核辐射的原理和危害

2016/8/11 11:08:24

我们知道，物质都是由原子构成的，而原子又是由带正电的质子，带负电的电子和不带电的中子构成的。物质的种类之所以不同，就在于原子内的质子数不同。化学家们将物质按照质子数的顺序将物质进行排序，于是得到了化学元素周期表。科学家们发现，当原子内的质子数达到84以上时，原子就会具有放射性。比如常用的核材料，铀的质子数为92，钚的质子数为94，都具有很强的放射性。这些物质之所以具有放射性，是因为当原子内的质子数太多时，结构非常不稳定，会自我解体，解体后的物质重量之和要小余原本的质量，根据爱因斯坦的方程E=MC平方，消失的那一部分重量转化为能量以辐射的形式释放出来，而这个能量是非常巨大的，这就是核弹的基本原理。物质自我解体的速度快慢不同，物质解体一半所需要的时间称为半衰期，铀-235的半衰期是7亿年，就是说经过7亿年的时间，他的放射性降低为目前的一半。因此，放射性物质的危害时间是持续非常漫长的，要知道地球上第一个生物出现距离现在也只有10亿年，恐龙时代距离现在0.65亿年，中华文明只有五千年。
　　在核电站中使用的核材料，铀的浓度是比较高的，随着不断的使用浓度不断降低。降低到一定程度之后，发电的效率不高，就成为了核废料，但核废料仍然具有很强的放射性。把这些核废料集中起来再进行浓缩处理，提升铀的浓度再次使用，这就是核废料处理。但是这样也只能处理小部分的铀，大部分的铀仍然无法有效浓缩，只能进行封存处理。问题是，被封存的铀具有很高的能量，不断的辐射放热，会导致温度逐渐升高，而具有爆炸的可能性。另外，与核废料接触的地下水，灰尘等，都因沾染核材料而具备了放射性，因其容易四处流动而很难消除。因此，核废料处理是个极难处理的问题，目前世界各国都不能解决这个难题，所以欧美各国都逐渐放弃发展核电站了。
　　在过去的几十年里，世界上发生了至少十几起核电站的安全事故，有的是核反应堆爆炸，有的是存放核废料的仓库发生爆炸，有的是沾染核材料的地下水或粉尘泄露，有的是地震等引起的核泄漏。众所周知的两起事故，一是俄罗斯的切尔诺贝利核电站由于操作不规范导致爆炸，直接导致8000人死于核辐射，直接导致20万平方公里的土地无法居住，间接影响到的面积更大，现在三十多年过去了，爆炸附近区域仍然是无人区。顺便提一下，江苏省的面积是10万平方公里。日本的 福岛核电站因为地震导致核泄漏，导致当地居民全面撤离，地下水以及附近海域的海产品都受到核污染，核电站直接废弃，所产生的严重影响已经被央视反复的报道了，大家可以去查看一下。
　　核辐射是如何影响生物的呢？我们知道人体是由细胞构成的，而细胞不断的自我复制，新陈代谢。细胞复制的关键物质就是遗传基因DNA，DNA类似于一个很长的基因链。人类的性格和身体健康等都取决于细胞的自我复制。由于核辐射产生的射线威力很强，相当于很多子弹射向人体细胞，这些子弹足以破坏基因链，如果基因链被破坏，那么细胞的自我复制就产生了错误。由于基因链被破坏具有随机性，所以这些错误也是千奇百怪，基因损伤导致的病变也是不可预知的，绝大多数都是非常吓人的，且不可修复。另外，核辐射也能破坏机体的蛋白质结构，导致皮肤癌等各种癌症。如果核辐射产生的粉尘弥漫到空气中，可想而知，这是无法消除的，且会伤害区域内的所有生命，任何人都不能幸免。
　　核放射，由于危害严重，持续时间极其漫长，少则几万年，长则几亿年，危害范围又广，区域内任何人都不可幸免，因此核安全是一个令世界各国头疼的问题。如果把各个地方的核废料集中到某地处理，这个潜在的危害，可以说是非常非常非常的巨大。