主题：辐射伤害知多少？（上） -- 沐右
家园 好文章，但是有个地方不严谨 对于大部分可见光甚至更低频的红外、微波辐射波段，由于光子的能量比分子间化学键的能量小，是不可能破坏分子结构的我猜作者说“分子”的时候实际在想的是核酸和蛋白质。没错，可见光的能量对破坏核酸和普通蛋白质的共价键当然是不够的。
但是如果说“分子”和“化学键”，可见光的能量当然是足够破坏某些化学键的，不然光化学反应怎么发生呢？最简单的例子，光合作用（一连串氧还反应）和人眼睛看到光（11-顺式视黄醛变成全反式）都是可见光激发的光化学反应。
至于为什么地球生物可以适应可见光甚至一定强度的紫外光，而不被其所害，这应该更多是地球生命在地球这个特定环境演化和适应的结果，而不是因为可见光能量太低不够打开分子。
另外说到微波如果没有强到产生可感知的热效应就不必担心，我感觉这个话说得太满。人毕竟还是个挺复杂的东西。国家指定手机辐射标准显然不是根据热效应来的。只要说手机辐射那个强度很弱就行了。
文章挺好，现在社会上胡说八道吓唬人的东西太多了，很需要这样的辟谣文章。
家园 核酸和蛋白质的氢键也很脆弱 这些氢键是维系核酸和蛋白质生物功能的必要条件，一旦破坏也是有损伤的。但氢键的键能就可能很低了，到微波甚至以下级别都有。
家园 氢键的能量比较小 在核酸和蛋白质里面，氢键的数量非常多，这些氢键维持整体的形状。
而氢键的能量比较小，一般是0.1个电子伏的量级，正常温度下（0.026eV）的热扰动足以破坏一部分氢键的存在。所以并不是所有氢键都是连着的，而是整个体系里面，氢键不停的断裂又不停地连接，平均起来绝大多数氢键都是连着的，维持整个体系的形态基本不变。
所以不用担心某一个氢键会因为辐射什么的出问题。但是温度升高的话，就会把蛋白质给弄坏了。
- 复 氢键的能量比较小
家园 氢键本来就不是稳定的键，跟共价键什么的不能比 键这个词有点误导。
氢键本来就是不停地断了又连连了又断的。
- 复 氢键的能量比较小
家园 辐射会导致大量氢键同时断裂 由于大多数辐射的能级比氢键高很多，一个光子在路径上产生的电磁效应足以破坏大量的氢键，从而破坏大分子的几何结构。人的皮肤有很多色素隔绝太阳光中的大部分，其目的就是防止辐射进入体内大量破坏大分子结构。但太阳光中不占主导的微波等辐射，皮肤并不能吸收，其穿透效应比较好，就可能在体内形成破坏。
家园 说到底还是看强度啊 微波炉可以杀死小狗，但手机的辐射功率跟微波炉能比吗？
话说收音机用了那么多年了，咋没人担心收音机致癌呢？我觉得还是跟不了解有关。收音机原理简单，可以自己组装，手机则不行了。人对于不了解的事物总是本能的有恐惧和怀疑心理的。
家园 赞！ 送花赞扬。注：送花、宝推可能得宝 关闭
送花成功，可取消。有效送花赞扬。
参数变化，作者，声望:1；铢钱:0。你，乐善:1；铢钱:-1。本帖花:1
家园 这个不是很确定 阳光里面的波长比可见光长的部分穿透深度有多少，对人体伤害有多少，我觉得不是太好去查这个数据。但是，长期进化的结果来说，人体对这部分伤害（如果有的话）是有准备的。
另外，氢键的能量是相对比较小，0.1eV对应的是10微米的辐射，有可能影响氢键的光子对应波长要在10微米以下，这一段是红外光的部分，主要表现为热效应。这个也是人感觉比较灵敏的范围，是否靠近火炉，不用眼睛看就能判断的。
而比10微米波长长的多的辐射，才是我们一般担心的电器、手机、无线网等的“电磁辐射”。这些部分除非强度非常高，否则是不会对氢键的存在产生影响的。
家园 你说的没错 说“破坏”分子结构的时候，其实是想说破坏那些正常生理活动中不应该被破坏的分子，从而导致生物体内的分子变性、失活。这里没有考虑正常生理功能里面利用光的一些化学反映。
不是太严谨。
微波和热效应的说法，一个是从物理上来说，对于水等极性分子在微博下热效应是一个主要的效果。另外一个，也是提供一个能让大家理解并判别的标准，以免对手机、无线网的辐射产生不必要的担心。目前关于使用手机对人体影响的研究结果里面，并不支持手机对人体有害的结论，但是结果还不能严格从医学追踪实验的角度来排除。我理解的微波对人体的害处基本上是热效应，或许有其他我不清楚的作用机理也是有可能的。
家园 从大亚湾核事件说起 2010年10月23日，广东大亚湾核电站发生了“一级核电站运行事件”，发现核反应堆的余热排出系统（又称为辅助冷却系统）管道发生泄漏，但四天之后才通报外界，引起了一定的质疑 [1] 。 那么，这次事件有多严重呢？核事故有多可怕呢？
在《辐射伤害知多少？（上）》里面，我们简单地介绍了核辐射的种类、对人体造成伤害的原理，并通过数据的对照，说明了大家对天然辐射（自然辐射）、乘飞机出行中多受到的宇宙辐射、正常工作的核电站辐射并不用太过担心。每年我们受到的天然辐射就达到了2.4mSv，随着地理位置的不同，地表氡含量的不同， 这个数字一般可能在1-10mSv甚至更大的范围内变化 [2] 。 与此相比，正常工作的核电站并不会给我们带来辐射量上的显著变化。
不过呢，俗话说的好，“马有失蹄”，即使技术再先进，管理再严格，包括核燃料处理、核电站、核废料掩埋、工业和医学核应用等和放射性材料有关的人工的核设施也会因为某些技术故障或者人的疏忽而发生意外，而这些意外往往会引起公众的恐慌[1,3]。在这些设施里面，核电站因为在设计上就是为了可控地从驱动原子弹爆炸的核裂变反应里面获取能量，而且历史上曾经发生过切尔诺贝利事故这样极其严重后果的核泄漏，更是部分人心目中的“不定时炸弹”。实际上，核电站并不能像原子弹那样爆炸，并且发生严重的核事故的几率极低（拓展阅读：小蓟夏静好的《核电站安全吗？》）。比较起来，核电站比其他的能源来源都要安全[4]。
说它安全，不是说核电站不会发生事故，而是说从设计、建造到日常运营都有严格的安全设定，而且对于可能发生的各种事故都是有所预计有所准备的。就像地震的分级一样，核事故也有表明严重程度的分级。下面的表格是我翻译的《国际核事故分级表》[4]，希望能对大家理解核电站的安全性有所帮助。表中列出了 1-7级事故的分级标准，每高一级事故的程度大约严重十倍。所有程度非常轻没有任何危险的事件都被包括在0级里面，1级是“异常情况”，这次大亚湾核电站发生的是一级事件，反应堆辅助冷却系统的管道出现三条微细裂纹[1]，发生的是一级核电站运行事件，在分级表上被认为是对周围的居民和环境没有影响，泄漏发生在安全防护系统之内。按照《国际核事故分类表》，1-3级的严重程度并不够“事故”的标准，被归类为“事件”，而4-7级才真正被称为“事故”（切尔诺贝利事故就是7级事故）。再者，按照新闻里面的说法，这次事故导致每名工作人员吸收的辐射不多于2mSv（1Sv=1焦耳每千克）[1]。这个数字远低于国际标准里面核电站工作人员每年最大允许的辐射剂量（50mSv，国家标准也是这个数字），也远低于核电厂标准里面每年20mSv的年最大辐射剂量，可以认为对身体并没有危害，属于一级事件里面的“安全部件有微小问题”，并不严重。事发之后广东省在核电站周围的辐射监控点以及香港对空气中辐射的监测也都没有发现任何异常。从表里面也可以看出，0~1级事件对核电站周围的居民和环境没有任何危害，而考虑到向公众通报则有可能引起不必要的恐慌，按照国际惯例是不需要通报的。日本于2000年6月颁布了《核灾害事件应急特别法》(日文为“原子力灾害对策特别措置法”，简称“原灾法”)，规定，发生国际核事件分级表(INES)2级或2级以上的事故，都必须及时在互联网上用日文和英文公布，而一级事件是不包括在内的。
外链图片需谨慎，可能会被源头改[注释]：表里的标准是并列的，有一条符合某一级的标准即为那一级的事件。比如说，1979年3月28日，美国宾夕法尼亚州的三里岛核电站发生了放射性物质外逸的重大事故（5级），由于一系列的故障和管理、操作的失误，反应堆堆芯冷却系统被错误地关闭，导致了堆芯融化。由于反应堆的几道屏障工作完好，没有任何伤亡，在事故现场仅有3人受到了略高于半年容许剂量的辐射。虽说周围有约 20万居民撤出这一地区并且引发了全美各地的恐慌，但是对核电厂附近的民众实际上增加的辐射剂量相当小，它符合5级事故的“反应堆堆芯严重受损”的标准，主要的损失是经济上的。参见这里和这里。
细心的朋友们可能注意到，新闻里面提到这次泄漏的辐射相当于20次x光的剂量，根据新闻里面给的数字[1]，算出的一次x光检查对应的辐射是0.1mSv，而在《辐射伤害知多少？（上）》里面我们提到的一次医用x光检查的平均辐射是1.2mSv。这两个数字并不矛盾。实际上，随部位的不同，医用x光检查的辐射剂量是不同的，根据新加坡善达社区医疗（SATA Common Health）的数字，一次医用x光检查的辐射从最低的小于0.01mSv（四肢肢体及关节）到最高的3mSv不等（钡餐）[5]。数字之间并无矛盾。
对于机场、地铁站的行李检查用的x光安检仪来说，首先，辐射只作用在行李上，对人体是没有辐射的，而且x光也不能留在行李上等待人的吸收。再说，安检仪用的辐射剂量一般要比医疗用的剂量要小，即使泄漏出一点也对人体无害。科学家们有时候会比一般公众更关心安检仪的辐射问题：在干细胞研究领域里，有时候需要在不同国家之间转运干细胞样品，而样品要放在手提行李里面接受x光机的检查，那样品会不会坏掉啊？经过科学家统计研究，每次行李行李安检过程中，受到的辐射是约0.0015mSv，对样品没有危害[6]。根据这个数字，我们可以相信，即使把乘客像《幸福终点站》里面的维克多那样塞进x光行李安检仪里检查，对于人体也是完全无害的，甚至说天天从行李安检仪里面过，一年增加的辐射量也不到0.6mSv，跟天然辐射的数字比较起来也是不值得担心的。
随着经济生活的进步，人类对能源的需求越来越高。作为当前能量主要来源的煤炭、石油和天然气储量有限，总有耗尽的一天；水电清洁干净，但是总量实在有限；而我们寄予厚望的太阳能、风电目前成本还相对过高，还不能大规模地应用。核能作为清洁、干净、环保、安全的能源方式，是目前人类解决能源问题的必然选择，世界上很多国家和地区都有不少正在建设或者计划建设的核电站[7]。只要核电站的选址、建造、运营满足一定的标准[8]，对于正常建造的核电站，完全没有必要恐慌。实际上，很多国家的民众都对核电站有所担心甚至谈“核”色变，比如说美国医院里面的“核磁共振成像”就被称为“磁共振成像”，避开“核” 这个恐怖的字眼。实际上多了解一些关于核电站各个方面的知识，就能够很大程度上缓解这种因为不了解而产生的恐惧情绪。
参考：
1.文汇报，《大亚湾再漏核电 工人如照20次X光》，http://trans.wenweipo.com/gb/paper.wenweipo.com/2010/11/16/HK1011160013.htm
2. 联合国原子辐射效应科学委员会，Report of the United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation to the General Assembly，
http://www.unscear.org/unscear/en/publications/2000_1.html
3. 南方都市报，《谣传钴60爆炸 杞县群众忙逃离》，http://gcontent.oeeee.com/6/9a/69a5b5995110b36a/Blog/a3a/4acd62.html
4. 世界核能协会， Safty of Nuclear Power Reactors, http://www.world-nuclear.org/info/inf06.html
5. 新加坡善达社区医院（SATA Common Health）, Safty Radiation Exposure in X-ray Examinations, http://www.sata.com.sg/upload_doc/Safety%20Precaution.pdf
6. Andreas L. Petzer et al., Breaking the rules? X-ray examination of hematopoietic stem cell grafts at international airports, Blood 99, (4632), http://bloodjournal.hematologylibrary.org/cgi/reprint/99/12/4632.pdf
7. 世界核能协会，Worldwide reactors under construction, http://world-nuclear.org/NuclearDatabase/rdresults.aspx?id=27569&ExampleId=62
8. 国家环境保护局，《中华人民共和国国家标准-核电厂环境辐射防护规定》， http://www.zjepb.gov.cn/UPLOAD/EPStandard/z276.pdf
《辐射伤害知多少？（上）》那篇文章之后，有很多朋友们参与讨论，提到了大亚湾核电站的事情，所以才写了这篇文章，在这里多谢在群博上参与讨论的朋友们。
------西西河链接----------
本帖一共被 3 帖 引用 (帖内工具实现)家园 我今天才意识核电站的一个安全问题 我以前总觉得：一些人谈到核电站危险以为是会像原子弹那样爆炸~我知道那是不可能的~觉得他们是不懂得核电站原理产生的杞人忧天的担心~核电站是非常安全的
但今天，因为日本的核电站地震事故，我搜了下此前的几次核事故，我才理解，就算不是增值裂变反应~仅仅是由于事故导致反应堆不发电，持续的链式反应不停止，放出的热去加热冷却剂引起的压力增加导致的爆炸也很危险啊--毕竟发电功率是很大的，不发电不减功率，那些能量都传递给冷却剂了，要是冷却剂不能正常循环把能量带走，那么这引起的爆炸就算不比核爆炸，也足够造成反应堆外壳水泥罩子的损坏吧？如果泄放蒸汽，那放射性物质还是可能进入大气环境
就算是用两回路隔绝放射物质，就算使用屏蔽金属密封核燃料做成燃料棒，只要反应堆的减速剂故障不能正常减速或者核燃料棒升降机构出问题，再加上冷却剂循环机构问题，核泄漏甚至是高压爆炸都是可能的。
日本这次事故应该可能是地震导致两个部分同时出问题了吧
家园 是冷却系统出了问题 这个新闻可能能够提供一些理解(地址）
根据核电站安全操作规程，紧急情况下，核反应堆能自动停止运行。不过，在反应堆停止工作后，相关的冷却工作不能同时停止，而是要继续进行，直到反应堆燃料“降温至正常水平为止”。据介绍，普通反应堆中的核燃料棒主要通过循环水冷却法来为其降温。分析人士指出，一旦核反应堆内的冷却系统完全失灵，最严重的后果就是这座核反应堆中的放射性燃料仓因温度过高将冷却水蒸发干净，结果造成燃料棒因暴露在空气中继续升温而融化，最终发生灾难性的核泄露事故。本次特大地震发生后，日本境内共有10座核电站紧急关闭停产。除了福岛核电站外，其他电站尚未发现类似的险情。
资料显示，在福岛反应堆内设有六座装机容量为460兆瓦的核反应堆。本次大地震发生后，核电站正常供电系统和备用电源全部无法工作，向反应堆输送冷却液的系统随之停工。尽管核电站在地震后自动关闭，但反应堆内的温度依然很高，仍需冷却水来帮助其降温。目前，福岛核电站工作人员正在通过备用通过蓄电池驱动的应急冷却系统为反应堆降温，但效果暂时不容乐观。日本军队派出的防化部队已经赶往现场待命。美军也派出军用运输机，为福岛核电站反应堆送去了专用的冷却降温液。核电站停止工作之后，需要继续将核燃料冷却。福岛核电站的冷却系统出了问题，所以用于冷却的水气化，温度逐渐升高（仍有核裂变或者核衰变反应放出能量），不把温度降下来，就会出大问题。所以现在不考虑冷却剂是否和原来正常运行的时候一样了，不过美军不帮忙的话，不知道搞不搞的定。
貌似外封闭系统没有严重问题。
