辐射生物物理

生命的起源和物种的进化都与辐射密切相关。自然界的辐射可分两大类:电磁辐射和微粒辐射,前者以电场和磁场交变振荡的方式在空间和物质中传递能量,它们是无线电波、微波、紫外线、可见光、红外线、X射线和γ射线,从量子论的角度看,它们都属于“光子”。后者指高速运动的基本粒子或由它们组成的原子核,如电子、介子、质子、中子和各种重带     

辐射谱在康普顿软化过程中的演化特性

一、引言 康普顿软化过程在紫外天文学、X射线和γ射线天文学中都有潜在重要性,研究这一过程的物理机制及其对出射谱特性的影响一直是人们重视的课题,一个典型的例子是致密星(中子星、白矮星或黑洞)附近的X射线辐射穿过包围该星的较“冷”的吸积气体包层时引起的辐射     

X射线、光学和射电入选类星体的哈勃图的比较

爱因斯坦天文台关于类星体资料公布以来,人们的注意点之一是研究类星体的X射线、光学及射电辐射之间的相关性。这种相关性的研究不仅是计算X射线背景辐射一个主要方法的关键,而且更重要的是研究这三种波段辐射机制的重要依据。这三种辐射对比研究中,比较注目的是Tananbaum等发现的在一个完整的射电入选的3CR样品中,X射线光度弥散最     

活动星系核准周期振荡时延与频率呈关联演化

<正>黑洞的吸积过程在黑洞X射线双星(black hole X-ray binaries, BHB)和活动星系核(active galactic nucleus, AGN)中发挥着重要的作用.这个过程可以发射出强烈的多波段电磁波辐射.由于X射线辐射起源自吸积盘的内区,其成为了探索黑洞吸积过程的重要窗口.在BHB和AGN中, X射线亮度变化的特征已经被广泛地分析,其中X射线准周期振荡(quasiperiodic oscillation, QPO)是在两种系统中都观测到的一种特别有趣的现象.     

耀斑高能辐射延迟的一个特例

耀斑中高能辐射延迟包含两个方面的含义,一是与能量有关的硬X射线峰值延迟,二是γ射线(这里指即时γ射线谱线)峰值相对硬X射线峰值的延迟.这两类延迟具有不同的物理意义,前者反映的是不同能量的高能电子在加速或传播上的差异,而后者反映的却是高能电子与高能质子在加速或传播上的差异.一般说来,延迟时间随能量增高而增加,但也有一类情况,时延仅仅在一定能量之上才体现出来.具有高能辐射峰值时延特性的耀斑仅占耀斑总数的很少一部分.Bai等基于SMM早期的观测结果,统计研究了耀斑高能辐射延迟事件的特征,发现高能延迟事件主要发生在渐变型γ射线谱线耀斑(GRL)中,310～521 keV相对59～135 keV的延迟时间在10s左右,仅有一个耀斑延迟时间长达100s;4～8 MeV辐射相对40～80keV辐射的峰值延迟在2～60s;而在脉冲型GRL、中间型GRL,以及非GRL耀斑中,一般无时延或仅有很小的时延.     

Z箍缩等离子体X射线产生及应用分析

正MA级脉冲大电流通过丝阵或气体等负载放电时,负载被加热电离形成等离子体.等离子体在流过自身的轴向大电流产生自磁场的洛仑兹力作用下,向轴线作内聚运动发生自箍缩,最终在对称轴附近滞止,动能转换成等离子体内能,提高了等离子体温度,通过线辐射、复合辐射和轫致辐射产生脉冲强X射线[1]. Z箍缩(Z-pinch)等离子体终态形状为沿轴线的线状流体;θ箍缩是由角向电流引起的箍缩,其等离子体终态形态为沿角向分布的流体.     

辐射化学的概况与展望

辐射化学是原子核科学技术的一个重要组成部分,它是研究高能辐射与物质作用时在物质内部引起物理和化学变化过程的科学。高能辐射如α粒子(He~( ))、β(e~-)、γ射线等通过物质时,将自身的能量传递给物质分子,打破物质分子原有的热力学平衡状态,发生电离和激发,引起一连串的物理变化和化学变化,最终又恢复到一新的热力学平衡状态。     

NGC4051短时标光变的多波段同时性联测

探索活动星系的快速光变,是研究活动星系中心致密核结构及辐射机制的强有力手段,也是当前一个十分重要而又十分活跃的天体物理领域。目前比较多数的看法是:活动星系的X射线辐射是活动星系的中心致密核的吸积盘所产生(因为这一模型与观测事实符合得较好)。因此,探索X射线波段的短时标的光变对研究星系的致密核结构及辐射机制更显得比其它波段重要。     

天文观测的新波段

“X射线星” 光是一种电磁辐射,或者说是电磁波。在任何可见的颜色中,红光具有最长的波长和最低的能量,紫光具有最短的波长和最高的能量。红外线的波长比红光更长,无线电波的波长又比红外线更长。紫外线的波长比紫光更短,X射线的波长比紫外线更短,因而能量更高;γ射线的波长又比X射线更短,其能量也比X射线更高。 地球大气只允许很有限的几种电磁辐射透过。大部分红外辐射、远紫外辐射、X射线和γ射线都不能穿透大气层。人们在高空气球上拍摄了太阳光谱,发现它扩展到很远很远的紫外区。     

质子激发X射线分析测定环境样品中的痕量元素

质子激发X射线分析(PIXE)是七十年代发展起来的新的元素分析工具。它的特点是以几兆电子伏质子束激发X射线,并以Si(Li)半导体探测器进行X射线能谱测量。 由于质子激发X射线的截面较高,而其韧致辐射又很低,故具有较高的灵敏度;Si(Li)探测器有较好的能量分辨率和较高的探测效率,因此PIXE可同时进行多元素的分析。所以,PIXE能发展为一种快速、灵敏和多元素的分析方法。     

耐辐射奇球菌RadA蛋白参与DNA损伤修复过程

RadA是一个高度保守的蛋白. 在古细菌中, RadA蛋白具有RecA类似的功能并在同源重组过程中起关键作用. 在大肠杆菌中, RadA蛋白也参与了同源重组和DNA损伤修复过程, 但远没有在古细菌中的功能那么重要. PSI-BLAST结果表明, 与古细菌以及真核细胞中RadA蛋白相比, 耐辐射奇球菌RadA蛋白和细菌中的RadA的相似性更高. 研究发现, 耐辐射奇球菌radA基因的突变增加了耐辐射奇球菌对γ射线和紫外线照射的敏感性, 但对过氧化氢氧化胁迫的抗性没有影响. 耐辐射奇球菌和大肠杆菌radA基因均能完全补偿突变体对γ射线和紫外线辐照的抗性. 进一步的结构域功能分析表明, 与radA突变体的抗性相比, 锌指结构域的缺失导致耐辐射奇球菌对γ射线和紫外线辐照更加敏感; 仅仅缺失Lon蛋白酶结构域的耐辐射奇球菌表现为比radA突变体略微更抗γ射线和紫外线辐照处理. 这些实验结果表明, 耐辐射奇球菌RadA蛋白的确参与了DNA损伤修复过程, 而且不同的结构域具有不同的功能.     

宇宙学的新动向

首先介绍观察宇宙学方面的一些新动向: 3K微波背景辐射的各向异性1965年彭齐阿斯和威尔逊发现了各向同性的宇宙微波背景辐射,这对均匀的、各向同性的标准宇宙模型(弗里德曼模型)是个有力的支持.然而,1978年美国普林斯顿大学的威尔金森(Wilkinson)及加里福尼亚大学贝克莱实验室的斯莫特(Smoot)等人,各自独立地发现在微波背景辐射中存在着偶极的各向异性,辐射温度最高点在狮子座a星方向,最大温度超过平均值3.5×10~(-3)K.对此可以看作是宇宙非各向同性的证据,即宇宙的整体可能既有切向运动又有转动.但由于这个各向异性是偶极分布的,因此也可以解释为:地球相对于微波背景辐射有一个速度为390公里/秒的运动,正是这个运动引起的多普勒效应使人们观察     

电子束辐射接枝EVA共聚物薄膜阻燃性能的研究与表征

辐射(电子束、γ-射线等)接枝常用于改善高分子复合材料间的相容性,进而提高材料的力学性能,Wilkie曾研究了光化学接枝后聚合物的热降解行为和阻燃性能,为了扩大辐射接枝技术的应用范围,我们以不同VA含量的EVA共聚物为基础,尝试通过电子束预辐射接枝促进聚合物热降解成碳性能(charring),以达到聚合物阻燃的目的并对其燃烧性能做出全面的表征,研究结果表明电子束预辐射接枝确是一个值得研究和开发的新型阻燃途径,1 实验(1)压片成形 用双辊混炼机将EVA材料在适当温度下分别压制成约0.4,1.2,3.2     

红外科学技术进展

1800年,英国科学家威廉·赫胥尔首次发现在可见光长波限以外还存在着不可见的射线,即红外辐射。以后,人们又认识到自然界任何物体都以特有的方式发射、吸收、传输和反射红外辐射。红外科学技术就是以红外辐射为特定对象,研究其产生、传输、探测以及与物质相互作用的规律,并在此基础上探索红外辐射的各种实际应用。     

做X光检查应慎重

医学X光检查可能对人体产生危害,是人所共知的。过多地接触X射线,与某些癌症或不孕症的发生密切相关,这是科学家已经证明的事实。可X光究竟是怎样损害人体的呢?X光(或称X射线)是一种电磁波,属于不可见光,但其辐射吸收率极高,它在穿透皮肤、肌肉等软组织的     

耀斑的日面位置与电离层SITEC的关系

利用1997－1999年GOES卫星的耀斑观测资料以及国际GPS网的GPS观测资料,对作为耀斑参数之一的耀斑同位置与电离层SITEC的关系进行了分析。结果表明：除了耀斑的X射线最大辐射通量,耀斑日面位置也是影响TEC增幅的一个重要参数。一个X射线最大辐射通量较小但其太阳经度角较小的耀斑对电离层的影响可能会强烈于X射线最大辐射能量较大但其经度角较大的耀斑。当X射线最大辐射通量相近时,耀斑距日面中线的经度角越小,耀斑对电离层的影响越大。     

八十年代的天文学研究

天文学正处于黄金时代。1960年以来的新发现有:类星体(1963),宇宙微波本底辐射(1965),脉冲星(1967),中子星双星(1970),射电源的超亮膨胀(1971),日冕穴(1973),双脉冲星引力波辐射的证明(1974),异常太阳中微子流(1976),超γ射线爆发(1979)和引力波透镜(1979)。现在利用射电、红外线、紫外线、X 射线和γ射线方法已有可能研究单由光学天文学所不能及的现象。物理学在提供发展技术和天文学理论框架两方面起着日益重要的作用。现今,原子、分子、原子核和等离子体物理在解释天文学数据方面已是不可缺少的工具。宇宙学和超密组态的研究亦以广义相对论和基本粒子物理为依据。美国科学院天文观测委员会预期在八十年代:     

乘飞机当心得癌症?

<正>科学家最近警告说,靠近雷暴飞行的飞机上的乘客有可能面临危险剂量的伽玛射线辐射。伽玛射线是光的最强力形式。在太空中,伽玛射线是由超新星爆发等暴烈事件和中子星之类的强力天体制造的。     

MCG+07-22-071:一个具有相互作用的星暴星系

星暴星系是指存在大规模恒星形成的星系,而这种恒星形成速率在星系的整个演化过程中是不能稳定地保持的.观测到的辐射在整个电磁波段都较强烈,主要来自恒星的爆发性产生:紫外和光学连续辐射来自热的大质量恒星,发射线产生于被这些恒星电离的HII区,强的红外连续谱来自尘埃的吸收再辐射,射电辐射来自热气体和超新星遗迹,X射线来自超新星遗迹和与大质量恒星有关的吸积天体.星暴星系的颜色比正常星系和不规则星系显著偏蓝,在蓝端和紫外连续谱变得较平.星暴星系具有很强的红外辐射(L_(IR)>10~(37)J/s),在60—100μm之间的辐射较强.大多数星暴星系都是被IRAS探测到的.     

空间X/γ射线探测中的关键问题

空间作为科学探索与发现的处女地、基础与工程研究的极端环境综合实验室有其独特优势.在空间科学探测研究中,无论是自然物理现象研究,还是地外资源、灾害研究和国家安全应用研究,X/γ射线探测已经成为不可缺少的手段.自然界有很多未解的科学之谜,其探索和研究与X/γ射线辐射探测密切相关,基础研究关键科学问题有:暗物质与暗能量、超新星爆发、黑洞形成、月球与行星演化、宇宙起源等;地外空间的可用资源;国家安全与空间灾害研究等等.此外,空间X/γ射线辐射探测研究与应用和地面不同,因发射与空间环境要求,空间辐射探测仪器除了具有良好的性能外,还应具有高可靠的品质.因此,还有多个关键技术难题须攻克.空间辐射物理研究与应用前景广阔.与美国、俄罗斯、日本等及欧洲的空间科技强国相比,我国启动较晚,投入较少,工业基础底子薄,相对落后,尤其空间X/γ射线探测与应用相对基础更为薄弱,应引起高度重视,且当加大投入与支持,努力使中国成为科学强国.