原子科學家和輻射劑量單位的命名(1):倫琴(Röntgen)
文章推薦指數: 80 %
倫琴人格與生平反應了哪些科學工作與倫理價值的關係? ... 劑量×修正係數,衡量不同類型游離輻射的生物學效應, 雷姆(rem), 西弗(Sv), 1 Sv = 100 rem ...
Friday15thJuly2022
15-Jul-2022
人工智慧
化學
物理
數學
生命科學
生命科學文章
植物圖鑑
地球科學
環境能源
科學繪圖
高瞻專區
第一期高瞻計畫
第二期高瞻計畫
第三期高瞻計畫
綠色奇蹟-中等學校探究課程發展計畫
關於我們
網站主選單
原子科學家和輻射劑量單位的命名(1):倫琴(Röntgen)
美國StonyBrookUniversity王瑜君物理學博士/美國StonyBrookUniversity王瑜君物理學博士責任編輯
思考問題:
1.重大科技的突破是偶然的意外?個別科學家的運氣?
2.倫琴人格與生平反應了哪些科學工作與倫理價值的關係?
3.倫琴射線在今天有何重要性?
2011年3月日本福島核災之後,國際媒體的相關報導上常常出現一般讀者比較陌生的科技名詞:輻射的量(quantity)和單位(unit)。
這些劑量單位的命名和原子科學曲折戲劇性的突破歷程息息相關。
我們將分篇介紹其中最主要的五種單位和其背後五位被稱為「輻射五傑」的科學家。
原子科學家和輻射劑量單位的命名(1):倫琴()
:威廉·康拉德·倫琴(WilhelmConradRöntgen)(1845-1923)
id=”attachment_29265″align=”aligncenter”width=”252″caption=”圖1:威廉•康拉德•倫琴(WilhelmConradRöntgen)(1845-1923)“
圖片來源:http://en.wikipedia.org/wiki/Wilhelm_R%C3%B6ntgen
1895年11月8日,當時已經是德國維爾茨堡(Würzburg)大學校長的倫琴,在進行陰極射線(就是電子)的實驗時,觀察到放在射線管附近塗有氰亞鉑酸鋇(bariumplatinocyanide,BaPt(CN)4)的屏上發出的微光,這表示有股神秘的射線居然會穿過包在真空管外不透明的紙張,最後他確信這是一種尚未為人所知的新射線。
有人提議將他發現的新射線定名為「倫琴射線」,倫琴卻堅持用「X射線」這一名稱,產生X射線的機器叫做X射線機。
倫琴因這個發現獲得1901年首屆諾貝爾物理學獎。
倫琴把獲得的諾貝爾獎金轉贈給維爾茨堡大學,以促進科學研究的發展。
而且他總是無私地把自己的研究成果及時告知同業和朋友。
他也拒絕為自己的發現申請專利權,如此X射線才得以在短時間內被廣泛地應用到醫學上。
他也是生前吩咐在他去世後把他的手稿全部焚燒無遺的物理學家。
為了紀念倫琴的成就,X射線在許多國家被稱為倫琴射線。
另外第111號化學元素錀(Roentgenium(Rg))也以倫琴命名。
在倫琴的祖國,德國有許多以倫琴命名為學校,街道和廣場。
倫琴的名字英文一般寫為Roentgen(德文名字Röntgen的另一種拼法),很多英語文獻和資料使用這一拼寫。
id=”attachment_29266″align=”aligncenter”width=”222″caption=”圖2:1895年倫琴以X射線拍攝一系列相片來展示他的新發現。
其中包括他夫人的手的相片,照片骨肉分明,連結婚戒指也清晰可見。
“
圖片來源:http://en.wikipedia.org/wiki/Wilhelm_R%C3%B6ntgen
倫琴射線直到今天最重要的應用領域仍然是醫學診斷。
藉著現代數位技術的輔助,倫琴射線已經可以提供人體內部三維圖像。
除了在醫學上,倫琴射線還應用在微觀世界的觀察和對太空的研究。
重大應用領域包括檢驗材料內部損傷,例如檢測出金屬材料和焊接部位的內部缺陷。
輻射單位:倫琴(R)
侖琴(R)是曝露量(或稱照射量)(exposure)的單位。
曝露量的定量為光子(x或γ射線)與空氣作用,使空氣產生游離的物理現象,亦即光子游離空氣的能力。
其定義是在0攝氏度,760毫米汞柱氣壓的1立方厘米空氣中造成1靜電單位(3.3364×10−10庫侖)正負離子的輻射強度=1倫琴單位。
如果換算為空氣質量,那麼侖琴的值為使質量為1千克的空氣產生2.58×10-4庫侖的電量。
所以
1R=2.58×10-4C/kg或1C/kg≅3876R
倫琴單位不是國際單位,但在醫學等方面還是很常用。
目前侖琴已逐漸廢棄不用,而為庫侖/千克(C/kg)所取代。
原子科學家和輻射劑量單位的命名(2):貝克(Curie)
貝克勒爾(AntoineHenriBecquerel,1852-1908)
思考問題:
1.重大科技的突破是偶然的意外?個別科學家的運氣?
2.貝克勒爾的家世和身處的社會環境對他研究的影響?
貝克勒爾(AntoineHenriBecquerel,1852-1908)出生於法國的科學世家。
他的祖父AntoineCésar在電化學方面有卓越的貢獻。
父親Alexandre-Edmond則在螢光和磷光領域有出色的建樹。
他的兒子Jean也是知名的物理學家。
祖孫四代都擔任過著名的法國國家自然史博物館(Muséumnationald’histoirenaturelle)物理部門的主任。
貝克勒爾不但繼承先人對於科學的興趣,而且從他父親那裏繼承了許多父親研究過的礦石和化合物。
貝克勒已有一些螢光的材料可供他探究神秘的射線。
他選擇了含鈾和鉀的硫酸醯鉀(potassiumuranylsulfate),將這種材料曝露於陽光之中,然後用黑紙把曝光的材料和感光底片包在一起。
經過一段時間沖洗底片,可顯出鈾晶體的影像。
他初步下結論說:發磷光的材料所發出的輻射可穿過不透光的紙張。
他以為鈾會吸收太陽的能量,然後發出X射線。
1896年2月26和27日,巴黎上空多雲,貝克勒爾原本打算把包好的鈾和感光底片拿去曬太陽,只好送回抽屜。
到了3月1日他沖洗底片,本來以為只能看到模糊的影像,想不到卻看到非常清晰影像,使他大為驚訝。
原來鈾不需要外來的能源如陽光也能自發地發出輻射。
貝克勒爾因此發現了物質可以發出自發性輻射,也稱為自發放射性(spontaneousradioactivity)。
貝克勒爾研究出鈾所發出的輻射在特性方面有一部分和X射線雷同,但也有不同於X射線的特性,因它會受磁場的影響而偏轉,故必含有帶電粒子。
他在1903年與法國的居里夫婦三人一起分享諾貝爾物理獎。
輻射單位:貝克(Bq)
貝克(Bq)是活度(activity)的單位。
活度的定義為一定量(例如1克)的放射性核種在某一時間內發生的自發衰變(decay)數目,每秒自發衰變1次為1貝克。
1貝克=1衰變/秒
貝克已取代舊單位居里(Ci),彼此間的關係為
1Ci=3.7×1010Bq
1Bq≅2.703×10-11Ci
原子科學家和輻射劑量單位的命名(3):居禮(Curie)
表格1:游離輻射(Ionizingradiation)的量和單位(表格出處:維基百科「游離輻射」)
物理量
舊單位
新單位
(國際單位制(SI))
換算關係
放射性活度(radioactivity):單位時間內的衰變原子數
居里(Ci)
貝克(Bq)
1Ci=3.7×1010Bq
照射量(exposure):射線對空氣的游離能力
倫琴(R)
庫侖/千克(C/kg)
1R=2.58×10-4C/kg
吸收劑量(absorbeddose):每單位被照物質吸收任何游離輻射的平均能量
拉德(rad)
戈雷(Gy)
1Gy=100rad
劑量當量(doseequivalent):吸收劑量×修正係數,衡量不同類型游離輻射的生物學效應
雷姆(rem)
西弗(Sv)
1Sv=100rem
參考資料:
1.翁寶山編著2003:臺灣輻射防護史話。
出版:行政院原子能委員會。
(http://www.aec.gov.tw/www/service/other/files/book_04.pdf)
2.翁寶山編著2006:臺灣放射性廢棄物史話。
出版:行政院原子能委員會放射性物料管理局。
(http://www.aec.gov.tw/www/service/other/files/book_07.pdf)
3.維基百科:威廉·康拉德·倫琴(http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A8%81%E5%BB%89%C2%B7%E5%BA%B7%E6%8B%89%E5%BE%B7%C2%B7%E4%BC%A6%E7%90%B4)
4.維基百科:游離輻射(http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%94%B5%E7%A6%BB%E8%BE%90%E5%B0%84)
前一篇文章下一篇文章
您或許對這些文章有興趣
暖暖包的原理
莫耳和公斤單位的重新定義
目前世界上最精準的時鐘-光晶格光頻原子鐘在低溫環境下的突破
【2013諾貝爾獎特別報導】化學獎:將實驗帶入網際空間
【2014諾貝爾化學獎】如何將光學顯微鏡變成奈米顯微鏡
化學傳記:法拉第不為人知的一面(六):電磁轉動與電磁感應
利用奈米粒子高效率吸收太陽能
化學傳記:法拉第不為人知的一面(九):法拉第和社會的關係
發表迴響Cancelcommentreply
你的電子郵件位址並不會被公開。
必要欄位標記為*迴響名稱*
電子郵件*
個人網站
驗證問題*
−4=0
熱門文章
醣類的組成與分類
綜合除法
零級、一級與二級反應與半衰期
導出單位
穿透式電子顯微鏡
比爾定律與吸收度
細胞膜運輸物質的方式
[物理史]利希滕貝格圖形的發現
白努利原理
棕色脂肪
總點閱排行
點到直線的距離公式
細胞膜運輸物質的方式
比爾定律與吸收度
混成軌域
準確度和精確度
腎素-血管收縮素-醛固酮系統
穿透式電子顯微鏡
好站鏈接
科學online粉絲專頁
Insertmathas
Block
Inline
Additionalsettings
Formulacolor
Textcolor
#333333
FormulaID
Formulaclasses
TypemathusingLaTeX
Preview
\({}\)
Nothingtopreview
Insert
延伸文章資訊
- 1西弗特(Sv), 劑量
西弗特(Sv). 1. 毫希沃特(mSv). 1,000. 微希(μSv). 1,000,000. 人體倫琴當量(rem). 100. 毫雷姆(mrem). 100,000. 牙科X光. 200...
- 2核輻射泄漏吃碘片有用嗎?1倫琴是多大輻射?車諾比硬核知識
目前,放射性劑量的標準單位叫做西弗(Sv)。而西弗是個非常大的單位,因此通常使用毫西弗、微西弗。1西弗=1000毫西弗;1毫西弗=1000微西弗;1倫琴=10 ...
- 3西弗和伦琴的关系- 头条搜索
伦琴R 伦琴表示的是存在的辐射量,1雷姆大致吸收了1伦琴的辐射。西弗Sv 用来衡量辐射对生物组织的伤害(剂量当量)。如果不求太精确的话1R(伦琴)相当于100mSv ...
- 4伦琴和西弗(sv)这两个单位的区别 - 百度知道
伦琴和西弗(sv)这两个单位的区别 · 1、希沃特:希沃特是辐射剂量的一种单位,记作Sv。 · 2、伦琴:是放射性物质产生的照射量的一个单位。 · 三、换算不同.
- 5倫琴(單位) - 維基百科,自由的百科全書 - Wikipedia
倫琴單位表示的是存在的輻射量,不等於生物組織的吸收情況。衡量後者使用的是輻射劑量,單位為侖目或西弗。1侖目大致相當於人體全部吸收了1倫琴單位的輻射。