射线的电离性和穿透性是由什么决定的?

题目

射线的电离性和穿透性是由什么决定的?

答案

1) 射线的性质和能量
2) 介质和射线的相互作用
辐射一般有以下几种：中子、α 射线（氦核）、β 射线（电子）、γ 射线（高能光子）、x 射线 (能量较 γ 低),以及一些紫外线、红外线、微波等等
由于中子不带电,快中子不易被普通材料吸收和散射（材料中的原子核尺寸比原子尺寸小很多,中子散射截面和吸收截面都很小）,所以快中子最不容易被阻挡,一般而言其穿透性最强.只有一定厚度（1-2米）的水、一些吸收中子的金属、一定厚度的重金属才能将中子散射/减速,或者吸收.
中子本身不容易和外层电子产生相互作用,但快中子能量往往很高,一旦造成电离,传递的能量比较大；中子能从一些物质的原子核中打出质子,质子形成电离……；中子被一些原子核吸收后,是本来稳定的原子核不稳定,继而发生衰变,在介质内部产生 α,β,γ 等射线……因此,快中子的电离指数也很大
α 射线是 He 核,质量比较大,一般产生的 α 射线是一些不稳定的同位素进行 α 衰变产生,因此其能量有限,α 粒子的速度也就不大,它又是带电粒子,+2,容易和介质中的电子、原子核产生相互作用,所以穿透力一般十分有限.一般不能穿透一张纸,空气中也就几十厘米.加速器里面加速后的 α 粒子,能量可以很高,但同样能量下,其穿透能力和其他射线相比也是较差.
正因为 α 射线容易和介质的原子核和电子相互作用,所以它比较容易导致介质电离,同等能量情况下,其电离能力差不多最强
β 射线是电子,电子太轻了,荷质比很高,所以电子很容易和介质产生相互作用,产生散射、轫致辐射、外层电子电离等现象；但电子质量比 α 粒子轻很多,因此往往它的速度很高,穿透性要比 α 射线强,但也强不了多少,本身带电质量又轻嘛,一般也就是一层玻璃的厚度；能量不是很高的话,一般人体皮肤能形成有效防护.
电离能力比 α 射线弱,也是因为它质量轻,发生散射等现象的时候,传递给介质的能量比较少
电磁波穿透能力,频率在紫外线以上的,粒子性比较突出；而且频率越高（波长越短）光子能量就越高,产生各种效应的几率也越大,传递给介质的能量也越高,电离能力就越强.
对于 γ 射线,其波长远远低于原子尺度,因此对各种介质其穿透能力都很强；对于 x 射线,除了某些特殊物质,比如说某些晶格常数恰好是它半波长的整数倍的一些晶体容易产生衍射（不再是一般意义上的介质）,情况也和 γ 射线类似
紫外线的能量和一些分子能级类似,因此其化学效应往往比较强,虽然其电离效应在物理上不如抢两种高能电磁波,但生物效应却很明显,好在它的穿透力要差许多