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核輻射有多可怕 多大劑量就可讓人一命嗚呼

2023-08-30 來源:時空通訊

首先,我們要弄清楚何謂輻射。其實,輻射是宇宙中最普遍的現(xiàn)象,充斥在每個角落。因為輻射是指能量以電磁波或粒子形式向外擴(kuò)散的現(xiàn)象,而這個世界只要溫度超過絕對零度(零下273.15℃)的地方,就有能量,而宇宙中還沒有發(fā)現(xiàn)也不可能存在絕對零度的地方,因此輻射無處不在。

輻射有兩類,一類是電磁波,一類是粒子。電磁波頻率由低到高,波長由長到短劃分為無線電波(包括長波、中波、短波)、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線。

在電磁波譜中,除了可見光可以被人眼看到以外,其余波段的電磁波人眼都無法看見??梢姽庖韵骂l率的電磁波可謂無處不在,如一支蠟燭,一塊石頭,一件衣服,都會有輻射,但這種輻射由于波長長頻率低能量低,一般對人體不會產(chǎn)生大的傷害,被稱為非電離輻射。

非電離輻射主要輻射主要以電磁場的形式傳播,通過電磁場,讓周圍物質(zhì)內(nèi)在的粒子運(yùn)動提速,這樣物質(zhì)就會產(chǎn)生熱量,讓受體溫度升高,如陽光和爐火照射到人體上,人們就會感到發(fā)熱。這種熱只要不到達(dá)某種程度,就不會對機(jī)體產(chǎn)生傷害。

宇宙中這種輻射是最普遍的輻射,無處不在,如各種光照、反射、家用電器的各種無線電波、微波(wifi)充斥在我們周圍。但這種非電離輻射由于密度小功率小,我們幾乎就感覺不到,許多年過去也不會傷到一根毫毛。因此,這種非電離輻射只要不是密集的集中照射,如集中強(qiáng)光照射,就對人體無害。

在電磁波譜中,對人體傷害于無形的是電離輻射,也就是處于高頻段的紫外線、X射線、伽馬射線,這些電磁波由于頻率越來越高,傳播其能量的光子單個能量就越來越大,這些光子在沖擊有機(jī)體時,就會將組成機(jī)體細(xì)胞的原子中的電子撞走,從而讓這些原子變成了離子。

原子呈中性,不帶電,離子就帶電了,意味著細(xì)胞的分子結(jié)構(gòu)遭到了破壞,DNA等重要的生命物質(zhì)發(fā)生了殘缺或變異,從而讓生物致病、致癌,甚至迅速死亡。

在電磁波譜中,波長越短,頻率越高??梢姽獾念l率為4.2×10^14~7.8×10^14赫茲之間,也就是光子每秒震動約400萬億~780萬億次之間,紫外線的頻率則可達(dá)到7.8*10^14~5*10^16赫茲之間,光子震動就在每秒780萬億~5億億次之間;而γ射線則可超過恐怖的3×10^19赫茲,光子震動每秒就達(dá)到3000億億次以上。

因此,γ射線是最厲害的電離輻射,可以致命。

與電磁輻射相對應(yīng)的另一種輻射是核輻射。核輻射又叫粒子輻射,是原子核從一種結(jié)構(gòu)或能量狀態(tài)轉(zhuǎn)變成另一種結(jié)構(gòu)或能量狀態(tài)過程中,釋放出來的微觀粒子流。這種粒子流高速沖擊周邊物體,可以將物體原子中的電子,甚至擊碎原子核,形成強(qiáng)大的電離輻射。

這種電離輻射與高能電磁波導(dǎo)致的電離輻射方式不一樣,高能電磁波是不帶電的中性光子,由于能量大沖擊導(dǎo)致的電離,因此也叫間接電離;而核輻射導(dǎo)致的電離,是由于質(zhì)子或氦核、電子等帶電粒子形成的高速射線沖擊,對目標(biāo)粒子實施電離。

核輻射有三種方式,即α、β、γ輻射。α射線由氦核形成,外照射穿透能力很弱,只要一張紙就能擋住,但如果吸入人體危害很大;β射線是電子流,照射皮膚后會形成燒傷,但穿透能力也小,只要距離稍遠(yuǎn),輻射源不進(jìn)入體內(nèi),危害就不大。

伽馬射線實際上就是高頻率電磁波,能夠穿透人體和建筑物,危害距離很遠(yuǎn)。

實際上,不管是電磁輻射還是核輻射在自然界都普遍存在,但由于能量小危害都不大,只有在核爆炸或核電站事故中泄漏的放射性物質(zhì),才能夠大范圍地對人體造成傷害。那么多大能量的輻射才會對人體造成傷害呢?

輻射計量單位很多,如貝克、焦耳、居里、拉德、雷姆等,這里介紹一個常用的基本單位,叫西弗,字母表示為Sv。但西弗是一個非常大的單位,相當(dāng)1kg體重吸收1焦耳(J)的能量。在日常生活中,一般采用毫西弗(mSv)或微西弗(μSv),它們之間的關(guān)系是1Sv=1000mSv,1mSv=1000μSv。

我國發(fā)布的《放射衛(wèi)生防護(hù)基本標(biāo)準(zhǔn)》(gb4792-84),對放射性工作人員的劑量限制規(guī)定為,一般情況:全身均勻外照射50mSv/年,眼晶體150mSv/年,其他單個器官或組織500mSv/年;特殊照射:一次不大于100mSv,一生不大于250mSv;應(yīng)急照射:一次不大于250mSv。

一次性短時輻射量低于100mSv時,對人體沒有危害;100~500mSv時,人們不會有感覺,但血液中的白細(xì)胞會減少;達(dá)到1000~2000mSv時,出現(xiàn)較輕的射線疾病,出現(xiàn)疲勞、嘔吐、食欲減退、暫時性脫發(fā)、白細(xì)胞紅細(xì)胞減少;達(dá)到2000~4000mSv時,人體骨髓和骨密度會受到破壞,紅細(xì)胞和白細(xì)胞大量減少,出現(xiàn)內(nèi)出血、劇烈等癥狀。

輻射劑量大于4000mSv時,會危及生命,但依然可以救治;大于6000mSv時,救治比較困難;大于8000mSv時,基本沒救。

根據(jù)聯(lián)合國原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會(UNSCEAR)2000年和2008年報告,全球天然電離輻射源所致個人年有效劑量平均值為2.4mSv(典型范圍為 1mSv~13mSv),據(jù)有關(guān)方面發(fā)布的信息,我國電離輻射源所致個人年有效劑量平均值大約為3.1mSv。

據(jù)國家生態(tài)環(huán)境部《2021年全國輻射環(huán)境質(zhì)量報告》指出,我國居民所受的電離輻射中,主要來自天然輻射,占94%,其中來自宇宙射線輻射占11%,來自陸地γ輻射占16%,氡、釷及其子體占52%,其他占15%;人工輻射占6%,主要來自醫(yī)療檢查的輻射。

許多人對醫(yī)療檢查的輻射談虎變色,實際上總體上是比較安全的,均在人體安全承受范圍,一般對人體不會造成大的影響。具體說來,進(jìn)行一次CT檢查輻射量約為10mSv,一次簡單的胸部透視輻射劑量只有0.2mSv,胸片只有0.023mSv。

專家建議,一般醫(yī)療檢查每年不超過20mSv比較安全,即便由于特殊病情多做幾次檢查,輻射劑量大一些,兩權(quán)相害取其輕,也還是要做。據(jù)統(tǒng)計,因醫(yī)療檢查輻射導(dǎo)致罹患癌癥的幾率為千萬分之一到十萬分之一,無須過分擔(dān)憂。

綜上所述,輻射是大自然中普遍存在的一種現(xiàn)象,絕大多數(shù)時候是無害的。但這并不是說對防輻射就可以掉以輕心,在大自然出現(xiàn)異?,F(xiàn)象和人為導(dǎo)致的輻射增加時,如太陽耀斑大爆發(fā)、臭氧層空洞、宇航員飛出大氣層、核爆炸和核泄漏等事件,會導(dǎo)致傷害生物的電離輻射強(qiáng)度大大增加,這時就必須采取各種措施做好防護(hù)。

但說防核輻射必須以輻射劑量為依據(jù),不談劑量的核輻射討論是不科學(xué)的。

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責(zé)任編輯:朝艷