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转给你身边的朋友,不再谈“辐”色变

2019-6-10 14:45| 发布者: | 查看: 17| 评论: 0

摘要:   最近小编在追非常火的 HBO 新剧《切尔诺贝利》。剧中赤裸裸的展现了人类面对核灾难的弱小以及核辐射对人巨大的伤害,也展现了人类在面对灾难的勇毅与奉献。  随着核能源的使用与家庭生活中电器数目种类的增加 ...

  最近小编在追非常火的 HBO 新剧《切尔诺贝利》。剧中赤裸裸的展现了人类面对核灾难的弱小以及核辐射对人巨大的伤害,也展现了人类在面对灾难的勇毅与奉献。

  随着核能源的使用与家庭生活中电器数目种类的增加,辐射也是近些年来大家关注的比较多的问题了。

  广义上辐射是以波动形式或运动粒子形式向周围空间或物质传播的能量。如声辐射、热辐射、电磁辐射、核辐射等。

  这些年非电离辐射背的锅

  这个年头,新闻里三天两头都会说各种辐射放射性,辐射增加癌症发病率的观念也深入人心。正如上面广义辐射介绍的,辐射是时刻存在的,并分为很多种类,但不是所有的都有害。由电磁波产生的辐射,就是电磁辐射。根据电磁波频率不同,电磁辐射分为电离辐射和非电离辐射。通常我们把波长小于100nm的电磁辐射称为电离辐射。例如宇宙射线,X射线,γ射线等。而像热辐射,电波(微波,短波,中波,长波)等,都是非电离辐射。

  图片来源 :https://www.xuehua.us/2018/07/12/%E7%A7%91%E6%99%AE%EF%BC%9A%E5%85%89%E4%B8%8E%E8%BE%90%E5%B0%84/

  科普宣传中说可能会对人体产生伤害的,世界卫生组织中列为致癌因素的,都是电离辐射。

  非电离辐射由于频率和能量相对于非电离辐射小很多,对于人体的影响是微乎其微的,几乎可以忽略不计。到目前为止,没有任何的科学实验或者研究或者事实数据能够证明非电离辐射会对生物体造成不良影响。经过证实非电离辐射对生物组织能够产生的效果主要是加热效果,并且需要很强集中指向的电磁场,日常应用就是微波炉了。

  举个简单的例子,太阳光的辐射功率大约是 10 万微瓦/平方厘米,我国规定的电磁辐射防护规定中要求通信片段功率密度小于 40 微瓦/平方厘米。(实际情况中,考虑到信号叠加,运营商通常控制在 8 微瓦/平方厘米),是太阳光的1/2500。

  再说说其他家电。

  图片来源:http://www.ce.cn/cysc/zgjd/kx/201705/18/t20170518_22952656.shtml

  大家可能对μT没有什么概念,微特斯拉,是磁感应强度的单位。也用用高斯作为单位计量非电离辐射的,他们的换算关系是1μT=10mG。再举一个例子,在赤道上,地球磁场的磁密是 20μT(所以像洗衣机电脑冰箱彩电什么的辐射还不如地球磁场)。上面表格里,虽然看到电吹风和电动剃须刀的辐射数字较大,且不说这些数字也在人体安全范围内,我们可以看到距离稍远时就会大幅下降,而且所有抛开剂量讲毒性都是耍流氓,这两种电器使用时间短,总量不值一提。

 

  核辐射包括射线与粒子辐射。核辐射是原子核从一种结构或一种能量状态转变为另一种结构或另一种能量状态过程中所释放出来的微观粒子流。核辐射可以使物质引起电离或激发,故称为电离辐射。电离辐射又分直接致电离辐射和间接致电离辐射。直接致电离辐射包括质子等带电粒子。间接致电离辐射包括光子、中子等不带电粒子。

  核辐射的种类

  核辐射的射线种类主要有α(阿尔法)、β(贝塔)、γ(伽玛)射线以及中子。α辐射由α粒子产生,α粒子就是氦原子核,由 2 个质子和 2 个中子组成,带 2 个单位的正电荷;β辐射由β粒子产生,β粒子就是电子,带一个单位的负电荷;伽玛辐射由伽玛射线产生,伽玛射线是一种波长非常短的电磁波;中子辐射由中子产生,中子是一种不带电旳粒子,一般存在于原子核中。

  核辐射是如何产生的

  不同种类的辐射产生的原理不同。α粒子主要来自于α衰变,许多锕系元素如铀、钚等的同位素均可以发生α衰变,释放出α粒子。β粒子主要来自于β衰变,一些不稳定的同位素衰变释放出β粒子(电子)。中子的最大来源是核反应堆中的裂变反应,还有加速器中子源也能产生中子,许多核反应,如铍的(α,n)反应也会产生中子。伽玛射线一般伴随着核反应产生,如裂变、衰变等均会产生伽玛射线。

  α粒子可被纸张阻挡。β粒子可被铝片阻挡。γ射线在穿越铅块时部分被阻。

  图片来源:https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%BE%90%E5%B0%84

  自然界存在天然辐射。天然辐射的来源包括宇宙射线和地球上自然存在的放射性元素。天然辐射的水平通常称为天然的“本底辐射”。天然的本底辐射无法避免,人类在漫长的进化过程中,就生活在天然放射性环境中。

  可以看到,日常生活中,除了辐射相关工作人员,抽烟的辐射剂量是最大的了,所以戒烟还是很有必要的。

  图片来源:https://www.aec.gov.tw/index--5_40_873.html

  电离辐射为什么有害

  电离辐射,作为高频辐射,作用于生物分子,导致分子的电离和激发,这一物理过程的发生时间是很短促的,随即经历物理化学阶段与化学阶段,从而引起生物大分子的损伤。电离辐射对生物大分子的影响是射线的直接作用和间接作用共同造成的结果。

小心电离辐射

  图片来源:https://www.cdstm.cn/frontier/wl/201610/t20161020_586830.html

  电离辐射对于人体健康的影响分为确定效应和几率效应。

  确定效应指接受剂量辐射照射,造成有害的组织反应,若接受的剂量增加,造成的伤害就会更加严重,如皮肤红斑脱皮。

  几率性效应,主要是指致癌效应,辐射可能会诱发细胞的突变导致癌症的发生,癌症的发生几率与剂量有关,随着剂量的增加而提高。

  根据国际辐射防护委员会报告指出,100 毫西弗以下的剂量(包括一次或者多次)不会造成临床上的功能损害。

  人们对生命体收到核辐射产生的变异存在一种误解,就是辐射会让动物变得巨大狂暴。这也离不开影视作品的宣传,就像电影《哥斯拉》和《狂暴巨兽》等。还有网传切尔诺贝利禁区出现过巨大鼠。实际上,辐射表现在动物身上的症状往往是致命疾病,生殖障碍和畸形等等,当然切尔诺贝利也并没有出现过巨大鼠。

  生活中我们除了接受医疗治疗或检查可能接受到单次剂量偏大的电离辐射(但是也是在安全范围内的),只要注意小心电离辐射的标志,并不会暴露在对人体有伤害的剂量的电离辐射下。

  参考文献:

  1. Weisstein, EricW. Radiation. Eric Weisstein's World of Physics. Wolfram Research. [2014-01-11].

  2. 曾群力. (2004). 电磁辐射 (Doctoral dissertation).

  3. 王崇道, & 强亦忠. (2002). 电离辐射所致自由基对机体的损伤与自由基清除剂的研究 (Doctoral dissertation).

 


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