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认识辐射

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辐射从何而来

日期:2015-10-28 17:59:13   来源:admin    点击:

 

 
 
 

 一般来说,辐射按其来源可以分为两大类:天然辐射和人工辐射。

 

我们日常吸收到辐射剂量的比例

天然辐射

辐射无处不在,甚至连我们自己的身体都具有放射性。其实我们每日都会接触到各种各样的辐射,特别是天然辐射。在香港,平均每人每年吸收的天然本底辐射剂量大约为2毫希沃特。在世界各地,每人吸收的天然本底辐射剂量一般都是由每年1毫希沃特到10毫希沃特不等(资料来源 :联合国原子辐射效应科学委员会 (UNSCEAR) 第2000年报告)。

地球在诞生时,便存在着天然放射性核素,如铀-238铀-238钍-232及镎-237等。它们因衰变而产生的子体核素亦属不稳定及具有放射性。这些子体放射性核素会继续衰变,直至到达稳定状态。它们在衰变期间会放出对人体有害的α粒子、β粒子或γ射线。铀-235、铀-238、钍-232及镎-237的半衰期分别为7亿年、45亿年、140亿年及2.3百万年。由于镎-237及其子体核素的半衰期远低于地球的年龄,它们现已不存在于地球上。相反,铀-235、铀-238及钍-232衰变系列的放射性核素仍然存在于我们的生活环境中。地壳土壤及建筑材料内,都含有这些天然的放射性核素,因此我们吸收到的天然辐射剂量与所在地区的土质成份有关,亦与我们居所的建筑物料有关。


铀矿样本

氡气(特别是氡-222)是一个主要的天然辐射源。氡-222主要由泥土及岩石中的铀-238衰变产生,并从地面散发至大气中。如室内空气不流通,散发出来的氡气会积聚在室内。氡气在衰变过程中会放出α粒子,当我们吸入氡气时,我们的肺部便会受α粒子影响。为保持健康,我们应该保持室内空气流通,以免氡气积聚。

另一个天然辐射来源是来自外太空的宇宙射线。由于大气层有阻挡宇宙射线的作用,离地面越高,宇宙射线的强度就越强。宇宙射线的主要成份是高能量的质子,其次是氦原子核及少量原子序数3或以上的重粒子和离子。宇宙射线进入地球大气层后,会与大气高层的氮、氧等原子核发生反应,产生氚、碳-14等放射性核素及中子、质子、电子、μ介子、π介子等次级粒子。当中,碳-14经常被用来鉴定古物所属的年代,请按此处了解详情。

我们的体内亦含有放射性核素。例如钾-40、铀、钍、镭、碳-14、氚、钋等。我们日常吃的食物也含有少量放射性物质,食物被消化后会被身体吸收,成为身体的一部份。与此同时这些放射性物质亦会衰变减少或被排出体外。当我们食入和排出的放射性物质达到平衡时,我们体内便维持着一个稳定的辐射水平。

 

人工辐射

人工辐射在医学上和工业上都有广泛用途,由于辐射对人体可能有害,人们在辐射的应用上作了很多研究,尽量在应用过程中保护使用者的安全。所以人们吸收的人工辐射,远比天然辐射小。而当中以医疗诊断和治疗时所引致的剂量占绝大部份。


X光片 
(图片来源: 英国 Institute of Physics 出版的 
"A Century of X-Rays and Radioactivity in Medicine" (一九九三年))

在医疗诊断的辐射造影过程中,病人需要接触辐射。譬如在进行X光检查时,我们需要暴露在X射线下。在进行某些器官的造影时,可能需要将放射性物质注入或进食入身体内。放射治疗则更加需要足够的辐射去杀死癌肿瘤。

核能发电亦是人工辐射来源之一。核电站在运作过程中排放出带有微量放射性的废气和废水,而核废料在运送或处理过程中亦放出微量放射性物质,这些都是人工辐射的来源。

广东核电站岭澳核电站位于大亚湾,距离香港市区约五十公里,它们的设计及运作均严格按照国际安全标准。因此,这两座核电站发生严重核事故的机会极低。若想了解核电站的运作及安全设计,请按此处

在一九四五年至一九八零年期间,世界各地进行了多次大气核试爆,所产生的放射性尘埃随风扩散,部份沉降到地上。这些放射性沉积物为我们自然环境增加了额外的人工辐射。

其他人工辐射来源包括电视机及视象显示器等,它们的真空管会发放X射线。夜光手表和烟火感应器等消费品中亦含有放射性物质。若想知道更多辐射在日常生活中的用途,请按此处

应用于工业、医疗及教育的放射性物质,经过长时间使用后,会失去原有的功能,变成废料,但仍含有残余的辐射。

 
 
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