(一)放射线及其特征

自然界里的所有物质都是由各种元素组成的，而组成元素的基本单位是原子，原子由原子核和围绕原子核按一定能级运行的电子所组成。原子核带正电荷，直径约为10^-13～10^-12 cm，原子的质量主要取决于原子核，但其仅占整个原子的极小部分空间。核外的电子带负电荷，质量很小。一个电子所带的电荷为4.803×10^-10(e为静电单位)，其质量为0.000549 u(u为原子质量单位，其值为¹²C原子质量的1/12.000 0;1 u=1.660 54×10^-24 g)，原子核所带的正电荷与电子(e^-或印所带的负电荷相等，所以原子呈中性。

原子核由质子(P)和中子(n)组成，质子就是氢原子的核，质量为1.007 278u。中子是一种不带电荷的中性粒子，比质子略重，质量为1.008 663u。由于中子不带电荷，因此原子核所带的正电荷数实际上就是核内的质子数。

有些原子核是不稳定的，它能自发地改变核结构而转变成另一种核，这种现象称为核衰变或称放射性衰变。自然界中的某些元素，例如铀、钍、钋和镭等的原子发生核衰变时，可放出射线。天然放射性元素中，一个放射核常常放射出α粒子或β粒子，而γ射线往往是伴随α粒子或β粒子射出的。

(1)α射线

α射线是带2个电荷的氦核流，α粒子实际上就是氦原子核(⁴₂He)，它的质量与氦核相等，由2个质子和2个中子组成；α粒子是相对大而重的放射性粒子，其飞行速度大约为光速的1/10。一个运动着的大而重的α粒子容易从原子和分子中移去电子，因为它们碰撞其路径上的原子或分子，从而产生所谓的离子对。离子对由被移去的电子和移去电子后遗留下来的带电粒子所组成。电离过程削弱了α粒子的能量，因而使它的运动缓慢下来，最后捕获一对电子而变成一个电中性的氦原子。由于α粒子具有相对大的质量和相对小的速度，所以与其他放射线相比，它的穿透能力比较弱，但有很高的电离能。

(2) β射线

β射线是高速电子流，β粒子就是核内放射出的电子；具有较低的电离能力和较大的穿透能力，它的质量小，运动速度大，其穿透能力比a粒子约大100倍。β射线能穿透金属薄片，因而它能造成放射线伤害。

(3)γ射线

γ射线是波长极短的光射线(高能量的光子)，是原子核从较高级能级跃迁到较低能级或基级—核正常所处的最低级时所放射的电磁辐射。γ射线具有比可见光大得多的能量，它的穿透能力特别强，能穿透20～25 cm的铅，且不受电磁场的影响。

(二)放射性污染和土壤放射性污染

含放射性元素的天然矿物原料、提取出来的化合物和单质金属，都有放射现象，物质所具有的放射性质称之为物质的放射性；而具有放射性的物质称之放射性物质。与其他环境污染物一样，放射性核素也在人类采矿和加工矿石的过程中进入环境并形成污染。放射性污染是指由于人类活动造成物料、人体、场所、环境介质表面或者内部出现超过国家标准的放射性物质或者射线。放射性污染与通常所说的核污染，均是辐射污染的一部分，属于电离辐射污染。
放射性污染主要包括如下几种类型：

1)核设施污染：主要指核电厂核燃料循环系统，即从铀矿开采到后处理的全过程中产生的核污染。

2)核技术应用中的污染：包括开放性同位素，主要应用于医疗诊断上(如X光机、医疗加速器等)，密封放射源以及各种射线装置，它们在使用中如处置不当可能产生放射性污染。

3)伴生放射性矿开发利用过程中的放射性污染：主要是含有放射性的废矿渣对环境和人体的污染。此外还包括一些天然辐射。

人类生活环境实际上每时每刻都在接受着各种天然放射性的照射，它们来白宇宙射线或存在于土壤、岩石、水和大气中的放射性核素，这些由自然因素构成的放射性(或辐射)剂量称为天然本底值。但随着核试验、核工业的迅速发展和放射性核素的广泛应用，排放到土壤中的含有放射性的废水、废渣等日益增多，从而构成了土壤的放射性沾污或污染。土壤放射性沾污或污染是指人类活动排放出的放射性污染物，使土壤放射性水平高于天然本底值或超过国家规定的标准，它和其他污染物一样给人类生存带来了严重威胁。史志诚(1995)对当代世界1930～1992年50起重大毒性灾害进行的分析表明，在这些灾害中由核爆炸和核辐射引起的有6起，即：广岛和长崎原子弹爆炸、乌拉尔存储罐核爆炸事件、塞拉菲尔德核电站核泄漏事故、三哩岛核电站事故及切尔诺贝利核电站事故，造成了十分严重的后果。

放射性核素辐射污染主要有四个评价指标，即放射性活度、放射性粒子的能量、吸收剂量以及放射性核素的物理半衰期t_1/2。放射性活度(或放射性强度，或放射性物质总量)，是单位时间内放射出的粒子数(或单位时间内发生的核衰变数目)；放射性活度原先以居里(Ci)为单位，表示每秒钟有3.7×10¹⁰个原子衰变(或每秒钟有核衰变3.7×10¹⁰次)，这样的活度叫做一个Ci；现在放射性活度以贝克勒尔(Bq)表示，代表每秒钟有1个原子衰变。放射性粒子的能量(或放射性核素射线的能量)，用电子伏(eV)来衡量，1eV是使1个电子通过1V电位的加速电场时所得到的能量，由于放射性粒子的能量大，往往用百万电子伏(MeV)来做能量的计量单位。吸收剂量是指电离辐射授予某物质单位质量的平均能量，原先用拉德(rad)表示，1，rad =1×10^-2 J/kg，或1×10² erg/g；现在用戈瑞(Gy)表示，1Gy =1J/kg。吸收剂量亦用有效剂量表示，单位为Sv。