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由日本核電泄漏普及核輻射傷害及防范方法
2011-03-15
日本此次地震引起的核電站爆炸，僅福島縣確認(rèn)22人遭輻射，日媒稱遭輻射者已達(dá)190人。目前，福島第一核電站方圓20公里及福島第二核電站方圓10公里的居民正在疏散，約21萬名居民已開始避難。艾克賽普精密測控為大家講解什么是核輻射檢測儀器，如何避免生活中的核輻射以及哪些食物可以抗輻射等相關(guān)知識(shí)。
什么是核輻射？
核輻射是原子核從一種結(jié)構(gòu)或一種能量狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N結(jié)構(gòu)或另一種能量狀態(tài)過程中所釋放出來的微觀粒子流。核輻射可以使物質(zhì)引起電離或激發(fā)，故稱為電離輻射。 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α、β、質(zhì)子等帶電粒子。間接致電離輻射包括光子（γ射線和X射線）、中子等不帶電粒子。核輻射主要是α、β、γ三種射線：α射線是氦核，只要用一張紙就能擋住，但吸入體內(nèi)危害大；β射線是電子，皮膚沾上后燒傷明顯。這兩種射線由于穿透力小，影響距離比較近，只要輻射源不進(jìn)入體內(nèi)，影響不會(huì)太大；γ射線的穿透力很強(qiáng)，是一種波長很短的電磁波。γ輻射和X射線相似，能穿透人體和建筑物，危害距離遠(yuǎn)。
早期核輻射在核爆炸最初十幾秒鐘輻射出來的人眼看不見的伽瑪射線和中子流。它是核爆炸特有的殺傷破壞因素。早期核輻射接近光速呈直線傳播。當(dāng)發(fā)現(xiàn)閃光時(shí)，人員早已受到射線的作用了。早期核輻射能像X射線那樣穿透人體和物體， 能穿透幾千米的空氣層。當(dāng)射線照射到人體、殺死細(xì)胞達(dá)一定程度時(shí)，人員就會(huì)得放射病；照射到土壤、食鹽、堿、食品和某些金屬器具上，還會(huì)使這些原來沒有放射性的物質(zhì)產(chǎn)生感生放射性，也能對(duì)人員造成傷害。它還能使光學(xué)玻璃變暗、膠卷曝光、化學(xué)藥品失效，并能影響電子儀器的性能。
在放射醫(yī)學(xué)和人體輻射防護(hù)中，輻射劑量的單位有多種衡量模式和計(jì)量單位。較為完整的衡量模式是“當(dāng)量劑量”，是反映各種射線或粒子被吸收后引起的生物效應(yīng)強(qiáng)弱的輻射量。其國際標(biāo)準(zhǔn)單位是“西弗”，定義是每千克人體組織吸收1焦耳，為1西弗。
人體遭受過量輻射，可能導(dǎo)致疲勞、頭昏、失眠、皮膚發(fā)紅、潰瘍、出血、脫發(fā)、白血病、嘔吐、腹瀉等，有時(shí)還會(huì)增加癌癥、畸變、遺傳性病變發(fā)生率，影響幾代人的健康。一般來講，身體接受的輻射能量越多，其放射病癥狀越嚴(yán)重，致癌、致畸風(fēng)險(xiǎn)越大。
根據(jù)國際放射防護(hù)委員會(huì)制定的標(biāo)準(zhǔn)，輻射總危險(xiǎn)度為0.0165/西弗，也就是說，人體每接受1西弗的輻射劑量，就會(huì)增加0.0165的致癌幾率。西弗是個(gè)非常大的單位，因此通常使用毫西弗、微西弗。1毫西弗=1000微西弗。據(jù)我國核電安全專家郁祖盛介紹，根據(jù)我國的標(biāo)準(zhǔn)，每人每年受到的輻射量應(yīng)小于2.7毫西弗。事實(shí)上，人體如果短期受到低于100毫西弗的輻射，也并不會(huì)造成影響。輻射劑量超過4000毫西弗，則可能致死。
而日有媒體報(bào)道的福島第一核電站3號(hào)機(jī)組外部輻射量一度達(dá)到每小時(shí)1557微西弗。這個(gè)輻射量只相當(dāng)于一個(gè)人接受十幾次X光檢查，尚不會(huì)對(duì)人體造成危害。
我們生活的世界里有著各種各樣的輻射：從穿越星系而來的宇宙射線、核電站的核燃料到家里的大理石地板磚，從醫(yī)院的X光機(jī)到陽光里的紫外線，從手機(jī)、微波爐、高壓線到電視臺(tái)廣播臺(tái)的信號(hào)塔，輻射無所不在，到處都是可能成為人們畏懼輻射的對(duì)象。有些人對(duì)“輻射”非常恐懼，你甚至可以買到專門用來屏蔽無線電波的“防輻射孕婦裝”、“防輻射床單”。還有各種諸如“木耳防輻射”、“仙人掌防輻射”、“瓶裝礦泉水防輻射”、“喝酸奶防輻射”等等流言。那么，我們到底對(duì)輻射了解多少呢？這些防輻射的裝備真的能防輻射嗎？
我們關(guān)心的輻射，可以粗略地分成兩類，核輻射和電磁輻射。這兩種輻射并不是截然分開，核輻射里面的gamma射線也是光子能量比較高的電磁波。
核輻射就是放射性元素產(chǎn)生的輻射，是攜帶很高能量的質(zhì)子、中子、氦原子核、電子、光子等等。放射性元素會(huì)不斷地發(fā)生衰變反應(yīng)，變成另外一種物質(zhì)并放出輻射，輻射的射線有三種：alpha射線(氦核)、beta射線(電子束)和gamma射線(高能光子)；原子質(zhì)量比較大的放射性元素也會(huì)發(fā)生裂變反應(yīng)(核電站或原子彈)放出中子或其他射線；較輕的原子核在一定條件下會(huì)發(fā)生聚變反應(yīng)放出中子或者質(zhì)子射線；而高能宇宙輻射在大氣里面也會(huì)產(chǎn)生大量的次級(jí)輻射。我們?nèi)粘Ｉ钪胁粫?huì)遇到聚變反應(yīng)，裂變反應(yīng)產(chǎn)生的射線一般也只有在核電站里才有，所以比較常見的是放射性元素的衰變射線和宇宙輻射。
我們無時(shí)不刻不在受到各種核輻射。放射性元素衰變的三種射線里面，alpha和beta這兩種射線在空氣里面?zhèn)鞑サ木嚯x都比較短，不近距離接觸放射性元素對(duì)人體是沒有影響的，“防輻射服”和普通的衣物對(duì)于人體外部的這兩類射線都有一定的防護(hù)效果。但是實(shí)際上我們喝的水，呼吸的空氣，里面都含有少量的放射性元素，比如空氣里面有一定的碳14(beta衰變成氮14)、地下水和土壤里含有微量的氡，等等。所以實(shí)際上，我們體內(nèi)就有相當(dāng)量的放射性元素，給我們帶來從內(nèi)到外的核輻射。更不用提提穿透性很強(qiáng)gamma射線，還有從天而降的高能宇宙輻射在大氣里產(chǎn)生的大量次級(jí)輻射。所謂的“防輻射服”并不能防范這些輻射，完全隔絕這些輻射是不可能也是不必要的。人們受到的這部分核輻射一般稱為天然輻射或自然輻射(natural background radiation)。
某些情況下，在工作場所(核電站)或者生活中(發(fā)生過核爆或者核污染的城市)會(huì)在天然輻射之外接觸到更多的輻射。只要人體受到的輻射量不超過一定的標(biāo)準(zhǔn)，比如說和天然輻射比較小很多，就可以認(rèn)為是安全的。比如說，核電站里面的核裂變反應(yīng)是與外界隔絕開的，并沒有太多的輻射泄漏出來，而在核電站內(nèi)部的工作人員一般會(huì)配備輻射劑量表，核電站周圍的輻射也會(huì)受到監(jiān)控，以此來保證工作人員和周圍居民的安全。核電站對(duì)周圍核輻射的貢獻(xiàn)比天然輻射小的多，對(duì)核電站的恐懼是沒有道理的。
核輻射對(duì)生物體的傷害是怎么造成的呢？生物體內(nèi)有大量的各種分子，分子內(nèi)部的化學(xué)鍵一般鍵能為二到十個(gè)電子伏。核輻射的各種微觀粒子帶有的能量都比化學(xué)鍵的鍵能高，因此有一定的可能性破壞人體內(nèi)分子的化學(xué)鍵，造成分子的性質(zhì)改變。大部分情況下，細(xì)胞內(nèi)的個(gè)別分子被破壞失去生理活性之后，或者整個(gè)細(xì)胞受損死亡后，會(huì)很快被人體分解吸收、重新利用，不會(huì)造成重大的傷害。核輻射對(duì)生物體的傷害在食品生產(chǎn)中用來常溫殺菌，食品經(jīng)過高強(qiáng)度的射線照射之后可以保證大部分的細(xì)菌被滅殺。治療癌癥的放射療法(放療)是另外一種應(yīng)用，通過對(duì)癌變的部位進(jìn)行高強(qiáng)度的輻射處理，使得癌細(xì)胞(也包括正常細(xì)胞)大量死亡，達(dá)到抑制癌癥的目的。
在極少數(shù)情況下，這種傷害可能會(huì)造成細(xì)胞內(nèi)染色體上基因的變化，如果恰巧是生殖細(xì)胞的基因被改變了，那么如果能夠產(chǎn)生正常的后代，就有可能獲得一些新的性狀。太空育種、輻射育種就是利用高強(qiáng)度的輻射處理種子，然后從這些受到高強(qiáng)度輻射之后還能夠發(fā)芽的種子里面篩選培育，獲得性能比較好的新品種。因?yàn)樘烊惠椛涠a(chǎn)生的新基因、新品種在生物進(jìn)化過程中也起到了相當(dāng)重要的作用，從這個(gè)角度來說，維持一個(gè)低水平的輻射對(duì)于生物種群的進(jìn)化和發(fā)展是有好處的。
當(dāng)然，這種傷害也有一定可能會(huì)導(dǎo)致正常的體細(xì)胞基因發(fā)生變化，如果這種變化不能修復(fù)并且細(xì)胞仍然存活，就有可能出現(xiàn)細(xì)胞不受控制地復(fù)制的情況，就成了癌細(xì)胞了。因此，長時(shí)間接受較高強(qiáng)度的核輻射是有導(dǎo)致癌癥的可能性的。但是，如果受到的輻射強(qiáng)度不大的話，就不用去擔(dān)心。像前邊說過的，日常受到的核輻射是不可能完全隔絕的，這樣的危險(xiǎn)總是難以避免，擔(dān)心也沒有用，沒有必要過于恐懼。盡量避免接觸強(qiáng)的核輻射就好了，比如說應(yīng)該小心放射性超標(biāo)的大理石地板、避免直接接觸核材料。居里夫人因白血病去世，鄧稼先因直腸癌去世，這可能和他們長時(shí)間接觸放射性物質(zhì)有關(guān)系。
下面的表格列出了一些跟生活相關(guān)的輻射數(shù)據(jù)，除特殊說明外，數(shù)據(jù)均來自不同來源的數(shù)據(jù)可能在細(xì)節(jié)上略有差別，不過大體的數(shù)量級(jí)應(yīng)該是一致的。數(shù)據(jù)用來衡量輻射對(duì)生物體組織的傷害(劑量當(dāng)量)，單位是Sv(Sievert，譯作西弗或者希沃特)，一Sv等于一焦耳每千克，表格里面單位比較小，實(shí)際是毫(千分之一)Sv。從表格里面可以看出，除航空、采礦行業(yè)之外，高輻射行業(yè)的職工在工作中受到的輻射都比天然輻射小。核電站的工作人員每年受到的輻射是1.12mSv，核電站周圍的居民受到的輻射一般認(rèn)為比這小得多。了解這些數(shù)據(jù)，就很容易理解，對(duì)于核電站周圍和乘飛機(jī)出行中的輻射沒有必要擔(dān)心。
如何預(yù)防核輻射？
——盡量避免外出，盡量留在室內(nèi)密閉空間。如果一定要出門，就用濕毛巾捂住口鼻，或帶口罩，并盡量減少裸露的皮膚和空氣接觸。
——關(guān)上門窗同時(shí)避免換氣扇進(jìn)行與外界的空氣交換。
——如果核電站發(fā)生泄漏，附近居民首先應(yīng)該撤離，距離防護(hù)是第一位的。
——服用一定量的碘制劑，可預(yù)防核輻射的作用。
生活中的核輻射有哪些？
在醫(yī)院接受治療的一些患者，也會(huì)受到核輻射，如放療，同位素治療，X光片等，甚至還有家裝天然大理石，常用計(jì)算機(jī)也會(huì)對(duì)身體有一定的輻射。
防范核輻射 飲食很重要
抗核輻射食品構(gòu)建包括：多吃一些胡蘿卜、豆芽、西紅柿、瘦肉、動(dòng)物肝等富含維生素A、C和蛋白質(zhì)的食物，經(jīng)常喝些綠茶等等。
脂類含量不宜高。基于人體受輻射后食欲不振、口味不佳，脂肪的總供給量要適當(dāng)減少，但需增加植物油所占的比重，其中油酸可促進(jìn)造血系統(tǒng)再生功能，防治輻射損傷效果最好。
蛋白質(zhì)要有質(zhì)量。要求攝入的蛋白質(zhì)品質(zhì)優(yōu)秀，數(shù)量充足，以減輕放射損傷，促進(jìn)機(jī)體恢復(fù)健康。
無機(jī)鹽供應(yīng)宜加量。在膳食中適量增加無機(jī)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(nèi)照射損傷。
維生素?cái)?shù)量要確保。增加維生素供給對(duì)防治輻射損傷及傷后恢復(fù)均有效，如VK可減少出血，VPP減輕嘔吐、惡心，VC使血細(xì)胞再生加速等，為此宜多攝入一些海帶、卷心菜、胡蘿卜、蜂蜜、枸杞等
振蕩的電場和磁場在空間中以波的形式傳播就形成了電磁波，gamma射線、X光、紫外光、可見光、紅外光、微波、無線電波和長波無線電，這些都是電磁波。電磁波具有波粒二象性，光子就是量子化的電磁波，是電磁波能量的最小單位。在電磁波和物質(zhì)相互作用時(shí)，物質(zhì)只能吸收或者放出整個(gè)的光子。波長越長，頻率越低，光子的能量就越小。可見光的光子能量在1.8電子伏(700納米的紅色光)到3.1電子伏(400納米的藍(lán)色光)之間。
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