放射性元素的衰变(放射性元素是如何摧毁健康的?核废料有害,危害是如何产生的?)


放射性元素的衰变(放射性元素是如何摧毁健康的?核废料有害,危害是如何产生的?)

从总体上来讲,核能可以算是一种清洁能源,而人类现今所掌握的获取核能的方式主要有两类,一类是核裂变,一类是核聚变。

众所周知的原子弹利用的就是核裂变技术,而将核裂变可控化就成为了可控核裂变,核电站就是利用了这一原理。比原子弹威力更大更强的氢弹所利用的则是核聚变技术,而如果将核聚变技术可控化就成为了可控核聚变。

相比核电站所采用的可控核裂变技术而言,可控核聚变技术更加安全高效,这是因为核聚变可以在自然环境中稳定反应,所以不会发生泄漏风险,而且聚变所产生的都是低质量元素,也不会对环境造成污染,只可惜人类目前对于可控核聚变技术还只是处于初期研发阶段,距离真正实现可控核聚变技术的应用还有很长的路要走。

放射性元素的衰变(放射性元素是如何摧毁健康的?核废料有害,危害是如何产生的?)


由于可控核聚变技术尚未实现,所以现在人类所能够掌握的唯一核能获取方式就是可控核裂变了。

与核聚变不同,核裂变存在着泄漏的风险,前苏联切尔诺贝利以及日本福岛两个七级核事故至今仍令我们心有余悸,除此之外,核裂变还会产生具有放射性的核废料,这些核废料如果得不到妥善处理是会给环境带来危害的。那么到底什么是核废料呢?

核裂变技术所使用的主要原料就是铀235,当铀235吸收了一个低能中子之后,会释放出巨大的能量以及两个中子,而这两个中子又会被其它铀235吸收,促进其它铀235发生裂变,这就是核裂变的核心原理,我们称之为链式反应。铀235在裂变过程中会生成很多元素,这些元素都具有不同程度的放射性,我们将其统称为核废料。

放射性元素的衰变(放射性元素是如何摧毁健康的?核废料有害,危害是如何产生的?)


裂变过程中所产生的核废料中包含了种类众多的放射性元素,如铀238、铀233、钍232以及镎和锔等等。

人人皆知核废料有害、放射性元素有害,可是危害到底是如何产生的呢?放射性元素又是如何摧毁健康的呢?这我们还要从什么是放射性说起。什么是放射性?简单来讲,放射性元素就是指元素的原子核会自发的发生衰变,通过衰变,原子核会释放出粒子以及能量,从而使自身变为质量更低的原子核。

而元素的衰变通常有三种途径,分别为α衰变、β衰变和γ衰变。在三种衰变形式之中,只有α衰变是对人体无害的,准确一点来说应该是只有α衰变在人体之外的时候是基本无害的。α衰变会释放出两个质子和两个中子,我们也可以将它们称为α粒子,α粒子的质量大、速度慢、穿透力弱,一张纸就可以阻挡,所以发生在人体之外的α衰变是无法穿透人体造成危害的。

放射性元素的衰变(放射性元素是如何摧毁健康的?核废料有害,危害是如何产生的?)


β衰变和α衰变截然不同,β衰变所释放的是电子以及中微子,β衰变对人体的危害主要来源于其所释放的电子。

在β衰变过程中所释放的电子带有很高的能量且极具穿透性,不要说人体,就是铝板也难以阻挡,当这些带有电荷的高能电子穿透人体之后会对人体造成一定程度的电离伤害。当一个原子核经过α衰变或者β衰变之后,新生成的原子核会处于一种激发态,原子核在从激发态转为基态的过程中会释放出高能光子,这些高能光子具有α和β衰变所无法比拟的穿透力和破坏力,一旦穿透人体,危害不可估量,这就是γ衰变了。

无论是β衰变,还是γ衰变,只要人体长时间暴露于放射性元素的辐射之下,就会造成大量不可逆的损伤,而当损伤积累到一定程度的时候,癌变以及各类严重的健康问题就会相继出现了。

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回过头来,我们再来说一说α衰变,值得注意的是,α衰变基本无害只是针对于α粒子处于人体之外的情况而言的,实际上α粒子并不是无害,只是由于穿透力太弱,所以无法进入人体而已。

关于α粒子可以引申出一个故事,那就是居里夫人所发现的镭元素,在居里夫人发现镭元素之后,由于当时人们对于放射性元素的认知极为有限,所以曾一度误以为摄入少量的镭有助于强身健体,于是一时间各种生活用品中都被加入了镭,从香烟到内裤,从化妆品到手表,无一幸免。不过由于镭元素的放射性主要来源于α粒子,而α粒子的穿透性又极差,所以并未引发大面积的健康问题,但有些人就没有这么幸运了。比如长期接触镭元素的工人,他们之中很多人在使用毛刷给商品涂抹镭元素之后会习惯性舔湿毛刷,因为他们认为镭元素无害且能够强身健体。α粒子就这样进入了他们的身体,久而久之,各种癌症和骨骼变形就找上了这些可怜的工人。放射性元素的α衰变尚且如此可怕,就更不用说β衰变以及γ衰变了。

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