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氚是什么?核污水中的放射性元素对生物的危害可能远超你的想象

这几天,#福岛第一核电站核污染水排放入海#刷屏,日本这一举动引发了全网愤怒!

核污水中含有大量的放射性元素成分,其实氚的含量最高,其次已知对生物可能造成危害的 几种放射性元素有钴-60,碳-14和锶-90。这些放射性元素对生物有什么样的危害呢?

01

氚在自然界中的数量稀少,分布广泛,它与氢元素的其他成员一道遍布地球的每个角落。

氚是核武器库中的珍宝,核武器氢弹中主要就是利用重氢(氘)、超重氢(氚)等轻原子核的热核聚变反应原理制成。

氚不仅是核武器库中的珍宝,在人们的日常生活中发挥着作用,其中“氚灯”还被广泛地应用于飞机太平门,汽车仪表等场合。

而说到氚的危害,低浓度的氚,对人体的影响由于氚的β衰变只会放出高速移动的电子,不会穿透人体,目前尚未有准确的定论。

但如果大量吸入氚,超过标准浓度的放射性元素,就会大大增加破坏生物大分子如DNA的稳定结构的能力,增加变异的风险,从而严重危害吸入生物的健康。

变异蛇

02钴-60

钴-60是金属元素钴的放射性同位素之一。

钴-60,它的半衰期是5.2714年,这意味着,1公斤钴-60,在5年零100天之后,就只剩下500克钴60了,另外500克已经衰变成别的物质。

意思就是如果把1公斤钴-60放在你体内,每秒将有3×10^16个钴原子发生β和γ衰变,你将遭受大量高能电子的轰击,以及强烈的γ射线照射,辐射的总功率13.654KW(大概微波炉工作时辐射的20倍)。

绿巨人浩克就是因为吸收了大量伽玛射线才出现的。

钴-60是强伽马源,可用来治疗癌症,一般在工业上普遍用作检测厚钢里的裂纹、气孔等。

但钴-60正因为具有极强的辐射性,它能导致人体脱发,会严重损害人体血液内的细胞组织,造成白血球减少,引起血液系统疾病,如再生性障碍贫血症,严重的会使人患上白血病(血癌),甚至死亡。

1992年11月19日,山西省一位农民张某在忻州地区环境检测站宿舍工地干活,捡到一个废弃的钴-60,几小时后,便出现了恶心、呕吐等症状。

十几天后,他便不明不白地死去。没过几天,在他生病期间照顾他的父亲和弟弟也得了同样的“病”而相继去世,妻子也病得不轻。后来经过医务工作者的调查,才发现那是废弃的钴-60其放射性强度高达10*3.7x1010贝克!

03碳-14

碳-14诞生于大气高空层,是由宇宙射线中子和大气氮核作用生成的。

碳十四参与自然界的碳循环,所以其实我们体内都有碳-14。

这里顺便科普一下人体内的放射性同位素相关知识。

人体内含有1~1.25公斤钙元素,而这些钙元素,是由6种同位素组成的,其中3种稳定同位素钙-42、钙-43、钙-44总含量只有2.868%,另3种放射性同位素钙-40、钙-46和钙-48含量达到97.132%。

也就是说,构成我们骨头的钙,几乎都是放射性同位素。

除了钙以外,人体内常见的放射性同位素还有:铁-54(占铁总量的5.8%)、锌-64和锌-70(二者合计约占锌总量一半)、钾-40(0.015%),碳-14则少到可以忽略不计。

碳-14经常被考古学家用来测定埋藏物年代,医院里面针对幽门螺旋杆菌的基本检查方法,也有碳-14呼气试验。

但碳-14的半衰期为5370年,会融入所有生物物质,碳-14在鱼体的生理浓度大概是氚的5万倍。

而碳-14作为“人类集体辐射剂量的主要贡献者”,过量的碳-14可以对人体内部化学环境造成严重伤害,它会打断人体组织的各种原子和分子间的化学键,破坏掉人体的DNA,从而诱使发生癌变。

04锶-90

锶-90比较特别,它并不是大自然的产物,它的出现是人类活动的结果。

核裂变是产生锶-90的最主要根源。日本福岛第一核电站发生核泄漏事故后,福岛和宫城两县以外的10个地区的大气中检测出了放射性物质锶-90。

而锶-90的半衰期长约30年,在正常使用或操作的条件下不存在环境影响或环境影响很小。控制剂量的锶-90可用于血管瘤的治疗及其它血管瘤疾病,而且还能治疗疤痕。

但锶-90容易积存在人体骨骼中,过量的锶-90对人体健康危害极大,增加罹患骨癌或白血病的风险。

所以正是因为核污水有这么多有危害性的放射性元素,全球都在反对日本将核污水排入海,里面的放射性金属元素进入大海和氚进入大海是完全不同的概念,是切切实实会对人造成伤害的。

核污染影响不是像炸弹这样瞬时释放能量造成破坏,它是对包括人类在内很多生物体的生物结构产生长期影响。

至于这个影响到底有多大,人类现有确切记录的调查和相关研究数据还是太少了。

而且这些都是长期的直接或间接影响的,没有人可以给出一个准确判断。

但是可以这么说,这可能会是一个不可预计的“潘多拉魔盒”。

希望能在全球的共同努力下,寻找出最合适的解决办法。

华东师大一附中化学返回搜狐,查看更多

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