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[阿什卡咖啡馆] 离开了辐射,你将什么都不是

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发表于 2019-1-2 14:12:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
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品质源于技术 服务源于态度
这是阿什卡微信公众号的第601篇原创文章
首发于2019年1月1日


辐射就像大姨妈,有了讨厌,没有更讨厌。这位姑娘的纠结有道理吗?
遭受过核辐射的食品覆盖了我们多少市场?
通信基站离孕妇家只有30米,会对宝宝产生怎样的影响?
微波炉停运多长时间开门是安全的?
手机、电脑、电视机辐射会对人体造成多大伤害?

回答这些问题,首先要搞清楚,辐射是啥。简单讲,辐射就是能量发射。射啥呢?射粒子,或者电磁波。

所以咱俩就明白了,辐射有两种:粒子辐射、电磁辐射

花开两朵,中美合拍。不过说到辐射,让我想起圣经有一处小小的错误:上帝说,要有光,于是就有了光。

其实上帝当初说的是:要有电磁波。人眼看到的光,只是电磁波的一小部分。

此波不分大小,只论频率和波长。频率越高,波长越短,能量也就越大。

所以电磁波按能量大小来划分:γ射线、x射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波……

不同的电磁波,就是能量不同的“光子”。

详见小编为您精心制作的图:

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波谱图。可见光部分夸大很多倍

不管哪种电磁波,速度都是每秒299792公里,也就是每秒可以绕地球赤道7圈半。

电磁辐射对人体是否害,一看能量,二看剂量。因为人体也没那么弱鸡,一射就坏。

咱俩都是原子、分子构成的,而连接原子、分子的,是电子,化学键

破坏人体组织,其实就是拆开化学键。

而化学键的连接强度,叫“键能”。

人体分子化学键能一般在2电子伏特—10电子伏特。想拆开它,必须用大于键能才行。

对电磁波来讲,有两种办法拆开化学键。

第一种办法简单粗暴,就是

紫外线、x射线、γ射线的能量都大于人体化学键能,可以撞断人体化学键,也就是砸开电子连接。所以,这种辐射叫“电离辐射”。没能力电离的辐射,自然叫“非电离辐射”。

第二种办法温馨委婉:加热

所谓“热”,本质就是分子振动的程度。所以物理上管分子振动叫“热运动”。分子振动频率越高,就越“热”。振动太厉害了,动能超过了键能,化学键就拉不住,散了。

宝玉和湘云在芦雪亭烤鹿肉,本质上就是为了把蛋白质拆散。这样吃到肚里,更容易拆成氨基酸,以便更充分地吸收利用,这就是所谓的熟食好消化

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他俩燃起炭火,利用氧化反应释放能量,加剧分子振动,通过两条途径给鹿肉加热:

第一途径是分子撞击。剧烈振动的空气分子、离子流接触到鹿肉,撞击鹿肉分子,引起它们一起做运动。这种加热是由表及里,层层递进。

第二途径是剧烈振动的分子、离子发射电磁波,鹿肉分子吸收了这些电磁波,就不知不觉一起做运动。这叫热辐射传导。辐射加热可以直入肉内几厘米。达不到18厘米。

那么,是不是电磁波能量越高,加热效果就越好呢?

并不是,这里涉及到原子吸收电磁波的能级问题。我们简单地用“共振”来近似理解就好了:红外线、微波能量虽小,却能引起分子共振;而紫外线、x射线、γ射线频率能量虽大,奈何人家不跟他共振。就好比公牛比斗牛士有力气,但斗牛士可以和美女共舞;而冲来一头公牛,只能顶飞美女,无法共舞。

所以,微波炉、电磁炉给食物加热的途径,和炭火第二途径是一样一样的:发射红外线、微波,加剧分子振动,拆开鹿肉分子。

而低能的红外线、微波,又只能通过加热来破坏分子。所以,只要咱俩没被红外线、微波弄得很热,或者感到很烫,就不会对咱俩造成伤害。说到底,是一次性剂量够大,才会有伤害。

即使如此,为了防止咱俩搂着运转中的微波炉不撒手,厂家也会用金属网——法拉第笼,给微波炉封起来,笼网的孔小于微波的波长,让微波无法逃脱。

综上所述,微波炉、电磁炉烤鹿肉,只要不烤糊,就不会产生什么特殊的有害物质。抛开风味和风情不谈,由于没有炭火烟,微波炉、电磁炉烤鹿肉的有害物质反而更少。

作为一款发明了70多年的日用品,微波炉的技术非常成熟,没什么高大上的技术难题。

因此,微波炉、电磁炉从设计上就不会发射x射线之类的高能电磁波,因为那是白费电,又不节能又害人,何必呢。

咱国规定,距微波炉5cm处,辐射能量不得超过5毫瓦/cm2,一般产品都会做到1毫瓦/cm2以下。这不是因为商家多么高尚,而是因为达标实在不难。这点辐射,比你在京霾下感受到的阳光辐射还低很多。所以只要是合格的微波炉,就都不会害人。

微波炉外面安全,里面就不安全了吧。虽然我们钻不进去,但刚加热完食物,是不是要等个几分钟,等微波辐射都消散了,再伸手取食呢?

这就是你太小看光速了。每秒299792公里什么概念?就算你在1毫秒内打开微波炉,也截获不到半点微波。

聊到这儿,请听题:无线电波,比微波能量还低,它能不能伤害咱俩呢?

根据前面学到的知识,无线电波更没办法砸断化学键。所以,它破坏分子,只有加热一条路可走。

但是,它的能量,又远远低于微波、红外线。所以,要想破坏化学键,需要更大剂量,足以把分子加热才行。

还有人担心,磁生电,无线电波会让人体产生感应电流,而人体神经系统、脏器都是靠生物电交换来协调运转的,所以超强无线电波会影响人体正常工作。其实,这也要看剂量和能量。

有科学家做了个小笼子,绑上手机,把小白鼠孕妇关进去,这就相当于把一个人类孕妇囚禁在两个冰箱那么大的手机之间,结果是,小白鼠母子并没有受到什么伤害。道理很简单,剂量太小。

有人说,手机辐射剂量小,通信基站辐射剂量够大,那么,小区里建基站,是不是该热烈抵制呢?

其实,想知道通信基站是否伤人,你在上面挂块肉,看它能不能把肉烤热,就行了。何况,信号剂量会随着距离增加而迅速衰减,衰减速度符合距离平方反比定律。所以,抵制小区通信基站建设,只能取得一个效果,就是你们小区手机信号、网络信号不好。

实际上,通信基站被风吹倒伤人的概率,要大于信号伤人的概率。所以,与其抵制建站,不如监督施工质量。

那么,能量大的紫外线、x射线、γ射线,是不是该小心预防呢

答案是肯。定。的。
这些高能电磁波,能量都大于人体的分子键能,可以砸断分子键。

如果砸断蛋白质的分子键,那没问题,蛋白质异常了,会被免疫系统干掉。如果导致细胞死亡,也没啥,因为人体会代谢、自动修复。

比如我们感冒,就是病毒入侵上呼吸道,破坏成千上万细胞,但这些死掉的细胞,会在免疫系统消灭病毒后,很快更新补缺。

所以,只要高能辐射的剂量足以迅速杀死大批细胞,也不会有很大问题。

但是,有一种破坏,需要谨慎对待,那就是砸掉DNA的基因片段

DNA是双链结构,如果砸掉其中一条链的片段,会很快修复。如果双链的同一片段一起被砸掉,那就没了参考备份,没法修复了。

即使如此,砸掉一般的片段也不碍事,顶多细胞死亡,或者细胞异常,被免疫系统清理掉。

最怕就是砸掉控制细胞死亡的片段。这样,细胞就不死,只复制,不断壮大队伍。如果免疫系统不能识别,那就成了传说中的癌细胞。这就是辐射致癌的原理

核辐射破坏化学键、致癌,也是这个原理。

所谓核辐射,就是大原子核破裂,衰变成小原子核,辐射出中子、氦核(α射线)、电子(β射线)、γ射线等,这就是核裂变

核裂变释放巨大能量,所以射出的粒子速度很快,也就是能量很大,足以撞坏人体分子化学键。

粒子很小、DNA很细,想撞上特定的基因片段,就像你在月亮上随手一枪,打中地球上的一颗乒乓球一样难。

但是,如果全球弹飞顿作倾盆雨,这颗乒乓球还是会被打中的。所以,有害无害,又要说到剂量问题。

辐射剂量单位是毫西弗(mSv)。一般人每年受到的自然辐射是2.4毫西弗。

去医院做透视检查,是普通人单次接触辐射量最大的地方:

CT一次大概10毫西弗左右,x光一次只有1.2毫西弗。这些剂量安全吗?

我们拿最需要安全的孕妇为例,孕妇做CT,只要剂量不超过100毫西弗,就没事儿。

但实际上,医学影像单次、单部位的最高剂量,也不超过30毫西弗。

你可能会认为,老是坐地铁、赶飞机,过安检,辐射量一定很大。其实,就算你是地铁安检员,也不用担心。

很多事实,是反直觉的。猜猜看:安检员、辐射科医生、飞行员和空姐、核电站工作人员、煤矿工人、一般矿业工人,谁受的职业辐射剂量最大?

我们按照年剂量大小排序:

飞行员、空姐:3.0毫西弗
一般矿业工人:2.7毫西弗
核电站工作人员:1.8毫西弗
煤矿工人:0.7毫西弗
辐射科医生:0.3毫西弗
安检员:0.1毫西弗

为啥安检、核电站、辐射科医生受到的辐射反而更小呢?因为设备和环境防护措施做得好。就好比我一天8小时用微波炉烤东西,你一天8小时站在阳光下,受到的电磁波辐射,当然是你比我大多了。

伊朗的拉姆萨,背景辐射世界领先,每年达到260毫西弗。但考察该地区的癌症发生率,并未发现高于其他地区的趋势。

在通透的无霾天,太阳辐射功率超过100瓦/m2,甩微波炉旁边几百条街。所以,常年挨着微波炉、灶火的厨师,没见哪个被辐射烤坏。而你参加军训,晒一两天,就可以晒得皮开肉绽。这就是辐射破坏皮肤细胞分子键所致。

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△ 三种射线的穿透力对比

辐射没那么可怕,但不能不防。比如:

○不要经常做透视体检,免费也不行。

○辐射从业人员,要遵守劳保制度、操作流程。

○遇到有辐射标识的物体,要自觉避开,更不要捡起来收藏。

○辐射超标的建材,比如某些大理石等等,不要用。

○长时间暴露在阳光下,要涂抹质量好的防晒霜……

聊到现在,我们也会知道,一些传说中的防辐射大法并不靠谱:

○在显示器旁边放仙人掌、仙人球、矿泉水,并不能防辐射,因为电磁波走直线,不会被任何东西吸引过去,除非黑洞。何况,显示器等家用电器也不会发射那么多有害辐射。

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○所谓防辐射服、防辐射手套,只不过是在织物里面加了些金属丝,可能会阻挠一点低频射线,但无法阻挠高频射线、高能粒子。而低频射线不必阻挠,除非你在微波炉里。

○防辐射食物。好吧你现在知道辐射是啥了。所以你觉得吃了下面这些玩意儿管用吗?

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○防辐射姨妈巾。姨妈巾里放块芯片,除了硌得慌,并不会防辐射。如果“芯片”用了可疑材料,你要防的,反而是这个芯片有没有辐射。

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△ 传说中的负离子卫生巾。镶有负离子芯片,使用时会发射出高浓度负离子...电子辐射就是β辐射,电子多了的原子分子就是负离子,不管发射啥,那就是辐射呀姐姐!

生活中,我们离不开辐射。你嫌手机、WIFI信号不好,其实是嫌这个频段的辐射不够强。

冬天,你嫌太冷,本质上也是嫌红外线、微波辐射不够强。

辐射的温暖,我们受用;辐射的破坏性,我们也利用,比如辐射杀菌。

很多批量加工封装的食品,就是辐射杀菌。具体是利用放射性元素,比如钴60,它放射的γ射线,会破坏细菌的分子结构,杀死细菌,并且不会像加热那样高度破坏食物的分子结构,从而保持风味。很多脱水蔬果、熟肉之类的商品,大量采用这个方法灭菌。这种食品,都会标明“辐照食品”。咱俩吃的方便面蔬菜包,就是“辐照食品”。

有人担心,辐照食品原来是这样,那它岂不是很危险?

其实一点也不危险。道理很简单:某东西被γ射线照过,不代表这东西就会发射γ射线。就像你的脸被手电筒照过,你的脸也不会因此发光一样。

只要不是把放射性元素本身掺进食品,那就没关系。

实际上,只要有能量,只要物质在运动,就会产生辐射

我们身体的每一个原子、分子,都在不停地振动,向外发射低频辐射。比如红外线。所以,用红外线接收转换设备,可以隔空观察黑暗中的人,也可以隔墙观察室内的人。

地球在太阳46亿年的辐射下,获得物质循环的能量,逐渐产生了生命。太阳的能量来自核聚变。它的辐射,除了各种电磁波,还有大量的质子和电子流,叫做“太阳风”。太阳风的风速,在地球附近是350~450千米/秒,而12级台风的风速只有32.5米/秒,相差上万倍。幸好地球磁场、大气层替我们阻挡了这些辐射。

地球上重元素较多,放射性也较强。阿西莫夫在《银河帝国》中推测:正是地球较高的放射性,导致了生物的多样性。这不无道理。

138亿年前,宇宙大爆炸产生的辐射,依然回荡在宇宙空间的每一个角落,这就是宇宙微波背景辐射。

辐射无处不在,我们离不了,也躲不开。

唯一能做的是:科学对待辐射,拥抱美丽生活。


-END-
附赠:贺岁主题手机桌面
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