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物质的结构和性质

散装物质包括粒子,与辐射相比,可以说是静止的,但运动组成物质的分子,这可归因于它的温度,相当于以每秒数百米的速度移动。尽管物质通常被认为以三种形式存在,固体液体,气体在对辐射对物质的影响的回顾中,还必须提到辐射与物质的相互作用眼镜减毒(低压)气体、等离子体和处于超高密度状态的物质。玻璃杯看起来是固体,但实际上是液体粘度或者是这种液体和嵌入的微晶材料的混合物,与真正的固体不同的是,在远低于正常温度的温度下,微晶材料基本上保持无序冰点.低压气体是指存在于自由空间中的一种情况,在这种情况下,最近的分子、原子或离子之间的距离可能只有几厘米。等离子体,相比之下,是高的区域密度以及所有原子分解成正电原子核和电子的温度。

分析和理解物质的能力取决于所能观察到的细节,在很大程度上还取决于所使用的仪器。体积或宏观物质是由感官直接探测到的,并辅以更常见的科学仪器,如显微镜、望远镜和天平。它的特征可以通过测量它的质量,更常见的是它的重量,通过磁效应,以及各种更复杂的技术,但最常见的是通过光学现象——可见或不可见(即光子),它吸收,反射,或发出或者用它来改变它的可观察特征。能源吸收而与之相反的能量发射过程则取决于分子和原子的基态和更高能级的存在。一个简化的能量状态,或级别,如图所示图1.这样的系统对于每一个原子和分子系统都是完全固定的量子力学;“允许的”或“允许的”能级之间的转换,可能涉及能量的获得或损失,也由同样的自然法则建立。激发到能量稳定的分子或原子的能量水平以上可能导致解离或电离:分子可以解离成产物分子和自由基,如果能量吸收足够大,原子和分子也可以收益率离子和电子(即发生电离)。原子核本身可能以各种不同的状态存在,在某些条件下,它们吸收和发射伽马射线,如果原子核被提高到或通过某种过程留在足够高的能量状态,它们自己可能会发射正电子、电子、α粒子或中子(和中微子),或解离成两个或两个以上较轻原子的原子核。由此产生的原子可能同样寿命短而不稳定,也可能寿命极长而相当稳定。

辐射的影响

辐射与物质的相互作用可以被认为是宇宙中最重要的过程宇宙.当宇宙在其演化的早期阶段开始冷却时,像恒星太阳,和行星出现,和元素等(H),氧气(O),(N)(C)结合成简单分子,如水(H)2O),(NH3.),甲烷(CH4).更大的碳氢化合物,酸,和氨基酸最终形成的原因是:(1)氧气出现在大气中之前的远紫外光(波长小于185纳米),(2)穿透的阿尔法、贝塔和伽马辐射,以及(3)温度下降、水开始凝结时雷暴的放电。这些简单的化合物相互作用,最终发展成生命物质。辐射的程度——如果有的话放射性衰变对生命物质的合成有何贡献尚不清楚,但在这个世界历史的早期,高能辐照对物质的影响被记录在某些云母中,它们被称为微观的同心圆环多色的日晕,由放射物质的微小斑点衰变产生的结果,这些放射性物质散发出穿透性的产物,如阿尔法粒子在它们路径的终点,这类粒子产生了化学变化,在显微镜下可以看到暗环。从直径根据这些环和各种放射性元素的α粒子的已知穿透力,可以确定放射性物质斑点的性质。在某些情况下,α粒子不可能是观测到的效应的原因;在其他情况下,占据日晕中心的基本粒子不是目前已知的任何元素。

可以很容易地推测,参与世界进化的一些元素最初并不存在,而是作为外部高能轰击的结果而产生的,有些则是由于这种过程而消失的,而生物生命过程所需的许多化合物是作为一种化学物质进化而来的结果高能的辐照所有物质都服从于它。因此,辐射被认为在宇宙的演化中发挥了重要作用,并最终不仅对生命的存在负责,而且对其形式的多样性负责。