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日常生活中的辐射

来源:石蜡 时间:2025/3/12

放射性是我们地球的一部分——它一直存在。天然存在的放射性物质存在于它的外壳、我们家、学校或办公室的地板和墙壁以及我们吃喝的食物中。我们呼吸的空气中含有放射性气体。我们自己的身体——肌肉、骨骼和组织——含有天然存在的放射性元素。

人类一直暴露在来自地球以及地球外部的自然辐射中。我们从外太空接收到的辐射称为宇宙辐射或宇宙射线。

我们还受到人造辐射的照射,例如X射线、用于诊断疾病和癌症治疗的辐射。核爆炸试验的尘埃,以及从煤炭和核电站释放到环境中的少量放射性物质,也是人类接触辐射的来源。

放射性是用来描述原子分解的术语。原子可以用原子核中的质子数来表征。一些自然元素是不稳定的。因此,它们的原子核分解或衰变,从而以辐射的形式释放能量。这种物理现象称为放射性,放射性原子称为原子核。放射性衰变以称为贝克勒尔的单位表示。1贝克勒尔等于每秒1次崩解。

放射性核素以一种特征速率衰变,该速率保持恒定,不受外部影响(例如温度或压力)的影响。一半放射性核素分解或衰变所需的时间称为半衰期。这对于每种放射性元素都是不同的,从几分之一秒到数十亿年不等。例如,碘的半衰期为8天,但铀的半衰期为45亿年,铀在世界各地的含量各不相同。钾40是我们体内主要的放射性来源,其半衰期为14.2亿年。

辐射类型

“辐射”这个词的范围很广,包括光和无线电波等。在我们的上下文中,它指的是“电离”辐射,这意味着由于这种辐射穿过物质,它会导致物质带电或电离。在活体组织中,辐射产生的电离子会影响正常的生物过程。

辐射有多种类型,每种都有不同的特性。一般说到的常见电离辐射有:

阿尔法辐射由铀和镭等元素原子发射的带正电的重粒子组成。阿尔法辐射可以被一张纸或我们皮肤的薄表层(表皮)完全阻挡。但是,如果释放α的物质通过呼吸、进食或饮水进入人体,它们会直接暴露内部组织,因此可能造成生物损伤。

β辐射由电子组成。它们比α粒子更具穿透力,可以穿过1-2厘米的水。一般来说,几毫米厚的铝板就能阻止β辐射。

伽马射线是类似于X射线、光和无线电波的电磁辐射。伽马射线,取决于它们的能量,可以直接穿过人体,但可以被厚厚的混凝土或铅墙阻挡。

中子是不带电的粒子,不会直接产生电离。但是,它们与物质原子的相互作用会产生alpha、beta、gamma或X射线,然后产生电离。中子具有穿透力,只能被厚厚的混凝土、水或石蜡块阻挡。

虽然我们看不到或感觉不到辐射的存在,但可以使用非常简单的辐射测量仪器检测和测量最微小的量。

辐射剂量

阳光感觉温暖,因为我们的身体吸收了它所含的红外线。但是,红外线不会在身体组织中产生电离。相反,电离辐射会损害细胞的正常功能,甚至杀死它们。通过电离引起显着生物效应所需的能量非常小,以至于我们的身体无法像产生热量的红外线那样感受到这种能量。

电离辐射的生物效应因类型和能量而异。衡量生物危害风险的一个指标是组织接受的辐射剂量。吸收辐射剂量的单位是希沃特(Sv)。由于1西弗是一个很大的量,通常遇到的辐射剂量以毫西弗(mSv)或微西弗(μSv)表示,它们是西弗的千分之一或百万分之一。例如,一次胸部X光检查会产生大约0.2mSv的辐射剂量。

平均而言,我们每年因所有自然来源而受到的辐射量约为2.4mSv-尽管这个数字可能会有所不同,具体取决于地理位置,可能会相差百分之几百。在住宅和建筑物中,空气中存在放射性元素。这些放射性元素是氡(Radon)、钍(Radon)以及存在于多种岩石、其他建筑材料和土壤中的镭(镭)和钍衰变形成的副产物。迄今为止,最大的天然辐射源来自世界各地土壤中不同含量的铀和钍。

宇宙射线引起的辐射暴露很大程度上取决于海拔高度,并略微取决于纬度:乘飞机旅行的人因此会增加辐射暴露。

我们通过两种方式暴露于自然来源的电离辐射:

我们周围环绕着土壤和石头中天然存在的放射性元素,沐浴着从外太空进入地球大气层的宇宙射线。

我们通过食物和水以及通过呼吸的空气进入体内的放射性元素使我们受到内部照射。此外,我们的血液或骨骼中含有放射性元素(钾40、碳14、镭)。

此外,我们还暴露于来自牙科和其他医学X射线、核技术的工业用途以及其他消费品(例如发光手表、电离烟雾探测器等)等来源的不同量的辐射。我们还暴露于来自以下方面的辐射:核爆炸试验的尘埃中所含的放射性元素,以及核电站和煤电站的常规正常排放。

辐射防护

人们早就认识到大剂量的电离辐射会损害人体组织。多年来,随着了解的增多,科学家们越来越

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