作者: rambo2728 (Aquaporin) 看板: Gossiping
標題: Re: [新聞] 最大夜明珠6000公斤 亮到可讀報
時間: Mon Apr 25 18:04:53 2011
這邊稍微跟大家分享一下一些關於螢光的知識~
很多人看到"螢光"第一個想法很多都是和輻射有關，然而若以輻射的"波長"來說
我想一般正常人的眼睛都是無法看到可游離輻射的
當然~~你也可以說可見光也是輻射的一種阿~但我想一般人對輻射的第一印象
大概通常都是X-ray gamma-ray這類可發生游離的為主。
先來說輻射，輻射種類百百種，生活中最常聽到 遇到的就是X-ray gamma ray了
以前的區分法 gamma ray代表高能輻射 X-ray則代表低能輻射
而在現今 則是以人為輻射稱X-ray 自然發生(放射性核種)為gamma ray
這裡提到的X-ray gamma ray則是純粹的能量 但可發生游離輻射則還包括粒子輻射
如alpha(氦核) beta minus(電子) beta plus(正子) neutron(中子) proton(質子,氫核)
Fe3+....(重荷電粒子)等等
很多專有名詞 但很好懂~
X-ray gamma ray，即光子，也就是純粹的能量
粒子輻射，就是帶有能量的粒子
放射性核種，也就是原子核為高能階 不穩定的核種，會藉由衰變釋放能量
前幾周日本核電廠釋放出來的則屬於放射性核種
核種會衰變 然後放出輻射 之後核種會變其他核子 回到基態~
好像很複雜 但我說個例子
放射性核種就像是一座活火山 你不知道他哪時候會爆~
某一天 他爆發了 可能因此釋放出來大量的光和火(X-ray)
以及滾燙的熔岩飛灰(粒子輻射)
暴發後的火山使地形地貌改變(變成其他核種)
而這火山則可能之後繼續噴發(核種可能繼續衰變) 或是成為死火山(回到基態)
好了~說了這麼多 其實我只是想說明 輻射是一種能量的形式表現
以光子輻射為例 他非可見光 是與瑩光八竿子打不著的~
然而某些物質卻可藉由獲得能量 被激發 然後釋放可見光回到基態
再度獲得能量 被激發...這樣的方式釋放出能量(光)
而這能量則可能是紅外線 可見光 可發生游離輻射等等等~
以最常看到的人員輻射偵測器 TLD配章(Thermo Luminescent Dosimeter)為例
裡頭包含了四片氟化鋰與不同厚度濾片
氟化鋰晶體內則還會摻入某些雜質 例如Cu Mg Tl等等等等~
目的除了增加對輻射的靈敏度之外 最主要的目的則是為了產生電子陷阱(介穩態)
讓能量可被長時間保存在陷阱之中
好吧...好像又開始難懂了 沒關係 用簡單的卡通圖表示
──────────────────價帶(valence band)→高能階
──────────────────導帶(conduction band)→低能階
上面這圖是未加入雜質的純粹TLD，當輻射和TLD作用時，則會產生高能電子(因光電
康普吞 成對等作用) 電子會開始亂串 把身上的能量釋放給周圍的電子
此時位在低能階的電子被激發後會躍升到高能階，然後又馬上落回低能階
而從高能階回到低能階這行為將會釋放出能量 可能是可見光 但也很多是紫外線
於是我們便在TLD內摻入雜質 也就是剛剛說的Cu Mg Tl等等等~變成下圖
──────────────────價帶(valence band)→高能階
︶電子陷阱
──────────────────導帶(conduction band)→低能階
此時當低能階的電子被激發上高能階後 會隨即掉落~
然而卻也有少部分電子會掉在電子陷阱而回不去基態
之後我們則可提供他能量 如光子(光激發光) 熱(熱發光)
的方式 將電子重新打回價帶 然後在回到基態時釋放出光
我們再去量測光子的強度(數量) 反推輻射劑量
因此 說到這主題~大家應該都知道要發出"螢光" 提供能量的角色並不一定得是輻射了吧
又例如 海底的海葵珊瑚 很多在藍光下可都是會產生瑩光效果的
但難道有人會認為這是可發生游離輻射造成?!
至於會開啟輻射 = 螢光的濫觴 則應追朔到居里夫人
居禮當時提煉出Ra-226時 將他裝在瓶中 掛在胸口出去演講時則拿出來作舉例
但這東西說穿了其時也只是銀白色的金屬 說難聽點 光用看的也沒法判斷那是啥東西
於是居禮便又在裡頭加入了一些瑩光劑 這樣可藉由Ra-226 decay釋放的Alpha particle
造成螢光劑的激發 釋出可見光 所以只要把燈關掉 便可以很清楚的看到瓶中的Ra-226
而在路邊夜市也常可看到一些在賣夜明珠的販子 甚至廉價佛珠也都可以產生螢光
其實這類主要都是屬於光激發光的人工螢石
在接受到可見光後被激發 回到基態釋放可見光~
但可能只要一個晚上不照光所"儲存"的能量就都用完而不再發光了
至於真正的夜明珠~
很多都是天然的螢光礦石恰好染到些放射性核種...
或許你會認為這樣可能輻射量會很高吧~
但也不用太過擔心 主要是因為天然的放射性物質除非是刻意去做濃縮
否則從地球形成後就已經好端端的存在那了 劑量來說其實是很低的(人體也早適應了)
再來 這些天然的核種大多是屬於長半衰期的核種
如鈾系 釷系 錒系 鈽系等等~ 大多是屬於Alpha decay 搭配beta decay
除非你把它吞下肚 要不體外劑量對人而言是微乎其微的
甚至是沒法穿透出瑩石~
所以這些天然輻射(非刻意濃縮等等)是不受法規規定的
→游離輻射防護法 第 四 條
天然放射性物質、背景輻射及其所造成之曝露，不適用本法之規定。
但有影響公眾安全之虞者，主管機關得經公告之程序，將其納入管理；其辦法，由主
管機關定之。
而這些放射性核種長年不斷的釋放 不斷的造成螢光礦石的激發 便即所謂夜明珠了
所以要辨別是否為真正夜明珠 最好的方法就是關燈個幾天幾夜
還會亮~恭喜你挖到真貨~
最後...有些人的手表 或是軍用夜視鏡 火警警報器等等
其實這些也都是依賴放射性核種作業
但在本國法規中 則還有一項"豁免管制標準" 意及劑量太低了根本不用去在意~
附上原能會的法規~
http://esh.ntu.edu.tw/epc/doc/law/radlaw07.pdf
最後...阿六的黑心貨這麼多~難保這顆也不是真的(菸~)
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是複製貼上的我自含覽較(菸~)
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沒錯 磷光 螢光的確是用decay time來區分
但如果是真的→核動力那種 其時並沒差太多 因為核種亦不斷進行衰變
但如果是假的→大多為磷光 所以才說得放個好幾晚讓他把能量都釋放
至於這邊統稱螢光...拍謝 是我懶惰XDDD
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