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动手玩一玩

光看文字不够直观?下面三个小实验,你直接用鼠标拖动滑块——看三种射线各能穿透多远、看提纯的代价有多惊人、看放射性强度的减弱有多规律。

☢️ 实验一 · 三种射线,谁能挡住谁

放射源会同时放出三种东西。拖动“屏蔽层厚度”,把纸、铝、铅一层层加厚,看哪一种最先被拦下、哪一种最难缠。

α / β / γ 的穿透力

可拖动

α 一张纸就挡住,β 要几毫米铝,γ 得靠几厘米厚铅。

先猜一猜:纸、铝、铅三种材料,哪一种最先被射线穿过去?

颜色含义α 射线(氦核,一张纸就挡住)β 射线(高速电子)γ 射线(高能光子,穿透力最强)变灰=被这一厚度的材料挡住
🧠 看明白了吗?

三种射线的穿透力差了三个量级——这既是危险所在,也是当年它们能被区分开的原因。α 是氦核、β 是电子、γ 是高能光。详见 放射性:原子自己在放东西

⚗️ 实验二 · 提纯的代价:几吨矿石,换一点点镭

沥青铀矿里镭的含量低得可怜。拖动“矿石吨数”,看要处理掉多少吨矿渣,才能攒出一点点镭——居里夫妇就是这么一锅一锅熬出来的。

从矿渣里淘出的光

可拖动

约每吨沥青铀矿残渣只能提出几十毫克镭;要攒出 0.1 克氯化镭,得处理好几吨矿渣。

先猜一猜:处理一整吨矿石,能提出来的镭够装满一小瓶吗?

颜色含义棕格=沥青铀矿残渣(每格约 0.5 吨)绿光=提取出来的镭(越多越亮)灰=参照线、网格、未选中(虚线框=系列通用约定)
🧠 看明白了吗?

居里夫妇在棚屋里处理了数吨沥青铀矿残渣,整整熬了四年,才得到 0.1 克氯化镭。它的放射性强到夜里会自己发光。详见 镭:从矿渣里淘出的光

📉 实验三 · 半衰期:镭的强度怎么减弱

镭-226 的半衰期约 1600 年。拖动“已经过去”,看它的放射性强度怎样有规律地往下掉——每过一个半衰期就只剩一半,不多不少。

半衰期:每 1600 年减一半

可拖动

不管剩下多少,再过 1600 年就又是一半。这条曲线谁也改不了。

先猜一猜:镭每 1600 年减一半——再过两个 1600 年,是减到零,还是又减一半?

颜色含义蓝线=还剩多少放射性强度红虚线+红点=当前时刻灰虚线=每一个半衰期
🧠 看明白了吗?

半衰期是原子的“性格”,温度、压强、化学反应都改不了它——这一点让放射性成了可靠的天然时钟。详见 衰变与半衰期:放射会变弱

读放射性:原子自己在放东西 → 读镭:从矿渣里淘出的光 → 读衰变与半衰期:放射会变弱 → 读把射线用于人:医学与战时 →