切尔诺贝利大火逼近核反应堆,带你了解核辐射如何损伤人体

根据英国《卫报》2020年4月13日发布的报道,位于乌克兰的切尔诺贝利核电站

周边的森林大火已经逼近切尔诺贝利旧址,距离最近的一个废弃核燃料存放点仅有约1.6公里

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4月4日起,切尔诺贝利森林大火已经燃烧了10日之久,至今都未被扑灭。乌克兰政府已经紧急派出数百名消防队员并已经出动飞机参与灭火

由于当年核事故的废料很多填埋地下或者沉降于地表,因此火灾释放了大量带有辐射的尘埃。根据乌克兰环境检测机构的数据,火灾中心已出现辐射量超标的现象,其他地区目前还尚且正常。

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不过由于大火临近废弃的核反应堆,我们必须随时提防可能的核辐射威胁。不过你是否知道,核辐射究竟会对人体产生多大伤害?

34年前的灾难

1986年,位于今日乌克兰的切尔诺贝利核电站4号机组发生爆炸,造成了迄今为止最严重的核事故。根据绿色和平组织基于白俄罗斯国家科学院的数据编写的报告,过去的这些年里,切尔诺贝利核辐射总共造成9.3万人死亡,27万人受核辐射患癌。要知道参加救援工作的人员尚且83.4万人,即核辐射造成的伤亡比例达43.5%


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事故发生后,人们用水泥彻底盖住4号机组,使其被笼罩在石棺之下。到了2003年,剩余三个反应堆也被关闭,至此,切尔诺贝利被彻底废弃。2016年,人们又在原来的石棺上又盖了一个大型密封罩。


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除此之外,由于技术的限制,人们又修建了一个铅制石棺用来封存

200多吨废弃的核废料,如果此次火灾影响到这些核废料,那么核辐射恐怕将不再仅出现于火灾中心。

那么,核辐射究竟会怎样伤害我们的身体呢?

可怕的电离辐射

其实核辐射正确的说法应该是电离辐射,即可以引起物质电离的辐射。

其中电离辐射包括了α射线、β射线、γ射线、X射线、中子辐射等。其中α、β和中子辐射属于高能粒子流,而γ射线与X射线属于高能光子流,也可以理解为高能电磁波。


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构成α射线的α粒子指的是氦核,而构成β射线的β粒子则是围绕原子核运动的电子。放射性原子核进行一次α衰变会释放一个α粒子,进行一次β衰变,会将原子核中的一个中子转换成一个质子和一个β粒子。在放射性元素中,α与β衰变都是自发进行的,足够多的放射性物质同时衰变便构成了射线流。


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在现在的核反应中,使用最多的是铀235的裂变链式反应。铀核会吸收中子并裂变成几块,同时释放2-3个中子,这些中子又会击中旁边的铀核,使得裂变反应不断进行下去。而产生的新碎片则会通过一系列的α衰变和β衰变变成稳定状态。这些碎片与反应剩下的乏燃料便是我们所说的核废料。


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拿占据乏燃料96%的铀238举例。铀238会进行4次α衰变2次β衰变成为氡222,在这个过程中会释放α射线、β射线,同时还会产生大量γ射线。放射性物质放射出的射线可能会“活化”很多原本不具有放射性的物质,从而赋予其衰变的条件,造成更大范围的污染。

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伽马射线

对人体的影响

电离辐射对人体的影响可以分为三个层次:分子层次、细胞层次和组织器官层次。其根本原理是破坏人体的能量转移。辐射会将其携带的能量转移给人体,打乱人体原本的生理秩序和生理结构,给人体造成伤害。具体表现为能量传递引起生物体内分子激发与电离,生成自由基、化学键断裂、大分子变化等。当伤害累积超出人体承受范围时,变会以疾病的形式出现。

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从分子层面,电离辐射会损伤细胞核中的染色体,具体表现为染色体中DNA的碱基对排列错误。这会从根本上损伤机体,因为构成人体的所有的蛋白质都是由DNA编码,DNA的损伤也就代表着人体无法正常合成机体所需蛋白。


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人体可以承受一定程度的染色体损伤,但是当辐射伤害超过人体承受能力后,则会引发一系列由遗传信息破坏造成的疾病,比如恶性肿瘤、遗传细胞死亡等。同时也会影响人体细胞的功能,使其无法维持人体的正常运作。


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从细胞层面讲,电离辐射会产生染色体畸变,从而影响细胞的分裂能力。最容易受影响的是那些经常需要分裂的细胞,比如造血干细胞、生殖细胞、免疫细胞等。拿1999年9月30日日本东海村的那次核事故来说,3名直接接触大剂量辐射物质的工人最终只有眼部细胞脑细胞心肌细胞还保持完整正常工作,身体其余部分,由于经常有组织地“细胞凋亡”却无力产生新细胞基本都已溃烂。


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而器官层面受损伤较大的主要是造血系统。电离辐射不仅可以影响造血干细胞,也会影响凝血系统,造成一系列机体异常。

人为纵火

下图为NASA发布的卫星拍摄于火场周边的照片,很多科学家被这些四散的烟尘表现出了强烈的担忧,认为这些烟尘可能会携带核辐射。


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由图片可以看出,着火位置位于切尔诺贝利与白俄罗斯边境。这两张图拍摄于2020年4月8日和9日,通过图片可知,但是过火面积已达2600平方公里


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据乌克兰警方称,本次森林大火是一场人为纵火,目前乌克兰警方已经拘留一名疑似纵火犯的男子。

希望大火能尽快扑灭,事态不要继续升级。

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