輻射的非電離類型是微波,無線電波和手機輻射。這些能量非常低,只有在強度提高時才會受傷,并且像手機這樣的東西是完全安全的。了解所有輻射的實際強度,以避免高能輻射的不利影響。
UVA,UVB和UVC紫外線的強度不同,可能會傷害人的皮膚,導致灼傷,癌癥或皺紋。圖片:西伯利亞藝術/快門)
不同類型的紫外線輻射的影響
紫外線(通常稱為UV輻射)具有足夠高的能量,足以破壞原子鍵。有UVA和UVB作為UV類型。還有UVC,但是該輻射不會使其穿過地球的臭氧層。UVA,UVB和UVC是人類看不見的不同顏色的光。
UVA可以更深入地滲透到皮膚并引起曬黑,而UVB則可導致灼傷。但是,它們都可引起皮膚癌,UVB可能性更大。它們還會引起皺紋,最好的辦法是使用帶有SPF因子的防曬霜。與SPF因子相關的數字表明其在阻止紫外線方面的有效性。標明SPF 15意味著在陽光下停留15次才能獲得與不戴防曬霜相同的曝光量。SPF 50意味著在陽光下停留時間是其50倍。需要多少取決于皮膚的白皙程度,人在哪里,在陽光下呆多長時間。
不斷變化的放射性核
盡管不同類型的輻射很重要,但要記住,輻射量會隨時間而變化。例如,假設有100個放射性核。原子核在開始時并沒有真正的放射性,而只是坐在那里,什么也不做。放射性的實際行為是當他們射出一個粒子,然后原子核將其身份更改為另一個原子核的那一刻。
每個核都有一定的概率在特定的時間內衰減。有的有,有的沒有。這是一個完全隨機的過程。等待足夠長的時間,有一段時間它們的一半將被衰減,留下50個未衰減的原子核。半核衰變所需的時間稱為半衰期,而發生這種衰變所需的時間取決于物質。有些元素會衰減幾分之一秒,而另一些元素可能需要幾分鐘,幾天,幾周,幾個月,幾年甚至更長的時間。
核在開始時并不活躍,但是一旦發射粒子將其身份更改為另一個核便變得活躍。(圖片:Inductiveload /公共領域)
減少放射性的數字
經過一個半衰期后,仍有50個尚未衰變的核。等待另一半衰期,其余的一半衰變了,其余的25沒有衰變。等待另一個半衰期,剩下12或13。底線是每個半衰期剩下的數量減少一半。
綜上所述,在前半衰期中,有50個核衰變,而在后半衰期中,只有25個核衰變。這意味著在前半衰期有更多的放射性。因此,對遇到放射性的最佳響應是將其屏蔽足夠長的時間,以使其衰減掉。經過5個半衰期后,放射性約為2%,這就是開始時的放射性。
碘131和銫137
在放射性情況下,存在一些令人擔憂的物質。一種是碘131,另一種是銫137。碘131的半衰期約為8天。因此,等待近一個月,危險將完全過去。相反,銫137的半衰期為30年,這意味著要等待180年才能衰變。
衰變期
如果存在相同量的放射性碘和銫,則意味著它們都將具有相同數量的要衰變的核。以100個原子核為例,50個碘原子核僅需8天即可腐爛,而銫需要30年才能腐爛。由于放射性只是衰變的行為,這意味著碘會更加危險,因為衰變發生的時間更短。在放射性物質含量相同的情況下,半衰期短的物質在較短的時間內會有更多的衰變,這將更加危險。如果放射性物質的含量差異很大,那將改變情況。但是半衰期是重要的參數。半衰期短通常意味著更危險,但更容易等待。
不同的輻射能量
不同類型的輻射的能量都有其生物學影響。如果有人將自己限制在一定量的輻射范圍內,那么并非所有元素都會發出相同的能量。例如,在伽馬射線中,鉈208發射具有260萬電子伏特能量的伽馬射線。相比之下,鈾235發出的伽馬射線的電子伏特為20萬。因此,鉈伽馬射線的能量是鈾的13倍。

要計算在一定時間內收到的輻射劑量,重要的是要知道放射性物質的塊有多大,因為更大的塊有更多的原子要衰變。了解元素的半衰期也很重要,因為如果只有幾分鐘,則每秒衰變要比半衰期為5,000年多。最后,重要的是要知道能量是什么,它在哪里沉積以及它是什么類型,其中α粒子停留在表面并且中子深深地滲透。
輻射的單位:Gray和Rad
當知道評判輻射的能量時,重要的是要知道單位。對于吸收的能量,通常使用兩個單位。Gray等于每公斤1焦耳的吸收能量,是合適的公制單位。有一個較舊的單位,稱為rad,它是“輻射吸收劑量”的縮寫。1 rad = 0.01grays,或者1gray = 100 rads。Rad是常用的,但強烈建議不要使用。
不同的輻射生物損傷程度
當涉及到生物損害時,并非所有類型的輻射都相同。有些會造成很大的損害,并對人們的健康造成危險。Beta和γ輻射比α輻射危險性小。Alpha顆粒被皮膚阻止,但是如果有人呼吸放射性α發射源,這些顆粒會撞擊其肺部內表面并將所有能量集中在一個點上。γ和β的穿透力更強,將能量損失分散到更多的細胞上,因此,沒有任何一個細胞像α粒子那樣受到如此強烈的打擊。中子在相對良性的伽瑪和β和破壞性更強的α之間造成中等程度的破壞。
輻射破壞能力
中子撞擊原子核,而其他中子則在原子電子占據的區域中失去能量。每種類型的輻射都有不同的生物影響,這意味著某些不同的單位會考慮每種類型的輻射的相對破壞能力。例如,如果將相對損害稱為Q,則對于品質因數,可以將rad或灰度數乘以Q以得出有效的生物學影響。但是不同類型的輻射會造成不同程度的損害。例如,將塑料片放在某人的手上,他們會出汗。另一方面,將同樣的塑料放在他們的臉上,他們會遇到真正的麻煩。它表明,有時抽象中聽起來相同的動作可能會對生物學產生非常不同的影響,輻射就是其中之一。
Rem和Sieverts的單位
對應于rads的輻射劑量單位是rem,倫琴等人的縮寫。對應于Gray的單位是西弗特,其中100rem=1西弗特。一西弗的輻射劑量會使人生病,甚至可能致命。相反,一年中遇到的輻射量要小得多。因此,生物學相關輻射劑量的最方便單位是毫西弗或西弗的千分之一。
有關輻射類型及其對人類的不利生物影響的常見問題
問:紫外線有哪些不同類型?
紫外線(通常稱為UV輻射)具有足夠高的能量,足以破壞原子鍵。UVA,UVB和UVC是不同類型的紫外線。UVA,UVB和UVC是人類看不見的不同顏色的光。
問:哪種有害UVA或UVB?
UVA可以更深入地滲透到皮膚并引起曬黑,而UVB則可導致灼傷。但是,它們都可引起皮膚癌,盡管UVB更是如此。
問:銫137為什么如此危險?
銫137危險,因為它的半衰期為30年,這意味著要等待180年才能衰變。
問:碘131的半衰期是多少?
碘131的半衰期約為八天。因此,等待近一個月,危險將完全過去。