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核輻射污染有何影響?
發(fā)布時間:2021-04-15 來源:鄂州市科學技術(shù)協(xié)會

一說到“放射性”,我們的第一個反應可能是超級英雄——在城市里飛來飛去,變身成火球人或者像浩克一樣的壞脾氣大家伙?;蛘?,你腦海中還會浮現(xiàn)出核事故之后的黑暗世界末日景象。

但是,在120年前,人們對放射性的認識和現(xiàn)在的完全不一樣。事實上,當時,人們認為,放射性是健康和活力的神奇源泉。諸如鐳之類的放射性元素,開始出現(xiàn)在各種產(chǎn)品,從牙膏到手表表盤乃至黃油的成分表中。

所以,后來到底發(fā)生了什么,讓這種看似神奇的發(fā)現(xiàn),變成了人人聞之色變的怪獸呢?

為什么有些元素具有放射性?

想象一下,你的鼻子不小心吸入了一些花粉,有點難受,正想打噴嚏。就是這種想打噴嚏的感覺。有些原子,它就一直處于這種“想打噴嚏”的狀態(tài):想要驅(qū)逐多余能量,恢復穩(wěn)定的沖動。

我們周圍所看到的大多數(shù)東西,都是由具有穩(wěn)定原子的元素組成。這意味著,你身邊那張富含碳元素的桌子,不會自行分解成其他東西。負責維持原子穩(wěn)定性的亞原子部分,叫做原子核。

原子核內(nèi)部,有帶正電的質(zhì)子和中性的中子。這些“核子”通過一種被稱為強核力的力量捆綁在一起。強核力可以抵消帶相同電荷的質(zhì)子之間互相排斥的電場力。核力的作用范圍很小,并且取決于原子核內(nèi)部中子和質(zhì)子的比率。

但是,當中子數(shù)量超過質(zhì)子數(shù)量時,不同力量之間的平衡開始瓦解。例如,具有六個質(zhì)子和六個中子的碳-12是一種穩(wěn)定的碳同位素,而具有八個中子和六個質(zhì)子的碳-14就是一種不穩(wěn)定的碳同位素?;蛘撸雍藘?nèi)中子和質(zhì)子的數(shù)量,超過了強核力可以維持原子核穩(wěn)定的闕值,比如比鉍-209更重的任何原子核。這些情況,都會導致不穩(wěn)定的同位素出現(xiàn)。

就好比我們的身體,在打噴嚏時通過一系列的膨脹和收縮活動將刺激性物質(zhì)排出一樣,不穩(wěn)定的元素同位素也會釋放出不同的粒子或能量形式,以恢復原子核內(nèi)部各力量之間的平衡。在這個試圖恢復穩(wěn)定的過程中,它們會形成新的原子核。

這種為了恢復穩(wěn)定而形成新原子核的性質(zhì),就是我們常說的放射性,而這個過程叫做放射性衰變。

放射性的影響

放射性物質(zhì)的有害影響可以通過輻射暴露間接地、或通過接觸或攝入直接地影響我們的身體。

輻射暴露

總體而言,輻射并不危險。反射表面可以反射光。用來加熱食物的微波或手機接收的信號等,都是不同形式的輻射。但有一種輻射對所有生物體尤其危險,即核輻射,也稱為電離輻射。

放射性物質(zhì)在其衰變過程中會釋放出電離輻射。通過敲除中性原子攜帶的電子,電離輻射可以將原本不帶電的原子變?yōu)閹д姾傻碾x子。任何生物暴露在如此高能量的輻射之下,它們非但不會獲得放射性能力或超能力,只會變成輻射中毒的受害者。

核輻射導致的輻射中毒可以輕易地破壞DNA的分子結(jié)構(gòu),并損害活細胞。大劑量或長時間的輻射中毒已被證明具有致命性,因為這些射線可致癌。

放射性污染

由于放射性物質(zhì)直接與人體內(nèi)部或外部接觸,這種形式的危險性是輻射暴露的兩倍。直接接觸不僅使人體暴露于輻射中毒的危險之中,也會通過影響特定身體部位而造成內(nèi)部損傷。

攝入放射性鐳之后,我們?nèi)梭w會誤將放射性鐳當做鈣,不斷地將體內(nèi)的鈣元素替換成攝入的鐳元素,最終導致骨骼和牙齒壞死。放射性鈾元素經(jīng)攝入后,主要攻擊和損壞腎臟。

放射性總是有害嗎?

在毒理學中,有一種說法叫做“只要劑量足,萬物皆有毒”(the dose makes the poison)。雖然暴露于超過管制劑量的放射性物質(zhì),可導致嚴重的基因突變和癌癥,但在管制劑量范圍內(nèi),放射性物質(zhì)卻可用于治療癌癥。比如,放射性碘,可用于癌癥的放射性治療,以及用于甲狀腺造影。放射性锝可用于心臟、骨骼和其他器官缺陷的診斷。

放射性碳定年法主要使用碳-14的放射性,來測定古生物或含有機物質(zhì)的物品的年代。在某些國家,新鮮農(nóng)產(chǎn)品在包裝之前甚至會經(jīng)過輻照,以殺死果蔬表面附著的任何細菌。每年拯救無數(shù)人生命的煙霧報警器中也含有微量的镅-241。

總結(jié)

人類和放射性,一直以來都相安無事。我們呼吸的空氣、冰沙中的香蕉、道路出口的指示牌等,都含有放射性元素……只不過含量都在安全劑量范圍內(nèi)!本質(zhì)上而言,我們?nèi)祟惐旧硪簿哂蟹派湫裕驗槲覀兊纳眢w含有非常微量的放射性碳同位素和鉀同位素。放射性無處不在,甚至我們還要感謝放射性的存在——正是放射性使得我們的地核能夠保持灼熱,從而產(chǎn)生地磁場為我們提供舒適的保護。(來源:新浪科技)

 

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