03.04 什麼是輻射?

一提到輻射,許多人都會聯想到大核爆或者嚇人的變異等畫面,但其實這太過於片面了,因為在生命最早誕生的那個時代,地球上的輻射要遠遠高於現在,可當時的這些生命都沒有因高輻射而滅絕,反而與輻射共存並進化到了如今。

什麼是輻射?

所以說,輻射到底是個啥,現在的我們是否需要擔心它對生物的影響呢?

要回答這個問題,首先得要了解輻射的概念。按照能否使原子與分子發生電離,輻射被分為兩種類型:電離輻射和非電離輻射。

電離輻射包括α粒子、β粒子、中子等粒子,以及電磁波中的γ射線、X射線和波長較短的部分紫外線;

什麼是輻射?

非電離輻射則主要包括電磁波中的可見光、紅外線、無線電波以及波長較長的紫外線

什麼是輻射?

相較於非電離輻射,電離輻射的能量更強,因此我們常掛在嘴邊的輻射危害主要來源於電離輻射。

不過並不是所有的電離輻射都會產生危害,電離輻射也可以分為兩種:一種是電磁輻射,另一種則是核輻射

電磁輻射是純能量,通過空間中電波和磁波振盪相互作用,從而產生能量;而核輻射是在放射性元素的原子核中產生的,因為其中質子和中子不同組合形成的同位素不夠穩定,所以它們會隨機向外界釋放能量。核輻射可以說是電離輻射中危害最大的一種。

什麼是輻射?

而在我們現代社會,大多數活動都是建立在收發和探測電磁輻射之上的,比如說我們通過無線電波在手機上收發郵件,或者在醫院拍X光片期間都存在電磁輻射。

但有的時候,我們在生活中並不只是處於一個輻射源中,因為當你在使用手機時,你身邊的其他人可能同樣也在使用手機,這時候的輻射源就是所有電磁輻射總和,也叫做背景輻射。這也是我們日常生活中接觸最多的輻射。

背景輻射有自然產生和人工產生兩類。自然產生的背景輻射與人類活動無關,大多數是自然本身存在的。

什麼是輻射?

宇宙微波背景輻射

例如,在高海拔所生活的人群要比海平面上所生活的人群受到更多的輻射,因為來自外太空的宇宙射線(即高能粒子)會與大氣層相互作用,高海拔地區空氣更加稀薄,大氣層吸收能力受到了削弱。並且人在乘坐飛機時也會因此額外受到一些宇宙射線的照射。

什麼是輻射?

此外,還有人造背景輻射。顧名思義,指的是由於人類活動造成的背景輻射。

人造背景輻射主要的來源是各種醫療活動,例如X射線成像、CT等醫學影像診斷手段以及放療等治療措施。

什麼是輻射?

對於經濟發達的地區,醫學技術也相對更加進步完善,當地的居民也會更多接觸這些涉及輻射診治的醫療手段,因此來自醫療活動的輻射在背景輻射總量中所佔比例也就越高。

不過,比例只是一個大範圍的概括,事實上,在評估輻射對生物體的影響時,一般考慮的是輻射劑量,

也就是一定時間內被人體吸收的總量,其單位是西弗(SV)。

當然,日常生活中我們用不到西弗這麼大的單位,一般用毫西弗(mSV)來表示。上文也提到,世界各地由於海拔差異和地表環境差異,背景輻射水平也略有差別,平均來看,每人每年受到的輻射劑量(包括背景輻射)只有6.3毫西弗。

而對健康威脅最大的情況其實是:在短時間內受到大量電離輻射,也叫做急性暴露。

什麼是輻射?

這種情況下電離輻射造成的傷害超過了人體自動修復損傷的能力範圍,從而會導致癌症、細胞功能失調甚至死亡。

當然幸運的是,這種急性暴露的情況非常罕見,只有核洩漏或者宇宙隕石墜落的地區才會維持高水平的電離輻射,而絕大部分人都處於人造源和自然源所產生的低水平電離輻射中。因此大家也不需要“談輻色變”。


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