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

一說到“放射性”,我們的第一個(gè)反應(yīng)可能是超級(jí)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。或者,你腦海中還會(huì)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(duì)放射性的認(rèn)識(shí)和現(xiàn)在的完全不一樣。事實(shí)上,當(dāng)時(shí),人們認(rèn)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(diǎn)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(fù)穩(wěn)定的沖動(dòng)。

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(huì)自行分解成其他東西。負(fù)責(zé)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(qiáng)核力的力量捆綁在一起。強(qiáng)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(dāng)中子數(shù)量超過質(zhì)子數(shù)量時(shí),不同力量之間的平衡開始瓦解。例如,具有六個(gè)質(zhì)子和六個(gè)中子的碳-12是一種穩(wěn)定的碳同位素,而具有八個(gè)中子和六個(gè)質(zhì)子的碳-14就是一種不穩(wěn)定的碳同位素?;蛘?,原子核內(nèi)中子和質(zhì)子的數(shù)量,超過了強(qiáng)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(huì)導(dǎo)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(shí)通過一系列的膨脹和收縮活動(dòng)將刺激性物質(zhì)排出一樣,不穩(wěn)定的元素同位素也會(huì)釋放出不同的粒子或能量形式,以恢復(fù)原子核內(nèi)部各力量之間的平衡。在這個(gè)試圖恢復(fù)穩(wěn)定的過程中,它們會(huì)形成新的原子核。

這種為了恢復(fù)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(gè)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(xiǎn)。反射表面可以反射光。用來加熱食物的微波或手機(jī)接收的信號(hào)等,都是不同形式的輻射。但有一種輻射對(duì)所有生物體尤其危險(xiǎn),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(huì)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(huì)獲得放射性能力或超能力,只會(huì)變成輻射中毒的受害者。

核輻射導(dǎo)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(xì)胞。大劑量或長時(shí)間的輻射中毒已被證明具有致命性,因?yàn)檫@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(xiǎn)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(xiǎn)之中,也會(huì)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(huì)誤將放射性鐳當(dāng)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(dǎo)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(xué)中,有一種說法叫做“只要?jiǎng)┝孔?,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(dǎo)致嚴(yán)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(jī)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?xí)?jīng)過輻照,以殺死果蔬表面附著的任何細(xì)菌。每年拯救無數(shù)人生命的煙霧報(bào)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?,因?yàn)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(hù)。(來源:新浪科技)

 

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