*二、探测放射线的方法

放射性元素放射出的 a 射线、β射线和γ射线都是看不见的，需要根据它们跟其他物质作用产生的各种效应，用适当的仪器来探测。下面简单介绍三种方法。

云室
水蒸气遇冷凝结，会形成很小的雾珠，这时它需要有凝结核心，如果空气中没有任何尘埃或离子，水蒸气就是达到过饱和状态①，也不能马上凝结。但是，如果这时由于某种原因在空气中产生了离子，那么过饱和的水蒸气就会以这些离子为核心立即凝结成雾珠。因此可以根据出现的雾珠来推测产生离子的情形。云室就是根据这个原理制成的。

云室(图 10-2)的主要部分是一个塑料或玻璃制的容器，它的下底是在小范围内可以上下移动的活塞，上盖是透明的，可以通过它来观察室内发生的现象或进行照相。实验时，先往云室里加一些酒精(或乙醚)，使室内充满酒精的饱和蒸气。然后，使活塞突然迅速向下移动，室内气体由于迅速膨胀而降低温度，酒精蒸气达到过饱和。这时如果有射线粒子从室内气体中飞过，使沿途的气体分子电离，过饱和的酒精蒸气就会以这些离子为核心凝结成一条雾迹。这种云室是英国物理学家威尔逊(1869～1959)于1911 年发明的，通常叫威尔逊云室。

用云室可以清楚地看出 a 粒子和β粒子的径迹(图 10-3)。a 粒子质量比较大，在气体中行进时不易改变方向，它的电离本领大，在每厘米的路程中能使气体分子产生 10000 对离子，所以它的径迹直而粗。β粒子质量很小，跟气体分子的电子碰撞时容易改变方向，而且电离本领小，在每厘米的路程中只能产生几百对离子，所以它的径迹比较细而且有时发生弯曲。γ粒子的电离本领更小，在云室中一般不直接留下径迹。

计数器

计数器的主要部分是计数管，它是一支玻璃管，里面有一个导电的圆筒作阴极，一根通过圆筒轴心的金属丝作阳极(图 10-4)，管里装入惰性气体(如氩、氖等)和少量的酒精蒸汽或溴汽，气压大约是 1.3× 10⁴～2.7×10⁴ 帕。在两极加上大约 800～1500 伏的直流电压，这个电压略低于管内气体的击穿电压。当有射线粒子飞进管内，使管内气体电离时，产生的电子在电场作用下向阳极加速运动。电子在运动中能量越来越大，达到一定值时，跟气体分子碰撞，又可使气体分子电离，再产生电子，于是经过一段很短时间，就会产生大量电子，这些电子到达阳极，正离子到达阴极(正离子由于质量大，运动较慢，在运动中不会再使气体分子电离)，就使计数管发生一次短暂的放电，从而得到一个脉冲电流。这个脉冲电流可以用电子设备记录下来。
乳胶照相

放射线能够使照相底片感光。放射线中的粒子经过照相底片上的乳胶时，使乳胶中的溴化银分解，经显影后，就有一连串的黑点显示出粒子的径迹。这些径迹可用显微镜来进行观察与测量，根据径迹的长短和形状，可以判断粒子的能量、性质和种类。由于乳胶的密度较大，所以粒子在乳胶中的射程约为空气中的千分之一，因此容易看到径迹的全部。

① 参看第一册第十五章。