叫了那麼久的福島核輻射,到底射了個啥?

@ 2018-01-03

最近網絡上一直在熱烈討論著日本福島核電站,由於在311大地震+大海嘯當中的損毀造成的核泄漏事故。討論的內容有很多,主要是日本政府各種想向外界隱瞞事實。這似乎明明就跟之前蘇聯的車諾比是一樣的最頂級,也就是七級的核泄漏事故,日本官方定位五級,東京電力公司居然想給壓到四級,小編從未見過如此厚顏無恥之公司!

這裡提醒一句,辦了三年多次日本旅遊簽證的。日本政府為了拉動偏遠地區的旅遊業,規定三年多次的旅遊簽證第一次入境的時候必須要去其中一個偏遠的地方,比方有沖繩,也有福島。這裡提醒大家:最好選沖繩,千萬不要去福島!為子孫後代著想。

作為理性的事件觀察者,我們不能整天只浸淫在陰謀論的氛圍中。核輻射究竟「射」了個啥?以及這些核輻射,射出來的東西,到底怎麼就危害到我們的健康了?怎麼個危害法?那又怎麼防治呢?這篇文章就來詳解一下輻射是怎麼回事,同時還要對我們生活中的一些微不足道的輻射進行「闢謠」。當然如果貪方便,小嚴也錄製的視頻講解,可以直接在文章下面看視頻。

-- 核電站的工作原理 --

核電站的原理是通過核材料的裂變,裂變過程的質量虧損會產生大量能量。上兩集我們曾經講述了愛因斯坦的質能方程,E=mc^2,核電站產生能量的原理就是來自這個方程。

所謂的裂變就是放射性的重元素,裂成更輕的元素。比方鈾,鈾是個很重的元素,啥叫重?就是一個鈾原子裡面有92個質子,和100多個中子,這是個很大的量,所以很「重」。那什麼叫輕?比方氫氣、氮氣、氧氣,這種氣體元素,原子核里分別只有1個、7個和8個質子,屬於人畜無害的類型,廣泛存在於我們的生活當中。

鈾元素

那麼這種很重的元素,就好比一個人吃了太多,吃撐了,很不穩定,隨便被人懟了一拳,就要吐東西出來,這個喜歡「吐東西」的性質就是所謂的放射性。

那麼放射性元素,就說剛才的鈾元素,就是被一個「中子」,給「小拳拳捶你胸口」了一下,就吐了,自己就吐完之後,就瘦了,不僅自己瘦了,而且是分裂成了兩個瘦子。但是在瘦身的過程中,有一定的質量就損失掉了,轉化成了能量。這些能量是以光和熱的形式存在,輻射出來放射性的有害物質也是在這個過程中產生的。這些光和熱,最後會用來燒水,然後燒水的水蒸氣,推動一個蒸汽機,進行發電。

沒錯,說到底,核電站除了產生光和熱的過程是高大上的「核反應」以外,其他的真就還是燒一鍋水,水蒸氣推動發電機發電。

-- 核輻射到底射了啥 --

核裂變,剛才說的放射性元素,鈾,當然還有其他的比方說鈽。裂完了之後變成了碘、銫、鍶等輕一些的元素。這些元素本身沒有危害,尤其碘就跟平時我們說的碘酒、碘鹽里的碘是一個東西,平時還吃呢。但是裂變伴隨產生的以下射線就是有危害的了。

基本上來說,主要的核輻射,射出來的物質有三種。這三種都可以被歸類為「射線」。兩種是粒子流,一種是電磁波。分別是「α射線」、「β射線」和「γ射線」。

α射線其實是粒子流,是氦核流,氦氣的氦元素有兩個質子兩個中子,氦核不是氦氣,是去掉了外面兩個電子的氦元素的原子核,所以是帶電的。

β射線就是電子束,電子成群結隊地很高速地噴射出來。

γ射線就不是粒子流了,γ射線說白了就是光,就是電磁波,只不過是能量極高的電磁波。我們要對頻率差不多有個概念。平時我們說的紅外線、紫外線、X光、無線電波、微波爐產生的微波、甚至紅橙黃綠青藍紫的光線,本質上都是一種東西,都是光波,或者說都是電磁波,只是波長不一樣而已。

電磁波波譜

可見光的波長大概是400納米到760納米之間,一納米是十億分之一米,如果地球的直徑是一米的話,那麼一納米差不多就是一個桌球的大小。而γ射線的波長大概在千分之一納米左右,也就是一萬億分之一米。也就是說,同樣數量的伽馬射線照在身上,那個能量是同樣數量的太陽光照在你身上的強度的差不多一百萬倍。

用放大鏡聚焦太陽光用來燒個紙的事情小時候大家可能都做過,一百萬倍的威力自然可想而知。

-- 核泄漏到底泄露了啥 --

核泄漏跟核爆炸還不一樣。核爆炸是一口氣全吐出來,所以產生了巨大的爆炸。核電站的核反應雖然也是核裂變,但是是一個比較緩慢的過程,所以並不會產生如原子彈一樣的爆炸。

這樣的核泄漏占據主導的核輻射內容是β射線和γ射線,α射線的比例反而不主要。

-- 核輻射怎麼殺死我們?--

不管是什麼射線,最終對人體健康導致的主要危害大概有三個階段,由輕到重分別是:殺死細胞、細胞癌變、基因突變。

本質上這些射線損害我們的方式都是與細胞內部的分子原子發生電離反應,這就好像一棟木結構的房子,要摧毀這棟房子當然可以用推土機。但是如果這裡面進了白蟻,把你用來承重的木頭都吃空了,自然房子就倒了。這個電離反應的道理也差不多,細胞內部分子發生了電離反應,相當於把構成你細胞的基本結構都撕碎扯爛了,那細胞都不是完整的細胞了,肯定就活不好了。

首先這三種輻射物質的特點,是都特別小,所以很容易就進入到人體內部,與人體的細胞、蛋白質等微觀結構發生反應。這些反應對人體的細胞、蛋白質乃至DNA都會產生極大的損害。

殺死細胞

最簡單算是輕微的損害是殺死細胞。人能夠活下去本質是體內不斷地在進行代謝循環,負責這些代謝循環的機構是我們身體的各個器官,負責循環的道路就是血管,具體去負責循環的職責的當然就是細胞。如果細胞被大量殺死,人體循環的過程就會受阻,比方說負責免疫力的白細胞如果被大量殺死,抵抗力就會下降,會特別容易得病。劑量大的話細胞批量死去,人直接當場就死亡了。

細胞癌變

細胞癌變是在這個基礎上更嚴重的一種損害。當我們細胞老化之後就會自動死亡,新的細胞會誕生出來,但是輻射的電離反應破壞細胞結構,有時候這種能夠自動死亡的性質就消失了,這些應該退役的壞死的舊細胞獲得了「永生」,再也死不掉,這就是所謂的「癌變」。癌症就是這麼來的。所以受到輻射污染的病人,癌症的發病率是非常高的。白血病也是一種常見的由於輻射導致的癌變。

癌細胞

基因突變

最狠的一種是基因突變,這種損害不僅損害被輻射的人,還會遺傳給後代。這些輻射的粒子流或者波長是非常微小的,小到了可以可以去影響DNA的程度。學過初中生物就知道,DNA是脫氧核糖核酸的雙螺旋結構,所謂的ATGC的排列組合,構成了我們的基因。強輻射可以把DNA的雙螺旋的鏈條打斷,破損了的DNA長著長著可能就長歪了。而且這種基因突變是會遺傳的,如果基因變異了再養育了後代,後代身上的基因也是突變了的。而且這種突變,往好的方向突變的可能性是極小的。所以為什麼車諾比生活過的人後代有大量的畸形兒童就是這個道理。

車諾比事故基因突變影響下的畸形兒

漫威電影《綠巨人》裡面的主角其實就是想通過照射γ射線讓自己的基因變異可以變成美國隊長那樣的強人,但是沒弄好玩脫了,就變成了綠巨人的樣子。不過綠巨人好像比美國隊長更加能打的樣子......現實生活中,受到這樣大劑量的輻射,一定是當場死亡,不會有別的可能性。

據說還有跟豬一樣大的老鼠,都是基因突變的結果。

車諾比事故基因突變的巨型老鼠

-- 那要怎麼防?--

每一種輻射的物理特性不一樣,所以預防的方法也不一樣

α射線說白了就是帶電顆粒,質量比較大,穿透性不強,隨便一塊布都能擋住,所以α射線的主要危害是進入人體的危害,在體外的造成不了很大的傷害,所以主要是要防止皮膚接觸或者不小心吃到肚子裡。

β射線其實就是電子,電子碰到金屬的東西就穿不過去了,所以一般來說輻射防護服是金屬薄膜做成的,這些金屬的衣服就能有效地阻擋住β射線了。

最狠的是γ射線,這種射線穿透性極強,原則上來說沒有徹底的好辦法可以很好地防住。所以這些核電站發生的事故,就要在周圍澆築很厚的鉛和混凝土,像鉛這樣的材料能夠很好地讓γ射線衰減。

可但是!人又不能穿一件鉛的衣服在身上!根本走不動啊,要不然我們怎麼形容人累的感覺是「腳上灌了鉛」呢?

所以福島核電站發生泄露的時候,真要有搶險人員進去,這說穿防護服都是扯淡啊,γ射線你是防不住的啊!這已經是做好了要死的覺悟了。車諾比發生事故的時候,衝上去搶救,在電站造鉛牆的人,都是英雄,絕對活不長久的了,殘生也一定是病痛連連。

別說人了,據說福島核電站裡面,輻射強得機器人都要壞。什麼概念?你把一個金屬的東西放到微波爐里,就會冒火花,一個道理。輻射太強了之後,機器人的電子電路結構肯定是受到影響,所以就壞掉了。所以輻射現場簡直就跟一個大微波爐一樣,而且上面說過了,微波的波長才多少?γ射線的能量密度是微波的一百萬倍以上。

所以對於γ射線,我們除了躲的遠遠的,把射線源用鉛封起來,別無他法。

-- 有什麼要闢謠?--

可能是被說怕了,只要一聽說輻射我們就覺得是核輻射。上面也說了,核輻射本質射的也是一些基本的粒子和高頻的電磁波而已。

商家也會打著防輻射的旗號,賣一些防護服給孕婦給小朋友。其實這些完全沒有必要。我們生活當中接觸到的輻射,比方手機的電磁波的輻射,微波爐的輻射,家用電器的輻射、電腦的輻射。首先這些所謂的輻射都是「電磁波」,而且這些波的波段都非常長,都是紅外波段。正常使用的情況下根本不會對人體造成危害。

最多就是打手機的時候打久了腦袋有點暈,有點燒的感覺。那也只是手機的電磁波給你的頭部加熱了而已。

要比輻射強度,我們每天曬太陽接收到的紫外線的強度要比這些家電、手機的輻射強度要強得多得多。但是也不見磚家們說要少曬太陽,乾脆別曬太陽吧?

這種防輻射服都沒什麼卵用,有本事你別曬太陽

家電的輻射波段根本達不到上面說的γ射線那樣可以讓細胞發生電離的量級,弱一百萬倍甚至一千萬倍以上。不光是能量強度,波長太長,跟細胞不是一個大小無法發生相互作用,怎麼電離?所以家電的輻射危害是可以忽略不計的。

還有人半夜睡覺要把WI-FI拔了,小編真是表示有點無語啊。

唯一一種可能的有一點危害的輻射是老式的顯像管電視機或者電腦顯示器,因為老式電視機是由顯像管向螢光屏發射電子成像,所以老式電視機是有電子輻射的,但是量也很有限,達不到構成明顯危害的程度,也沒聽說幾十年誰因為看電視機多了就得什麼病,最多就是近視眼。現代的電視機和顯示器都是液晶的,所以也不用擔心有這個問題了。


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