无处不在的辐射:关于辐射的那些事

2015-04-11 12:47:42来源: 新浪科技
     事实上,我们的生活中有各种各样的辐射:从穿越星系而来的宇宙射线、核电站的核燃料到家里的大理石地板砖,从医院的X光机到阳光里的紫外线,从手机、微波炉、高压线到电视、广播台的信号塔,辐射无所不在。对此,也不必过分担忧,只有过量的放射性照射才会对人体造成伤害。

  什么是辐射

  辐射就是从发射体发出的射线。辐射分为天然辐射和人工辐射两种。

  现实生活中,天然辐射无处不在,包括宇宙射线、土壤、岩石和饮水中的放射性元素、人体内部的放射性元素钾-40等。人工辐射是人为照射的,常见的有做X光检用放射性同位素治病、吸烟、看电视等。

  辐射是指能量以电磁波或粒子(如α粒子、β粒子等)的形式向外传送。自然界中的一切物体,只要温度在绝对零度(相当于-273.15℃)以上,都会产生辐射,将能量向所有方向直线放射。如阳光其本质也是一种辐射。

  辐射按其能量的高低及电离物质的能力,可分为电离辐射与非电离辐射。

  电离辐射是指波长短且频率和能量皆高的射线,它们可以从原子或分子里面至少电离出一个电子,从而改变其结构和物理化学性质,我们常说的“核辐射”就属于电离辐射。电离辐射主要包括α、β、γ辐射及中子辐射等。

  非电离辐射则是低能电磁波,它的能量较电离辐射弱,不能从原子或分子里面电离出电子。只有波长比紫外线波更短的电磁波才具有较高的能量,我们日常生活中的无线电波、微波、红外线、可见光以及紫外线等都属于非电离辐射。

  电磁辐射对人体的影响

  电磁辐射是电磁波以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量。人类生存的地球本身就是一个大磁场,它表面的热辐射和雷电都可产生电磁辐射,太阳及其他星球也从外层空间源源不断地产生电磁辐射,围绕在人类身边的天然磁场、太阳光、家用电器等都会发出强度不同的辐射。

  电磁辐射对人体的影响要根据其强度和频率做具体分析。对于较低频率的电磁辐射,对人体的影响主要是热效应。日常生活中常见的手机、电脑等,所用的频段主要是无线电波和微波,属于低频率电磁辐射,目前还没有证据说明它们对人体健康造成危害。对于频率更高的电磁辐射,如X射线和γ射线,它们具有电离特性,对人体的影响不再限于热效应,而是直接或间接地对人体细胞产生损伤,过量照射则会对人体健康有害,所以我们要尽量避免进入高频电磁辐射区域。

  常见电离辐射类型


  电离辐射是一切能引起物质电离的辐射总称,其种类很多,包括α射线、β射线、中子辐射以及X射线、γ射线等。

  α射线是氦的原子核,由两个质子和两个中子组成,带两个正电荷,是一种带电粒子流。 α射线有很强的电离本领,对人体内组织破坏能力较大。然而由于其质量较大,所以穿透能力差,在空气中的射程只有几厘米,只要一张纸或健康的皮肤就能挡住。

  β射线是一种高速运动的电子流,带有一个单位的负电荷,质量轻。其电离本领比α射线小得多,但穿透本领更强。对于同样能量的α射线和β射线,α射线的射程是1厘米的话, β射线能够达到10米远。但与X、γ射线比,β射线的射程短,很容易被铝箔、有机玻璃等材料吸收。

  X射线和γ射线是光子,不带电,无静止质量,是波长很短的电磁波,两者的电离作用较弱,但是穿透力更强,只有足够厚的铅板才能阻挡。

  核辐射单位

  放射性活度:是指放射性元素或同位素每秒衰变的原子数,单位是贝可勒尔,简称贝可(Bq)。1贝可的定义是每秒钟有一个原子核发生核衰变。

  吸收剂量:是指射线与物体发生相互作用时,单位质量的物体所吸收的辐射能量的度量。单位是戈瑞(Gray,Gy),1戈瑞相当于辐射授予每千克质量组织或器官的能量为1焦耳。

  有效剂量:用来描述辐射所致机体健康危害的大小,定量地评价辐射照射有可能导致的风险大小,不同的组织器官受到相同的辐射得出的有效剂量是不同的。有效剂量的单位是希沃特(Sivert,Sv),也称为西弗。

  西弗是个量值很大的单位,在实际应用中,通常更多使用毫西弗(mSv)或微西弗(μSv)。事实上,人体如果短期受到低于100毫西弗的辐射,并不会造成影响;辐射剂量超过4000毫西弗,则可能致死。

  放射性物质的来源

  放射性物质的来源可以分为天然来源和人工来源两大类。

  ●天然来源


  宇宙射线:它是一种从宇宙空间射到地球的高能粒子流,主要由质子和其他粒子等组成。


  原生放射性核素:它在地球的形成过程中就产生了,广泛存在于地球的岩石、土壤、江河、湖海中,其活度、浓度和分布随岩石构造的类型不同而变化。

  宇生放射性核素:它来源于高能宇宙射线与大气层中的空气成分发生的相互作用,如碳-14和氢-3。

  由于自然界中的空气与水的循环,天然放射性核素早已遍布整个生物圈,且已进入动植物体内。但由于其辐射剂量微弱,不会对生物造成危害。

  ●人工来源

  人工放射性核素主要来源是核试验、反应堆及加速器。在20世纪有核试验期间,公众受到的人工放射性核素的辐射照射主要源自核武器试验所产生的放射性污染,核反应堆的核事故也会导致人工放射性核素的环境释放。人工放射性核素进入大气循环体系在全球范围扩散。

  地球上每人每年平均会受到来自天然放射性核素的辐射剂量约为2.4毫西弗,受人工放射性核素影响的辐射剂量约为0.01毫西弗;很显然,与天然本底辐射相比,人工放射性核素的剂量贡献完全可以忽略不计。

关键字:辐射

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2015/0411/article_41165.html
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