到处都是核辐射,我离被毒死还有多远?

“放射性”这个词,最近这些年挺常听到,所有人对它,那都是谈之色变,有种躲都躲不开的感觉。


在自然界中,纯天然辐射无处不在。就拿矿石来说吧,地球上具有放射性的矿物和岩石已经存在了几十亿年,并且它们每时每刻都在产生“核辐射”。


啊??那经常去博物馆看漂亮宝石、家里装修还用了花岗岩的我,是离被毒死不远了吗?

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地球太危险了

吓得我吃手

铀矿物,只能把玩一下下

最有名气的放射性元素,就是用来制造核燃料、核弹头的铀(Ur)。

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铀元素

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铀元素在地壳中的含量为2.5/1000000,这么看起来好像很稀少的样子,但其实它比金、银、铂这三大贵金属都要多,也因此有了开采价值。主要化学成分中含有金属铀的矿物,就称为“铀矿物”。


对这些铀矿物感兴趣的,除了探矿队员外,还有很多矿石收藏家——因为它们实在太漂亮了!

放眼整个矿物界

它们都称得上流光溢彩、艳丽动人

来欣赏一下

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钙铀云母

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铜铀云母

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脂铅铀矿

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硅钾铀矿

然而只要你学过物理、化学,就应该知道,不管化学上结合成什么物质,铀元素的放射性都是不会变的……所以,把这些含铀的“毒花”放在博物馆甚至家里,真的没事吗?


实际上,只要隔着一层玻璃,这些铀矿物就算放在卧室里都伤不了人甚至拿起一块放在手里玩一会儿,都没关系。

这是因为这些矿物中所含的铀,几乎全是放射性较弱的铀-238(俗称“贫铀”),只有极少量是制造核燃料、核弹头所用的同位素——铀-235

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并且铀元素的放射性(又称“核辐射”),主要表现为α射线(穿透力很弱、一张纸就能挡住),β射线(玻璃就能挡住),以及γ射线(穿透力强,然而剂量很小)。


不过要想不被铀矿物伤到,还得留神一件事,那就是千万别吸入它的粉尘:如果粉尘通过鼻子和嘴过量进入人体,哪怕最弱的α射线也会造成辐射伤害。


在上世纪90年代的海湾战争、科索沃战争中,美军使用的贫铀弹爆炸后产生粉尘,被许多士兵和当地平民吸入体内,导致不少人患上癌症等重病。

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贫铀弹

有些放射性物质,静静呆在石头里

铀和钍、镭、钋等等这些放射性元素,除了在岩层中自己形成矿物外,更多是以另外两种形式存在:或是被吸附在其他矿物的缝隙里“藏污纳垢”,或是混入其他矿物的晶体内部“偷梁换柱”。


它们通过这两种形式,以微小的含量隐藏在岩石和土壤里,甚至是流光溢彩的宝石里。

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澳大利亚西部的艾尔吉砂岩,放射性核素的衰变情况显示它有17亿年历史。经历了地层中的漫长时光,它被挤压成了现在这样。

就拿萤石来说,它“户口本”上的化学成分是氟化钙,但镭和钙在元素周期表中属于同族,因此就会有微量的镭冒名顶替了钙的位置,混入萤石。

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萤石

而bling程度直逼钻石的锆石(氧化锆),晶体成分中往往也有微量的铀。


不过,宝石的光彩主要来自晶体性质以及金属离子,不管这些微乎其微的放射性物质啥事儿。

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人工锆石

就算是岩层中常见、一般没有放射性的寻常元素,也会出现有放射性的同位素,这些少数派被称为“放射性核素”。我们身边能接触到的大理石、花岗石等建材里就有它们,比如“钾-40”。

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用于高档建材的花岗岩,内部可能会含有放射性物质,因此在上市前需要进行放射性检测。

钾是一种常见元素,原子量一般为39,动植物生长都离不开它。然而,自然界中的钾除了钾-39,还有极少量是它的放射性同位素钾-40,其原子核里多了一个中子,并因此有了放射性。在一些钾长石含量高的花岗岩中,钾-40的含量也会相应增高。


如果把钾-40含量超标的花岗石铺成墙壁、地板长期与人相伴,其放射性就可能伤害人体。

惰性气体“氡”,切勿吸入体内

相比静静呆在石头里的放射性物质,对人类伤害更大的,是一个能散发到空气中的隐形威胁——氡那些放射性过强的建筑石材,主要问题就出在氡身上。

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作为惰性气体的一员,氡和化学课上常见的氦、氖、氩等同族一样,化学性质极为稳定,不爱跟其他元素瞎掺和,总是独来独往。


与铀、镭、钍等放射性重金属元素不同,氡的衰变速度很快,不到四天就能衰变一半,同等时间内产生的辐射剂量更大。而且氡以气体形式存在,更容易被人吸入体内,释放出α、β射线伤害身体组织和器官,是重要的致癌物质。氡的最终衰变产物还是重金属铅,会积存在体内继续危害人体。

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进入切尔诺贝利隔离区,用“盖革计数器”,就能检测看不见、摸不着的放射性强度。盖革计数器内部有一个封闭并通电的玻璃管,管里充有惰性气体。放射性物质往外“喷”出的α、β粒子会让这些气体发生电离,通过检测产生的电流强度,就能知道所在位置的放射性有多强。

既然氡的衰变速度那么快,怎么还能“阴魂不散”?原来,岩石里的铀、钍等放射性元素在衰变过程中,会不断产生一系列中间产物,其中也包括氡。


以气体形式存在的它,能从岩石里慢慢散发出来,进入空气中。但如果是比较封闭的岩层或室内环境,氡气就会在里面越聚越多,达到足以危及人体健康的辐射水平。

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进入地下开采铀矿的矿工们要有“防辐射”措施保护,其实主要防的不是铀,而是氡

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我们周围环境中有这么多“核辐射”,地球是不是太危险了?其实在我们生活的环境里,从岩石土壤到空气、流水,再到包括我们自己身体在内的所有生物,都或多或少带点儿放射性。


包括人类在内的地球生命,在演化中早就适应了充满本底辐射的环境,能承受一定强度的放射剂量。只要人体在一段时期之内受到的放射剂量不超过限度,对健康就没啥影响。


安心吧,该写作业的写作业,该搬砖的还得搬。

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今天的随堂考有点难


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撰文 | 杨帅斌

微信编辑 | 高兴


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