變,合成的蛋白質中氨基酸的序列便出現錯誤。

6樓:小侯飛氘

香蕉等效劑量,Banana equivalent dose (BED).

這是個不太正式的用來衡量輻射劑量的物理量,主要使用場景也不是在學術界,而是科普界,用來幫助公眾理解輻射劑量。

自然環境中多多少少都會存在一些放射性元素,例如普通的香蕉中就會含有微量的鉀40,其半衰期12.5億年,衰變會釋放出β和γ射線。因此當你吃一根香蕉之後,其實你的身體會承受一定劑量的輻射,這個劑量就被稱為乙個香蕉等效劑量(1 BED)。

不過由於鉀40的豐度並不高,只佔鉀元素的萬分之一左右,加上半衰期較長,實際上乙個BED非常低,大約是0.1 μSv。

普通人一年受到的輻照劑量大約是20,000 BED,這些輻照很大一部分來自空氣和家具裡的氡(所以說千萬別去那些所謂的氡溫泉了,不是謀財就是害命)。核電站每年允許洩露出來的劑量不超過2,500 BED,拍一次X光的劑量大約是10,000-100,000 BED。輻射致死的劑量大約是35,000,000 BED。

這個冷知識也說明另乙個問題:輻射是很難避免的。Sunny中的短波紫外線、你的大理石家具、頭頂的煙霧報警器、你嘴裡的香菸......

這些常見的事物都多多少少的會帶來一些電離輻射。和手機/WiFi輻射不同,這些輻射是確實是有對人體害的。但由於這些輻射的劑量一般都較低,稍微多留個心眼(不吸菸不暴曬不買劣質家具,煙霧報警器不能吃),對健康產生顯著危害的概率也很小。

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