紅外線能量級衰變

α衰變

α衰變是一種放射性衰變。在此過程中，一個原子核釋放一個α粒子（由兩個中子和兩個質(zhì)子形成的氦原子核），并且轉(zhuǎn)變成一個質(zhì)量數(shù)減少4，核電荷數(shù)減少2的新原子核。

一個α粒子與一個氦原子核相同，兩者質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)相同。α衰變從本質(zhì)上說，是量子力學(xué)隧道效應(yīng)的一個過程。與β衰變不同，它由強(qiáng)相互作用支配。

衰變產(chǎn)生的α粒子的動能通常為5MeV左右，速度是15,000km/s，光速的二十分之一。因為它質(zhì)量相對較大，帶兩個單位的正電荷，速度相對較慢（針對其他衰變粒子），所以它們?nèi)菀着c其他原子相互作用而失去能量。因此，它們可以被一層幾厘米厚的空氣幾乎完全吸收。

β衰變

β衰變是一種放射性衰變。在此過程中，一個原子核釋放一個β粒子（電子或者正電子），分為β 衰變（釋放正電子）和β-衰變（釋放電子）。

β-衰變中，弱相互作用把一個中子轉(zhuǎn)變成一個質(zhì)子，一個電子和一個反電子中微子。其實(shí)質(zhì)是一個下夸克通過釋放一個W-玻色子轉(zhuǎn)變成一個上夸克。W-玻色子隨后衰變成一個電子和一個反電子中微子。

β 衰變中，一個質(zhì)子吸收能量轉(zhuǎn)變成一個中子，一個正電子和一個電子中微子。其實(shí)質(zhì)是一個上夸克通過釋放一個W 玻色子轉(zhuǎn)變成一個下夸克。W 玻色子隨后衰變成一個正電子和一個電子中微子。

與β-衰變不同，β 衰變不能單獨(dú)發(fā)生，因為它必須吸收能量。在所有β 衰變能夠發(fā)生的情況下，通常還伴隨有電子捕獲反應(yīng)。

γ衰變

γ射線通常伴隨其他形式的輻射產(chǎn)生，例如α射線，β射線。當(dāng)一個原子核發(fā)生α衰變或者β衰變時，生成的新原子核有時會處于激發(fā)態(tài)，這時，新原子核會向低能級發(fā)生躍遷，同時釋放γ粒子。這就是γ衰變。

γ射線，x-射線, 可見光和紫外線,都是不同形式的電磁輻射。唯一的區(qū)別是光的頻率，也就是光子的能量。γ光子的能量最高。2100433B

紅外線照射體表后，一部分被反射。皮膚對紅外線的反射程度與色素沉著的狀況有關(guān)，用波長0.9微米的紅外線照射時，無色素沉著的皮膚反射其能量約60%；而有色素沉著的皮膚反射其能量約40%。長波紅外線（波長1.5微米以上）照射時，絕大部分被反射和為淺層皮膚組織吸收，穿透皮膚的深度僅達(dá)0.05～2毫米，因而只能作用到皮膚的表層組織；短波紅外線（波長1.5微米以內(nèi)）以及紅色光的近紅外線部分透入組織最深，穿透深度可達(dá)10毫米，能直接作用到皮膚的血管、淋巴管、神經(jīng)末梢及其他皮下組織。

不穩(wěn)定(即具有放射性)的原子核在放射出粒子及能量后可變得較為穩(wěn)定，這個過程稱為衰變(Radioactive decay)。這些粒子或能量 (后者以電磁波方式射出) 統(tǒng)稱輻射(radiation)。由不穩(wěn)定原子核發(fā)射出來的輻射可以是α粒子、β粒子、γ射線或中子。

放射性核素在衰變過程中，該核素的原子核數(shù)目會逐漸減少。衰變至只剩下原來質(zhì)量一半所需的時間稱為該核素的半衰期(half-life)。每種放射性核素都有其特定的半衰期，由幾微秒到幾百萬年不等。

原子核由于放出某種粒子而變?yōu)樾潞说默F(xiàn)象．原子核是一個量子體系，核衰變是原子核自發(fā)產(chǎn)生的變化，它是一個量子躍遷過程，它服從量子統(tǒng)計規(guī)律．對任何一個放射性核素，它發(fā)生衰變的精確時刻是不能預(yù)知的，但作為一個整體，衰變的規(guī)律十分明確．若在dt時間間隔內(nèi)發(fā)生核衰變的數(shù)目為dN，它必定正比于當(dāng)時存在的原子核數(shù)目N，顯然也正比于時間間隔dt

波長在可見光紅端與微波之間的電磁輻射。又稱紅外光。波長范圍約在7×10-7～1×10-3米之間。1800年，英國天文學(xué)家赫謝耳將溫度計放在日光光譜的紅端以外，觀察到有增溫現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)了紅外線。一切物體都在向外輻射紅外線，物體溫度越高，發(fā)射的紅外線波段越寬，且長波段的能量越豐富。在實(shí)驗室里，常用電燈、電弧作為紅外光源。紅外線產(chǎn)生的機(jī)理是原子的外層電子受到激發(fā)。紅外線不能引起人眼的視覺；有極強(qiáng)的熱效應(yīng)；易于為物體吸收而轉(zhuǎn)為其內(nèi)能；有較強(qiáng)的穿透霧的能力，不易被散射；也能產(chǎn)生化學(xué)效應(yīng)；并能吸收磷光。紅外線可以用溫差電偶、熱敏電阻、特殊的光電管來探測，也可以根據(jù)磷光被熄滅的現(xiàn)象來檢測紅外線的波長。

利用紅外線可以隔著薄霧和煙霧拍攝景物，即使夜間也可以進(jìn)行紅外攝影。用紅外線代替普通光線的攝影，物形的細(xì)節(jié)更加突出；在衛(wèi)星上采用紅外線對地面攝影。夜間研究天體的近紅外輻射的吸收光譜，可以了解天體上的氣體成分。紅外線訊號只要中途沒有障礙，能被遠(yuǎn)處的接收站接到，并轉(zhuǎn)變成電流脈動被記錄下來，類似無線電通訊。此外，可以用紅外線來烘烤金屬表面的油漆、烘烤食物。紅外遙感測量技術(shù)可用在地質(zhì)勘探、氣象預(yù)報等。

分為主動式紅外線偵察和被動式紅外線偵察。主動式紅外線偵察是通過主動式紅外夜視儀紅外光源發(fā)出的紅外線主動照射目標(biāo)，依靠目標(biāo)所反射的紅外線成像原理實(shí)現(xiàn)的。具有觀察效果好，目標(biāo)亮度高，場量反差大，成像清晰等特點(diǎn)；但偵察范圍窄，易受強(qiáng)光干擾，易暴露偵察位置。組織偵察時，一般采用其他手段遠(yuǎn)距離搜索發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，近距離再用主動紅外夜視儀識別。被動式紅外線偵察是基于任何高于絕對零度的物體都會向外輻射紅外線的物理現(xiàn)象為基礎(chǔ)，通過探測目標(biāo)與背景的溫度差成像原理實(shí)現(xiàn)的。具有不依靠紅外線光源和夜天光，隱蔽性好，受天候條件影響小等特點(diǎn)；但成像模糊，分辨細(xì)節(jié)能力低。紅外線偵察儀器可手持或安裝在車輛、坦克、艦船、飛機(jī)、人造衛(wèi)星等載體上實(shí)施。組織實(shí)施時，通常根據(jù)偵察任務(wù)、地形和氣候等情況，恰當(dāng)選用相應(yīng)的偵察裝備，分散配置，合理部署，盡量減少主動式紅外線偵察裝備的開機(jī)時間，做好人員、裝備的隱蔽和偽裝，與前沿部隊、分隊搞好協(xié)同及通信聯(lián)絡(luò)。隨著紅外線偵察裝備的發(fā)展和與其他偵察器材特別是計算機(jī)和武器控制系統(tǒng)結(jié)合得日益緊密，紅外線偵察在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛，偵察效果更加顯著，時效大為提高。

發(fā)布者：中國軍事百科全書編審室

紅外線加熱技術(shù)是1938年從美國開始的，但能夠利用的紅外線波長最長限度為4--5微米。隨著分光技術(shù)等近代科學(xué)的發(fā)展，日本各地出現(xiàn)了遠(yuǎn)紅外線發(fā)光體，有效波長可達(dá)50微米或更長。從20世紀(jì)60年代起，德國、日本、法國、俄羅斯等國已將紅外線加熱技術(shù)用于混凝土的加速硬化工藝以及木材的干燥等，并取得了顯著效果。

紅外線技術(shù)在我國首先應(yīng)用于混凝土冬期施工。目前，已將它應(yīng)用于構(gòu)件生產(chǎn)中。實(shí)踐表明，紅外線能夠通過熱作用以及光的折射和反射作用對制品輻射加熱養(yǎng)護(hù)。輻射熱傳遞迅速，確實(shí)是縮短混凝土制品養(yǎng)護(hù)周期的一個有效途徑，比傳統(tǒng)蒸汽養(yǎng)護(hù)優(yōu)越，與電子束加熱、微波加熱、感應(yīng)加熱等相比則具有設(shè)備簡單、操作方便、容易實(shí)施等優(yōu)點(diǎn)，因而為工廠化生產(chǎn)混凝土制品創(chuàng)造了條件。