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电离辐射影响人体的途径有两种——外照射(射线从体外照射人体)和内照射(进入人体的放射性核素在体内发出射线照射人体)。减少接触、敬而远之(距离越远辐射越弱,并且衰减速度也越快)和材料屏蔽,是防护电离辐射的三大路径。由于不同射线的属性和杀伤力是有区别的,防护对策也各有不同。我们挨个扒出来看看吧。 对于组织器官密布的体内,α放射源会像个大灯泡一样“烘烤”着周围的细胞组织,几厘米的“射程”不再是短板,再加上α放射源本身还有极强的化学毒性,因此危险性反而是最大的。维基百科英文网资料显示,内照射时,α射线对活体组织造成的有效剂量,相当于等量γ射线和X射线的20倍。 β射线是一种高速电子流,带负电,与α射线一同被卢瑟福发现。它通常来自非放射性元素的放射性近亲(同位素),比如碘-131、氚(氢的兄弟)、锶-90、钠-24等,能量一般在几十万电子伏左右,明显小于α射线。β射线的传播距离比α射线稍长一些,可以穿透皮肤进入体内组织器官,需要几毫米厚的铝板或几厘米厚的塑料板来阻挡。同样因为带电,β射线会被磁场干扰而改变传播方向,或者与空气中的正电荷“异性相吸”,它在外照射方面的威胁还算容易化解。内照射时虽然也有不俗的威力,但远不及α射线凶猛。 人体软组织几乎都由较小原子组成,对X射线的阻挡能力微乎其微,而富集钙的骨骼结构吸收的辐射能量就多一些。X射线透视检查就是利用物质的密度差,让我们看到了一副“清秀”的人体骨架和乘客箱包里的秘密。 顾名思义,就是高速运动的中子流。中子是原子核中的组成单元之一,不带电。在核电站里,它是触发反应堆核裂变反应的“开关”。比起上面几位兄弟,中子射线还能把本来没有放射性的元素变成放射性元素——中子活化。体内原本乖巧无害的钠元素被“灌下”一个中子之后,就成了具有放射性的钠-24,带来二次辐射。要屏蔽它,需要用水、石蜡、硼砂等富含氢元素或硼元素的物质来为它减速。不过幸运的是,中子射线露脸的场合要比其他射线少得多,来自宇宙中的中子射线微乎其微,地球上能自发释放出中子射线的放射性元素也只占很小一部分,对人体无关痛痒,只有核武器和严重核事故等极端情况,才会造成足以引起重视的中子辐射。
发现天然放射性的第一人——法国物理学家贝克勒尔
电离辐射造成DNA损伤示意图
3种射线的穿透力对比示意图
X射线和γ射线穿透力极强,需要用致密和原子体积较大的材质来阻挡,金属铅是最具性价比的选择。
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