第十四课 看不见的“杀手”——核辐射
第十四课 看不见的“杀手”——核辐射
核电警钟
1986年4月26日凌晨1点,天还未亮,位于乌克兰首都基辅附近的切尔诺贝利核电站的4号反应堆突然发生了重大的事故:由于反应堆失控过热,大量可燃气体遇空气发生爆炸,立即发生了火灾,大量放射性尘埃随着浓烟冲出被破坏的反应堆厂房,扩散出来,迫使附近2.5万居民临时紧急疏散。
2011年3月11日,日本东海岸附近海域发生9.0级地震,并引发海啸。地震和海啸对震源附近的岩手县、宫城县、福岛县等地区造成了巨大破坏。震源附近有4座核电站,分别是距东京约200千米、位于福岛县的福岛第一核电站和第二核电站距东京约120千米、位于茨城县的东海第二核电站,以及距东京约250千米、位于宫城县的女川核电站。在地震发生之后,这些核电站全部关闭,11座核反应堆停止运转。震后一周之内,这些核电站相继发生反应堆冷却失灵、爆炸、着火、核泄漏事件。这在全世界范围内再一次引发了核恐慌。
看不见的“杀手”
这看不见、摸不着的辐射究竟为何物?
要理解何为辐射,让我们先从光说起。我们能见到不同颜色的光,比如雨后的彩虹,将混合在一起的光分成了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。一般来讲,在这七种颜色中,红光的能量最弱,而紫光的能量最强。比紫光能量更高的光是紫外线。夏日,紫外线很强,容易把人的皮肤晒伤。不过,人眼所能看到的能量最高的光便是紫光,能量更高的紫外线人眼是看不到的。
x光辐射的警示标志
紫外线已经能对人产生伤害了,那还有比紫外线更强的光吗?
有!在医院里有时我们会做一项检查,叫做拍x光片。这里的x指的就是x射
线,是一种比紫外线能量更高的光。x射线的能量如此之高,以至于能穿透人体,所以用x射线拍的照片所得到的是人体中密度比较大的骨头的像,这有助于外科医生判断病人是否发生骨折及骨折的具体位置。x射线对人体的伤害更大,所以医院中拍x光片的病房贴出了警示的标志。
而我们要讲的核辐射中有一种辐射,叫做γ射线。γ射线能量是比x射线能量更高的一种光。不过,在如此高的能量下,叫它光已经不合适,因为正如之前所说,这些“光”我们已经看不见,所以更应该称这些高能量的“光”为射线。
为什么核反应中会有γ射线呢?
在核反应中,核裂变导致物质消失转换成能量,根据爱因斯坦的著名公式E=mc2(c=3×10米/秒),微小的质量亏损便会放出巨大的能量,这些能量的一部分就是以γ射线的形式放射出来的。
在核裂变中,除了会放出γ射线,还会产生两种射线,分别叫做α射线和β射线。
α射线不是光,而是一种粒子流,就像一串串高速的“子弹”,只不过这个“子弹”极小,所以人眼也是看不到的。不过,一张纸就能挡住α射线,所以穿上衣服就可以挡住α射线。然而,在核泄漏时,一些具有放射性的物质会以灰尘的形式散布在空气中,人若吸进这种放射尘,核反应就在人体内部发生了。这时α射线在身体里由内往外,对人体危害极大。
β射线也是一串高速的“子弹”。与α射线不同的是,这种射线照射到皮肤后会有明显的烧伤痕迹,不过这种射线的穿透力也不强。只有在靠近放射物质时才会对人产生影响。
相比而言,γ射线对人的损害就大多了。x射线的穿透力已经很强了,γ射线更是有过之而无不及。
当遭遇辐射
x射线的穿透能力给人类的医学事业带来巨大的进步,但它们的破坏能力也带给人们恐慌。
受到辐射之后,我们身体会有一些反应。轻度的会出现乏力、不适及食欲减退。继而会头晕、恶心甚至呕吐。严重的会出现白细胞数量急剧下降,并且可能在30天内死亡。而且辐射极易引发癌症。
知道了这些之后,我们便可以采取适当的防护措施。
对付α射线和β射线主要是避免吸入受核污染的空气或摄入被污染的食物及水
核事故中还会产生大量的碘-131进入大气,碘-131就像是普通碘的兄弟,即碘的同位素。碘-131具有放射性,对人体健康危害相当大,它会积聚在甲状腺上并引发癌症。如果人体里有了足够的非放射性碘,就可以减少对空气中放射性碘-131的吸收。这也就是当日本核电站泄漏的消息传来后,许多人急忙抢购食盐的理论依据。但1千克的加碘盐中仅含有大约30毫克的碘,以每餐2克食盐的摄入量远远无法满足防辐射的需求。故若真发生核污染,还需服用碘片。
而对于γ射线,我们应尽量呆在室内,因为铅、钢筋混凝土、水等能有效屏蔽γ射线。而我们住的楼房对外部照射来说是很好的防护层。其实,没那么可怕
许多人担心,如果在城镇附近建造核电站,会不会使居民受到过量的放射性辐射呢?近几十年来,根据世界各国的核电站运行经验,正常运行时从未发生过核电站工作人员或附近居民受辐射而致命的不幸事故,因为核电站的设计和建造标准比常规火电厂、水电厂要高得多,管理措施也严密得多。在自然环境下,人体一年会受到约1×10希的辐射量,下表列出的是排除天然辐射之后,各种环境的辐射量。
国际放射防护委员会提出的允许辐射量为每人每年5×10希。由此可见,正常运行的核电站,对人无任何危害。
专家们的研究测算表明:全人类总的辐射剂量中,约四分之三来自自然界,约五分之一来自医疗及诊断,核电的份额是1/400.假定全球人类的预期寿命为60岁,则每天抽一包烟将最终减寿7年,而核电的影响则是减寿24秒。
核辐射虽然可怕,但只要核电站运行正常,便不会对人产生危害。然而,如何保证核电站的安全呢?显然,除了科学严谨的操作规程,核电站的防护层十分重要。那么,这道重要的防护层是什么呢?请阅读下一课。
(执笔 仲琦)
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