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認識輻射

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輻射從何而來

日期:2015-10-28 17:59:13   來源:admin    點擊:

 

 
 
 

 一般來說,輻射按其來源可以分為兩大類:天然輻射和人工輻射。

 

我們日常吸收到輻射劑量的比例

天然輻射

輻射無處不在,甚至連我們自己的身體都具有放射性。其實我們每日都會接觸到各種各樣的輻射,特別是天然輻射。在香港,平均每人每年吸收的天然本底輻射劑量大約為2毫希沃特。在世界各地,每人吸收的天然本底輻射劑量一般都是由每年1毫希沃特到10毫希沃特不等(資料來源 :聯合國原子輻射效應科學委員會 (UNSCEAR) 第2000年報告)。

地球在誕生時,便存在著天然放射性核素,如鈾-238、鈾-238、釷-232及镎-237等。它們因衰變而產生的子體核素亦屬不穩定及具有放射性。這些子體放射性核素會繼續衰變,直至到達穩定狀態。它們在衰變期間會放出對人體有害的α粒子、β粒子或γ射線。鈾-235、鈾-238、釷-232及镎-237的半衰期分別為7億年、45億年、140億年及2.3百萬年。由于镎-237及其子體核素的半衰期遠低于地球的年齡,它們現已不存在于地球上。相反,鈾-235、鈾-238及釷-232衰變系列的放射性核素仍然存在于我們的生活環境中。地殼土壤及建筑材料內,都含有這些天然的放射性核素,因此我們吸收到的天然輻射劑量與所在地區的土質成份有關,亦與我們居所的建筑物料有關。


鈾礦樣本

氡氣(特別是氡-222)是一個主要的天然輻射源。氡-222主要由泥土及巖石中的鈾-238衰變產生,并從地面散發至大氣中。如室內空氣不流通,散發出來的氡氣會積聚在室內。氡氣在衰變過程中會放出α粒子,當我們吸入氡氣時,我們的肺部便會受α粒子影響。為保持健康,我們應該保持室內空氣流通,以免氡氣積聚。

另一個天然輻射來源是來自外太空的宇宙射線。由于大氣層有阻擋宇宙射線的作用,離地面越高,宇宙射線的強度就越強。宇宙射線的主要成份是高能量的質子,其次是氦原子核及少量原子序數3或以上的重粒子和離子。宇宙射線進入地球大氣層后,會與大氣高層的氮、氧等原子核發生反應,產生氚、碳-14等放射性核素及中子、質子、電子、μ介子、π介子等次級粒子。當中,碳-14經常被用來鑒定古物所屬的年代,請按此處了解詳情。

我們的體內亦含有放射性核素。例如鉀-40、鈾、釷、鐳、碳-14、氚、釙等。我們日常吃的食物也含有少量放射性物質,食物被消化后會被身體吸收,成為身體的一部份。與此同時這些放射性物質亦會衰變減少或被排出體外。當我們食入和排出的放射性物質達到平衡時,我們體內便維持著一個穩定的輻射水平。

 

人工輻射

人工輻射在醫學上和工業上都有廣泛用途,由于輻射對人體可能有害,人們在輻射的應用上作了很多研究,盡量在應用過程中保護使用者的安全。所以人們吸收的人工輻射,遠比天然輻射小。而當中以醫療診斷和治療時所引致的劑量占絕大部份。


X光片 
(圖片來源: 英國 Institute of Physics 出版的 
"A Century of X-Rays and Radioactivity in Medicine" (一九九三年))

在醫療診斷的輻射造影過程中,病人需要接觸輻射。譬如在進行X光檢查時,我們需要暴露在X射線下。在進行某些器官的造影時,可能需要將放射性物質注入或進食入身體內。放射治療則更加需要足夠的輻射去殺死癌腫瘤。

核能發電亦是人工輻射來源之一。核電站在運作過程中排放出帶有微量放射性的廢氣和廢水,而核廢料在運送或處理過程中亦放出微量放射性物質,這些都是人工輻射的來源。

廣東核電站嶺澳核電站位于大亞灣,距離香港市區約五十公里,它們的設計及運作均嚴格按照國際安全標準。因此,這兩座核電站發生嚴重核事故的機會極低。若想了解核電站的運作及安全設計,請按此處。

在一九四五年至一九八零年期間,世界各地進行了多次大氣核試爆,所產生的放射性塵埃隨風擴散,部份沉降到地上。這些放射性沉積物為我們自然環境增加了額外的人工輻射。

其他人工輻射來源包括電視機及視象顯示器等,它們的真空管會發放X射線。夜光手表和煙火感應器等消費品中亦含有放射性物質。若想知道更多輻射在日常生活中的用途,請按此處。

應用于工業、醫療及教育的放射性物質,經過長時間使用后,會失去原有的功能,變成廢料,但仍含有殘余的輻射。

 
 
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