丁香医生 2016-11-29 12:17:02
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医生，据说拍一次 X 光牙片辐射量，等同于在切尔诺贝利核电站待一小时？
医生，听说做一次全身 CT 辐射量，相当于在地球上辐射最强的地方待上几小时？
我们做医生的经常被接受检查的患者提问，这样的辐射是不是很强，那样的辐射有没有危险……
是的，是挺强，但是，比不过一个地方，因为：
世界上辐射最强的地方，是吸烟者的肺！
为什么？
今天丁香医生向大家推荐一个非常有趣的视频，能解释这件事。
这个叫 Veritasium 的视频频道，是一档英文的科教视频频道，在 YouTube 上非常红火。创办人 Derek Muller 是一个物理学家，让我们跟着他，一起探寻全球辐射量最高的地方吧！
测量辐射的工具和单位
辐射分为电离辐射（如 X 光）和非电离辐射（如手机、微波炉），这里测量的是电离辐射。
盖革计数器是用于测量电离辐射的经典工具，它的测量单位是西弗（Sieverts）。
医生需要关心的是，如果有人一次性受到的辐射超过 2 西弗，就可能立马归天了……
盖革计数器能有效识别电离辐射
并不会在手机、微波炉旁边报警
为了帮助大家更容易理解，我们用单位面积内的香蕉数量表达辐射强度。
之所以选香蕉，是因为香蕉富含钾元素，天然钾当中约有 0.0117% 的放射性钾——钾 40，而钾 40 的半衰期长达 12 亿 5 千万年（地球寿命为 45 亿年）。
每吃一根香蕉，就受到约 0.1 微西弗的辐射，这是 1 西弗的千万分之一。也就是说，想要一次达到两西弗的致命强度的辐射，你只要一次性吃下去两千万只香蕉（并且不撑死 ??）就能达到了。
吃 1 根香蕉的等效剂量为 0.0778 微西弗
我们就约等于 0.1 微西弗吧
那么，我们说的高辐射地区，辐射量到底有多高呢？
只要你在地球上，就避不开辐射
因为水、土壤、岩石、空气，甚至是大气以外都有电离辐射，因此可以说，我们是无法避开电离辐射的。
这个辐射强度跟世界平均水平相近
要谈到世界上辐射之「最」，除了单位以外，当然还要考虑参照。
在一般日常生活里，我们可以把这种无法避免的辐射量，看做是一个参考的背景数据（也叫本底数据）。全世界的天然辐射本底水平为 0.1～0.2 微西弗 / 小时，可以大概地看成——2 只香蕉。
▲ 一小时辐射本底数据：两只香蕉
以这个本底作为参照，我们来看看大家认为的高辐射地区，到底是怎么样的。
日本广岛
世界上第一颗原子弹在这个圆顶上空约 600 米的地方爆炸，并直接炸毁了整个城市。
广岛这个纪念性的圆顶
现在已成旅游景点
70 年后的今天，这里的辐射强度为每小时 0.3 微西弗，换算为香蕉的话，大概是——3 只。
▲ 广岛：3 只香蕉
捷克，世界上第一个铀矿
捷克有全世界首个发现铀元素（一种放射性元素）的矿井。玛丽 ? 居里夫人研究所用的素材，也是来自于这里。
深入底下的铀矿内
仍有一些残存铀元素
现在，这个铀矿已经开采尽殆，仅有一些微量的铀成分，能在紫外光照射下发出荧荧的光。
尽管如此，铀矿的辐射水平，仍然只有一般本底水平的 10 倍左右，换算为香蕉的话，大概是——17 只。
▲ 废弃的铀矿：17 只香蕉
居里夫人实验室
可能我们从小就认识居里夫人和她的伟大的实验了，但是，她的办公室你见过吗？
居里夫人的办公设备相当朴素
居里夫人的实验室里，还有部分地方辐射剂量很高，比如……门把手和椅背。这些地方我们还是可以检测到 α 粒子。我们可以想象一个场景，在她完成实验后，可能会过来打开门，然后拉开椅子坐下，这些地方，现在都被记录下来了。
这些地方的辐射量，是本底水平的大概十倍左右，换算为香蕉的话，大概是——15 只。
▲ 在实验室停留一小时：15 只香蕉
美国，核爆炸试验场
美国新墨西哥州的 Trinity 炸弹试验场，这是世界上首个原子弹爆炸试验场。
当时整片地区都被原子弹释放的巨大能量所移平，而温度之高，甚至将地上的沙子都热熔成绿色的玻璃样的小石子。
这些特殊的石子全世界只有这个地方会出现，因此，这些特殊的矿石，甚至用了这个地方 Trinitite 来命名。
这些见证核爆试验的小石头，辐射强度大概是——21 只香蕉。
接触核爆中的热熔小矿石一小时：21 只香蕉
飞行中的飞机
到前一个测量地点为止，我们测的地方多多少少都和实验有关系。
但有一个地方大家都没有想到，即飞行中的飞机，这个地方的辐射强度也是非常高的。
原来，当飞机上升得越高，保护我们的空气层就越稀薄，因此，我们在飞机中接受到的辐射剂量就越高。
在飞机中，到 33 000 英尺的时候，辐射的强度大概是 2 微西弗 / 小时。当高度更高，更接近地球两极的时候，这种辐射的强度就更高了，最高可以达到 3 微西弗 / 小时。
每一小时的飞行：30 只香蕉
切尔诺贝利核电站
切尔诺贝核电站在 1986 年 4 月 26 日爆炸。当时反应堆内部，产生了极高的热量，将核电厂的整片屋顶轰飞，放射性同位素随粉尘进入空气，吹向了整个欧洲。
切尔诺贝利核电工厂厂房
在事故发生的数年内，这片土地上多达数米的表层泥土被铲走，运到更偏远的地方深埋。所以，即使到这里测量辐射数据，一时半会也没有太大的危险。
即便如此，在这里停留一小时，也有 5 微西弗的辐射量，跟接受一次牙科 X 光检查所受到的辐射量是一样的，大约可以看成——50 只香蕉。
在切尔诺贝利附近待一小时：50 只香蕉
日本福岛隔离区
2011 年 3 月 11 日，在日本宫城县以东的外海，发生了强度达 9.0 级的地震，同时引起了强烈的海啸。福岛第一核电站，发生了一系列的设备损毁、堆芯熔毁、辐射释放等事件。
该系列事件被人们认为是自 1986 年切尔诺贝利核事故后最严重的辐射事件。
为了避免辐射造成居民的健康受损，日本内阁在事故发生后的第二天发布紧急避难指示，要求福岛核电站周边 10 公里内的居民立刻疏散。
居民离开后的福岛一片狼藉和寂静
这次事故和切尔诺贝利核电厂相比还是要轻一些的，有传这次事故的辐射量仅为切尔诺贝利事故的 10%。处理辐射问题的手段一样，他们清除辐射的主要方法，是需要把浅层泥土收集并且埋藏起来。
黑色的塑料袋中是浅层的泥土
但因为时间短，衰变少，因此，辐射量依然在 5～10 微西弗 / 小时左右，那么在福岛待一小时的辐射量，大约是——100 只香蕉 。
福岛的一小时：100 只香蕉左右
普里皮亚特医院的地下室
最后一站，我们来到普利皮亚特医院，这个医院如今已经被废弃，蔓蔓枝枝的野生灌木已经把进入医院的路封上。
这个医院最后一次提供服务距离现在已经足足 30 年了，而上次他们接待的病人，全都是切尔诺贝利核事故中扑灭火灾的消防员。
在这个医院的地下室，藏着消防员们当时脱下的救火服，因为这些防火服统统被严重污染，于是它们便被深藏在这个废弃的医院中了。
医院的地下室堆满弃置的消防装置
就在门外，已经能记录到 500 微西弗 / 小时的辐射强度了，进了门，这个数据飙升到 1 500 微西弗，如果换算成香蕉的话……对不起，数不过来了 ??。
对不起，香蕉太多，数不过来……
对的，这是地球上辐射最强的地方之一，在这个地方待上一小时，就会接受到 2 000 微西弗的辐射量，对比起自然本底辐射量，这可是能抵上一整年！
但是，这还不是辐射量最高的地方！让我们前往终极目标！
最后一站……
一次 CT 扫描会接受 7 000 微西弗的辐射强度；而据估计，福岛周围居民一生会受到 10 000 微西弗的辐射；如果从事辐射相关工作的工人，平均每年会受到 50 000 微西弗的辐射；当然，因为外太空的辐射毫无阻挡，因此在空间站执勤的宇航员，半年内会接受到 80 000 微西弗的辐射。
但是，受到电离辐射最多的，还不是他们……
而是……烟民！
因为香烟内具有放射性的钋和铅，因此，每一位烟民的肺部平均每年会受到 160 000 微西弗的辐射！
烟民的肺吗每年接受的辐射量
是最大的那个框！
如果还是用香蕉来做比较，上图里面最小的框框是我们平均每人受到辐射本底数据，那烟民每年自内而外受到的辐射量就是最外的那个框框哦。
好了，下次如果有病人问起你，做放射性检查的危害的时候，请你告诉他们的同时，也告诉他们这件事：
吸烟者的肺受到的辐射如此之大！真的担心辐射，请先戒烟吧。
关于辐射，最常见的 2 个问题
1. 微波炉、手机、电脑，这类日常用品有辐射吗？
答案是，有，但属于安全的辐射，不用担心。
以微波炉为例，它利用的是电磁波的热效应，也是一种辐射，但属于没有危害的「非电离辐射」。
如果你离得不是太近，也没把自己塞进微波炉里，就不会造成损伤啦。
至于手机和电脑，与其担心辐射，不如担心会不会自爆吧……
2. 到底什么辐射才对人有害？
答案就在前面的文章里，就是那些「电离辐射」，只有电离辐射才是需要担心的。
在生活中，我们一般没机会接触到大量的电离辐射，只有少数情况，比如，X 线相关的医学检查。
不过，常规检查的辐射量都是严格限制的，通常达不到明显损害健康的程度，所以，该做的检查还是得做。毕竟，比起没查出疾病的风险，检查的那点损伤显得微不足道啦。
最后，还是要提到那个最常见的电离辐射典型代表——烟。
真心害怕辐射，就从戒烟开始吧！
责任编辑：猫羯座、BruceLi
图片来源：The Most Radioactive Places on Earth, Veritasium, YouTube.
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doctor@dxy.com
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本帖最后由 414120073 于 2017-12-30 19:35 编辑 ]
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