今明两年是X-射线和放射现象发现一百周年。在原子时代的这一百年间, 核能的研究和利用给人类带来了巨大的财富, 但也造成过深远的灾难。
下面列出了在近代原子物理学、核物理学以及辐射防护发展史上一些闪发着人类智慧的重大里程碑。历史的回顾会给我们无穷的启示。
年代 重大事件
1985 11月伦琴发现电离辐射
威廉.康拉德.伦琴(Wilhelm conrad Röntgen, 1845~1923)发现X-射线, 并对其特性作了详细说明。
1896 贝克勒尔发现某些天然物质的放射特性。
安东尼.享利.贝克勒尔(Antoine-henri Becquerel)发现某些天然物质的放射性。
1897 汤姆逊(Thomson)最先测量了阴级射线(电子)的电荷一质量比。
1898 皮埃尔.居里(Pierre Curie)夫妇从沥青铀矿中分离出元素钋和镭。
1899 (1)玛丽娅.斯可罗多夫斯卡-居里(Marie Sklodowska-Cnrie)发现感生放射性。
(2)卢瑟福(Ernest Rutherford)观察到铀发射出两种类型辐射, 他命名为"阿尔法"(α)和"贝塔"(β)。
(3)哈加(Herman Haga, 荷兰)最先证明了X-射线的波动性。
1899~1902 考夫曼(Walker Kauffmann)确定了β粒子电荷-质量比, 证实了电子质量对速度的关系。
1900 (1)普朗克(Max Karl Ernst Lugwig Planck, 1858-1947)研究黑体辐射中的能量分布时, 提出了普朗克定律, 确定了普朗克常数, h=6.63×10-27尔格·秒。奠定了置子物理学发展的基础。
(2)维拉德(Villard)发现镭发射的"嘎吗"(γ)射线。
(3)卢瑟福发现了元素钍(Th)。
(4)安东尼.享利.贝克勒尔(Antoine-henri Becquere)发现β粒子电荷-质量比。
(5)汤姆逊提出原子的"圣诞节布丁"模型(即均匀带正电的球体, 内部隐着分散的电子)。
(6)美国伦琴射线学会(ARRS)成立。
1901 (1)世界上第一个诺贝尔物理奖金授予核科学奠基人, 晶体光电现象经典著作的著者伦琴。
(2)安东尼.享利.贝克勒尔和皮埃尔.居里各自独特的发现了辐射能使气体电离的本领。
(3)皮埃尔.居里(Pierre Curie)夫妇发现辐射的生物作用。
1902~1903 索迪(Frederick Soddy)与卢瑟福合作提出了放射性衰变理论, 表明了放射性衰变定律, 用光谱法证明了氡的产物中有氦。
1903 (1)建立衰变的定量规律, 引入半衰期T1/2概念。
(2)爱因斯坦(Albert Einstein)的光电效应论文, 引入了光量子(光子能量E=hv概念。
1904 巴克拉(Glover Bari Kla, 1877~1944)发现X-射线的偏振, 证明了X-射线的波动性。
1905 爱因斯坦发现了质量与能量的相互关系(E=mc2)提出了狭义相对论。在理论上发现了光子。
1906 巴克拉(Glover Bari Kla, 1877~1944)发现了特征X-射线。
1908 盖革(Hans Wilhelm Geiger)与卢瑟福发明了计数器。
1909 密立根(Millikan)的油滴实验, 得到电子电荷的准确值e=160×10-19Co。
1910 索迪(Soddy)确定了同位素的存在。
1911 (1)索迪表达了α定则。
(2)卢瑟福发现了原子核, 建立了原子的行星模型(即卢瑟福模型)。
(3)威尔逊(Wilson)云室建成。
1912 (1)冯劳(Von Laue)证明了X-射线的干涉(波的一种特性)。
(2)荷司(Hess)发现了宇宙射线。
1913 (1)索迪引入了同位素概念。
(2)玻尔(Niels Hendrik David Bohr)从普朗克的能量量子化思想出发根据卢瑟福的原子模型建立了氢原子理论。
(3)考利基(CooUdge) X-射线管研制成功。
1914 (1)恰德威克(James Chadwick)发现β连续谱。
(2)弗朗克-赫兹(Francfc-Hertz)实验上证实了与电子碰撞时孤立的能级。
1915 (1)爱因斯坦发表了广义相对论, 确立了空间、时间与物质的相互关系, 是核物理的基础。
(2)英国伦琴学会通过对X-射线防护的决议, 这是朝辐射防护迈进的第一个有组织的步骤。
1916 英国伦琴学会公布推荐辐射防护方法, 但未给出个人剂量限值。
1917 (1)索迪预言了同质异能素的存在。
(2)卢瑟福实现了第一个人工核转换,
1918 (1)索迪发现了镤。
(2)普朗克获诺贝尔物理奖。
1920 (1)康普顿(Arthur Holly Compton)证实了卢瑟福的原子理论。
(2)美国伦琴射线学会建立辐射防护常设委员会。
1921 (1)索迪获诺贝尔化学奖。
(2)康普顿得出自旋概念。
(3)英国X-射线和镭防护委员会提出第一个辐射防护条例。
1922 (1)美国伦琴射线学会采用了英国的条例。
(2)美国创建X-射线技师登记制度。
(3)发现康普顿效应, 从实验上观测到了光子。
1924 德布劳依(De Broglie)粒子波长, λ=h/动量。
1925 (1)乌伦贝克(Uhlenbeck)和古兹密特(Gondsmit)用本征自旋h/2描述电子。
(2)鲍里(Pauli)提出不相容原理。
(3)海森堡(Heisenberg)发表第一篇关于量子力学的论文。
(4) Mntsclieller首次提出X-射线的耐受剂量, 即在30天内剂量不超过红斑剂量的1/10, 大约相当于0.2rem/天。
(5)在伦敦召开了第一届国际放射学大会上建立了国际辐射单位与测量委员会(ICRU)
1927 (1)谬勒(Mueller)发现电离辐射产生基因突变。
(2)量子电动力学诞生, 狭拉克发表"辐射的发射和吸收的量子化理论"文章。
1928 (1)狭拉克(Paul Adrien Maurice Di?rac)的相对论电子波动方程。
(2)在斯德哥尔摩召开的第二届国际放射学大会的赞助下成立了国际X-射线和镭防护委员会(国际放射防护委员会, ICRP的前身)。
(3)国际辐射单位与测量委员会(ICRU)建议采用伦琴作为照射量的单位
(4)盖革(Hans Wilhelm Geiger)与弥勒合作改进了计数器。
1929 (1)美国成立了X-射线与镭防护咨询委员(ACXRP)(NCRP的前身)。
(2)克莱茵(Oscar Benjamine Klein)与仁科创立了康普顿效应理论(克莱茵-仁科方程)
1930 (1)贝特(Bette)的量子力学阻土本领公式。
(2)劳伦Lawrence)发明回旋加速器。
1931 (1)范德格刺夫(Robert Jemison Van de Graaff)发明髙压静电加速器。
(2)用伦琴作为X-辐射的单位。
(3) X-射线与镭防护咨询委员会(ACXRP)出版了建议书(国家标准局第15号手册)提出对个人的剂量限值为0.2r/天, 约50rem/年。
1932 (1)安德森(Anderson)发现正电子。
(2)恰德威克(Chadwick)发现中子。
1934 (1)贝特(Hans Albrecht Bethe)预言了β+衰变的存在给出了带电粒子在物质中能量损失公式。
(2)国际放射防护委员会(ICRP)建荐“日耐受剂量”。
(3)费米(Enrieo Fermi)发现中子引起的人工放射性同位素, 因此第100号元素以他的名字命名为"镄"(此外, 还有非SI单位, 费米=10-18cm)。
(4)约里奥居里和居里造出人工放射性同位素。
(5)约瑟夫实现了氘核的聚变反应生成氚。
1935 汤川秀树预言短程核力的介子的存在。
1936 (1)美国NCRP推荐采用剂量限值0.1伦/天, 一直用到1949年止。
(2)坂田昌一与汤姆逊合作预言了原子核对轨道电子的俘虏(K俘获)
(3)布拉格-格雷(Bragg-Gray)原理建立了布-格公式。
1937 在宇宙辐射中发现了介子。
1938 奥托.哈恩(Atto Hahn)和斯特拉斯曼(Strassmann)发现中子引起铀裂变现象。证明了核分裂。
1940 克斯特(Donald William Kerst)发明电子感应加速器。
1941 ACXRP推荐了第一个人体内镭-226的全身充许载积量为0.1μg。
1942 (1)首次实现核的链式裂变反应
(2)曼哈顿工程区开始研究制原子弹, 揭开了保健物理作为职业的篇章。
1945 8月6日美国在广岛投下第一颗原子弹。
8月9日美国在长崎投下第二颗原子弹。
1946 (1)克里斯托菲珞斯(Nicolas ChristofiloS)发明同步加速器。
(2)组建了美国原子能委员会。
(3)随着ACXRP的扩展, 组成了美国国家辐射防护委员会(NCRP)。
1947 (1)何泽慧和钱三强发现核的三分裂和四分裂。
(2)美国国家科学院建立原子灾难委员会(ABCC), 开始长期对广岛长崎原子弹幸存者进行研宄。
1949 NCRP发表建议书, 引入危害/利益概念。推荐的最大允许剂量为15rem/a, 即0.3rem/周。
1950 (1) ICRP推荐的最大允许剂量为15rem/a, 即0.3rem/周。
(2)国际X-射线和镭防护委员会改名为国际放射防护委员会(ICRP)。
1951 12月29日美国首先实现核能发电。
1952 (1) NCRP出版了建议书, 并引入风险/利益的概念。
(2)成立辐射研究学会
(3)费米发现第一个强子共振同位旋四重态。
(4)第一颗聚变装置(氢弹)爆炸。
1953 ICRU引入吸收剂量的概念。
1955 (1)保健物理学会成立。
(2)组建了联合国原子辐射效应科学委员会(UNSCEAR)
1956 (1)李政道和杨振宁发现宇称不守恒。
(2)国际放射防护委员会(ICRP)把职业照射的基本允许剂量降到现在的水平, 5rem/a (0.1rem/周)。
1957 (1)7月29日在联合国支持下建立了国际原子能机构(IAEA)。
(2)美国放射防护委员会(NCRP)引入了职业照射剂量限值5 rem/a(0.1rem/)周以及年龄分配分法, 并推荐了非职业性照射标准。
(3)美国原子能国会联合会以"放射性沉洚物的特性及其对人的作用"论题开幻丁关于辐射危害的听证会制度。
1958 (1)发现范、艾伦辐射带。
(2)建成第一台串级负粒子加速器。
(3)穆斯堡尔(Rudolf Ludwing Moss-baiier)发现穆斯堡尔效应。
(4)联合国原子辐射效应科学委员会出版了“照射源及其生物学危害”的研究报告, (UNSCEAR第一份报告)。
(5)核医学学会(ANM)成立。
(6) ICRP出版第1号出版物, 采用最大剂量当量概念及年剂量限值5 rem/a
1959 ICRP推荐了广大公众群体的有遗传意义剂量的限值。
1960 (1)美国原子能委员会和国会联合会举行了关于“辐射防护准则及标准”它们的基础和应用的听证会。
(2)美国医学物理学家协会成立。
(3) 美国保健物理委员会开始实行保健物理学家资格证书颁发制度。
(4)第一个激光(莱塞)器研制成功。
1964 (1)吉尔曼(Gell-Mann)和茨委(Zweig)独立地引入了夸克模型。
(2)国际辐射防护协会(IRFA)成立。
(3)国会合并NCRP的法令。
1965 出版ICRP第9号出版物可以接受的剂量水平。
1967 沙兰(Salam)和溫伯格(Weiberg)独立地提出统一的弱电磁场相互作用。
1969 人类登上月球, 开始研究空间辐射。
1971 NCRP发布第39号报告采用5rem/a (0.l rem/周)。
1972 费米实验室200GeV质子首次出束。
1974 (1)丁肇中发现J/ψ粒子。
(2) ICRP出版第23号出版物(参考人工作组报告)。
1975 为了继续对日本幸存者进行研究美日两国辐射效应基金(RERF)代替了ABCC。
1977 ICRP通过了第26号出版物, 根据风险概念提出了现行限值50mSv/a。
1978 (1)潘滋(Penzias)和威尔逊(Wilson)因1965年发现空间弥漫着2.7K微波辐射, 推测大约是100亿[(1-2)×1010]年前“大撞击”的残余而获诺贝尔奖。
(3) ICRP采用有效剂量当量术语。
1980 致电离辐射生物效应委员会(BEIR)工作组的报告"公众群体受到水平的致电离辐射照射对群体的影响, 由美国科学院出版。
1981 欧州粒子物理研宄中心(CERN)270GeV质子一反质子对撞束实迫成功:540GeV质设中心坐标系的能量相当于实验砸标系的能量为l50, 000GeV。
1983 (1)电子-正电子对撞表明, 辐射能量交换理论在能量高达lOOGeV以上仍有效。
(2)卢比亚(Rubia)等发现弱相互作用场量子。
1986 (1)美国能源部和国会研究超导对撞机(SSC)计划, SSC将有60英里的圆周, 加速质子到40, 000GeV。
(2) RERF为原子弹幸存者研制1986剂量学系统(DS86)。
(3)公众对氡的日益关心, 美国环境保护局发布"居民氡的导则"。
1987 NCRP第91号报告, 关于受电离辐射照射限值的建议。
1988 (1)联合国原子辐射效应科学委员会向联合国大会提交大会报告"电离辐射源, 效应及其生物学危害"的研究报告, (UNSCEAR报告)。
(2)美国国家科学院(BEIR)4报告氡和其它α辐射体体内沉积对健康的危害-REIR 4。
1990 美国国家科学院(BEIR) 5报告受低水平辐射对健康的危害-BEIR 5。
1991 (1)国际原子能机构(IAEA)关于1986年切尔诺贝利事故对健康影响的报告。
(2) ICRP发布第60号出版物, “ICRP 1990年建议书”。
1993 (1) NCRP 115号报告“辐射防护危害的估计”出版。
(2) NCRP 116号报告“受电离辐射照射的限值”出版。
1994 美国和乌克兰签定协议书对1986年切尔诺贝利事故后85000个儿童甲状腺疾病进行20年研究。