较真丨“戴神盘,求平安”,结果戴的是个放射源

较真要点:
查证者:蔡泉 | 物理博士
图片
累了一年,你要找点能量来补充一下吗?可千万别找这样的能量石。
据新华社报道:12月11日,在大连周水子机场海关旅检现场,一名男性旅客随身行李中的一枚石盘,引发了核辐射仪器报警。经海关关员现场测量,该“能量石”核辐射值为112.4µSv/hr,核素为Th-232/U-232,超标112倍!β值为6.79Bq/cm2,放射性超标。
图片
图 1:新华社报道
咱们现在看看报道中的这些数字和符号,它们是个什么意思。
“辐射值为112.4µSv/hr”,也就是说“辐射值为每小时112.4微希沃特”。那么“希沃特”又是个什么概念呢?它是指辐射的当量剂量,后面也会讲到。“微”是一个数量级,指百万分之一。因为希沃特这个单位太大了,所以常见的是用毫希沃特和微希沃特。类似的概念还有米、毫米、微米,以及克、毫克、微克。
“核素为Th-232/U-232”,是说检测到的放射性元素是原子量为232的钍(读音是tǔ,化学符号是Th)元素和原子量为232的铀(读音是yóu,化学符号U)元素。
“β值为6.79Bq/cm2”(cm2是指每平方厘米)。“β值为6.79Bq/cm2”是指该物体被放射性物质污染了,被污染后的该物体每平方厘米每秒钟会放射出6.79个电子,大概就是每0.15秒发射出一个电子。
为了能够更好的理解这些数字和符号,我们还需要了解一些概念:元素和同位素,放射性和衰变,核辐射,衰变的种类,半衰期,当量剂量。(以下内容,需要一定的物理知识)
1.元素和同位素
元素:原子核里面包含了带正电的质子和不带电的中子。比如我们现在有两个原子,如果它们原子核里面的质子个数不一样,它们就不是同一种元素。如果是一样的,那么它们就是同一个元素。同位素:要是质子个数一样,而中子的个数不一样,那么它们虽然是同一种元素,却是不同的同位素,比如碳12(6个质子,6个中子)和碳14(6个质子,8个中子),虽然都是碳,但是是不同的同位素。碳12没有辐射,而碳14有辐射。
图片
图 2: 示意图。判断是不是碳,就是看它的原子核里面是不是有6个质子,不管其它的中子。碳12原子核有6个带正电的质子和6个不带电的中子,(6+6=12),外层有6个带负电的电子。碳14原子核有6个带正电的质子和8个不带电的中子,(8+6=14),外层有6个带负电的电子。
2. 放射性和衰变
放射性和衰变:自然界某些元素有放射性,就是说它们的原子核会自发的放射出一些物质,同时原子核发生了改变,比如质子个数发生改变,就变成了别的元素。这个改变的过程就叫做衰变。原子核辐射出的物质,就叫做核辐射。
有的元素,衰变一次就稳定了,没有辐射了。有的元素,要衰变好几次才能稳定,是一个系列的衰变,其中的每一次衰变,都会辐射出点东西。
图片
图 3:碳14 的衰变示意图。质子数怎么增加了?可以这么理解:中子是质子和电子合在一起的,中子把带负电的电子扔出去了,剩下的就是带正电的质子了。
3.衰变的种类
衰变的种类:衰变的种类其实是指衰变的时候放出来什么物质,一般分3种:α(希腊字母,念作阿尔法)衰变,β(希腊字母,念作贝塔)衰变和γ(希腊字母,念作伽(读音gā)玛)衰变。这三种衰变方式不一定是单独出现的,有的原子核衰变,可以同时放出两种甚至三种射线。下面咱们分别来看看这3种衰变。
α衰变,原子核放射出α粒子(就是氦原子核,带正电),也可以称之为α射线。它会和空气分子发生碰撞,所以穿透力小,离得远一点,空气本身就把它阻挡了。或者用一张普通的纸也可挡住。
β衰变,原子核放出β粒子,其实就是电子,带负电。普通的纸就挡不住了,需要用金属板来防护,比如铝板。
γ衰变,原子核放出γ射线,它是指高能的光子,是指具有很高能量的电磁波,比如X光也可以说是一种γ射线。γ射线穿透力強,必须使用实质性的障碍,例如一层非常厚的铅,或者实体的墙。比如给牙齿做X光片的时候,病人要穿的厚重的防护服来保护身体。
图片
图 4:不同物体对三种射线的防护效果比较
4.半衰期——越长的元素,对环境的持续影响时间越长
一堆可以衰变的原子核,不是一下子就全部衰变的,而是一点一点来的。半衰期描写的就是原子核衰变的速度。描写原子核衰变的速度,也可以用活度来描写,这个活度可以简单的理解为活跃程度,单位就是上面看到的Bq。1Bq就是说每秒钟会发生1次衰变。但是这个活度跟放射性原子的起始数量有关。
有没有跟起始数量无关的东西可以用呢?有,是单位时间正在衰变的原子核数量和当前未衰变原子核总数量的比值。有点绕,其实就是有百分之几的原子核正在衰变。
举个例子,某个元素,这个百分比是1秒钟10%。刚开始的时候有100个可以衰变的原子核,那么就有10个在衰变。衰变完了之后,这10个老实了,还剩下90个能衰变的,那么下一秒衰变的数量就是90的10%,也就是9个。虽然个数少了,但是比例保持不变。
半衰期这个概念,跟它是异曲同工。半衰期是指,这一堆的原子,衰减到现在数量一半的时候,它所需要的时间。百分比越大,那么半衰期就越短。有意思的是,从100衰减到100的一半,就是50,需要一段时间。那么接着从50衰减到50的一半,就也就是25,也需要一段时间。这两段时间是一样的。所以说,半衰期不会受原子核起始数量的影响。
咱们可以做一个类比。一个水箱通过在水箱底部的开口往外放水,放水的速度跟剩余的水量有关系。刚开始的时候,水箱水量多,底部的开口处的压力大,那么从水箱挤出来的水就多。后来水少了,底部的开口处的压力小了,挤出来的水就少了。半衰期就跟类似于水箱底部开口的大小:半衰期短,近似于开口大,用很短的时间就可以把总容量一半的水排出去。而长的半衰期,类似于很小的开口,要很久才能把总容量一半的水排出去。
图片
图 5:半衰期的示意图
半衰期的长度,跟它的杀伤力没有关系。只不过是说,半衰期长的放射性元素,需要很长很长的时间,才能把辐射降低到安全标准以下。也就是说,对环境的影响,持续的时间长。
5.当量剂量——衡量辐射对人体危害的剂量单位
如何衡量一个辐射对人体的危害呢?这就用到了一个单位“希沃特(Sv)”,它描写的是每公斤的体重收到了多少能量的辐射。不同类型和不同能量的辐射所产生的生物效应不同,相同的辐射能量对于不同的生物器官也未必产生同等程度的生物效应。所以综合考虑之后,给出了当量剂量这个概念。因为希沃特这个单位太大了,所以常见的是用毫希沃特(mSv)和微希沃特(µSv)。这个当量剂量是要看总量的,也就是说要看累加值。
辐射无处不在,我们周边是事物都存在着放射性,这些称为本底辐射,比如砖房每年0.75mSv,宇宙射线每年0.45mSv,水、粮食、蔬菜、空气每年0.25mSv,土壤每年0.15mSv,就是我们自己的身体也因为体内的放射性物质而有辐射,比如体内的钾40,铀和钍元素等,每年也有大约0.38 mSv。这些是不可避免的。
另外人为的辐射,比如胸部透视一次1.1mSv;戴夜光表每年有0.02mSv;乘飞机旅行2000公里约0.01mSv;每天抽20支烟,一年有0.5至1mSv(香烟中的放射性物质沉积在肺部,对肺进行直接照射。对于烟民来说,戒烟是最有效的降低辐射的方法)。针对这些附加的辐射,我们国家规定,公众受照射的个人剂量限值为每年1mSv,而受职业照射的个人剂量限值为每年20mSv。
图片
有了上面这些准备,可以看看新闻里面的辐射值是多少了。“辐射值为112.4µSv/hr”,就是说每小时有112.4 µSv,也就是0.1124 mSv,戴身上10个小时就是1.124 mSv。也就是说不到半天就超过国家规定的限值了。
这个能量石确实有能量,不过这个能量对人的身体有害无益。很多人还愿意佩戴纯天然的矿石,认为纯天然的就是好的,殊不知个别的矿石也是有放射性的,对身体也有损伤。大家还是要保持清醒,既不要恐慌,一说到辐射就害怕得不得了,也不要掉以轻心,应该时刻注意远离放射源。
6.面对辐射,怎么来保护自己呢?
一方面要用物体来阻挡,比如铝板或者铅板,注意,是“阻挡”,就是要把板子放在放射源和身体中间。之前网上传的家里放一盆什么什么植物,来吸收辐射的做法是行不通的,因为辐射不会拐弯。一个本来要射向人的辐射,不会因为某一个植物就改变方向,被吸引过去。
图片
还有一个对所有辐射都通用的办法就是远离辐射源。因为辐射的角度都是发散的,不管辐射跟不跟空气发生作用,只要离得远,人受到的辐射就会小。就如同人站在火堆旁边,离得很近,觉得特别热,烤得慌;离远一点,就没有那么热了。
本文编辑:杨小慢
想了解更多关于能量石辐射的内容?微信搜索较真辟谣神器”小程序,点击问答”进行提问,较真妹等你哦~
版权声明:本文系腾讯较真独家稿件,未经授权,禁止媒体转载。欢迎个人转发至朋友圈。