輻射是一種能量,它以一種可以被描述為波或粒子的形式從一個地方移動到另一個地方。我們在日常生活中受到輻射。一些最熟悉的輻射源包括太陽、我們廚房里的微波爐和我們在車里收聽的收音機。大多數這種輻射對我們的健康沒有風險。但有些確實如此。一般來說,輻射在較低劑量下的風險較低,但在較高劑量下可能與較高風險相關。根據輻射的類型,必須采取不同的措施來保護我們的身體和環境免受其影響,同時讓我們從它的許多應用中受益。
輻射有什么用?- 一些例子

健康:由于輻射,我們可以從醫療程序中受益,例如許多癌癥治療和診斷成像方法。
能源:輻射使我們能夠通過例如太陽能和核能發電。
環境和氣候變化:輻射可用于處理廢水或培育能夠抵抗氣候變化的新植物品種。
工業和科學:利用基于輻射的核技術,科學家可以檢查過去的物體或生產具有優越特性的材料,例如汽車工業。
如果輻射是有益的,我們為什么要保護自己免受輻射?
輻射有許多有益的應用,但正如在每項活動中一樣,當存在與其使用相關的風險時,需要采取具體行動來保護人和環境。不同類型的輻射需要不同的防護措施:一種稱為“非電離輻射”的低能量形式可能比高能“電離輻射”需要更少的防護措施。原子能機構根據其職責制定了與和平利用電離輻射有關的人員和環境保護標準。
輻射類型
非電離輻射

非電離輻射的一些例子是可見光、無線電波和微波(信息圖:Adriana Vargas/IAEA)
非電離輻射是能量較低的輻射,其能量不足以將電子從原子或分子中分離出來,無論是在物質還是生物體中。然而,它的能量可以使這些分子振動,從而產生熱量。例如,這就是微波爐的工作原理。
對于大多數人來說,非電離輻射不會對他們的健康構成風險。但是,經常接觸某些非電離輻射源的工人可能需要采取特殊措施來保護自己免受例如產生的熱量的影響。
非電離輻射的一些其他示例包括無線電波和可見光。可見光是人眼可以感知的一種非電離輻射。無線電波是一種非電離輻射,我們的眼睛和其他感官看不到,但可以通過傳統無線電解碼。
電離輻射

電離輻射的一些例子包括某些類型的癌癥治療,使用 X 射線和核電站中使用的放射性材料發出的輻射(信息圖:Adriana Vargas/IAEA)
電離輻射是一種能量輻射,它可以將電子從原子或分子中分離出來,當與包括活生物體在內的物質相互作用時,會引起原子水平的變化。這種變化通常涉及離子(帶電原子或分子)的產生——因此稱為“電離”輻射。
在高劑量下,電離輻射會損害我們體內的細胞或器官,甚至導致死亡。在正確的用途和劑量以及必要的保護措施下,這種輻射有許多有益的用途,例如在能源生產、工業、研究和醫學診斷和治療各種疾病,如癌癥。雖然對輻射源的使用和輻射防護進行監管是國家責任,但原子能機構通過旨在保護工人和患者以及公眾和環境免受潛在輻射危害的國際安全標準綜合體系向立法者和監管者提供支持。電離輻射的有害影響。

非電離輻射和電離輻射具有不同的波長,這與其能量直接相關。(信息圖:Adriana Vargas/IAEA)。
放射性衰變和由此產生的輻射背后的科學
例如,電離輻射可以源自不穩定(放射性)原子,因為它們在釋放能量的同時轉變為更穩定的狀態。
地球上的大多數原子都是穩定的,這主要歸功于其中心(或原子核)中粒子(中子和質子)的平衡和穩定組成。然而,在某些類型的不穩定原子中,其原子核中質子和中子數量的組成不允許它們將這些粒子保持在一起。這種不穩定的原子被稱為“放射性原子”。當放射性原子衰變時,它們會以電離輻射的形式釋放能量(例如 α 粒子、β 粒子、伽馬射線或中子),在安全地利用和使用時,可以產生各種好處。

放射性原子通過釋放粒子和能量而變得更加穩定的過程稱為“放射性衰變”。(信息圖:Adriana Vargas/IAEA)
最常見的放射性衰變類型有哪些?我們如何保護自己免受由此產生的輻射的有害影響?
根據原子核釋放的粒子或波的類型變得穩定,存在各種導致電離輻射的放射性衰變。最常見的類型是阿爾法粒子、貝塔粒子、伽馬射線和中子。
阿爾法輻射

阿爾法衰變(信息圖:A. Vargas/IAEA)
在 α 輻射中,衰變的原子核會釋放出帶正電的重粒子以變得更加穩定。這些顆粒不能穿透我們的皮膚造成傷害,并且通常可以通過使用一張紙來阻止。
但是,如果通過呼吸、進食或飲水將 α 發射材料帶入體內,它們會直接暴露內部組織,因此可能會損害健康。
Americium-241 是通過 α 粒子衰變的原子的一個例子,它被用于世界各地的煙霧探測器。
貝塔輻射

β衰變(信息圖:A. Vargas/IAEA)
在 β 輻射中,原子核釋放出比 α 粒子更具穿透性的較小粒子(電子),并且可以穿過例如 1-2 厘米深的水,具體取決于它們的能量。一般來說,幾毫米厚的鋁片可以阻止β輻射。
發射β輻射的一些不穩定原子包括氫3(氚)和碳14。氚被用于應急燈中,例如在黑暗中標記出口。這是因為氚的 β 輻射在輻射相互作用時會導致磷光體材料發光,而無需通電。例如,Carbon-14 用于為過去的對象標注日期。
伽馬射線

伽馬射線(信息圖:A. Vargas/IAEA)
伽馬射線具有多種應用,例如癌癥治療,是類似于 X 射線的電磁輻射。有些伽馬射線直接穿過人體而不會造成傷害,而另一些伽馬射線會被人體吸收并可能造成傷害。伽馬射線的強度可以降低到混凝土或鉛厚墻造成的風險較小的水平。這就是為什么癌癥患者醫院放射治療室的墻壁如此厚實的原因。
中子

核反應堆內的核裂變是由中子維持的放射性鏈式反應的一個例子(圖示:A. Vargas/IAEA)
中子是相對質量較大的粒子,是原子核的主要成分之一。它們不帶電,因此不會直接產生電離。但它們與物質原子的相互作用會產生 α 射線、β 射線、γ 射線或 X 射線,然后導致電離。中子具有穿透性,只能被厚厚的混凝土、水或石蠟塊阻止。
中子可以通過多種方式產生,例如在核反應堆中或在由加速器束中的高能粒子引發的核反應中。中子可以代表間接電離輻射的重要來源。


