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核辐射是怎么杀死你的?如果发生核电站事故,人们应该怎么办?

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@小白创作中心

核辐射是怎么杀死你的?如果发生核电站事故,人们应该怎么办?

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https://m.xianjichina.com/special/detail_453895.html

核辐射,一个听起来就让人感到害怕的词。它究竟是如何影响我们的身体?如果发生核电站事故,我们又该如何应对?本文将为您详细解答这些问题。

什么是核辐射?

辐射是物质以射线或高速粒子的形式释放出的能量。所有物质都是由原子组成的。原子由各个部分组成;该核包含称为微小颗粒质子和中子,和原子的外壳含有其它颗粒称为电子。原子核带有正电荷,而电子带有负电荷。原子内的这些力通过消除多余的原子能(放射性)而朝着强大,稳定的平衡起作用。在此过程中,不稳定的原子核可能会发射出一定数量的能量,这种自发发射就是我们所说的辐射。

有许多常见的辐射形式。例如,我们每天使用光,热和微波。医生使用X射线查看我们体内的情况。广播电视波带给我们我们最喜欢的节目。所有这些都是辐射形式。自从这颗行星诞生之前就一直存在于我们的环境中。太阳和恒星向地球发出持续不断的宇宙辐射,就像不断下着细雨。另外,地球本身就是地面辐射的来源。放射性物质(包括铀,th和镭)自然存在于土壤和岩石中。基本上所有的空气中都含有ra,水中含有少量溶解的铀和or,所有有机物质(包括植物和动物)都含有放射性碳和钾。此外,所有人都有内部辐射,这些辐射主要是从出生开始就在体内产生的放射性钾40和碳14,因此是与他人接触的来源。最后,在较小程度上,人们还暴露于核燃料循环的辐射,从铀的开采和研磨到废旧燃料的处理。此外,公众从放射性物质的运输,核武器测试和反应堆事故(例如切尔诺贝利事故)的辐射中获得的辐射很少。

核电站的辐射安全

核电站正常运行期间的常规排放永远不会致命。即使在极不可能发生的核电站事故中,也不太可能有人会在一个区域中足够长的时间来接收被认为是致命的辐射剂量。

经验表明,在正常运行期间,核电厂通常仅释放NRC既定限制所允许的辐射的一小部分。实际上,一个在核电站场址边界度过一整年的人所获得的额外辐射量不到每个人从自然本底源接收到的辐射量的1%。没有发现这种额外的辐射(约300毫雷姆,一种用于测量辐射吸收及其影响的单位)不会对人类造成任何伤害。

核辐射对人体的伤害

原子弹和核反应堆发出的辐射-对人体具有重要作用:它削弱和破坏DNA,破坏细胞以致使其死亡或使其发生突变,最终导致癌症。

不同于灯泡或微波的辐射,核辐射的能量足以通过敲除原子的电子来使原子电离。这种电离辐射可以通过破坏原子之间的键来直接破坏DNA分子,或者可以使水分子电离并形成自由基,这些自由基具有很高的反应性,还可以破坏周围分子(包括DNA)的键。

麻省理工学院辐射防护委员会成员彼得·德登(Peter Dedon)解释说:“发生的事是放射性元素的核经历了衰变并释放出高能粒子。如果您挡住了这些粒子,它们将与实际上,您会得到一个粒子,一个能量包,穿过您的细胞和组织。”

如果放射线充分改变了DNA分子,细胞将无法复制并开始死亡,这将直接导致放射病-恶心,肿胀,脱发。受损程度较小的细胞可以存活并复制,但其DNA的结构变化会破坏正常的细胞过程-像控制细胞分裂方式和分裂时间的机制一样。无法控制其分裂的细胞会失控生长,变成癌性细胞。

戴顿说,摄入了颗粒后,有些物质可能会在伤害严重之前就通过人体,而另一些则持续存在。放射性碘131的风险特别高,因为它会被甲状腺快速吸收并保持在甲状腺中。因此,建议那些可能暴露于空气中的放射性物质的人预先给自己服用碘丸:非放射性碘被甲状腺吸收,如果甲状腺吸收,那么它就不会吸收放射性碘。

辐射暴露风险以西弗特斯(sieverts)为单位进行衡量,其中考虑了辐射的类型和数量以及人体的哪些部位被暴露,从而使我们能够在一个范围内比较不同种类的辐射。

在典型的一年中,一个人可能会从诸如环境放射性,飞机飞行和医疗程序之类的东西中获得总共两到三毫西弗的剂量。在美国,核工厂工人的年度暴露极限为每年0.05希弗特。达到或低于这些水平时,修复DNA的酶会承受足够的损害,以保持较低的癌症风险。在它们之上,人体的修复系统无法跟上步伐。根据世界核能协会的数据,每年有100毫西弗是开始增加癌症风险的门槛。

据报道,福岛的辐射水平有所波动,以每小时一读数的速度上升至每小时400毫西弗。在这个水平上,Dedon说,七分钟将使您达到美国的年度极限。一个小时以上可能是致命的剂量。400毫伏的水平不是一个持续的测量值,并且水平继续波动低得多。

Dedon强调说,由于辐射像光一样按照其距离的平方消散,即使离几英里远的植物中的辐射水平很高,它们也将是微不足道的。对于居住在该地区的人来说,更大的危险是放射性微粒释放到空气中,这些微粒会在体内积聚,随着时间的推移会损坏组织并引发癌症。

根据Dedon的说法,一天接受一希弗特的辐射足以使您感到不适。他说:“一到三点,您已经破坏了骨髓和器官,并且您真的会生病。三到六点,您会增加出血和更多的感染。” “从六点到十点,在这个水平上死亡大约是百分之九十。而超过十点,他们就称这种无能为力和死亡。”

核电站事故的应对措施

NRC和核电行业根据越来越重要的四个级别来定义紧急情况:异常事件,警报,站点区域紧急情况和一般紧急情况。有关这四个级别的定义,请参阅紧急分类。

仅在一般紧急情况下,预计辐射会以可能危害公共安全的量离开工厂;但是,地方当局可能会在早期采取保护措施。

如果您居住在距工厂10英里的范围内,则您位于“ 紧急计划区 ” 内。启动保护措施后,您可能会收到一个或多个警报,以警告您这种情况:

  • 警报器:收音机上的声音提示

如果听到这样的警告,请将收音机或电视调谐到您所在地区的紧急警报系统电台。您每年从公用事业收到的紧急情况准备信息中会标识该站点。请遵循从此工作站收到的指示。

这些说明可能包括疏散或留在您所处位置的指示(称为避难所),以减少任何可能的辐射暴露。记得:说明将来自您所在的州和地方官员

疏散可能不是最佳的行动方案,具体取决于紧急情况和其他因素(例如风向)。

在严重的情况下,可以在NRC网站,NRC Twitter提要和NRC Facebook页面以及联邦紧急事务管理局(FEMA)的ready.gov上获得联邦响应信息。

切记:如果您受伤或生病,需要立即帮助,请致电911。

如果您住在工厂附近但在10英里紧急计划区之外,则很可能不会要求您采取保护性措施。请随时与您当地的媒体保持联系,以获取您所在州和地方官员的最新信息和建议。

核电站事故的影响

核电厂使用铀燃料产生蒸汽来发电。该过程将铀转化为其他放射性物质。如果发生核电站事故,则会形成热量和压力,并且蒸汽和放射性物质会被释放。

核电厂设计有许多系统,可帮助防止放射性物质释放到环境中。例如,美国的反应堆建在混凝土建筑物内,这些建筑物被设计成含有可能在事故中释放的放射性物质。

州和地方政府在联邦政府和电力公司的支持下,制定了核电站事故的应急计划,并定期测试其保护人民的能力。此外,为防止恐怖主义,核电计划采取了特殊的安全措施,以限制仅允许授权人员进入。

核电站事故不会对公众造成直接的健康影响。那是因为存在的辐射量太小而不会立即造成伤害或疾病。但是,存在长期健康影响的风险。暴露后很多年可能会患上癌症。

肮脏的炸弹或“放射散布装置”将常规炸药(如炸药)与放射性物质结合在一起。如果附近发生爆炸,请执行以下步骤:

  • 远离任何明显的羽状或尘云。这将减少暴露于任何放射性空气尘埃中。
  • 尽快走进封闭门窗的建筑物,并听取应急人员和当局的信息。
  • 打开本地广播或电视频道,以获取紧急响应和卫生部门的建议。
  • 如果有便利的设施,请脱下衣服并将其放在密封的塑料袋中。保留受污染的衣服可以进行辐射暴露测试。
  • 淋浴以洗去灰尘。如果爆炸装置包含放射性物质,这将减少总的辐射暴露。
  • 如果发布了放射性物质,当地新闻广播将建议人们在哪里进行辐射监测,血液和其他检查的报告,以确定他们是否受到照射以及采取哪些步骤来保护自己的健康

约翰霍普金斯大学公共卫生学院的医学物理学家兼教授约翰娜森·林克斯(Johnathan M. Links)说:“辐射一词比人们想象的要广泛得多。” “当人们说辐射时,通常指的是电离辐射,它具有足够的能量从原子中发射电子。非电离辐射不具备这种能力,这是一个重要的区别。当您从原子中发射出电子时,您会破坏化学键,这就是导致辐射引起的微观和宏观损害的原因。”通过破坏体内的化学键,电离辐射会破坏或破坏细胞的关键成分,从而导致伤害,并在足够高的剂量下导致死亡。低水平的暴露会破坏我们的DNA,并可能在将来产生有害的突变。人类在我们环境中的任何地方都暴露于辐射下:用微波炉加热剩饭剩菜或打开灯泡,您会得到一定剂量的非电离辐射。但是,甚至从土壤到我们食用的食物,无处不在的电离辐射(能够造成细胞损伤的那种辐射)无处不在。。每年,人类都会暴露于300毫升自然发生的电离辐射中,这就是所谓的“背景辐射”。随着时间的推移(即使是小剂量)暴露于电离辐射中也会增加患癌的风险。但是,我们每年暴露的背景辐射量是如此之小,人类必须生存数千年才能造成任何损害。但是,当人类在短时间内暴露于非常大量的电离辐射中时,就会发生急性辐射综合症(ARS)。Links说:“有一个非常明显的放射线疾病门槛,而且在很大的整数中,该门槛约为100拉德。” (根据情况,乳房X光照片仅0.4拉德,或大约7周暴露于100拉德的人开始显示ARS的迹象,包括疲劳,恶心,呕吐,腹泻和癫痫发作-剂量越高,死亡的可能性就越大。“根据剂量,您可能会在2-3周内死亡,因为骨髓中的造血细胞会关闭,或者您可能会在几天内死亡,因为您的胃肠道受到影响并且无法吸收营养,链接说。一般来说,任何超过600拉德的剂量都被视为致命剂量。尽管这种事件相当罕见,但它曾经发生过。不管是由于辐射的影响和来源尚不清楚,还是由于不幸的事故,人类之前都曾经历过致命的辐射剂量。

历史上著名的核辐射事件

Ebenezer Byers

Ebenezer(“ Eben”)Byers生于1880年,是宾夕法尼亚州匹兹堡的一位富有的社交名媛和业余高尔夫冠军。1927年受伤后,给拜尔斯开了一种名为Radithor的补品,希望它可以减轻他的痛苦并改善健康。在接下来的两年中,拜尔斯(Byers)吞下了大约14,000瓶 Radithor,导致他的下巴,牙齿和头骨的某些部分溶解。长期病后,拜尔斯于1932年3月死于放射线病,享年51岁。

玛丽居里

国际著名的化学家和物理学家居里(Marie Curie)以发现famous和镭的放射性元素而闻名,同时她也是第一位获得诺贝尔物理学和化学奖的女性。但是,她还以在实验室外套的口袋中携带镭瓶或将镭瓶存储在她的桌子上而着称,这让她惊叹不已的蓝绿色光芒令她叹为观止。不幸的是,这个习惯使居里人遭受了高水平的电离辐射。1934年,她死于再生障碍性贫血,这种疾病的特征是骨髓细胞不产生新的血细胞。实际上,居里夫人受到了如此大的辐射,实际上,她的个人物品仍然具有放射性,并且还会继续存在1500年。。想要查看居里笔记本的来访科学家必须签署弃权书并穿戴防护装备。

镭女孩

玛丽·居里( Marie Curie )在1898年发现它之后,镭开始在各处出现,作为从牙膏到化妆品的各种添加剂。1916年,美国镭公司在新泽西州奥兰治开设了一家工厂,并雇用了70名年轻妇女用夜光漆在手表上涂数字。由于人们尚不完全了解镭的毒性作用(实际上,女孩们认为在镭附近工作会改善她们的健康),因此工厂的工人将镭涂在指甲和皮肤上,欣赏了工作一天后发光的样子。更糟糕的是,他们的雇主让女孩子涂抹在嘴唇上,这意味着他们实际上每天都在摄取镭。当工厂工人(现在被称为“镭女孩”)开始表现出疾病和骨腐烂的迹象时,他们起诉了美国镭公司-并获胜。许多最初的镭女孩五年内死于放射病。

在1920年代的事件之后,人们更加清楚地了解了电离辐射暴露的急性和慢性影响。多亏了镭女孩的直率和新闻媒体的报道,镭才从市场上撤走了,平民的接触变得更加罕见。但是,科学家们开始研究核能以开发用于军事用途的原子弹-有时会导致放射病。

核武器

在新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯国家实验室,曼哈顿计划的物理学家哈里·K·达格利安独自在夜间进行了一个巨大的球实验。该球体是核武器的裸露核心,达格利安(Daghlian)试图建造中子反射器,该装置将使堆积的碳化钨砖更容易产生核反应。这个球体是稳定的,但是随着越来越多的中子被反射回来,它逐渐接近临界点,这是可持续核反应开始的时刻。达格利安(Daghlian)堆砌砖块时,他的监视设备告诉他核心即将变得超临界。达格利安(Daghlian)试图取下一块砖块-而是将其放在球上,使球体变得超临界,并使自己暴露于成千上万的电离辐射中。他在25天后去世。

奇怪的是,一年后,另一位名为路易斯·斯洛廷(Louis Slotin)的物理学家对核进行了类似的临界实验,并将其丢弃。球体发出明亮的蓝色闪光,发出放射状的放射性,而斯洛廷则暴露于同样强烈的放射状。尽管最初看起来很健康,但斯洛廷很快出现恶心,呕吐和放射线灼伤,并且他的白细胞数量直线下降。他入院并在9天内死于放射线疾病。

萨拉戈萨放射治疗事件

放射线即使短时间接触也可以增加一生中罹患癌症的可能性,但是它也可以诊断和治疗癌症。自1895年发明以来,人们一直使用X射线在体内定位癌性肿瘤,并依靠放射疗法来缩小它们。在1990年的一次不幸事故中,在西班牙萨拉戈萨诊所接受放射治疗的癌症患者,在治疗过程中受到高剂量的放疗,这是平时接受放射疗法剂量的七倍。总共有27位患者受到辐照,导致其皮肤和内脏器官受损。在接受辐射的27例患者中,有20例因辐射暴露而患病并死于各种并发症。

结语

辐射具有强大的力量,能够杀死或者挽救生命。当辐射杀死你时,它可能是灾难性的-但这些灾难也使我们警惕这种强大的现象。这确实是一个来之不易的教训。究竟核辐射是天使还是恶魔,取决于使用它的人。

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