出品:科普中国
作者:科学边角料(科普创作者)
监制:中国科普博览
听到“辐射”这两个字,很多人都会下意识地觉得恐惧。但其实在生活中,处处都有辐射。
就算关掉了所有的WIFI,关闭了所有的信号塔、基站,我们依然会受到环境中的本底辐射;我们能看到各种各样的颜色,靠的也是电磁波辐射;就连我们吃下去的香蕉、瓜子、马铃薯也都有辐射。
因此,我们不能认定辐射就一定是不好的,下面我们就来说一说身边辐射的那些事儿。
电离辐射和非电离辐射
辐射在生活中依据能量的高低,大致可以分成这样两类:电离辐射和非电离辐射。电离辐射能量比较高,能够从别的原子、分子中剥离出至少一个电子,而非电离辐射则不行。
我们先看一看生活中比较常见的非电离辐射。
虽然名字里带有“辐射”两个字,但非电离辐射在日常生活中随处可见,而且非常重要。
我们能看见世界万物靠的是可见光,可见光本质上就是一种电磁波辐射,属于非电离辐射。
可见光就是一种非电离辐射
(图片来源:wikimedia)
除此之外,红外线、手机信号、WIFI信号、微波炉工作时发出的微波都属于非电离辐射。这些非电离辐射在正常使用的情况下,并不会对身体产生不良影响。
微波炉产生的辐射是非电离辐射,可以用来加热食物
(图片来源:wikimedia)
相比之下,电离辐射的能量比较高。人们常说的核辐射就属于电离辐射,但电离辐射并不仅限于核辐射,它们在日常生活中也很常见。
比如在医院拍X光片、CT,车站机场检查行李的安检仪发出的都属于电离辐射。在会出现电离辐射的场所,往往会看到下图这样的标识。
电离辐射
(图片来源wikimedia)
遇到这样的标识,我们要尽量远离,比如不要把手、脑袋伸进地铁安检仪里。在病人做X光胸透时,家属也要离开做胸透的房间。
不过,常规的医疗检查,以及过机场车站的安检门,并不需要担心它们会危及健康,因为电离辐射也要看“照射剂量”。
电离辐射也要看剂量
虽然从能量上来说,电离辐射确实比非电离辐射要高,但并不意味着所有的电离辐射都会危害健康。对于电离辐射而言,不能“抛开剂量谈毒性”。
在自然界中,很多元素都有放射性同位素,这些放射性同位素时时刻刻在释放电离辐射。比如用来做核燃料的铀-235,就是一种放射性同位素。在小时候我们听的居里夫人的故事中,居里夫人研究的镭元素也具有很强的放射性。
这些元素听起来离我们的生活很遥远,但除了铀、镭,日常生活中,我们还能接触到很多种类的放射性同位素。
放射性元素镭
(图片来源:wikimedia)
比如,平时我们吃的香蕉里含有比较丰富的钾,而钾也存在放射性同位素钾-40。它会时时刻刻释放电离辐射,但因为辐射的剂量实在是太低了,所以我们一定没有听说过谁因为吃香蕉而出现辐射中毒的。
富含钾的香蕉
(图片来源:wikimedia)
另外,人体内也存在着钾-40和碳-14(碳的放射性同位素),也在源源不断地向外释放电离辐射。晚上和别人睡在一张床上,我们也会被别人散发的电离辐射所照射,但这些电离辐射的剂量同样非常小,不会对人体产生任何影响。
其实,国际上有一个用来判断辐射对生物体影响的计量单位,叫“希沃特”(简称Sv)。但这个单位很抽象,为了更形象地理解电离辐射的影响,有人提出了**“香蕉当量”**的概念,就是指把各种行为带给人的辐射剂量转换成“吃了多少根香蕉”。
举个例子,我们吃一根香蕉所受到的辐射剂量大约是0.1微希沃特。而在机场过一次X光安检门受到的辐射剂量小于0.2微希沃特,也就是相当于吃了两根香蕉。
那下面,我们就来列举一下,更多日常行为中的“香蕉当量”。
住在核电站周围会损伤身体吗?
了解完各种事项带来的电离辐射剂量,我们再来讨论一个大家可能会关心的问题:住在核电站周围,核辐射会影响健康吗?
其实,如果你住在核电站周围,完全不用担心核电站所带来的辐射影响。
举个例子,2019年的一项研究显示,在海阳核电站周边的0—5公里范围内(这个距离已经非常靠近核电站了),核电站辐射造成的人均年有效剂量为95.8μSv,这相当于每年吃了958根香蕉。
(图片来源:参考文献[1])
而跟前面的数据相比,我们每年从环境中受到的背景辐射就相当于吃了4万根香蕉。所以这个辐射是完全可以忽略的。
如果进行一下对比,与其担心核电站辐射,还不如担心一下吸烟带来的辐射危害。
2009年的一项研究发现,吸烟者吸入肺部的放射性同位素每年对人体产生的电离辐射大约为252μSv,相当于每年吃了2520根香蕉,大约是住在核电站0—5公里内受到的辐射剂量的2.6倍。
结语
虽然“辐射”这个词在很多人的印象中与危险画上了等号,但当我们更深入地了解它之后会发现,其实在生活中我们并不需要过度担心辐射。并不是所有类型的辐射都会对人体产生危害。
下次再看到关于辐射的谣言时,不妨在心里问两个问题:是电离辐射还是非电离辐射?辐射的剂量相当于吃了多少根香蕉?
参考文献:
[1] 杨宝路, 周强, 张京, 等. 海阳核电站周边地区环境γ辐射剂量率水平调查与评价[J]. 中国辐射卫生, 2019, 28(1): 85-87.
[2] 世界卫生组织:电离辐射与健康影响,
[3] International Atomic Energy Agency:Radiation in Everyday Life,
国家核安全局:浅谈辐射
[5] 中国大百科全书:非电离辐射
[6] 中国大百科全书:电离辐射
[7] Papastefanou C. (2009). Radioactivity of tobacco leaves and radiation dose induced from smoking. International journal of environmental research and public health, 6(2), 558–567.
[8] 生态环境部核与辐射安全中心:国际基本安全标准的剂量限值主要有哪些?