| 词条 | 辐射 |
| 释义 | § 简介 辐射 辐射指的是能量以波或是次原子粒子移动的型态传送。辐射能量从辐射源向外所有方向直线放射。一般可依其能量的高低及电离物质的能力分类为电离辐射或非电离辐射。 一般普遍将这个名词用在电离辐射。电离辐射具有足够的能量可以将原子或分子电离化，非电离辐射则否。辐射活性物质是指可放射出电离辐射之物质。电离辐射主要有三种：α、β及γ辐射（或称射线）。电离辐射或非电离辐射皆对生物有害，而且可影响自然环境。 § 发现 1、威廉·康拉德·伦琴发现及命名了X射线。 1895年他完成了初步的实验报告“一种新的射线”及把这项成果发布在维尔茨堡的 Physical-Medical Society 杂志上。1901年伦琴因发现X射线获得诺贝尔物理学奖。 2、亨利·贝克勒发现天然放射性。 皮埃尔·居里及其妻子玛丽·居里对亨利·贝克勒教授所发现的放射性现象共同研究及发现了放射性元素镭，三人于1903因对放射性的研究获颁诺贝尔物理学奖。 3、α粒子，β粒子和γ射线辐射由欧内斯特·卢瑟福通过简单的实验发现。 卢瑟福用一个放射性源，并确定所产生的射线源击中屏幕上三个不同的区域，其中一个对应一个正电荷（α），其中一个是带负电（β），和一个是中性（伽玛射线）。他计算出三种辐射的电荷。利用这些数据，卢瑟福的结论是这些辐射包括三种不同类型并以希腊字母首三个字母α，β和γ为它们命名。 § 分类 电离辐射 辐射 拥有足够高能量的辐射可以把原子电离。一般而言，电离是指电子被电离辐射从电子壳层中击出，使原子带正电。由于细胞由原子组成，电离作用可以引致癌症。一个细胞大约由数万亿个原子组成。电离辐射引致癌症的机率取决于辐射剂量率及接受辐射生物之感应性。α、β、γ辐射及中子辐射均可以加速至足够高能量电离原子。 1、α粒子 是一种放射性粒子，由两个质子及两个中子组成，并不带任何电子，亦即等同于氦-4的内核，或电离化后的氦-4，He2+。 通常具有放射性而原子量较大的化学元素，会透过α衰变放射出α粒子，从而变成较轻的元素，直至该元素稳定为止。由于α粒子的体积比较大，又带两个正电荷，很容易就可以电离其他物质。因此，它的能量亦散失得较快，穿透能力在众多电离辐射中是最弱的，人类的皮肤或一张纸已能隔阻α粒子。 2、β粒子（+/−） 负β粒子由高能电子组成。此高能电子可穿透数厘米厚金属。负β粒子由β衰变产生，原子核中的一粒中子衰变成为一粒质子，过程当中释放出一粒负β粒子及一粒反电子中微子。 正β粒子由正电子组成。由于正电子是反粒子，正β粒子可与物质湮灭，生成伽玛射线。 3、中子 中子可根据其速度而被分类。高能（高速）中子具电离能力，深入穿透物质。中子是唯一一种能使其他物质带放射性之电离辐射。此过程被称为“中子激发”。“中子激发”被医疗界，学术界及工业广泛应用于生产放射性物质。 高能中子可以在空气中行进极长距离。中子辐射需要以富有氢核之物质掩蔽，例如混凝土和水。核反应堆是常见之中子放射源，以水作为有效之中子掩蔽物。 4、X射线 X射线是波长范围在0.01纳米到10纳米之间（对应频率范围30 PHz到30EHz）的电磁波，具波粒二象性。电磁波的能量以光子（波包）的形式传递。当X射线光子与原子撞击，原子可以吸收其能量，原子中电子可跃迁至较高电子轨态，单一光子能量足够高（大于其电子之电离能）时可以电离此原子。一般来说，较大之原子有较大机会吸收X射线光子。人体软组织由较细之原子组成而骨头含较多钙原子，所以骨头较软组织吸引较多X射线。故此，X射线可以用作检查人体结构。 5、伽马射线 伽马射线是频率高于1019赫兹的电磁波光子。伽马射线不具有电荷及静质量，故具有较α粒子及β粒子弱之电离能力。伽马射线具有极强之穿透能力及带有高能量。伽马射线可被高原子数之原子核阻停，例如铅或乏铀。 非电离辐射 辐射 非电离辐射包括低能量的电磁辐射。人们经常接触到的有紫外线（其中太阳发出的紫外线也是非电离辐射的一种）、光线、红内线、微波及无线电波等。它们的能量不高，只会令物质内的粒子震动，温度上升。 非电离辐射之能量较电离辐射弱。非电离辐射不会电离物质，而会改变分子或原子之旋转，振动或价层电子轨态。非电离辐射对生物活组织的影响近年才开始被研究。不同的非电离辐射可产生不同之生物学作用。 1、中子辐射 中子辐射由自由中子所组成，可由自发或感应产生的核裂变，核聚变或其他核反应产生。中子非电离辐射不会电离原子，但可与不同元素之原子核撞击，进行“中子激发”，产生不稳定同位素，使物质具放射性。 2、电磁辐射 电磁辐射（有时简称EMR）的形式为在真空中或物质中的自传播波。电磁辐射有一个电场和磁场分量的振荡，分别在两个相互垂直的方向传播能量。电磁辐射可波的频率或波长分为不同类型，这些类型包括（按序增加频率）：无线电波，微波，太赫兹辐射，红外辐射，可见光，紫外线，X射线和伽玛射线。其中，无线电波的波长最长而伽马射线的波长最短。除X射线和伽玛射线外之电磁辐射都具有较弱电离能力，是非电离辐射。 3、黑体辐射 黑体辐射是指由理想放射物放射出来的辐射，在特定温度及特定波长放射最大量之辐射。同时，黑体是可以吸收所有入射辐射的物体，不会反射任何辐射，故黑体是绝对黑色的。理论上黑体会放射频谱上所有波长之电磁波。维恩位移定律是描述黑体电磁辐射能流密度的峰值波长与自身温度关系的定律。[1] § 应用 电离辐射 X射线用于医学成像诊断和X射线结晶学，X射线衍射法已成为研究晶体结构、形貌和各种缺陷的重要手段。 γ射线有很强的穿透力，工业中可用来探伤或流水线的自动控制。γ射线容易造成生物体细胞内的DNA断裂进而引起细胞突变、造血功能缺失、癌症等疾病，因此对细胞有杀伤力，医疗上用来治疗肿瘤。 核辐射对生物体的伤害在食品生产中用来常温杀菌，食品经过高强度的射线照射之后可以保证大部分的细菌被灭杀。 治疗癌症的放射疗法（放疗）是另外一种应用，通过对癌变的部位进行高强度的辐射处理，使得癌细胞（也包括正常细胞）大量死亡，达到抑制癌症的目的。 非电离辐射 在我们的生活中已被广泛应用。例如煮食用的微波炉及通讯用的无线电波等。 非电离辐射亦包括超声波。超声波是很高频率的声波。超声波可以形成超声波图象，作为诊断疾病之用。 § 危害 辐射对人体危害的原理 一般来说，非电离辐射（例如光线及无线电波）的能量较低，不足以改变物质的化学性质。相反，电离辐射（例如α粒子及β粒子）有足够的能量使原子中的电子游离而生成带电离子。这个电离过程通常会引致生物组织生成化学变化，因而对生物构成伤害。一般所指可引起伤害的辐射，就是电离辐射。 辐射对人体的效应是从细胞开始的。它会使细胞的衰亡加速，使新细胞的生成受到抑制，或造成细胞畸形，或造成人体内生化反应的改变。在辐射剂量较低时，人体本身对辐射损伤有一定的修复能力，可对上述反应进行修复，从而不表现出危害效应或症状。但如果剂量过高，超出了人体内各器官或组织具有的修复能力，就会引起局部或全身的病变。 人们所关心的辐射，可以粗略地分成两类，核辐射和电磁辐射。 核辐射 就是放射性元素产生的辐射，是携带很高能量的质子、中子、氦原子核、电子、光子等等。放射性元素会不断地发生衰变反应，变成另外一种物质并放出辐射，辐射的射线有三种：α射线（氦核）、β射线（电子束）和伽马射线（高能光子）；原子质量比较大的放射性元素也会发生裂变反应（核电站或原子弹）放出中子或其他射线；较轻的原子核在一定条件下会发生聚变反应放出中子或者质子射线；而高能宇宙辐射在大气里面也会产生大量的次级辐射。日常生活中不会遇到聚变反应，裂变反应产生的射线一般也只有在核电站里才有，所以比较常见的是放射性元素的衰变射线和宇宙辐射。 长时间接受较高强度的核辐射有导致癌症的可能性。 电磁辐射 电磁辐射是电磁能量以电磁波的形式通过空间传播的现象，它的传播速度即为人们通常所说的光速。电磁辐射可按其波长、频率排列成若干频率段，形成电磁波谱。频率越高该辐射的量子能量越大，其生物学作用也越强。 电磁辐射源可以分为自然电磁辐射源和人为电磁辐射源（高频感应加热设备、高频介质加热设备、短波和超短波理疗设备、微波发射设备和无线电广播与通讯等各种射频设备）。雷电、太阳黑子活动、宇宙射线等都产生电磁辐射，这是自然电磁辐射源；而人为的电磁辐射源主要有各类无线电设备，如移动电话机、无线对讲机、室内无线电话、广播电视发射机、微波和卫星通信装置、雷达、无线电遥控器等，也包括工业、科学和医疗设备，如微波炉、高频护眼灯、医疗磁共振设备、氦弧焊机、射频电热器、高频热合机、交流高电压输电线、转换开关、电动机、发电机、电视机、计算机等。电磁辐射由电磁发射引起的，可以说所有的用电器都会产生电磁辐射。 电磁污染已被公认为排在大气污染、水质污染、噪音污染之后的第四大公害。联合国人类环境大会将电磁辐射列入必须控制的主要污染物之一。据国外资料显示，电磁辐射已成为当今危害人类健康的致病源之一。1998年世界卫生组织列出电磁辐射对人体的五大影响： 1、电磁辐射是心血管病、糖尿病、癌突变的主要诱因； 2、电磁辐射对人体生殖系统、神经系统、免疫系统造成伤害； 3、电磁辐射是孕妇流产、不育、畸胎等病变的诱发因素； 4、电磁辐射直接影响儿童的发育、骨髓发育、导致视力下降、视网膜脱落，肝脏造血功能下降； 5、电磁辐射可使女性内分泌紊乱，月经失调。[2] § 防护 易被辐射人群 与生活相关的辐射数据 有5种人特别要注意电磁辐射污染： 1、生活和工作在高压线、变电站、电台、电视台、雷达站、电磁波发射塔附近的人员； 2、经常使用电脑、电视电子仪器、医疗设备、办公自动化设备的人员； 3、生活在现代电器自动化环境中的工作人员； 4、佩戴心脏起搏器的患者； 5、生活在以上环境里的孕妇、儿童、老人及病患者等。[3] 防护措施 1、如果生活环境中电磁辐射污染比较高，公众必须采取相应的防护措施。不要把家用电器摆放得过于集中，以免使自己暴露在超剂量辐射的危险之中。特别是一些易产生电磁波的家用电器，如收音机、电视机、电脑、冰箱等更不宜集中摆放在卧室里。 2、各种家用电器、办公设备、移动电话等都应尽量避免长时间操作，同时尽量避免多种办公和家用电器同时启用。 3、手机接通瞬间释放的电磁辐射最大，在使用时应尽量使头部与手机天线的距离远一些，最好使用分离耳机和话筒接听电话。 4、注意人体与办公和家用电器距离，对各种电器的使用，应保持一定的安全距离，离电器越远，受电磁波侵害越小。如彩电与人的距离应在4至5米，与日光灯管距离应在2至3米，微波炉在开启之后要离开至少1米远，孕妇和小孩应尽量远离微波炉。 5、有条件的单位和个人可配备防辐射服装，电脑、电视防辐射屏，防辐射窗帘，防辐射玻璃等措施减少电磁辐射，根据“多一分防护，少一分危害”的观念，宁可信其有，不可信其无，做到有防无患。[4] |
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