核輻射，或通常稱之為放射線，存在于所有的物質之中，這是億萬年來存在的客觀事實，是正常現象。核輻射是原子核從一種結構或一種能量狀態轉變為另一種結構或另一種能量狀態過程中所釋放出來的微觀粒子流。核輻射可以使物質引起電離或激發，故稱為電離輻射。電離輻射又分直接致電離輻射和間接致電離輻射。直接致電離輻射包括質子等帶電粒子。間接致電離輻射包括光子、中子等不帶電粒子。

核反應是指入射粒子與原子核（稱靶核）碰撞導致原子核狀態發生變化或形成新核的過程。反應前后的能量、動量、角動量、質量、電荷與宇稱都必須守恒。核反應是宇宙中早已普遍存在的極為重要的自然現象。現今存在的化學元素除氫以外都是通過天然核反應合成的，在恒星上發生的核反應是恒星輻射出巨大能量的根本來源。

利用核輻射在氣體、液體或固體中引起的電離效應、發光現象、物理或化學變化進行核輻射探測的元件稱為核輻射探測器。到目前為止，各種應用的核輻射探測器種類很多，工作原理不盡相同。探測器給出的信息能夠直接或間接地確定核輻射的種類、能量、強度或核壽命等參數。

通過收集射線在氣體中產生的電離電荷來測量核輻射。主要類型有電離室、正比計數器和蓋革(G-M)計數器(管）。它們的結構相似，一般都是具有兩個電極的圓筒狀容器，充有某種氣體，電極間加電壓，差別是工作電壓范圍不同。電離室工作電壓較低，直接收集射線在氣體中原始產生的離子對。其輸出脈沖幅度較小，上升時間較快，可用于輻射劑量測量和能譜測量。正比計數器的工作電壓較高，能使在電場中高速運動的原始離子產生更多的離子對，在電極上收集到比原始離子對要多得多的離子對(即氣體放大作用)，從而得到較高的輸出脈沖。脈沖幅度正比于入射粒子損失的能量，適于作能譜測量。蓋革計數器又稱蓋革-彌勒計數器或G-M計數器，它的工作電壓更高，出現多次電離過程，因此輸出脈沖的幅度很高，已不再正比于原始電離的離子對數，可以不經放大直接被記錄。它只能測量粒子數目而不能測量能量，完成一次脈沖計數的時間較長。

輻射探測器的工作原理基于粒子與物質的相互作用。當粒子通過某種物質時，這種物質就吸收其全部或部分能量而產生電離或激發作用。如果粒子是帶電的，其電磁場與物質中原子的軌道電子直接相互作用。如果是γ射線或X射線，則先經過一些中間過程，發生光電效應、康普頓效應或產生電子對，把部分或全部能量傳給物質的軌道電子，再產生電離或激發。對于不帶電的中性粒子，例如中子，則是通過核反應產生帶電粒子，然后造成電離或激發。輻射探測器就是用適當的探測介質作為與粒子作用的物質，將粒子在探測介質中產生的電離或激發，轉變為各種形式的直接或間接可為人們感官所能接受的信息。

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