一、绪言

在“射线”这个术语之下,包含着许许多多起源、形态和特性各异的对象,组成了一个名副其实的大家族。现在我们所了解的射线的种类已经多得难以胜数。本书所要介绍的射线又叫电离辐射,是那些能够使物质发生激发和电离的射线,包括 X 射线、放射性物质裂变和衰变时放出的各种粒子和辐射、宇宙射线、粒子加速器产生的各种带电粒子等。这些射线一般都非常非常的小,比原子还要小,看不见、摸不着,就是用最高倍数的电子显微镜也无法直接看到它们。而且它们跑得非常非常的快,比飞机、火箭都要快得多。

这些有着各种奇异特性的射线和人类有着非常密切的关系。我们人类赖以生存的地球上的一切,时时刻刻都处在来自外部和来自内部的各种射线的包围之下。很显然,这个行星上的各种生命形式,包括人类本身,在所有的进化阶段和所有的活动领域,都与射线密切相关。或许人们会发出疑问:为什么人类在长达数千年的历史长河中,却不知射线为何物?而真正从科学上发现射线的存在,才是 100 年前的事。

100 年前,三个伟大的发现相继问世,对科学技术发生了翻天覆地的巨大影响。1895 年伦琴发现了 X 射线;仅仅过了三个月,贝克勒尔发现了天然放射性——铀元素发出了以贝克勒尔命名的奇异射线;

1898 年居里夫妇发现两种新的元素镭和钋也能发出贝克勒尔射线,并首先将这种现象命名为“放射性”。A.爱因斯坦称这些伟大发现是“从史前人类发现火以来的整个时期中技术进步的最具革命性的力量”。在当时的短短两三年中,物理学发生了决定性的转变,打开了用微观方法观察原子世界的大门,开创了科学技术的一个新时代。有人认为,这是一个科学上空前光辉的时代,犹如文艺上的“文艺复兴”时代一样。

这些伟大发现对科学技术的影响是全面的和深远的,而最直接的还是以射线为基础的科学技术及其应用。显然,射线的发现和应用是 100 年来科学技术最伟大的成就之一。

在这本书里,首先要向读者介绍的是人们是怎样发现射线和怎样制造出人工射线源的。希望把充满着机遇、灵感、艰辛和富有戏剧性的过程介绍给大家,相信会从中得到多方面的启示。

科学源于积累,水到自然渠成。就拿前面提到的关于射线的那些伟大发现来说,发现者的机遇、过人的智慧和能力以及为科学而献身的精神无疑起了非常重要的作用,因此这些伟大的科学家理所当然地成为历史上的第一批诺贝尔物理学奖得主。但是,任何的科学发现都需要一定的基础条件,需要有一个从量变到质变的积累过程。试想,如果没有真空技术、感光材料、高压电源等方面的条件,要从科学上发现那些奇异的射线显然是不可能的。因此,我们不应该忘记广大的工人群众所做的贡献,他们为科学发现做了铺路和奠基的工作。作为个人,他们是平凡的,默默无闻的,历史上不会留下他们中的任何人的名字,但是作为一个群体,他们对科学技术的发展与进步做出了不可磨灭的贡献。

本书的第二部分要介绍各种射线在与物质相互作用过程中所表现出来的各种特性,还要介绍射线可能对人类造成的伤害以及如何避免这种伤害。本书力求用浅显易懂的语言讲清这部分包含较多科学术语和规律的内容。然而,在这里具备一些物理学和化学方面的常识还是必要的。对于具备初中以

上文化水平的读者来说,经过一番努力,读懂是没有什么问题的。

人们一开始就从射线的巨大能量和各种奇异的特性中立刻感悟到它们巨大的应用价值,并以极大的热情让这些身手不凡的射线为人类造福,提高人类生产和生活的能力和水平。经过近 100 年的发展,射线的广泛应用已经到了几乎无处不在和无所不能的地步,在工业、农业、医疗和科研等领域发挥着日益重要的作用。因此,本书用了较多的篇幅介绍射线在国民经济各个部门的一些主要的应用。

由于作者学识疏浅,在内容的取舍和问题的把握上,都会存在不少错误和缺点,诚恳希望读者不吝予以指正。