萬旻億
(成都樹德中學(xué)(寧夏校區(qū)) 610031)
核輻射的損失效應(yīng)與屏蔽措施
萬旻億
(成都樹德中學(xué)(寧夏校區(qū)) 610031)
核輻射是原子核從一種結(jié)構(gòu)或一種能量狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N結(jié)構(gòu)或另一種能量狀態(tài)過程中所釋放出來的微觀粒子流。核輻射也可以稱之為電離輻射。本文主要針對核輻射的損失效應(yīng)與屏蔽措施進(jìn)行分析。
核輻射;損失效應(yīng);屏蔽措施
在核技術(shù)的發(fā)展之下,各類電離輻射設(shè)備與放射性物質(zhì)在各個行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用,如無損探傷、輻射育種、輻射醫(yī)療、輻射照射工藝、核反應(yīng)堆等等,隨著放射性物質(zhì)在國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用,核輻射的事故發(fā)生率也越來越高,給人們帶來了嚴(yán)重的危害。數(shù)據(jù)顯示,我國目前的放射源約為50000枚,活度大約為1350萬居里,由于放射源的管理和使用不當(dāng),致使核輻射事故常常發(fā)生。核輻射是無味、無色的,不容易被察覺,給人們造成了巨大的恐慌,如何認(rèn)識核輻射的損失效應(yīng),并探討出針對性的屏蔽措施是現(xiàn)階段需要重點(diǎn)解決的問題。
核輻射就是指在波動較大的形態(tài)下一些物質(zhì)原子所產(chǎn)生的能量,釋放能量的過程可以稱之為放射過程,而產(chǎn)生能量的原子物質(zhì)我們可以稱之為放射性核素。放射性核素通過固定方式持續(xù)產(chǎn)生能量,稱之為核衰變。當(dāng)前地球中所存在的天然放射性核素極少,比較常見的就是鐳、氡、鈾、釷等。人們發(fā)現(xiàn)兩個輕原子核在特定的條件作用下就會產(chǎn)生反應(yīng),形成較重的原子核,這種現(xiàn)象被稱之為核聚變,核聚變會產(chǎn)生巨大的能量,氫彈就是利用核聚變時所產(chǎn)生的能量制作而成的。核輻射所產(chǎn)生的能量通過空氣等媒介進(jìn)行擴(kuò)散,對其他物質(zhì)造成影響的過程就是輻射。輻射的能量狀態(tài)是多種多樣的,例電磁波、光波、各種射線和粒子等。具有放射性的物質(zhì)處于初級和次級過程中,對其周圍的物質(zhì)產(chǎn)生輻射使其發(fā)生電離反應(yīng),這種現(xiàn)象就是電離輻射。比較常見的有α粒子、β射線、γ射線、X射線和中子等。核輻射還可以用相應(yīng)的劑量單位進(jìn)行表達(dá),包括希沃特、戈瑞、雷姆、拉德等等,以此來分析出人們所受到輻射劑量的多少。
在地球中核輻射是隨處可見的,除了來自于外太空具有放射性的射線外,地球中的空氣、土壤、建筑物,甚至人的器官內(nèi)都有放射性物質(zhì)的存在。在自然界中和來自于外太空的輻射都可以稱之為天然輻射,也可以叫本底輻射。天然輻射自地球誕生以來就存在,正是在這種輻射的作用下,人類能夠得以發(fā)展。在不同的地區(qū),人們所接受的輻射也是不同的,在地球上,天然輻射的每年平均水平為240mrem,人類若按70年的壽命來計算,總共接受的輻射劑量為20rem。
輻射對人類會產(chǎn)生極大的影響,依照所受到輻射劑量、方式以及損傷效應(yīng)可以分為幾類。按照輻射方式進(jìn)行分類可以將輻射分為外輻射和內(nèi)輻射。外輻射就是對人體體外產(chǎn)生的輻射,例如γ線、中子、X線射線等等,外輻射具有極強(qiáng)的生物學(xué)效應(yīng)。所謂的內(nèi)輻射就是指放射性物質(zhì)借助各種媒介進(jìn)入人類體內(nèi)所發(fā)生的生物學(xué)效應(yīng)。內(nèi)輻射中的放射性物質(zhì)主要作用于所受到輻射的相應(yīng)部位組織器官,但是其輻射所產(chǎn)的效應(yīng)會對全身造成影響。如果依照輻射劑量進(jìn)行分類可以分為急性效應(yīng)輻射和慢性效應(yīng)輻射。急性效應(yīng)就是指高劑量的輻射單位,在受到較大劑量輻射下,出快速的出現(xiàn)各種效應(yīng)。而慢性效應(yīng)就是指受到的輻射計量單位較小,輻射劑量隨著時間的推移逐漸積累變多,其效應(yīng)逐漸顯現(xiàn)出來。如果根據(jù)效應(yīng)出現(xiàn)時間來進(jìn)行分類,則可以分為早期效應(yīng)和遠(yuǎn)期效應(yīng)。按照效應(yīng)表現(xiàn)來分析,可以分為軀體效應(yīng)和遺傳效應(yīng)。
3.1 核輻射防護(hù)的基本原則
在采取防護(hù)核輻射時,要遵循“可合理達(dá)到盡量低”的原則,就是說在對輻射進(jìn)行調(diào)整時,需要充分考慮社會和經(jīng)濟(jì)條件下,核輻射可以存在但是需要保持在一個安全的范圍內(nèi)。主要表現(xiàn)在核輻射的實(shí)踐正當(dāng)性、最優(yōu)化的輻射防護(hù)和輻射劑量的限制三個方面。一切人員都應(yīng)十分注意,盡量減少在核輻射場中不必要的停留時間,消防指戰(zhàn)員在輻射區(qū)滅火作戰(zhàn)和搶險救援要迅速地完成任務(wù)。
3.2 核輻射防護(hù)的基本措施
①對于非工作人員應(yīng)盡量隱蔽在室內(nèi),通過關(guān)閉門窗和通風(fēng)系統(tǒng)減少可吸入放射性物質(zhì)的劑量,研究顯示,來自于地面的輻射也可以通過隱蔽方式減少1/5~1/10的劑量。這種方式是最為直接有效的防護(hù)措施,具有風(fēng)險低,易進(jìn)行人員疏散等優(yōu)點(diǎn)。②加強(qiáng)個人防范措施,通過采用毛巾等物品進(jìn)行捂住口鼻來減少空氣中輻射污染,同時也可以借助帽子、雨衣和靴子等物品對體表進(jìn)行保護(hù)。③利用碘來防護(hù)輻射污染,其中碘化鉀或碘酸鉀可以有效地降低放射性污染重碘同位素的吸入,100mg碘可以在30min內(nèi)阻止放射性碘的吸入,人體服用碘并不會出現(xiàn)大的傷害,在一星期后恢復(fù)。其中對放射性污染最為直接有效的保護(hù)措施就是盡快撤離,這能夠在一定程度上降低輻射劑量,但是這種措施的難度是非常高的,其中最大的問題就是事故發(fā)生前人員的撤離安排會受到事故的影響。④對食物和水的控制,放射性物質(zhì)污染可以直接或者間接的對水和食物造成影響,在事故發(fā)生后,對于受污染的水果蔬菜等可以采取洗消和去皮等方法去除污染,同時也可以利用低溫進(jìn)行冷藏,消除短壽命的放射性核素。⑤對于污染區(qū)核輻射污染的去除,可以通過水沖和真空抽吸法進(jìn)行消除,對于耕地可以采取去除表層土壤的方法進(jìn)行處理。
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2016-8-12