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世界上辐射最强的,竟然是这个地方!


接受一次牙科 X 光检查,等同于在切尔诺贝利核电站待一小时接受的辐射量;做一次全身 CT 扫描接受的辐射量,等于在地球上辐射最强的地方待上几小时……

我们做医生的经常被接受检查的患者提问,这样的辐射很强,我们有危险吗? 是的,是挺强,但是,比不过这个地方: 

世界上辐射最强的地方,是吸烟者的肺!

我们今天向大家推荐一个系列视频。视频很有趣,某程度能解释这件事。

这个叫 Veritasium 的视频频道,是一档英文的科学教育视频频道,在 YouTube 上非常的红火。创办人 Derek Muller,是一个物理学家,我们今天,就跟着他,来探寻全球辐射量最高的地方吧!

测量工具和单位

盖革计数器。这是用于测量电离辐射的经典工具。它的测量单位是西弗(Sieverts)。

对医生来说,需要关心的是,如果有人一次性受到的辐射超过 2 西弗,就可能立马归天了。那么,我们说的高辐射地区,辐射量到底有多高呢?

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盖革计数器能有效识别电离辐射

为了帮助大家更容易理解,我们用单位面积内的香蕉数量表达辐射强度。

之所以选香蕉,是因为香蕉富含钾元素,天然钾当中约有 0.0117% 的放射性钾——钾 40,而钾 40 的半衰期长达 12 亿 5 千万年(地球寿命为 45 亿年)。

每吃一根香蕉,就受到约 0.1 微西弗的辐射,这是 1 西弗的千万分之一。也就是说,想要一次达到两西弗的致命强度的辐射,你只要一次性吃下去两千万只香蕉(并且不撑死)就能达到了。

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吃 1 根香蕉的等效剂量为 0.0778 微西弗

我们就约等于 0.1 微西弗吧 

世界上哪都避不开辐射

要谈到世界上辐射之「最」,除了单位以外,当然还要考虑参照。

因为水、土壤、岩石、空气,甚至是大气以外的地方,都具有电离辐射,所以可以说,我们是无法避开电离辐射的。

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这个辐射强度跟世界平均水平相近

在一般日常生活里,我们可以把这种无法避免的辐射量,看做是一个参考的本底数据。全世界的天然辐射本底水平为 0.1~0.2 微西弗/小时。

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一小时辐射本底数据:两只香蕉

以这个本底作为参照,我们来看看深为民众所认识的高辐射地方,都有哪一些?

日本广岛

世界上第一颗原子弹在这个圆顶上空约 600 米的地方爆炸,并直接炸毁了整个城市。

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广岛这个纪念性的圆顶

现在已成旅游景点

70 年后的今天,这里的辐射强度为每小时 0.3 微西弗。

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广岛:3 只香蕉

捷克,世界上第一个铀矿

捷克有全世界首个发现铀元素的矿井。连玛丽 • 居里夫人研究所用的素材,也是来自于这里。

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深入底下的铀矿内

仍有一些残存铀元素

现在,这个铀矿已经开采尽殆,仅有一些微量的铀成分,能在紫外光照射下发出荧荧的光。尽管如此,这里的辐射水平,仍然达到一般本底水平的 10 倍左右。

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废弃的铀矿:17 只香蕉

居里夫人实验室

可能我们从小就认识居里夫人和她的伟大的实验了,但是,她的办公室你见过吗?

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居里夫人的办公设备相当朴素

居里夫人的实验室里,还有部分地方辐射剂量很高,比如……门把手和椅背。这些地方我们还是可以检测到 α 粒子。我们可以想象一个场景,在她完成实验后,可能会过来打开门,然后拉开椅子坐下,这些地方,现在都被记录下来了。

这些地方的辐射量,是本底水平的大概十倍左右,这算为香蕉的话,大概是 15 只。

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在实验室停留一小时:15 只香蕉

美国,核爆试验场

美国新墨西哥州的 Trinity 炸弹试验场,这是世界上首个原子弹爆炸试验场。

当时整片地区都被原子弹释放的巨大能量所移平,而温度之高,甚至将地上的沙子都热熔成绿色的玻璃样的小石子。

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这些特殊的石子全世界只有这个地方会出现,因此,这些特殊的矿石,甚至用了这个地方 Trinitite 来命名。这些见证核爆试验的小石头,辐射强度大概是 21 只香蕉。

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接触核爆中的热熔小矿石一小时:21 只香蕉

飞行中的飞机

到前一个测量地点为止,我们测的地方多多少少都和实验有关系,但有一个地方大家都没有想到的,其实原来飞行中的飞机中,辐射强度也是非常高的。

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原来,当飞机上升得越高,保护我们的空气层就越稀薄,因此,我们在飞机中接受到的辐射剂量就越高。在飞机中,到 33 000 英尺的时候,辐射的强度大概是 2 微西弗/小时。当高度更高,更接近地球两极的时候,这种辐射的强度就更高了,最高可以达到 3 微西弗/小时。

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每一小时的飞行:30 只香蕉 

切尔诺贝利核电站

切尔诺贝核电站在 1986 年 4 月 26 日爆炸。当时反应堆内部,产生了极高的热量,将核电厂的整片屋顶轰飞,放射性同位素随粉层进入空气,吹向了整个欧洲。

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切尔诺贝利核电工厂厂房

在事故发生的数年内,这片土地上多达数米的表层泥土被铲走,运到更偏远的地方深埋。所以即使到这里测量辐射数据,一时半会儿也不会有太大危险。即使如此,在这里一小时,也有 5 微西弗的辐射量。

在这样的辐射强度下停留一个小时,跟接受一次牙科 X 光检查所受到的辐射量是一样的。

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在切尔诺贝利附近待一小时:50 只香蕉

福岛隔离区

2011 年 3 月 11 日,在日本宫城县以东的外海,发生了强度达 9.0 级的地震,同时引起了强烈的海啸。福岛第一核电站,发生了一系列的设备损毁、堆芯熔毁、辐射释放等事件。

该系列事件被人们认为是自 1986 年切尔诺贝利核事故后最严重的辐射事件。

为了避免辐射造成居民的健康受损,日本内阁在事故发生后的第二天发布紧急避难指示,要求福岛核电站周边 10 公里内的居民都立刻疏散。

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居民离开后的福岛一片狼藉和寂静

这次事故和切尔诺贝利核电厂相比还是要轻一些的,有传这次事故的辐射量仅为切尔诺贝利事故的 10%。处理辐射问题的手段一样,他们清除辐射的主要方法,是需要把浅层泥土收集并且埋藏起来。

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黑色的塑料袋中是浅层的泥土

但因为时间短,衰变少,因此,辐射量依然在 5~10 微西弗/小时左右。

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福岛的一小时:100 只香蕉左右

普里皮亚特医院的地下室

最后一站,我们来到普利皮亚特医院,这个医院如今已经被废弃,蔓蔓枝枝的野生灌木已经把进入医院的路封上。

这个医院最后一次提供服务距离现在已经足足 30 年了,而上次,他们接待的病人,统统来自切尔诺贝利核事故中,扑灭火灾的消防员们。

在这个医院的地下室,藏着消防员们当时脱下的救火服,因为这些防火服,统统被严重污染,于是它们便被深藏在这个废弃的医院中了。

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医院的地下室堆满弃置的消防装置

就在门外,已经能录得 500 微西弗/小时的辐射强度了,进了门,这个数据更加飙升到 1 500 微西弗。

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对不起,香蕉太多,数不过来了

对的,这是地球上辐射最强的地方之一,在这个地方待上一小时,就会接受到 2 000 微西弗的辐射量,对比起自然本底辐射量,这可是能抵上一整年!

还没到最后呢……

我们在文章开头提过,一次 CT 扫描会接受 7 000 微西弗的辐射强度;而据估计,福岛周围居民一生会受到 10 000 微西弗的辐射;如果从事辐射相关工作的工人,平均每年会受到 50 000 微西弗的辐射;当然,因为外太空的辐射毫无阻挡,因此在空间站执勤的宇航员,半年内会接受到 80 000 微西弗的辐射。

但是,受到电离辐射最多的,还不是他们……

而是……烟民!

因为香烟内具有放射性的钋和铅,因此,每一位烟民的肺部平均每年会受到 160 000 微西弗的辐射!

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虽然这个图用于比较的时间单位不是很统一

但我们记住结论就好不是么

如果还是用香蕉来做比较,上图里面最小的框框是我们平均每人受到辐射本底数据,那烟民每年自内而外受到的辐射量就是最外的那个框框哦。

好了,下次如果有病人问起你,做放射性检查的危害的时候,请你告诉他们的同时,也告诉他们这件事:

吸烟者的肺受到的辐射如此之大,真的害怕,请先戒烟吧!


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