一提到輻射,許多人都會(huì )聯(lián)想到大核爆或者嚇人的變異等畫(huà)面,但其實(shí)這太過(guò)于片面了,因為在生命最早誕生的那個(gè)時(shí)代,地球上的輻射要遠遠高于現在,可當時(shí)的這些生命都沒(méi)有因高輻射而滅絕,反而與輻射共存并進(jìn)化到了如今。
所以說(shuō),輻射到底是個(gè)啥,現在的我們是否需要擔心它對生物的影響呢?
要回答這個(gè)問(wèn)題,首先得要了解輻射的概念。按照能否使原子與分子發(fā)生電離,輻射被分為兩種類(lèi)型:電離輻射和非電離輻射。
電離輻射包括α粒子、β粒子、中子等粒子,以及電磁波中的γ射線(xiàn)、X射線(xiàn)和波長(cháng)較短的部分紫外線(xiàn);
非電離輻射則主要包括電磁波中的可見(jiàn)光、紅外線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)電波以及波長(cháng)較長(cháng)的紫外線(xiàn)。
相較于非電離輻射,電離輻射的能量更強,因此我們常掛在嘴邊的輻射危害主要來(lái)源于電離輻射。
不過(guò)并不是所有的電離輻射都會(huì )產(chǎn)生危害,電離輻射也可以分為兩種:一種是電磁輻射,另一種則是核輻射。
電磁輻射是純能量,通過(guò)空間中電波和磁波振蕩相互作用,從而產(chǎn)生能量;而核輻射是在放射性元素的原子核中產(chǎn)生的,因為其中質(zhì)子和中子不同組合形成的同位素不夠穩定,所以它們會(huì )隨機向外界釋放能量。核輻射可以說(shuō)是電離輻射中危害最大的一種。
而在我們現代社會(huì ),大多數活動(dòng)都是建立在收發(fā)和探測電磁輻射之上的,比如說(shuō)我們通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波在手機上收發(fā)郵件,或者在醫院拍X光片期間都存在電磁輻射。
但有的時(shí)候,我們在生活中并不只是處于一個(gè)輻射源中,因為當你在使用手機時(shí),你身邊的其他人可能同樣也在使用手機,這時(shí)候的輻射源就是所有電磁輻射總和,也叫做背景輻射。這也是我們日常生活中接觸最多的輻射。
背景輻射有自然產(chǎn)生和人工產(chǎn)生兩類(lèi)。自然產(chǎn)生的背景輻射與人類(lèi)活動(dòng)無(wú)關(guān),大多數是自然本身存在的。
宇宙微波背景輻射
例如,在高海拔所生活的人群要比海平面上所生活的人群受到更多的輻射,因為來(lái)自外太空的宇宙射線(xiàn)(即高能粒子)會(huì )與大氣層相互作用,高海拔地區空氣更加稀薄,大氣層吸收能力受到了削弱。并且人在乘坐飛機時(shí)也會(huì )因此額外受到一些宇宙射線(xiàn)的照射。
此外,還有人造背景輻射。顧名思義,指的是由于人類(lèi)活動(dòng)造成的背景輻射。人造背景輻射主要的來(lái)源是各種醫療活動(dòng),例如X射線(xiàn)成像、CT等醫學(xué)影像診斷手段以及放療等治療措施。
對于經(jīng)濟發(fā)達的地區,醫學(xué)技術(shù)也相對更加進(jìn)步完善,當地的居民也會(huì )更多接觸這些涉及輻射診治的醫療手段,因此來(lái)自醫療活動(dòng)的輻射在背景輻射總量中所占比例也就越高。
不過(guò),比例只是一個(gè)大范圍的概括,事實(shí)上,在評估輻射對生物體的影響時(shí),一般考慮的是輻射劑量,也就是一定時(shí)間內被人體吸收的總量,其單位是西弗(SV)。
當然,日常生活中我們用不到西弗這么大的單位,一般用毫西弗(mSV)來(lái)表示。上文也提到,世界各地由于海拔差異和地表環(huán)境差異,背景輻射水平也略有差別,平均來(lái)看,每人每年受到的輻射劑量(包括背景輻射)只有6.3毫西弗。
而對健康威脅最大的情況其實(shí)是:在短時(shí)間內受到大量電離輻射,也叫做急性暴露。
這種情況下電離輻射造成的傷害超過(guò)了人體自動(dòng)修復損傷的能力范圍,從而會(huì )導致癌癥、細胞功能失調甚至死亡。
當然幸運的是,這種急性暴露的情況非常罕見(jiàn),只有核泄漏或者宇宙隕石墜落的地區才會(huì )維持高水平的電離輻射,而絕大部分人都處于人造源和自然源所產(chǎn)生的低水平電離輻射中。因此大家也不需要“談輻色變”。