說起輻射、放射性,相信現在許多人都不陌生,作為一種對人體健康有嚴重危害的污染物來說,許多人對它們也是避之不及。雖然國家對于輻射、放射性安全有嚴格的規定,對于有輻射、放射性泄漏的設備使用有各種嚴格的限制,但不可否認的是,與輻射、放射性密不可分的核電站、新型核能源等也正越來越多的進入到我們的生活周圍來,而在環境污染日益嚴峻的今天,核能做為一種相對清潔、高效的能源正得到大力發展,特別是在我國,越來越多的核電站已經立項或者開工建設。
然而,說到核,就不可避免的要關注它可能存在的核輻射泄漏,放射性污染泄漏的問題,因此,國家制定了完善的核應急體系。2013年7月3日,伴隨著修訂版《國家核應急預案》的發布,以“共筑核應急核安全防線、共促核能事業科學發展”為主題的全國核應急宣傳周活動正式啟動。國家核應急辦專家向公眾解答關于輻射的種種困惑。
不過,對許多人來講,對核安全的接觸更多是來自電視、網絡等各種媒體,許多人對于核安全涉及到的概念并不清楚,因此,今我們來帶大家好好認識一下有關核安全的小常。
1. 什么是輻射?
輻射指的是能量以電磁波或粒子(如阿爾法粒子、貝塔粒子等)的形式向外擴散。在我們生活的環境中,輻射無時無處不在。太陽發出的光和熱就是核聚變反應產生的,是人類生存所必需的。天然的放射性物質廣泛地分布于整個環境中,人類核活動產生的人工放射性物質如果逃逸到環境中去也會在全球或局部范圍分布,就連我們的體內也存在著碳-14、鉀-40、氚等放射性核素。地球上的所有生命體都是在存在著此類輻射的背景下不斷進化而來的。
輻射可以分為電離輻射和非電離輻射,今天我們所講的與核有關的輻射就是一種電離輻射(或叫核輻射),環境中的電離輻射主要分為兩類:一類是天然輻射,它的產生與人類活動無關,主要包括宇宙放射性核素和原生放射性核素(土壤、巖石中的鈾、釷、鐳、鉀等);另一類是人工輻射,即人類出于各種目的而生產、制造的具有放射線的核素,如镅-241、銫-137、鈷-60等,被廣泛用于農業、醫學和科研等領域。
我們無時無刻不生活在輻射環境中,但毫不覺察,如乘飛機、看電視、X光檢查、吸煙、家居裝修的建材,等等。其實,自然界中的一切物體,乃至人的身體都會產生輻射,空氣的輻射為0.25mSv/y(毫希沃特/年),土壤的輻射為0.15 mSv/y(毫希沃特/年)。
注:毫希沃特(mSv)為輻射劑量單位,表示人體所受到的輻射大小,1毫希沃特=0.001希沃特。
2. 人們日常受到的輻射照射劑量有多少?
正常情況下,人們一生中受到的放射性照射大約有82%來自天然環境,大約有17%來自醫療診斷,而來自其他活動大約只有1%。世界平均天然本地劑量為2.42mSv/Y/人(毫希沃特/年/每人),有的高本地地區可以達到10 mSv/Y/人(毫希沃特/年/每人);北京至歐洲飛機往返一次的劑量為0.02 mSv;一次胸部透視的劑量可以達到0.2~0.3mSv;每天吸20支煙的肺部劑量為0.5~1 mSv;一次CT檢查的劑量一般在1~10 mSv;而我國秦山核電站運行10年使周邊居民受到的最大劑量為0.0046 mSv。
科學研究證明,少劑量的輻射對人體是無害的,國際輻射防護委員會(ICRP)制定的世界統一標準是:放射性工作人員≤20mSv/Y,公眾≤1mSv/Y
人民日常生活中接受到的輻射及影響
3. 什么是放射性?
放射性是指放射性元素的原子核在衰變時或核反應時放出的射線。具有放射性的核素被稱為放射性核素。放射性核素發射出放射線后將變成新的同位素,新的同位素可能仍是放射線同位素,也可能是穩定的同位素,而這一過程則稱為衰變。
鈾的衰變過程中會向外α射線
4. 什么是核輻射?
原子核結構發生變化時放出的能量稱為核能,釋放出射線稱為核輻射,主要是阿爾法射線(α)、貝塔射線(β)和伽瑪射線(γ)三種射線,這三種射線的穿透力不一樣(見下圖)。
專用的核輻射檢測儀、放射線檢測儀
(圖為美國Inspector EXP 多功能核輻射檢測儀、αβ射線表面污染檢測儀)
5. 核電站采用什么燃料?
目前,世界上絕大多數核電站反應堆“燃燒”的核燃料都是鈾-235。天然鈾中,鈾-235的含量只有約0.7%。
核燃料就是將低濃度的鈾-235經過各種復雜工藝過程制成高精度、高可靠性的燃料元件,供核電站使用。
6. 鈾的放射性
天然鈾中有鈾-235、鈾-234、鈾-238,可用于核能發電的是鈾-235。天然鈾的放射性很低,發出的主要是α射線,用一張薄薄的紙就可以擋住。
7. 核燃料元件生產工藝流程
8. 核燃料廠與核電站、原子彈的危險性比較
講到核燃料,許多人馬上聯想起核電站和原子彈。其實,核燃料廠與核電站是兩回事,與原子彈爆炸也是天淵之別。
9. 核燃料廠的核輻射防護原則
核燃料廠在生產過程中使用的原料為鈾,放出的主要是α射線,用一張薄薄的紙就能將輻射擋住,不影響人們在工廠周邊生活和居住。根據實測結果顯示,生產100噸核燃料其放射性只相當于10萬千瓦煤電廠一年煙氣釋放放射性的1%;車間內工作人員1年內受到的輻射劑量也僅相當于接受1次X光透視。目前核工業有關工作人員職業性照射劑量見下表:
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