电离能力是辐射把原子中的电子打出来的强弱程度。穿透能力（penetration）是辐射穿过一种物质、被吸收之前能走多远。两者由一个想法联系起来：每次电离都会消耗辐射的一部分能量，所以电离越强，射程越短。
这一课把原子与原子核模型前面几课串起来。它用到比较表和上一课的计数率校正。
电离怎样解释穿透？
把辐射想成一个带着固定能量的运动粒子。每电离一个原子，它就放出一点能量。能量用完，它就停下来。
- α 在很短的距离内电离非常多的原子。能量很快用完，所以被一张纸或几厘米空气挡住。
- β 电离能力比 α 弱。它走得更远，几毫米铝片能挡住它。
- γ 很少电离。能量消耗得很慢，所以能穿过大多数材料，只有厚铅或厚混凝土才能减弱它。
所以电离能力的排序（α、β、γ，从强到弱）正好与穿透能力的排序相反。
怎样从吸收体读数判断辐射源？
在辐射源和探测器之间放不同的吸收体，然后比较校正后的计数率（测得值减本底）。降到本底水平表示“被挡住”。小幅下降表示“部分被减弱”。
例题
本底计数率是 25 次/min。下表是三个辐射源 P、Q、R 配合不同吸收体的虚构读数。
| 吸收体 | P | Q | R |
|---|---|---|---|
| 无 | 450 | 450 | 450 |
| 纸 | 28 | 448 | 450 |
| 3 mm 铝 | 26 | 30 | 445 |
| 5 cm 铅 | 25 | 25 | 60 |
第 1 步，P。 纸使读数从 450 降到 28，几乎是本底（25）。所以 P 被纸挡住：α。
第 2 步，Q。 纸几乎不改变读数（450 到 448），但 3 mm 铝使它降到 30，接近本底。所以 Q 能穿过纸，被铝挡住：β。
第 3 步，R。 铝几乎没有改变读数（445）。厚铅把它降到 60，校正后是 35 次/min，比起始的校正值 425 低得多，但不是零。所以 R 被铅减弱但没有被完全挡住：γ。
第 4 步，联系电离。 最容易被挡住的 P 电离能力最强。穿透最远的 R 电离能力最弱。
要留意的错误
错误答案： “γ 是最危险的辐射，因为它穿透力最强，所以电离能力也最强。”
学生把两个性质混在一起了。γ 是三者中电离能力最弱的，正因为它穿透力最强。
危害取决于两个性质，也取决于辐射源的位置。在体外，γ 这类穿透性辐射可以到达器官。在体内，α 可能造成很大损害，因为它把全部能量沉积在附近的组织里。
纠正的方法是写两个独立的陈述：一个关于电离，一个关于穿透，再用“因为每次电离都会转移能量”把它们连起来。
自我检测
1. 为什么 α 辐射在空气中射程短？
显示答案
它的电离能力很强。它沿着很短的路径把能量传给许多原子，所以几厘米内能量就耗尽了。
2. 本底计数是 20 次/min。某辐射源在无吸收体时为 380 次/min，放纸为 378，放 3 mm 铝为 22，放厚铅为 20。这个辐射源是什么？
显示答案
纸不能使它减弱，但铝能把它降到接近本底。所以辐射源放出的是 β 辐射。α 会被纸挡住，而 γ 不会被 3 mm 铝挡住。
3. 为什么 α 辐射源放在桌上风险低，吞下去风险却高？
显示答案
放在桌上时，α 辐射被空气、皮肤或衣物挡住，到不了敏感的组织。吞下去后，辐射源直接接触组织，电离能力极强的 α 粒子把全部能量沉积在一个很小的区域里。
接下来学什么
现在你已经学完这个课题的五个概念。用综合练习看看能否把它们一起运用。回到课题总览，决定要重温哪一课。
有些同学每个事实都背得出，遇到安全情境的长题目，还是会把电离和穿透混在一起。我们的老师可以在线上一对一物理补习中帮你练习。