核污水排海!你该知道的放射性元素危害

更新时间:2023-09-01 来源:矩道科技 浏览:0

最近日本核污水排海事件引发社会各界的强烈反对和批评,日本此举公然违背国际道义责任和国际法义务,朝中社曾评价:这是严重威胁人类的健康安全和生态环境的不可容忍的犯罪。


核污水是在事故中直接接触反应堆中放射性物质的水,由于受到沾染而具有高度放射性。那什么是放射性呢?放射性是如何产生的?放射性又有什么危害呢?

01

放射性的发现


物质发出射线的性质称为放射性,具有放射性的元素称为放射性元素。


1896年,法国物理学家贝克勒尔第一次从铀矿石中发现了放射性现象。随后,居里夫妇对放射性开始了大量的研究,发现了我们如今知道的三种射线α射线、β射线、γ射线。这些射线到底是什么呢?

贝克勒尔

玛丽·居里

皮埃尔·居里

铀矿石

02

放射性的本质


把放射源铀、钋或镭放入用铅做成的容器中,射线只能从容器的小孔射出,成为细细的一束。若在射线经过的空间施加磁场,可以发现射线分裂成三束。

模拟三种射线在磁场中的偏转

其中:


α射线是高速粒子流,粒子带正电,电荷量是电子的2倍,质量是氢原子的4倍,其组成与氦原子核相同。α粒子的穿透能力较弱,在空气中只能前进几厘米,用一张纸就能把它挡住。


β射线是高速电子流,它的电离作用较弱,穿透能力较强,能穿透几毫米厚的铝板。


γ射线是能量很高的光子,也就是高能电磁波。它的穿透能力更强,甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土。

03

放射性元素的衰变


放射性是原子核的衰变造成的。原子核自发地放出α粒子或β粒子,由于核电荷数变了,就变成另一种原子核。我们把这种变化称为原子核的衰变。


放出α粒子的衰变叫作α衰变:

放出β粒子的衰变叫作β衰变:

进一步研究发现,β衰变的实质在于核内的中子转化为一个质子和一个电子:


放射性的原子核在发生α衰变、β衰变时产生的新核处于高能级,这时它要向低能级跃迁,并放出γ光子。γ光子不带电,不能用磁偏转法测出其能量,可用γ谱仪直接测量γ光子的能量。

由荧光晶体、光电倍增管和电子仪器组成的闪烁计数器是探测γ射线强度的常用仪器。


衰变是原子核的自发变化,科学家更希望人工控制原子核的变化。原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程,称为核反应。


核反应包括核裂变和核聚变。像福岛核电站和原子弹都是利用的核裂变原理。

核裂变模拟

04

哪些物质具有放射性?


原子序数大于83的元素,都能自发地发出射线,原子序数小于或等于83的元素,有的也能发出射线。放射性元素自发地发出射线的现象,叫作天然放射现象。


很多元素都存在一些具有放射性的同位素,它们被称为放射性同位素。天然放射性同位素不过40多种,而今天通过核反应生成的人工放射性同位素已达1 000多种,每种元素都有了自己的放射性同位素。

05

辐射与安全


人类一直生活在放射性的环境中。例如,地球上的每个角落都有来自宇宙的射线,我们周围的岩石,其中也有放射性物质,不过它们辐射的强度都在安全剂量之内。


然而过量的射线对人体组织有破坏作用,这些破坏往往是对细胞核的破坏。

排海的核污水中不仅放射物质超标,而且含有多达64种放射性物质。放射性物质可以通过水、土壤、空气、食物链等途径传播,导致生物体内的辐射剂量增加,引发各种疾病和基因突变。比如,锶-90可导致骨组织肉瘤、引发白血病;铯-137会引起软组织肿瘤与癌症;碘-129容易导致甲状腺癌;碳-14可能会损害人类DNA......

如果一种元素具有放射性,那么,无论它是以单质存在,还是以化合物形式存在,都具有放射性。放射性的强度也不受温度、外界压强的影响,这是因为压力、温度或与其他元素的化合等,都不会影响原子核的结构。


元素的放射性虽无法消除(除非通过核反应,生成新的无放射性的元素),但可以通过很多方法把核污水中的放射性物质置换出来,比如可以通过使用吸附剂、离子交换、沉淀、过滤等方法进行去除,降低核污水中放射性物质的浓度。但是日本却选择了成本最低、却危害最大的一种方式......

随着日本的核污水越来越多的排放入海,将会对生态系统和人类健康造成不可预估的严重后果。



作为我们个人,今后要做好防辐措施,最主要的就是要选择可靠渠道的食品,减少接触核受影响区域,日常也可多摄入一些抗辐射食物,如绿茶、番茄红素、螺旋藻、银杏叶、紫苋菜等。

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