一口气看完地球被核辐射覆盖漫画 一口气搞懂核辐射

1945年8月6日,美国在日本的长崎和广岛上空投了两枚原子弹 , 造成了20万人丧生,也直接终结第二次世界大战 。

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1986年4月26日,由于操作人员失误,也有的说是操作人员失误加上设计缺陷 , 导致切尔诺贝利核电站的4号反应堆 , 发生爆炸 。这次核事故所释放的放射性物质,相当于投放在广岛和长崎的两枚原子弹,所产生污染物总和的400倍以上 。
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苏联为了应对切尔诺贝利核事故付出了极其惨痛的代价 , 超过336,000名的居民被迫撤离 。据俄罗斯政府估计,
大概有300,000到600,000的清理人,在灾变后的两年内,进入距离反应堆30公里的范围内清除辐射污染物 。

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造成了大规模的人员伤亡 。那为什么看不见摸不着的核辐射会造成如此大的伤害呢?
核辐射到底是什么?
这要从原子说起,话说世界上所有的东西都是由原子构成的 。原子又是由原子核和电子构成的 。原子核里面有质子,是带正电的,还有中子是不带电的 。而原子核外面则有电子,是带负电的,飘忽不定,但总是随机出现在原子核周围 。
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不同元素的原子,有不同数量的质子电子数量 。随着顺位越高,质子的数量就越多,可是他们可都是带正电的,同性相斥,互相看不惯对方,主要把对方怼出去 。不过因为由强相互作用力的存在,把它们绑得老老实实的,不让乱跑 。
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但质子和电子如果太多,强力也奈何不了,就很容易出事 。所谓的辐射,说白了就是原子里面的东西太多 , 一不小心吐了出来 。那具体会吐出什么呢?
我们来一款一款说:
α、β、γ
原子核里的质子和中子数少一点还好,多了就很不稳定 。毕竟队伍大了就不好带 , 人心容易散,这时候就有可能会崩出:两个质子和两个中子 。这就是α射线 。
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有的时候中子会发生衰变,变成一个质子和一个电子,这个衰变的电子就会被射出去 , 这就是β射线,说白了就是一束电子流 。
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每次原子吐出α射线或者β射线时,原子核内部就会出现人心骚动,很不稳定 。这种不稳定的状态 , 就叫做高能态 。为了冷静下来 , 会释放出一坨能量,这就是γ射线 。
γ射线通常和α射线、β射线一起产生的 。
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α射线一张纸就能挡住,β射线一块铝板才能挡?。?而γ射线需要一堵水泥墙才能挡住 。
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放射性元素
如果原子里的质子和中子数越多,其实能吐的也就越多 。如果被α射线或者β射线照到,那就玩大了,因为它们能冲进人体内部破坏细胞 。
这个过程大概是这样的,我们都知道人是细胞构成的,细胞又是原子构成的 。原子如果碰到了辐射 , 就会发生电离 。也就是勾走正常细胞原子里的电子 。失去了电子的细胞是不完整的,它有可能直接挂掉,造成人体疾病,也可能因为思念电子心切,丧失理智 , 然后发生一系列化学反应,跟奇怪的东西结合,这就叫做内照射 。
如果这些烂事,发生在了细胞里的DNA上,要知道DNA可是人体的设计图 , 人怎么生长怎么繁衍全靠它指挥 。所以一旦它的原子被破坏了,就有可能导致癌变,变异,遗传变异……
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这种能够造成电离而破坏细胞的辐射,就叫做电离辐射 。
一般都是粒子和高能电磁波组成的辐射造成的 。常见的电离辐射有:吸烟,坐飞机 , CT,核辐射 。
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除了电离辐射,其实还有非电离辐射 。也就是由能量较低的电磁波组成的,比如:一部分的阳光,手机 , 火锅,电脑 。
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所以,电离辐射的破坏力远远大于非电离辐射 。我们其实可以给它们排个序 。
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无论是电离辐射还是非电离辐射,它们对于人体的伤害到底有多大呢?
脱离剂量谈毒性都是耍流氓
俗话说得好 , 凡事都要有个度,脱离剂量谈毒性都是耍流氓 。
关于安全规范这种事情 , 其实听朋友的,不如听专家的 , 听专家的不如专业机构的 。毕竟一两个专家也可能因为自身的利益出来糊弄人 。
关于电离辐射,国际上有个专业的组织叫做::国际放射防护委员会 。简称:ICRP
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这个机构就是研究电离辐射的,并且制定出了一系列的安全规范 。每个国家制定自己的安全规范时都会参考它 。不过这个规则对于一般人来说实在太复杂了 。为了方便,我们只需要记住一条:单次照射不能超过100毫西弗 。
【一口气看完地球被核辐射覆盖漫画 一口气搞懂核辐射】这里的西弗只是一个单位 。不过西弗是一个很大的单位,我们一般都用毫西弗(msv),1000毫西弗(msv)=1西弗(sv) 。HBO新出的美剧当中用到的是伦琴,1伦琴=10毫西弗(msv) 。
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不过这里多说一句 , 伦琴指的是暴露在空气的辐射量,而毫西弗指的是人体组织吸收的辐射量 , 还是有点不一样的 。那各种电离辐射都是多大呢?科学家其实已经帮我们测量过了:
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  • 飞机:0.006毫西弗/小时
  • 吸烟:每天20根,1毫西弗/年
  • 胸部X光:0.2毫西弗/次
  • 头部CT:2毫西弗/次
  • 胸部CT:8毫西弗/次
  • 腹部CT:10毫西弗/次
  • PED-CT:30毫西弗/次
  • 啥也不干,也会受到电离辐射,全球各地平均2.4毫西弗/年,这被称为自然辐射 。这主要来自于宇宙射线 , 空气中的氡气 , 食物等 。
这里还是要强调一下,
单次100毫西弗,会提高4.8%患癌几率 。
单次低于100毫西弗 , 不会出现可观测的临床症状 。
单次4000毫西弗以上,会直接死亡 。
这里指的都是单次照射 , 而不是累加的 。
原子弹以及核泄漏之所以会造成极如此大的杀伤 , 就在于辐射剂量比100毫西弗(msv)高了几万倍,对人体完全就是秒杀级别的 。
比如:日本东海村核临界事故的现场工作人员因为核污染,细胞里的染色体被辐射都打散了 。
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最后 , ICRP还给我们一个建议:
电离辐射能少则少 , 除了自然辐射和看病拍片之外,一年电离辐射的总剂量最好不要超过1毫西弗(msv) 。
手机辐射
除了电离辐射之外,其实还有非电离辐射 , 那非电离辐射会造什么问题呢?
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关于非电离辐射,你应该会比较关心手机的辐射 。但实际上,太阳光的辐射都要比手机大千百倍 。但是因为担心手机辐射的人实在太多 , 科学家还是耐心下好好研究手机的辐射 。他们目前得出的结果就是,手机辐射的主要影响就是:热 。
说白了,就是有危害也就是属于烫伤的那种危害 。因此,只要控制好功率就可以了 。
国际上专业研究非电离辐射的有两个比较权威的机构:国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP) & 美国电气与电子工程师协会(IEEE) 。
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他们提出了一个“比吸收率”的概念 。大意是:
每千克人体组织吸收电磁波的功率值 。
他们发现:
只要把手机的峰值功率控制在2瓦/千克以下,就没有可观测的临床症状 。
同样的,每个国家在制定安全规范时,也会参考 。并且每款正规上市的手机都要先检测一遍,合格的才能拿到:进网许可 。
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我们刚买手机的时候,应该都能看到它 。至于每款手机具体的“比吸收率”多大 , 可以到专业的网站上去查 。
可能你会问:为什么用手机时间长了会很烫?
其实手机发烫并不是辐射导致的,而是芯片 。芯片在高功率工作下会产生大量的热,这其实和我们用电脑用久了,电脑特别热是一样的 。
一些专业的机构有过专门的统计数据 , 他们测算下来 , 如果手机一直处于最大功率在工作 。那辐射造成的影响是:人的体温最多升高0.2℃ 。还赶不上环境温度的变化 。
关于,核辐射以及辐射的安全规范 , 我们就说到这里 。
想要了解切尔诺贝利核事的前因后果,以及切尔诺贝利的现状,可以戳下面的链接:
切尔诺贝利到底发生了什么?