核輻射

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核輻射,通常稱之為放射性,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,故又稱為電離輻射。電離輻射是指波長短、頻率高、能量高的射線(粒子或波的雙重形式)。電離輻射可以從原子或分子裡面電離(ionize)出至少一個電子。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。

目錄

核輻射組成

α射線(α粒子)、β射線(β粒子)、中子等高能粒子流與γ射線、X射線等高能電磁波,而被稱為宇宙射線的高能粒子射線則兩者皆有。電磁波(光子)的電離能力,隨著電磁波譜(spectrum)變化,電磁波譜中的γ射線、X射線幾乎可以電離任何原子或分子。電磁波的頻率愈高,能量愈強,電離能力愈強。在電磁波譜上,遠紫外線(far ultraviolet,頻率大於紫外線很多)。

α射線是氦核,β射線是電子,這兩種射線由於穿透力小,影響距離比較近,只要輻射源不進入體內,影響不會太大。

γ射線的穿透力很強,是一種波長很短的電磁波。電磁波是很常見的輻射,對人體的影響主要由功率(與場強有關)和頻率決定。通訊用的無線電波是頻率較低的電磁波,如果按照頻率從低到高(波長從長到短)按次序排列,電磁波可以分為:長波、中波、短波、超短波、微波、遠紅外線、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線。以可見光為界,頻率低於(波長長於)可見光的電磁波對人體產生的主要是熱效應,頻率高於可見光的射線對人體主要產生化學效應。

人造輻射與用途

核輻射的量和單位

物理量 舊單位 新單位 換算關係
活度 居里(Ci) 貝可[勒爾](Bq) 1Ci=3.7×1010Bq
照射量 倫琴(R) 庫侖/千克(C/kg) 1R=2.58×10-4C/kg
吸收劑量 拉德(rad) 戈[瑞](Gy) 1Gy=100rad
劑量當量 雷姆(rem) 希[沃特](Sv) 1Sv=100rem

輻射對人體的危害性

核輻射對人體的危害性極大,因為一般核輻射是看不到的,而具有放射性的微塵極其細小不易被察覺,因而人們常會在不知不覺中被過量照射或吸入大量放射微塵,在短時間內過量照射或吸入大量放射微塵會引起急性放射病;而放射性元素長期超量蓄積在體內,可引起慢性放射病。

放射性物質可通過呼吸吸入,皮膚傷口消化道吸收進入體內,引起內輻射,外輻射可穿透一定距離被機體吸收,使人員受到外照射傷害。內外照射形成放射病症状有:疲勞、頭昏、失眠、皮膚發紅、潰瘍出血脫髮白血病嘔吐腹瀉等。有時還會增加癌症、畸變、遺傳性病變發生率,影響幾代人的健康。一般講,身體接受的輻射能量越多,其放射病症狀越嚴重,致癌、致畸風險越大。

核輻射的危害原理

人體有軀體細胞和生殖細胞兩類細胞,它們對核輻射的敏感性和受損後的效應是不同的。核輻射對機體的損傷其本質是對細胞的滅活作用,當被滅活的細胞達到一定數量時,軀體細胞的損傷會導致人體器官組織發生疾病,最終可能導致人體死亡。軀體細胞一旦死亡,損傷細胞也隨之消失了,不會轉移到下一代。

在核輻射或其他外界因素的影響下,可導致遺傳基因發生突變,當生殖細胞中的DNA受到損傷時,後代繼承母體改變了的基因,導致有缺陷的後代。因此,人體一定要避免大劑量照射。

臨床特徵

以下是遭受的輻射量(單位:毫雷姆)的後果:

450000~800000: 30 天內將進入垂死狀態;

200000~450000: 掉頭髮,血液發生嚴重病變,一些人在 2 至 6 周內死亡;

60000~100000: 出現各種輻射疾病

10000: 患癌症的可能性為 1/130;

5000: 每年的工作所遭受的核輻射量;

700: 大腦掃描的核輻射量;

60: 人體內的輻射量;

10: 乘飛機時遭受的輻射量;

8: 建築材料每年所產生的輻射量;

1: 腿部或者手臂進行 X 光檢查時的輻射量。

胚胎胎兒的損傷 胚胎和胎兒對輻射比較敏感,在胚胎植入前接觸輻射可使死胎率升高;在器官形成期接觸,可使胎兒畸形率升高,新生兒死亡率也相應升高。據流行病學調查顯示,在胎兒期受照射的兒童中,白血病和某些癌症的發生率較對照組為高。

遠期效應

在中等或大劑量範圍內,核輻射致癌已為動物實驗和流行病學調查所證實。在受到急慢性照射的人群中,白細胞嚴重下降,肺癌甲狀腺癌乳腺癌和骨癌等各種癌症的發生率隨照射劑量增加而增高。

受核輻射污染後的後遺症問題

受輻射污染後6個月,會發生的機體變化,包括晶體渾濁、白內障、男性睾丸和女性卵巢受影響導致永久不育、骨髓受損出現造血功能障礙,以及出現各種癌症。

另亦會有遺傳效應,令生殖細胞基因或染色體發生變異,導致畸胎等問題。

輻射的作用方式

核輻射環境

實際上,人類的生活沒有一刻離開過放射性,這些放射性是天然放射性,主要來自三個面:

1. 宇宙射線;

2.地面和建築物中的放射性;

3.人體內部的放射性。

微量的放射性不會危及健康。

核輻射的一般接觸機會

天然輻射

一些天然元素會自然發出核輻射,例如鐳鈽等元素,會釋放核輻射。正常的生活環境下,也會有少量的核輻射,稱背景輻射,是由自然界的氡氣產生。

人們的放射性活動

人類的很多活動都離不開放射性。例如,人們攝入的空氣、食物、水中的輻射照射劑量約為0.25毫希/年。帶夜光錶每年有0.02毫希;乘飛機旅行2000公里約0.01毫希;每 天抽20支煙,每年有0.5-1毫希;一次X光檢查0.1毫希等等。

居室中的放射性污染

隨著工業的發展,經常利用工業廢渣做建築材料,可能造成建材中含有一些放射性物質,經放射性衰變產生了放射性氣體及其子體產物,懸浮於室內空氣中,氡及其子體產物放射出能量較高的α射線(粒子),人若吸進這樣的氣體即會照射人體肺組織。如果長期受到照射,便容易產生支氣管炎和肺癌等疾病。另據國外報導,大多數家庭居室中自然出現的放射性氣體氡,如果與煙氣混合,將會有致命的影響。氡是肺癌的一個致病因素。另外,裝修居室用的花崗岩及其它板石材料也含有一定量的氡,特別是通風不良時,可造成居室內放射性污染加重。經監測表明,室內氡氣多在通風不良的地方積累,所以經常打開居室的窗戶,促進空氣流通,使氡稀釋,這是減少室內氡濃度的良好措施。裝修房屋用的石(板)材要有選擇地使用。石材的放射性核素含量隨礦床、所在地等天然條件的不同而有所增減,必須對其進行監測,才能知道是否適合居室裝修。

因核電而增加的輻照劑量

專家們研究測算表明:全人類集體輻照劑量中,3/4來自自然界。約1/5來自醫療及診斷,核電的份額是1/400。假定全球人類的預期壽命為60歲,則每天抽一包煙將最終減壽7年,而核電的影響是減壽24秒。

對於核輻射污染,即放射性污染,常人往往只注意到現代科學研究中的核輻射核工廠里某些特殊車間產生的放射性物質造成的危害,或者醫院的 X射線治療所產生的放射性造成的影響及損害,而未考慮生活中還會有放射性污染源。實際上,生活中的放射性物質能通過多種途徑進入人體,造成對機體的慢性損害。要防止生活中的放射性污染源對人體健康的危害,有關執法部門要增強環境保護意識的宣傳。另一方面政府及執法部門要加強對放射性物質的管理,對容易受放射性物質污染的商品要進行定期監測。

核電站事故一覽

1957 年9 月29 日:前蘇聯烏拉爾山中的秘密核工廠「車裡雅賓斯克65 號」一個裝有核廢料的倉庫發生大爆炸,迫使蘇聯當局緊急撤走當地11000 名居民。

1957 年10月7日:英國東北岸的溫德斯凱爾一個核反應爐發生火災,這次事故產生的放射性物質污染了英國全境,至少有 39 人患癌症死亡。

1961年1月3日:美國愛荷華州一座實驗室里的核反應爐發生爆炸,當場炸死3名工人。

1967年夏天:前蘇聯「車裡雅賓斯克 65 號」用於儲存核廢料的「卡拉察湖」乾枯,結果風將許多放射性微粒子吹往各地,當局不得不撤走了9000 名居民。

1971年11月9日:美國明尼蘇達州「北方州電力公司」的一座核反應爐的廢水儲存設施發生超庫存事件,結果導致5000 加侖放射性廢水流入密西西比河,其中一些水甚至流入聖保羅的城市飲水系統。

1979 年3月28日:美國三里島核反應爐因為機械故障和人為的失誤而使冷卻水和放射性顆粒外逸,但沒有人員傷亡報告。

1979 年8月7日:美國田納西州濃縮鈾外泄,結果導致1000 人受傷。

1986 年1月 日:美國俄克拉荷馬一座核電站因錯誤加熱發生爆炸,結果造成一名工人死亡,100 人住院。

1986 年4月 日:前蘇聯車諾比核電站發生大爆炸,其放射性雲團直抵西歐,造成約八千人死於輻射導致的各種疾病。 爆炸最終導致20多萬平方公里的土地受到污染,今天的烏克蘭、俄羅斯和白俄羅斯受到的核污染最嚴重。 這次事故造成的放射性污染遍及前蘇聯15萬平方公里的地區,那裡居住著694.5萬人。由於這次事故,核電站周圍30公里範圍被劃為隔離區,附近的居民被疏散,莊稼被全部掩埋,周圍7000米內的樹木都逐漸死亡。在日後長達半個世紀的時間裡,10公里範圍以內將不能耕作、放牧;10年內100公里範圍內被禁止生產牛奶。車諾比的核輻射通過風力、雨水等傳播途徑,污染了烏克蘭、白俄羅斯、俄羅斯等一些堪稱世界上最富饒的土壤。車諾比核事故所泄漏的放射性粉塵有70%飄落在白俄羅斯境內。事故發生初期,白俄羅斯大部分公民都受到不同程度的核輻射,6000平方公里土地無法使用,400多個居民點成為無人區,政府不得不關閉了600多所學校、300多個企業以及54個大型農業聯合體。

2011年3月14日: 日本東京電力公司福島第一核電站3號機組當地時間上午11點過後發生氫氣爆炸。福島縣政府13日發布消息稱,新確認有19名從福島第一核電站方圓3公里撤離的人員遭到核輻射,已確認遭核輻射的人數由此上升至22人。福島第一核電站泄漏的核物質已經飄至東京,東京地區的放射線量已經超過了往常的20倍,而且繼續處於上升的趨勢。

2011年3月15日:日本東京電力公司神福島第二核電站發生爆炸,1至4號機組在地震發生後全部自動關閉,3號機組立即進入「冷溫停止」狀態。截至15日,1、2及4號機組全部實現「冷溫停止」的穩定狀態,脫離緊急狀態。

輻射防護

輻射防護是研究保護人類(系指全人類、其中的部分或個體成員以及他們的後代)免受或少受輻射危害的應用學科,有時亦指用於保護人類免受或盡量少受輻射危害的要求、措施、手段和方法。

α射線防護

由於α粒子穿透能力最弱,一張白紙就能把它擋住,因此,對於α射線應注意內照射,其進入體內的主要途徑是呼吸和進食時,其防護方法主要是:

(1) 防止吸入被污染的空氣和食入被污染的食物;

(2) 防止傷口被污染。

β粒子防護

β粒子、其穿透能力比α射線強,比γ射線弱,因此,β射線是比較容易阻擋的,用一般的金屬就可以阻擋。但是,β射線容易被表層組織吸收,引起組織表層的輻射損傷。因此其防護就複雜的多;

(1)避免直接接觸被污染的物品;以防皮膚表面的污染和輻射危害;

(2)防止吸入被污染的空氣和食入被污染的食物;

(3)防止傷口被污染;

(4)必要時應採用屏蔽措施。

γ粒子防護

γ射線穿透力強,可以造成外照射,其防護的方法主要有以下三種:

(a)儘可能減少受照射的時間;

(b)增大與輻射源間的距離,因為受照劑量與離開源的距離的平方成反比;

(c)採取屏蔽措施。在人與輻射源之間加一層足夠厚的屏蔽物,可以降低外照射劑量。屏蔽的主要材料有鉛、鋼筋混凝土、水等,我們住的樓房對外部照射來說是很好的屏蔽體。[1]

如果看到核爆炸閃光後,應立即背向爆心臥倒。之後用淋浴消除放射性物質。

預防核輻射

基本預防措施

一旦核反應爐的安全殼出現破損,就要盡量把釋放的污染物控制在廠區內,同時控制地下水水源和土壤。避免放射物質和灰塵碰在一起,否則將會隨著流動的空氣擴散。

如何避免核輻射污染

核電站平時也會給周圍居民發放應急物品,如碘製劑,一旦發生核泄漏就服用。

盡量避免外出,盡量留在室內密閉空間。如果一定要出門,就用濕毛巾捂住口鼻,並盡量減少裸露的皮膚和空氣接觸。

如果核電站發生泄漏,附近居民首先應該撤離,距離防護是第一位的。

八種有特殊防治效果的果蔬

番茄紅素:番茄紅素不僅具備卓越的抗輻射能力,且抗氧化能力極強。番茄紅素廣泛存在於番茄、杏、番石榴、西瓜番木瓜、紅葡萄等水果及蔬菜中。其中,番茄中的含量相對較高,多存在於番茄的皮和籽中。此外,番茄紅素是脂溶性維生素,必須用油炒過才能被人體吸收。

螺旋藻食品:螺旋藻含有豐富的植物蛋白,多種胺基酸微量元素維生素、礦物質和生物活性物質,可促進骨髓細胞的造血功能,增強骨髓細胞的增殖活力,促進血清蛋白生物合成,從而提高人體的免疫力。因此,多吃海帶、螺旋藻之類等,具有明顯的抗輻射作用。

花粉食品:花粉食品作為一種新型的營養保健品風靡全球,被稱為「完全營養食品」,在營養食品中名列前茅。據現代科學測定表明,每百克花粉的蛋白質含量可高達25-30g,其中含有十幾種胺基酸,並且呈游離狀態,極易被人體吸收。花粉中還含有40% 的糖和一定量的脂肪,以及豐富的B族維生素和維生素A、D、E、K等,其中維生E、K都是被科學家證實的能延緩人體細胞衰老過程的重要物質。花粉還含有鐵、鋅、鈣、鎂、鉀等10多種無機鹽和30多種微量元素及18種酶類,因此,花粉具有抗輻射效果。

銀杏葉製品:銀杏葉提取物中的多元酚類對防止和減少輻射有奇效,對於在核輻射環境中的工作人員,經常服用銀杏葉茶,能升高白細胞,保護造血機能。

其他防治核輻射的方法

1、能量供給要充足

輻射使身體能量消耗增加,身體組織對糖的利用能力下降,足夠的能量供給有利於提高人體對輻射的耐受力,降低敏感性,減輕損傷保護身體。穀物中的碳水化合物是身體所需能量的主要來源,一旦攝入不足,將迫使體內脂肪和蛋白質不斷轉變為能量,造成蛋白質的相對不足,從而影響輻射損傷組織的修復,或使輻射損傷加重。糖類供給以果糖最佳,葡萄糖次之,而後是蔗糖等。

2、蛋白質不能少

蛋白質攝入不足會造成組織蛋白合成不足,導致肌肉、心、肝、腎、脾等臟器的重量減輕,出現功能障礙,從而對輻射的敏感性增高。因此,接觸核輻射的人,要注意攝入充足的優質蛋白質。如多吃胡蘿卜、番茄、海帶、瘦肉、動物肝臟等富含維生素A、C和蛋白質的食物,增強肌體抵抗核輻射的能力。

3、脂類攝入不宜高

人體受輻射照射後食欲不振、口味不佳,脂肪的總供給量要適當減少,但需增加植物油所佔的比重,其中油酸可促進造血系統再生功能,防治輻射損傷效果較好。

4、多補充維生素

必需脂肪酸,維生素A、K、E和B族維生素,維生素缺乏,可降低身體對輻射的耐受性,宜加量供應。

5、礦物質平衡尤為重要

體內鉀、鈉、鈣、鎂電漿濃度須平衡,否則不能維持水與電解質平衡,輕者損害健康,重者甚至危及生命。微量元素與其他營養相互之間的關係也很重要,鋅對許多營養包括蛋白質與維生素的消化、吸收和代謝都有重要影響。輻射損傷時,礦物質包括微量元素在內,過量或不平衡,均會產生不良影響。

6、無機鹽供應宜加量

在膳食中適量增加無機鹽(主要是食鹽),可促使人飲水量增加,加速放射性核素隨尿液、糞便排出,從而減輕內照射損傷。

7、辛辣食物作用不低估

辛辣食物屬於常用調料,同時也是抵禦輻射的天然食品。常吃辛辣食物不但可以調動全身免疫系統,還能保護細胞的DNA,使之不受輻射破壞。因此,經常吃辛辣食物,對身體健康非常有益。

飲用水的核污染

如果用受放射性物質污染的水澆灌農作物、蔬菜。其放射性物質的含量普遍增高,食用有害人體健康。

中國礦泉水水源豐富,其中也有不少水源在流經途中受到人工或天然的放射性污染。據報導,通過有關部門監測,某些盲目開發的礦泉水水源中含氡的濃度過高,若長期飲用這種礦泉水就會危害身體。因此,各地有關執法和監督部門,要對礦泉水的開發項目要嚴加管理,不僅要嚴格控制商品礦泉水的衛生指標,還要重視它是否受到放射性物質的污染。

要防燃煤的放射性污染

燃煤中常含有少量的放射性物質。研究分析表明,許多煤炭煙氣中含有U、Th、Ra、210Po和210Pb。大多數情況下,儘管這些物質含量稀少,但如長期聚集,其放射性物質亦會隨空氣及烘烤的食物進入人體,造成機體的慢性損害。平時生活使用燃煤,要注意通風排氣,警惕煤煙通過呼吸進入人體內。禁止食用煤碳直接烘烤食物,尤其是茶葉、煙葉、肉類和餅乾等。如果必須使用燃煤(碳)烘烤食物時也要注意屏蔽,不要讓食物與煤煙直接接觸。

莫要長期佩戴金銀首飾

佩戴金銀首飾是人們,尤其是女士們美容化妝的重要生活內容。殊不知經常佩戴首飾也會給人們帶來煩惱,那就是容易患"首飾病",即皮膚病

一般來講,除純金(24K)首飾以外,其他的首飾在製作過程中都要摻入少量鋼、鉻、鎳等材質,特別是那些異常光彩奪目的或廉價合成首飾製品,這些首飾製品的材質成分更加複雜,對人的皮膚造成傷害的可能性更大。如果長期佩戴,有可能誘發皮膚病或皮癌。金銀首飾,不宜常戴。常戴的首飾製品,最好進行含放射性物質測定。室內擺件雖然體積和重量均較小,但它們緊密貼近人,其放射性有時也會傷人,寶石、玉石等放射性均不高。

放射物和輻射病專題

主條目: 輻射

輻射類型: 核輻射 電離輻射

輻射源: 放射性物質 放射性同位素 放射源

放射線 從原子核中放射出來的有穿透性的粒子束。最常見的有α射線β射線γ射線X射線(倫琴射線) 等

輻射強度單位是貝可勒爾(becquerel)簡稱貝可比活度指放射源的放射性活度與其質量之比。

輻射應用: 放射治療 X光檢查 輻照加工

相關名人:倫琴 貝可勒爾

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環境問題放射性廢物

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--77.92.72.214 2013年11月22日 (五) 03:52 (CST)

留言: 劑量當量 雷姆(rem) 希[沃特](Sv) 1Sv=100rem (註:這裡使用的單位是 雷姆(rem) ,現行單位為希(Sv) 1Sv=100000rem 1Sv=?rem  ???

1Sv=100rem,下面的那個是錯誤的。已經刪除了。--醫者 2013年11月22日 (五) 09:29 (CST)
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