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什么是辐射?从日本核废水排海说起

添加时间:2024-03-02

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近来,日本拟将核废水排入海洋引发了广泛关注。一些观点认为,此举可能影响太平洋地区数百万人的生活和生计,日本国内和周边邻国均发生了不同程度的抗议活动。

日本排放核污水对海洋_日本核污水排放后海水辐射值_日本核污水辐射量

图源:新华社

日本的核废水源于2011年福岛核电站泄露,而核电站是核技术的主要应用成果之一。

作为二十世纪人类最伟大的科技成就之一,核科学技术在国家安全、创新前沿、百姓平安、清洁能源、绿水青山乃至整个国民经济建设中发挥着重要作用。

然而,原子弹、氢弹等毁灭性武器的强大威力及其爆炸后带来的可怕结果——寸草不生的环境和对生物体造成不可逆的伤害——仍难免令人不寒而栗、谈“核”色变。其中,核辐射被谈论最多。今天,我们就来谈谈辐射、核辐射以及X射线辐射。

一、什么是辐射

辐射,是指通过波或粒子的形式从一个地方移动到另一个地方的能量。日常生活、宇宙之内,人类与各种各样的辐射并存:太阳、微波炉,从牙膏到手表表盘乃至黄油。这些辐射中,大部分不会对人类健康造成影响,并因得到可控可靠的利用而造福了人类。

但有些辐射会给我们带来风险。一般来说,辐射风险的高低与接收辐射的剂量成正相关。对于不同辐射类型,需要采取的保护措施也不同。

通常,辐射分为电离辐射和非电离辐射。

非电离辐射:能量较低的辐射,无论是在物质还是生物体中,其能量都不足以从原子或分子中分离出电子。不过,这种能量可以使分子振动,从而产生热量。利用这一原理,人类发明了微波炉。常见的非电离辐射主要来自无线电波和可见光。

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信息图: A./原子能机构

电离辐射:一种能量很大的辐射,它可以从原子或分子中分离出电子,在与包括生物体在内的物质发生作用时,引起原子层面的变化。生物体遭遇高剂量辐射时,体内细胞或器官会被损害甚至直接导致死亡。电离辐射通常来源于不稳定的放射性原子。

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信息图: A./原子能机构

在地球上,除却大多数稳定的原子,还有一些不定的原子。其原子核中质子和中子的数量构成使其无法将这些粒子团聚在一起,处于一种“想打喷嚏”的状态。这种不稳定的原子被称为 “放射性原子”。当放射性原子衰变时,它们以电离辐射的形式释放能量,例如α粒子、β粒子、γ射线或中子。不同形式所释放的能量也不一样。

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二、核废水的辐射分析

核废水中的辐射主要来自放射性元素,包括放射性同位素和放射性同位素的衰变产物。

辐射危害主要分为辐射污染和生物效应,主要风险在于其危害的持续性、累积性和不可逆转性。

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三、X射线属于什么辐射

X射线属于电离辐射。因此,无论是医用X设备还是工业用的X-Ray设备或CT设备,往往都有厚重的铅房来屏蔽或吸收X射线。但X射线辐射并不等同于核废水的辐射。

与核废水的辐射源放射性元素不同的是,X射线是一种可控的辐射源。它由X射线管发射,而射线管经由电源和高压发生器控制。不通电、没有高压作用产生电子,就不会产生辐射。如果说核能与核动力是核技术应用的“重工业”,那么,诸如X射线检测的辐照技术则是“轻工业”,具有更好的操控性。

就X射线装置自身而言,通常设备会配备传感器,用于感应设备活动门或防护大门是否关闭。在确保活动门关闭的情况下,射线管才能发射X射线。在机身,还有一个必不可少的按钮:“急停”。按下后设备会即刻断电,停止射线产生和辐射发生。

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此外,通过合理控制操作设备时间、佩戴辐射计监测辐射水平、改良设备设计、定期检修射线源等方法,也能帮助有效防范X射线产生危害。

在各个国家和地区,都有颁行X射线辐射防护标准,相关企业必须依法合规生产、销售。在中国,《X射线装置辐射安全标准》规定了X射线辐射防护的基本要求、安全距离、防护屏蔽等内容。严格执行辐射标准管控的企业,可取得《辐射安全许可证》。

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在国际上,面向放射性工作人员的辐射泄露( )必须控制在20mSv/a(20毫西伏/年)以下,面向一般公众人员则要求控制在1mSv/a(1毫西伏/年)以下。中国在《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》-2002这一标准文件中采纳了这两个限值规定。

检索中国生态环境部可以发现,到目前为止,还没有一例关于X射线辐射事故的通报。工业X射线应用和管理的安全性已经达到了较高水平。

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四、我们如何为辐射事故预防做准备

针对客户和公众关心的辐射问题,俐玛精测也做了充足准备来预防事故的发生。

1、铅房防护

公司生产、销售和使用的X射线设备均为自屏蔽装置,自带与设备相适应的射线屏蔽铅房。铅房仅在正面预留唯一通道用于上下料工件以及设备检修维护,其余面则完全密封,避免人员误入。

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铅房四侧、防护门、顶部及底部均采用铅进行辐射防护,设备外观如图所示。

2、设计防护

(1)X射线管:安装在自屏蔽的检测装置内部,操作人员无法直接接触到X射线管。射线管不能单独被打开,只有在连接到机器内部的线路上并通过配套的控制软件才能开启。

(2)钥匙开关:射线系统带钥匙开关,当钥匙档位在“ON”时射线才被允许打开,钥匙由专人负责看管。

(3)门-机联锁装置:X射线管与防护门之间安装有联锁装置,防护门关闭后X射线装置才能发射射线束。运行期间,强行打开防护门时X射线管将自动停止出束。

(4)声光警报:设备顶端安装有工作状态指示灯和声光报警器。防护门关闭和射线出束时均有相应的警报提示。

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(5)急停按钮:设备壳体(或操作台)上设有紧急停机按钮,以便特殊情况下迅速停机,防止误照射。

(6)工作场所分区:按照《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》的要求,俐玛在工作场所内划定了控制区和监督区。X射线设备自带铅房划为控制区,X射线设备调试间内其他区域划为监督区。

3、防护器具

按照《放射性同位素与射线装置安全许可管理办法》,俐玛在生产、研发区域配备了辐射巡测仪、个人剂量报警仪,并组织工作人员定期体检,建立放射工作人员个人剂量监测档案和职业健康监护档案。

4、废弃物处理

设备运行过程中,没有放射性三废产生,微量臭氧和氮氧化物可以通过排风系统排出,并在常温下自动被环境消解,对空气质量的影响可以忽略不计。

五、人类驾驭核技术了吗

可以说,目前人类对核技术的驾驭能力已经相当成熟,特别是在工业、医学和能源等领域的应用方面,安全性和稳定性逐渐提高,规范性和可持续性也得到了提升。震惊历史的核安全事故仅在少数,并有可规避的空间。

尽管如此,也不意味着我们能够对核技术的安全性和环境保护等问题掉以轻心。生产、使用核技术的所有主体,仍需继续投入精力进行研究和探索,仍需加强监管和管理,以确保安全和可持续性,减少对人类和环境的负面影响。

*本文参考资料

[1] 日本民众集会抗议核污染水排放入海计划-新华网

[2] IAEA.什么是辐射?

[3] 汕尾市科学技术局.什么是放射性?核辐射污染有何影响?_汕尾市科技局

[4] 65年,我国核工业从大国重器走向民生日常-新华网

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关于俐玛

俐玛精测是国际领先的无损测量解决方案提供商,在新能源、3C电子、航空航天、军工装备等领域拥有广泛客户群。

公司主营的智能三维CT测量设备、X-Ray平面检测设备目前处于国内领先、国际先进水平。其中,-7000系列智能三维CT测量设备,已经具备高端的高分辨探测技术、能谱成像技术、高质量图像重建方法和高精度计量方法等无损测量手段,能够在优于0.5μm的空间分辨率下对复杂结构和材质实现无损检测与无损评价,失效分析与材料分析,尺寸测量与壁厚分析,逆向工程等无损测量技术。

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