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『核辐射』核辐射，你想知道的这里差不多都有

最近科普了一些关于原子弹的小知识 ， 但是我们可爱的粉丝在后后台留言 ， 表示非常危险 。 感谢小伙伴们的提醒 ， 但是小编认为不duck不必鸭~
较真一下毕竟理论和原理差距辣么大 ， 不是想造就能造的~
『核辐射』核辐射，你想知道的这里差不多都有
为了让大家不再谈核色变 ， 今天小编想给大家科普一下核辐射究竟为什么这么腻害 ， 以及我们怎么正确的看待核辐射 。
『核辐射』核辐射，你想知道的这里差不多都有
核能自从被人类开发以来呀 ， 就走向了两种不同的极端 ， 一种是在新能源领域利用核能；将其放射性应用于基因改造、检测和探测领域 。
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图 | 辐射育种园和核电站
另外一种便是做具有威慑力的核武器 。 从1945年7月16日开始 ， 美国的第一枚核弹爆炸后 ， 在接下来的74年里 ， 全世界有超过两千次核爆 。
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图 | 1945年-2019年全世界核爆炸试验全球分布图 来源：NASA
以1986年切尔诺贝利核泄漏事件和1945年长崎和广岛的核弹事件为代表 ， 核辐射对生物造成的伤害是非常严重的 。 轻者造成伤者呕吐 ， 重者两时内生命凋亡 ， 动植物还会因此致畸 。
但是反过来 ， 人类又利用元素的放射性完成粮食品种的改良、消灭癌细胞 ， 成为惠民救人的利器 。 比如我们中学课本中提到的鲁棉一号 。
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图 | 鲁棉一号
元素的放射性是一把双刃剑 ， 那么这把剑是通过什么样的原理与生物相作用的 ， 为什么它能够对动植物造成伤害 ， 这种伤害又怎么能够防御呢？
核反应会产生什么？
我们现在利用核能大多都是利用的核裂变技术 ， 因为相比核聚变它更容易控制 。 原子核在裂变时会产生各种微观粒子和电磁辐射或能量 ， 被称作核辐射 。 这种辐射可以使物质中的电子被激发 ， 即使该物质电离或激发 ， 所以也称这种辐射为电离辐射 。 这其中就包含了四种主要的辐射类型 ， α粒子、β粒子、γ射线和中子 。 其中α粒子即氦核 ， 是由两个带正电的质子和两个中性的中子组成 。 β粒子就是高能的正电子流或者负电子流 。 而γ射线是一种能量比较高的电磁波 ， 有着很强的穿透性 。 除此之外 ， 在核事故之后还会释放放射性核素 ， 这些核素就会成为新的放射源进一步传播 。
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图 | 核辐射与穿透性之间的关系 来源：新浪
顺带提一下 ， 我们平时生活中遇到的 ， 如电磁炉、电话电磁波都是非电离辐射 ， 这类辐射能量并不足以使电子激发 。 所以日常对人类是不会造成伤害的 。
什么是核辐射生物效应
核辐射实际上就是一种能量的传递过程 。 咳咳 ， 说点官方的）当核辐射作用于动植物机体 ， 传递的能量会对机体分子、细胞、组织和器官所造成的形态和功能方面的后果 ， 这就是生物效应 。
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为了描述核辐射对生物体的影响 。 国际上把物质吸收核辐射的能量的量 ， 即吸收剂量用单位戈瑞（Gray）来表示 ， 符号为“Gy” 。 进一步 ， 国际规定用剂量当量来表示吸收量对机体的损害程度 ， 单位用“希沃特” ， 符号为“Sv” 。 实际上这两者可以看作是等价的 ， 都表示核辐射对机体的影响程度大小 。 一般对于人体用“Sv”单位 ， 对于非人体用“Gy”单位 。
核辐射对人体会有什么影响？
核辐射会以两种方式对人类造成伤害 。 一种是在人体外直接辐射 ， 相当于一把外置的机关枪向人体突突 ， 我们称之为外照辐射 。 另一种是 ， 辐射源污染了空气、食物和衣物等 ， 通过呼吸、进食和与皮肤接触进入到人体内部 ， 在人体内突突 ， 我们称之为内照辐射 。 所以后者的危害较大 。
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至于核辐射对于人体的作用 ， 就要从分子层面说起 。 核辐射作用于人体细胞中 ， 直接作用会使DNA、RNA和蛋白质等生物大分子发生电离或激发 。
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图 | 就像剪刀一样将DNA/RNA链切断
另一方面 ， 核辐射能够使得细胞中的水发生电离或激发 ， 从而发生如下反应：
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其中生成的基团带的那个小点可是非常危险的武器 ， 表示自由基 。 它和过 H2O2 又会间接作用造成大分子结构的改变和活性丧失 。 总之辐射会损伤生物大分子 ， 从而对细胞造成损伤或杀害 。
人体对这些损伤细胞进行修复或者消灭的能力是有一定限度的 ， 而这些辐照损伤超过一定限度（阈值） ， 就最终会使人体出现一些病症 ， 比如白内障、生育力减退等 ， 这种效应被称为非随机效应 。 同时这样的伤害也会随着辐照吸收量的增加而增加 。
【『核辐射』核辐射，你想知道的这里差不多都有】表 | 引起成年人不同组织非随机效应的阈值剂量估算值
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还有一类损伤 ， 是不管辐射剂量到达多少都会存在 ， 只是发生几率有大有小 ， 辐射剂量越大 ， 发生的概率就越大 。 如癌症等 。
对于非人类物种来说 ， 核辐射造成损伤的基本原理同上 。 对于动物常常会致其畸形甚至死亡生态系统是一个复杂的系统 ， 辐射效应的影响不只是生物个体还会进而影响整个生态系统 。
核生物效应的影响因素
那么 ， 如果核事故发生 ， 人们如何才能够减少和避免核辐射对我们的损伤呢 ， 要知道减少核核辐射生物效应的方法 ， 人们就可以在核事故中采取正确的措施 。 这个时候就需要用知识来武装我们了 。
【『核辐射』核辐射，你想知道的这里差不多都有】『核辐射』核辐射，你想知道的这里差不多都有
辐射生物效应的影响因素主要有两方面 ， 一方面是与辐射有关的因素其中与辐射有关的因素 ， 包括射线种类和照射方式、照射剂量和照射剂量率、分次照射和间隔时间、照射部位和面积 。 如果我们依然把核辐射想象成机关枪 ， 那么我们可以做如下的比喻 。
射线种类包含我们之前提到的四种辐射方式 ， 也就是机关枪的不同子弹类型 ， 而照射方式就分为在体外射击还是在体内射击 ， 即内辐照和外辐照 。 四种子弹他们的穿透能力不同 ， 作用效果也不一样 。 α粒子、β粒子、γ射线和中子的穿透能力依次升高 。
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图 | α粒子、β粒子、γ射线和中子的穿透能力依次升高 来源：网络
α粒子电荷较高、移动较慢、射程较短 ， 很容易被物质阻挡掉 ， 外部射击造成的伤害有限 。 但是当能够发射α粒子的机关枪（核素）进入人体内时 ， 对机体损伤远大于其他类型的子弹 。
β粒子、γ射线这两种子弹 ， 穿透性依次增强 ， 能够贯穿机体组织 ， 能够对人体组织的深部造成电离损伤 ， 从外照射角度看 ， β粒子造成的损伤更大 。
对于中子这种子弹 ， 穿透性高而且能量可变 ， 所以对人体的伤害取决于其自身的能量大小 。 如果只考虑外照辐射 ， 辐射区抢险人员就可以穿上特制的防弹衣来抵挡子弹 ， 也就是防护服 。 通常防护服就是用重金属纤维等材质来抵挡或减弱核辐射的伤害 。
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图 | 防辐射消防服 来源：网络
另一方面是与机体有关的因素 。 首先是个体的敏感性 ， 这点我们可以理解为 ， 和我们之前提到的生物自我修复能力的大小有关 。 所以这个因素和年龄、性别和健康情况都有关 。 通常幼儿和老人比壮年为敏感 ， 生病、身体条件不佳或较重的外伤等都可能使放射敏感性增强 。
最后就是不同器官、组织和细胞的放射敏感性 。 一般来说 ， 分裂旺盛的细胞对于放射性更敏感 。 在辐射区作战时 ， 消防指战员需要将检测器配戴在放射敏感性最强的部位 。
如何防护？
外辐照的防护方法主要可以总结为以下几点 ， 减少照射时间 ， 增加与辐射源的距离 ， 进行屏蔽 ， 禁止直接接触辐射区物质 。
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图 | 辐射防护三原则 来源：网络
谈核色变？
所以我们还在谈核色变嘛 ， 只要合理利用核辐射他就没有那么可怕 。 我们来看看核辐射正确打开方式 。
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图 | 辐射育种 来源：中国医学科学院放射医学研究所官网
『核辐射』核辐射，你想知道的这里差不多都有
图 | 辐射保藏 来源：中国医学科学院放射医学研究所官网
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图 | X射线机 & CT机 来源：中国医学科学院放射医学研究所官网
国家标准规定 ， 每个人在其一生中每年全身照射的吸收量量限值应不高1mSv 。 但是这只是最低的限度 。 我们生活中的辐射对我们几乎是不会造成任何影响的 。
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图 | 辐射含量 来源：网络
不知道大家还记不记得之前有辟谣过 ， 香蕉里面有放射性物质并不会致病 。 一切抛弃剂量谈伤害的行为都是不科学的 。
（告诉你爸 ， 真酒都有一定放射性 ， 勾兑的假酒才没有）
结语
目前我国的核辐射防护水平已跻身世界前列 。 正是一代一代人的努力 ， 我们走出了一条和平为人民福祉的原子能道路 。
参考文献
[1] 百度百科——核能
[2] 郭鹞, 陈景藻. 电磁辐射生物效应及其医学应用[M]. 第四军医大学出版社, 2002.
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编辑：Kun
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