放射性污染（什么是放射性）

放射性污染(什么是放射性)

北京时间4月15日消息，说到“放射性”，我们的第一反应可能是超级英雄——在城市里飞来飞去，变成火球或者绿巨人这样脾气暴躁的家伙。或者，在你的脑海里，你会看到核事故后的黑暗天启。

然而，120年前，人们对放射性的认识与今天完全不同。事实上，当时人们认为放射性是健康和活力的神奇源泉。镭等放射性元素开始出现在各种产品中——从牙膏到手表表盘，甚至黄油！-在成分表上。

20世纪的人:如果生活给了你镭，那就把它加到任何东西里！

那么，后来发生了什么，让这个看似神奇的发现变成了人人闻之色变的怪物？

为什么有些元素有放射性？

想象一下，你的鼻子不小心吸入了一些花粉，你感到有点不舒服。你快要打喷嚏了。这就是想打喷嚏的感觉。一些原子一直处于这种“想打喷嚏”的状态:驱逐多余能量、恢复稳定的冲动。

我们周围看到的大多数东西都是由具有稳定原子的元素组成的。这意味着你旁边的富碳桌子不会自己分解成其他东西。负责维持原子稳定的亚原子部分叫做原子核。

在原子核内部，有带正电的质子和中性中子。这些“核子”被一种叫做强核力的力束缚在一起。强核力可以抵消带相同电荷的质子之间相互排斥的电场力。核力的范围很小，取决于原子核中中子与质子的比例。

然而，当中子数量超过质子数量时，不同力之间的平衡开始崩溃。例如，具有六个质子和六个中子的碳-12是稳定的碳同位素，而具有八个中子和六个质子的碳-14是不稳定的碳同位素。或者说，原子核中中子和质子的数量超过了强核力能够保持原子核稳定的阈值，比如任何比铋-209重的原子核。所有这些条件都会导致不稳定同位素的出现。

就像我们的身体在打喷嚏时通过一系列的膨胀和收缩活动来排出刺激性物质一样，不稳定的元素同位素也会释放出不同的粒子或能量形式来恢复原子核内部各种力之间的平衡。在这个试图恢复稳定的过程中，它们会形成新的原子核。

这种为了恢复稳定而形成新核的性质，就是我们常说的放射性，这个过程叫做放射性衰变。

原子核是如何发生放射性衰变的？

原子核可以通过发射α、β或γ射线(有时是三种射线的组合)进行核衰变和放射性衰变。

α粒子与氦-4的原子核基本相同，由两个质子和两个中子组成。

镭-226原子核经过α衰变形成不同的元素:氡-222和α粒子。

阿尔法粒子相对较重，在空气体中只能行进几厘米。一张纸或一块塑料可以很容易地阻挡阿尔法粒子。

在重元素原子核内中子转变为质子(或质子转变为中子)的过程中，原子核会释放出电子或正电子，即β粒子。

β粒子携带的能量高于α粒子，穿透力较强，但电离能力较弱。β粒子可以在空气体中传播，但薄金属片甚至防护服都可以阻挡β粒子。

最后，它是放射性衰变中能量最大、最致命的形式:伽马射线。

高能态的原子核在经过α衰变和β衰变后，仍必须回到更稳定的低能态，此时释放的高能射线称为γ射线。

原子核可以在几秒钟、几天、几年甚至几个世纪内自发地经历所有这些衰变，并转变成稳定的形式。该速率取决于放射性物质的半衰期，即放射性物质衰变到初始值一半所需的时间。

放射性和核能的兴起

说到放射性，就不得不提到居里夫人。她用过的铅封高级实验室、笔记本、食谱、家具都被镭污染了，这些污染在未来的12000年里还会继续存在。不过这些被污染的东西也证明了居里夫人在放射性领域的贡献，这也是她两次获得诺贝尔奖的原因。

她的丈夫皮埃尔·居里和亨利·贝克勒尔在20世纪初发现的放射性和放射性元素开创了原子物理学的新领域。最后，基于对放射性和放射性元素的研究，人们发现了原子和核能的不同成分。

▲居里夫人的研究笔记

铀-235、钚-239等放射性元素被中子击中后会释放大量能量。如果在核反应堆中正确操作，这些燃料可以长时间提供能量。一公斤铀-235可以通过核裂变产生近2400万千瓦时的电力，而一公斤煤只能产生8千瓦时的电力。正确使用这种能源可以解决全球二氧化碳排放不断增加的问题。

然而，核能的致命弱点是如何安全处理废弃的放射性燃料，以及全世界对核事故的广泛关注。

几十年前发生的切尔诺贝利核事故仍然令人恐惧。核反应堆的熔毁会使大片土地几代人无法居住，更不用说暴露在核辐射下的数千万人将终生受其影响。

当地政府现在已经在核反应堆周围建造了一个巨大的石棺，以防止核辐射泄漏到空气体中。此外，核反应堆的残骸被密封在厚厚的钢结构中。清理工作将持续到2065年。

2011年，地震引发的海啸袭击了福岛第一核反应堆，导致方圆20公里内数千人疏散。相关政府机构仍在清理周边环境，清理和处理受影响地区的表层土壤。

放射性的影响

放射性物质的有害影响可以通过辐射照射间接影响我们的身体，或者通过接触或摄入直接影响我们的身体。

辐射暴露

一般来说，辐射是没有危险的。反射表面可以反射光。用于加热食物的微波或手机接收的信号都是不同形式的辐射。但有一种辐射对所有生物都特别危险，那就是核辐射，也叫电离辐射。

放射性物质在衰变过程中会释放出电离辐射。通过撞击中性原子携带的电子，电离辐射可以将不带电荷的原子变成带正电荷的离子。任何生物受到如此高能的辐射，只会成为辐射中毒的受害者，而不会获得辐射能力或超能力。

核辐射引起的辐射中毒，很容易破坏DNA的分子结构，损伤活细胞。高剂量或长期辐射中毒已被证明是致命的，因为这些射线会致癌。

放射性污染

因为放射性物质与人体内部或外部直接接触，这种形式的危险性是辐射暴露的两倍。直接接触不仅使人体面临辐射中毒的危险，还会通过影响特定的身体部位造成内部损伤。

我们人体摄入放射性镭后，会把放射性镭误认为钙，不断用摄入的镭替换体内的钙，最终导致骨骼和牙齿坏死。摄入后，放射性铀主要攻击和损害肾脏。

放射性总是有害的吗？

毒理学上有句话叫“只要剂量够，什么都有毒”(剂量造就毒药)。虽然暴露在超过控制剂量的放射性物质中会导致严重的基因突变和癌症，但放射性物质可以在控制剂量范围内用于治疗癌症。例如，放射性碘可用于癌症的放射治疗和甲状腺造影。放射性锝可用于诊断心脏、骨骼和其他器官缺陷。

放射性测年法主要是利用碳-14的放射性来确定古生物或含有有机物的物品的年代。在一些国家，新鲜农产品甚至在包装前经过辐照，以杀死附着在水果和蔬菜表面的任何细菌。每年拯救无数生命的烟雾报警器也含有微量镅-241。

摘要

和人类辐射，一直都是和平的。我们呼吸的空气、冰沙中的香蕉、路标等等。都含有放射性元素...但是含量在安全剂量范围内！从本质上来说，我们人类也是有放射性的，因为我们的身体含有非常少量的放射性碳同位素和钾同位素。放射性无处不在，甚至我们还得感谢放射性的存在——正是放射性让我们的地核保持炽热，从而产生地磁场为我们提供舒适的保护。

但是，如果你来到一个陌生的地方，背包里的盖革计数器发疯了，那么不要犹豫，赶紧跑！

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