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“藏”在我们身边的电离辐射

2015-8-31 15:18:29      点击:
一.电离辐射概述
我们生活在共同的家园—地球上,随时随地接受着各种各样的辐射,其中就包括电离辐射。电离辐射,顾名思义,它是能引起电离的一种辐射,即通过与物质的相互作用能够直接或间接地使物质的原子、分子电离的辐射。它是一切引起电离辐射的总称,包括高速带电粒子如α粒子(带2个单位的正电荷)β粒子(带一个单位的负电荷)和质子(带一个单位正电荷),以及不带电粒子如X射线,γ射线,以及中子。
二.电离辐射的来源——天然辐射
电离辐射究竟从何而来?科学家发现,地球上的电离辐射来源有两类:天然辐射和人工辐射。天然辐射,是绝大部分人接受的主要电离辐射来源,因为一个人从出生到死亡,无时无刻不在接受着天然辐射,它包括宇宙射线,宇生核素,原生核素。我们都知道,太阳是地球一切能量的来源,为人类带来丰富多彩的生活,但它又不断地向地球送来一些高能粒子流,这些就是宇宙射线。太阳活动更活跃时,就对地球影响更大。与此同时,这些宇宙射线在穿过地球的大气层时,会与大气的原子核相互作用,致使其电离而产生出新的放射性粒子,即原生核素。另外,地球地壳中含有各种天然发射性核素,它们从地球存在之时便已深深地扎根在这片大地上,其中以土壤中的氡最具有代表性,它是人类所有内照射来源的60%。有的朋友或许会问,既然我们无时无刻不在接受着各种辐射,那为什么我们都活的好好的?这是生物的适应性所致!地球存在之时便已经有了这种辐照环境,人类在地球的暮年才得以登场,由此我们可以猜测最早人类可能历经了出现—适应—淘汰—再出现—再适应—存在的过程,于是今天的我们才能在天然辐射交织的环境中赖以生存。再者,我们地球上大部分地区的天然辐射照射水平都处于人类能接受的范围,即正常本底水平。只有极个别高本底水平地区,如印度的喀拉拉邦和巴西的大西洋沿岸。在喀拉拉邦沿海岸宽约55Km的地带,由地表辐射引起的空气吸收剂量率平均达1.3μGy•h-1;而在巴西大西洋沿岸空气中的吸收剂量率最高可达 281.3μGy•h-1。在我国广东阳江县的部分地区,由于地表土壤中铀、钍、镭的含量较高,因此,地表空气中的吸收剂量率平均也高达 0.34μGy•h-1。
三.电离辐射的来源——人工辐射
人类在生存和发展的漫漫长河中,发现放射性射线和核素对生产实践能带来意想不到的产出效率,效果。于是,放射性同位素,射线装置,密封放射源,含密封源的仪表,中子加速器等相继浮出水面,广泛地应用于科研,工业,医疗,农业,核工业,考古等各个领域。(1)医疗设备。医疗设备主要有摄影诊断和治疗恢复两种,像我们常见的CT机,DR机。拍过片的朋友应该知道,自己进入CT室里,往机器上一躺,分分钟就拍好了,其实就是X射线穿过你的身体形成了影像。有趣的是,不少亲友,或好奇或紧张地站在防护门旁走来走去,殊不知,防护门处的辐射是比较高的。
(2)工业应用。工业上通常需要用X射线探伤,即给一些机器或容器摄影探伤。除此之外,更多的是密封放射源和含密封源的仪表,如料位计,测厚仪,密度计等。只要是上述场所基本都是比正常的辐射高。
(3)科研上一般用开放型的源,基本上就是同位示踪剂。这类一般群众接触的少,不需阐述。
四.电离辐射的危害和防护
谈及电离辐射的危害,我们有必要先来了解吸收剂量和有效剂量的概念。吸收剂量是指用专业的射线探测仪器测得当时当地的空气中射线的值。而有效剂量是指空气中存在一定量的射线,那么我们人体会接受的值。这两者比值10:7。衡量这两者的国际单位分别是Gy(戈瑞)和希沃特(sV),其实在数量上1Gy=1sV,只是意义不同。那么1Gy究竟对人体的伤害有多大呢?曾经有一个单位的密封源没有合理的管理,被一个职工捡到(该职工不懂密封源的危害),在与密封源接触的1个小时后,他发现他的右腿处不舒服,退下裤子一看,发现杯口大的红疹,晚上回家洗澡的时候,这快红疹就已经凸出来成了一块水泡,随即入院接受治疗。更为有名的是,镭的发现者居里夫人和她女儿的白血病,伦琴(即X射线的发现者)射线的发现者,手上的皮肤都脱掉一层又一层,足以证明大量的射线辐照是何等的可怕!
射线都具有一定的能量,它可以破坏细胞组织,从而对人体造成伤害。当人受到大量射线照射时,可能会产生诸如头昏乏力,食欲减退,恶心,呕吐等症状,严重时会导致机体损伤,甚至可能导致死亡。以放射源为例,国际原子能协会将放射源分为五类:Ⅰ类为极危险源,在没防护的情况下,人在几分钟到一个小时内就会死亡;Ⅱ类为高危险源,在没防护的情况下人体在几个小时至几天内就会死亡;Ⅲ类属中危险源一般可以对人造成不可恢复的永久性损伤,长时间接触也会导致死亡;Ⅳ类为低危险源,虽不至于对人造成永久性损伤,但长时间接触会造成临时性的损伤和症状。
在这些我们接触到的射线中,射线能量从大到小依次为α,β,γ,X,能量越大,电离能量越强,对人体造成的危害就越大。好在α射线的穿透能力不强,它在空气中一般只能传递几厘米,所以,一般在核器材的表面就出不来了。日常接受更多的是γ,X射线,γ射线的应用广泛,穿透能力极强,大家要引起重视!
虽然我们逃离不了天然电离辐射,但是我们却能逃离人工辐射的照射,尽量做到照射吸收的最低值,那么,我们该怎么样去避免不必要的照射呢?第一,时间防护。如果没有必要,不要出入有电离辐射标识的场所;如果的确有事需要,那么办完事情切勿逗留,尽快离开。第二,距离防护。空气吸收剂量率会随着与辐射源的距离增大而减小,在离辐射源比较远的地方可以接近当地的本底水平。因此,尽量远离辐射源。