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5 福島的環境放射性汙染――過去、現在及未來 6 什麼是放射性和輻射?(三) 7 惱人的過敏,速速退散!
什麼是放射性和輻射?(三)

6 什麼是放射性和輻射?(三)

文‧ 朱鐵吉




問 7. 放射性究竟是什麼?

答:簡單地說,放射性(radioactivity)是放射出輻射(radiation)的性質或能力。因此,具有放射性的物質,即會放射出輻射,正確的說法是將具有放射性的物質稱為放射性物質。但是一般人會把放射性物質就簡單地稱為放射性。其實放射性一詞原本是用來表示物理的性質,但是不知何時變成了表示物質的術語。由於長期將這些術語混亂的使用,導致很多人都習慣的認為放射性等於放射性物質。

問 8. 什麼地方有放射性物質?種類有多少?

答: 地球上到處都有放射性物質。遠古以來自然界就有氚(3H, 氫為1H), 碳14(14C, 普通碳為12C), 鉀40(40K),氡222(222Rn), 鐳226(226Ra), 釷232(232Th),鈾238(238U)等約70 種放射性物質,這些稱為天然放射性物質。其中,鉀、鐳、釷、鈾等廣泛分布於地殼中, 氚和碳14、氡等存在於空氣中。此外,這些物質也溶於雨水、地下水、河水和海水中。在海水中,每1 立方公尺含有3 毫克(=3ppb)鈾;全部海水中鈾的總量達46 億噸。在地殼中埋藏著大量的放射性物質,是在地球形成時即生成的。地熱就是由這些放射性物質所放出輻射的能量轉化成的熱能;溫泉水中含有鐳和氡就是證明。不論輻射能量多大,最後都轉化為熱能。空氣、土壤和水中所含的放射性物質亦會被動植物攝取到體內,因此我們的食物和飲水中也含有放射性物質。我們生活周圍中有些傢具和建築物也不例外地含有微量的放射性物質。我們的體內,經由食物也攝取了多種放射性物質,其中攝入鉀40 特別多。

在放射性物質當中,除上述的天然放射性物質外,利用加速器或核反應爐等裝置,以人工生產的稱為人造放射性物質,如鈷60(60Co)、鍶90(90Sr)和銫137(137Cs)等,目前為止已達兩千種以上。核電廠的核心由於鈾的分裂,在反應爐中產生大量的各種人造放射性物質,為了不讓這些物質洩漏到外界,反應爐設置了5 道防護屏蔽(容器)。1986 年前蘇聯車諾比核電廠的事故使大量的放射性物質外洩,並向歐洲擴散。這個反應爐型式和歐美所設計的不相同,其主體本來就有缺陷,防護屏蔽也不完全,更不可饒恕的是事故發生的主要原因,是由於運轉人員切斷了反應爐附設的各種安全及警報裝置的自動開關,以手動方式操作反應爐和進行實驗,最後造成重大核子事故。

此外,核子武器在大氣中試爆會產生很大量的人造放射性物質灑落在地球表面,稱為「放射性落塵」。過去的核爆所產生的人造放射性物質濃度很低,目前尚殘存於空氣、水及土壤中。人造放射性物質在醫、農、理工與生物學領域中獲得廣泛的應用,例如:鈷60 在各方面均有大量的利用, 極微量的鉅147(147Pm)用在夜光塗料的字盤的光源。不論是天然或人造的放射性物質在我們體內都有微量的存在,並存在於空氣、水和土壤中。這些放射性物質經常地放出輻射,所以我們的周圍不僅有像X 射線那樣的人造輻射,還有來自放射性物質的輻射及宇宙射線。



問 9. 受到多大的輻射曝露會有危險?

答:我們的身體受到的輻射曝露來自(1)宇宙射線;(2)大地產生的輻射;(3)經由食物攝入體內的微量放射性物質。這些輻射總稱為天然輻射。這些輻射造成的有效等價劑量平均每年約1.1 毫西弗(mSv),表1 列出了這3 種輻射的劑量。此外,我們受到來自空氣中氡氣的有效等價劑量平均每年約1.3 毫西弗。人體在地面上受到宇宙射線的粒子照射約每秒500 個,宇宙射線的強度隨海拔高度而增強,在平流層其強度為地面的10 倍。因此搭乘飛機的時候自然會受到較多輻射的曝露,但還不致於達到威脅健康的量。不過太空人在太空中長時間的飛行受到的劑量則不可忽視。世界上高輻射背景區如印度的喀拉拉地區為2.81毫西弗/ 年,巴西的加拉培利地區為12.0 毫西弗/ 年,廣東省陽江縣為3.0 毫西弗/ 年。因此,大地輻射的強度隨地區而異,因為都是低劑量,所以對當地居民不會造成健康的影響。

天然輻射在地球生物誕生之前就有了,其強度比現在高得多,人類也是在這種輻射環境中進化過來的。最近已經發現,在遮蔽了天然輻射的環境中,生物難以生育。有人以為天然輻射是無害的,而人造輻射和人造放射性物質的輻射才是有害的,這種想法是錯誤的,這兩種輻射的本質其實一樣,有害與無害的劃分標準是天然輻射的水準低。有人一聽到「輻射」或「放射性」就恐懼不安,感到很害怕,這不是科學的態度。重要的是它的量的大小。有的人神經過敏,連泡溫泉浴、看電視,甚致於長途坐飛機都怕輻射的照射。其實什麼事都要作定量的比較再作判斷才是最重要的。

表2 是我們日常生活中遇到的輻射的強度和劑量的比較。吸煙時,煙草中所含的釙210(210Po)會使肺受到照射。胸部X 射線攝影時,瞬間受到的劑量相當於一年中受到宇宙射線照射的劑量總和。人類致死劑量為7,000毫西弗。除了對醫療曝露未規定劑量限度之外,目前法律對一般公眾規定的劑量限度為1毫西弗/ 年(mSv/y)。日本山梨縣增富溫泉的放射性物質濃度之高是有名的,一公升的溫泉水每分鐘有10,000 次輻射。在那裡受到的劑量自然與入浴時間長短有關,但也不至於達到危害健康的劑量。所以,溫泉雖然可看成是個「會接受輻射曝露的收費設施」,但若對於到底去不去溫泉區這個問題而煩惱不已的話,反而對健康才真是沒有好處。
(本文作者為清華大學原子科學系榮譽退休教授)

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Last modified:2017-10-20 16:12:12 by nicenter Powered by TadBook2
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