生活中的核辐射 精选
生活中的核辐射 精选 李泳
日本的核辐射危机还没解除，我们接着听Muller教授给未来总统的物理课。
辐射会消失，不过要等很长时间。有的危险辐射，例如碘131的辐射，只持续几个星期。钚令人色变，因为它的辐射能持续24 000年，而钾40&&在血液和肉类（特别是香蕉）中发现的一种重要放射性原子&&会持续10亿年！我们是该怕寿命长的原子还是怕短的呢？问题很复杂，但也不算太复杂。一个原子核只能爆炸一次，然后就消失了。那意味着任何包含放射性的东西最终都会失去放射性。随着原子的消耗，残余的可以爆炸的核的数量也在减少。放射性在消失，它随时间衰减。正因为这个，人们常称放射性爆炸为放射性衰变。放射性物质的半衰期是辐射降低到初始水平的一半所需要的时间。下面列举了一些有关决策问题的原子的半衰期：
钋（Po）215：0.0018秒 锶（Sr）90：30年钋（Po）216：0.16秒 铯（Cs）137：30年铋（Bi）212：1小时 镭（Ra）226：1620年钠（Na）24：15小时 碳（C）14：5730年碘（I）131：8天 钚（Pu）239：24 000年磷（P）32：2周 氯（Cl）36：400 000年铁（Fe）59：1.5月 铀（U）235：7.1亿年钋（Po）210：3月 钾（K）40：13亿年钴（Co）60：5年 铀（U）238：45亿年氚（H3）：12年
碘131的半衰期是8天，但它的辐射会持续几个星期，这很容易理解，因为&半衰&不等于消失。经过半衰期8天后，辐射消失了一半。你可能以为经过两个半衰期，所有辐射都将消失，那是不对的。放射性是一种概率现象，残余的尚未衰变的核与原先的一样。即使它们开始第二个半衰期，在那个期间也可能只有50％的几率衰变。经过第二个半衰期后，初始原子的25％会消失。再经过一个半衰期，它们的一半也将消失，原子数量减小到原先的12.5％。因为只有12.5％的放射性原子留下来，辐射也降到原先水平的12.5％。然后是6.25％，如此下去。经过10个半衰期（80天）后，残余的量减小到千分之一，这是1/2自乘10次的结果。再经过10个半衰期（共20个半衰期），残余量就只有原先的百万分之一。这里的关键是，经过一个半衰期后，辐射的危险降低1/2，但它还能延续很多个半衰期。只要还有最后一个原子没爆炸，放射性就不可能完全消失。但减小10亿倍（经过30个半衰期）后，大多数辐射都不可能探测，通常也就没有危害了。让我们再回来看看碘。它之所以那么危险，部分原因是它衰变太快，在很短时间内向受害者发出很大的剂量。碘聚集在甲状腺，其辐射诱发甲状腺肿瘤。如果你害怕近距离暴露在碘的辐射下，可以多吃碘片（无放射性的碘）。你的甲状腺碘饱和了，有足够的无害碘供给，就不会再吸收更多的碘。所以要服用碘片，把放射性碘赶出你的甲状腺。你只需要坚持服用几个星期，因为大部分放射性碘都将在那段时间里衰变、消失。有人误以为碘片还能抵御来自核反应堆的废料。其实没用，因为核废料的放射性并不来自碘。如果废料堆几个月，那么所有放射性碘都已经衰变了。核废料的危险来自半衰期更长的原子。我们还是回到原先的问题。哪种半衰期的危险性最大，长的还是短的？结果发现，两者都不是。
长短半衰期的危险性比较
在一次核事故中，最危险的物质通常不是半衰期很短或很长的，而是半衰期不长不短的。那是因为，半衰期短的原子很快就消失，而半衰期长的原子需要漫长时间衰变，每秒钟的衰变很少。例如，在核爆炸尘埃中，可能导致最大杀伤的物质是锶90，半衰期为30年。锶的危险在于，它的半衰期足够短（30年而不是1000年），在人的一生中可以发出大量辐射；同时又足够长（30年而不是8天），我们很难等着它完全自然消失。钋210半衰期为100天，曾被人选做谋杀的材料。为什么选它呢？杀手需要它在释放之前保持威力。假如半衰期为一个星期，他可能觉得太快。他又不想半衰期太长，那样的话，被害者也许不会很快因为大剂量死去。所以，谋杀者大概觉得100天的半衰期是最佳选择。核反应堆的钚239的半衰期为24 000年，在相同质量的情况下，这么长的半衰期不像锶90那么危险。然而，对核废料储藏特别是核反应堆来说，它是一道难题，因为衰变的时间太长了。氚（氢的放射性同位素）用来造手表的夜光管，半衰期为12年。这意味着12年后你的手表就只有现在的一半亮光。24年后，就要换新的了。我不担心手表的辐射，因为氚发出的电子没有足够的能量脱离表壳。我们不仅要看每秒发生的衰变数，还要看它们是否能进入身体并造成破坏。不过，要小心镭表，它们的伽玛射线很容易跑出表壳。现在考虑长半衰期的铀238：45亿年。我们相信所有铀都是在一次超新星爆炸中生成的，那次爆炸最终导致地球在45亿年前的形成。现在还剩下一半的铀，因为它正好是在一个半衰期前生成的。用于制造原子弹的铀235的半衰期要短一些，大约7亿年。如果它是同时生成的，那么已经过了6个半衰期，只剩原来的1/64。实际上，现存铀235的总量比那个值略低，说明它在生成时不如铀238丰富。
人体内最大的辐射源之一是碳14，有时也称放射性碳（radiocarbon）。我们从食物摄取碳14，其半衰期为5730年。在一般人的体内，每分钟发生120 000次碳14核衰变。每次衰变发出贝塔射线（高能电子），损害周围的细胞。我们与这些体内放射性共存，它是每个生物的一部分。它是自然的，有机的，但和人为辐射一样有害。当人死了，不再吃食物，碳14衰变了就不会有更新。如果考古学家发现一块化石，测量其放射性是生物的一半，那么他就知道那个生物是在一个半衰期前死亡的&&也就是5730年前。这种方法是考古学中测定年龄的基本方法。如果放射性只有自然水平的四分之一，那么化石就有2个半衰期那么老。碳14可以用来测10个半衰期左右的年龄&&大约57 300年。在美国，饮用酒必须用水果、谷物或其他植物酿造，用石油做是非法的。任何通过植物原料发酵生产的酒都含有新的放射性碳14。相反，石油是3亿年前埋藏在地下的腐烂植物生成的。那意味着石油是50 000多个碳14半衰期之前就死亡了的生物形成的，因而不会包含可测的放射性碳14。这就为美国政府检验是否用石油造酒提供了一个简单的方法。美国酒精烟草火器与炸药管理局就检验酒精饮料里的碳14，如果存在预期水平的辐射，则饮料通过检验。如果酒精没有放射性，检验人员就知道它不是用谷物或水果造的，因而肯定不适合饮用。同样的原因，生物燃料&&由棉花、蔗糖或其他农作物制造&&也有放射性，而化石燃料没有。化石中的碳14的天然放射性早就消失了。生物燃料的放射性非常微弱，不会产生任何危害，但也提供了一个简易的方法，测试它是否真的是用农作物生产的。
环境放射性
为了确定人体所能容许的辐射水平，我们需要知道寻常暴露的环境放射性。不仅你有放射性，你周围的世界也有。我们遭遇的多数辐射来自自然资源：岩石和土壤里的钾，空气中的放射性碳，自然状态下的铀和钍。放射性氡气从地球内部渗漏出来。另外，我们还遭遇很多来自太空的辐射&&来自遥远的爆炸恒星（叫超新星）的宇宙线。一个人每年大概都暴露在0.2雷姆的这种辐射下，那比你从自己体内摄取的辐射剂量大得多。这一自然辐射剂量当然会诱发某些癌变。经过50年，你每年暴露的0.2雷姆将累积到10雷姆。根据线性效应假说，由这一辐射导致的预期癌变率为10/2500 = 0.04 = 0.4%。这比20%的观测值小得多，所以我们可以断言，自然癌变不是源于环境辐射。放射性的安全水平是多少呢？如果线性假说成立，那么即使很低的剂量也会增大癌变风险。如果假说错了，那么低于6雷姆的辐射就是完全安全的。例如，在美国丹佛，因为天然氡的存在，生活在那儿的人每年暴露的辐射比纽约高0.1雷姆。对那儿生活50年的240万人来说，这个额外的辐射总量为0.1 & 2 400 000 & 50 = 12 000 000，即1200万雷姆，足以导致额外的4800例癌变。这比切尔诺贝利核事故产生的预期癌变人数高得多。但事实证明，尽管有辐射，丹佛的癌变死亡人数低于美国其他地方。
可怕的变异
辐射不仅引发疾病和癌症，还做其他坏事。早期实验表明，高强度的辐射可以在昆虫中引发可怕的变异。这一发现激发了一批恐怖电影。我特别记忆犹新的是《它们》（1954年）中的大如火车的蚂蚁，《深海怪兽》（1953）和《哥斯拉》（1954）中的巨型爬行动物。在原来的喜剧中，蜘蛛人被一只放射性蜘蛛咬了，产生了变异，而在最近的电影中，化身取代了遗传工程的蜘蛛。这些变异真的危险吗？在高级动物（哺乳动物、蜥蜴和鱼等）身上，没有发现类似的变异。根据2006年国家科学院报告，广岛和长崎的儿童受害者没表现明显增加的生长缺陷。但在公众想象里变异太多了。我们没有在高等动物身上发现惊悚片里的变异，这个事实并不意味着有害的变异不会发生。胎儿特别脆弱，联合国原子辐射科学委员会（UNSCEAR）研究了这一危险（UNSCEAR的报告见www.unscear.org/docs/reports/annexj.pdf ）。报告认为，每一雷姆的暴露下，胎儿的风险大约是3%，是暴露在1雷姆下的成人风险的75倍。所以我们忠告孕妇要避免辐射。某个干细胞（能转变成其他细胞的细胞）的变异可以引发智力迟钝、畸形生长或癌症，但结果通常是自然流产。2003年出品的一部题为《切尔诺贝利之心》的纪录片，将切尔诺贝利地区的大量出生缺陷归咎于那次事件的辐射。大多数专家认为这部影片没有准确反映事情的真相，因为其他同样的暴露（如广岛和长崎）并未引发类似的问题。举例来说，影片里表现的那些病，很可能一直就在当地流行&&也许因为那儿的人都爱抽烟喝酒，但只是在当地因为切尔诺贝利事故而受到医学重视时，才向外界报道出来。因为电影不是科学研究，制片人没有义务呈现不同的解释。
X射线与微波
X射线是我们熟悉的一种辐射。有人因为害怕辐射而拒绝给牙照X光，你可以问任何一个牙医看看。假如你同意照X光，卫生人员会给你戴上铅围裙，将X光机靠近你的头，离开房间。你会听到短暂的嗡嗡声，然后看见卫生人员回来。尽管看起来煞有介事，给牙照X光却令人惊讶地安全。这些过程会让某些病人感觉更舒坦，但也会吓坏另一些人。辐射剂量很小，小于1/1000雷姆，不如你在自然辐射下生活两天摄取的量。孕妇是不是应该避免这种X光呢？毕竟腹中的胎儿太脆弱了，照X光显然不是一件安全的事情。但铅毯可以保护胎儿。通过照X光获取的知识也许还能克服一系列牙问题，而它们在原则上会对未出生的胎儿产生更大的危害。部分X光恐惧来自历史经验。过去的辐射剂量较大。小时候我住在纽约南布朗克斯区，曾在一家鞋店，在图9.2那样的荧光镜下给脚照过X光。我双脚接收的辐射大约是50雷姆，是我今天照牙X光的50 000倍。假如线性假说是对的，那么我仅仅光顾一次鞋店，癌变的几率就从正常的20％增大到了20.1％。科学家在那时就警告要小心癌变的危险，但很多官员迟迟不关闭那些机器，因为公众太喜欢它们了。我甚至觉得不该把我在那家鞋店的事情讲出来。我发现这次经历很有意思，是我儿时记忆中最生动的事情之一。也许因为看见我的脚趾头不停扭动，清楚看见鞋子里的一颗颗小钉子，这些离奇的画面激发了我成为一名物理学家。X光其实是一种高能光子，其携带的能量比普通光高25 000倍。X光可以轻易穿透水和碳，就像可见光穿过玻璃一样，但它们会很快被重元素（如钙和铅）等阻挡。X光照片其实就是牙或骨头投射在胶片上的影像图。钙缺失的地方（例如牙溃烂或骨折的地方）允许更多X光通过，因而使胶片暗淡。在牙医的毯子里有一层厚厚的铅，可以保护你的身体（就像铅板抵挡超人的X光视线的透视）。很多人还担心手机的微波辐射。微波与X射线不同，X射线是高能的光子，而微波是能量极低的光子。它们以热量的形式存储能量，那也是它们在微波炉的作用。它们不会粉碎体内的DNA分子（除非它们真的燃烧并把物质烧焦），因而不会像X光和其他高能辐射（甚至阳光）那样引发癌变风险。主要危险在于热。人们对微波的恐惧，无疑主要来自它们与其他更危险形式的辐射（如伽玛辐射）享有共同的名字。有些人将这种恐惧转移到手机辐射，根源不在物理学，而在语言学。
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|个人分类:|系统分类:|关键词:核辐射
&&& 日本的核辐射危机还没解除，我们接着听Muller教授给未来总统的物理课。
&&& &辐射会消失，不过要等很长时间。有的危险辐射，例如碘131的辐射，只持续几个星期。钚令人色变，因为它的辐射能持续24 000年，而钾40——在血液和肉类（特别是香蕉）中发现的一种重要放射性原子——会持续10亿年！我们是该怕寿命长的原子还是怕短的呢？
&&& 问题很复杂，但也不算太复杂。一个原子核只能爆炸一次，然后就消失了。那意味着任何包含放射性的东西最终都会失去放射性。随着原子的消耗，残余的可以爆炸的核的数量也在减少。放射性在消失，它随时间衰减。正因为这个，人们常称放射性爆炸为放射性衰变。
&&& 放射性物质的半衰期是辐射降低到初始水平的一半所需要的时间。下面列举了一些有关决策问题的原子的半衰期：
钋（Po）215：0.0018秒&&&&&&& 锶（Sr）90：30年
钋（Po）216：0.16秒&&&&&&&&& 铯（Cs）137：30年
铋（Bi）212：1小时&&&&&&&&&& 镭（Ra）226：1620年
钠（Na）24：15小时&&&&&&&&& 碳（C）14：5730年
碘（I）131：8天&&&&&&&&&&&&& 钚（Pu）239：24 000年
磷（P）32：2周&&&&&&&&&&&&&& 氯（Cl）36：400 000年
铁（Fe）59：1.5月&&&&&&&&&&&& 铀（U）235：7.1亿年
钋（Po）210：3月&&&&&&&&&&&& 钾（K）40：13亿年
钴（Co）60：5年&&&&&&&&&&&&& 铀（U）238：45亿年
氚（H3）：12年
&&& 碘131的半衰期是8天，但它的辐射会持续几个星期，这很容易理解，因为“半衰”不等于消失。经过半衰期8天后，辐射消失了一半。你可能以为经过两个半衰期，所有辐射都将消失，那是不对的。放射性是一种概率现象，残余的尚未衰变的核与原先的一样。即使它们开始第二个半衰期，在那个期间也可能只有50％的几率衰变。经过第二个半衰期后，初始原子的25％会消失。再经过一个半衰期，它们的一半也将消失，原子数量减小到原先的12.5％。因为只有12.5％的放射性原子留下来，辐射也降到原先水平的12.5％。然后是6.25％，如此下去。经过10个半衰期（80天）后，残余的量减小到千分之一，这是1/2自乘10次的结果。再经过10个半衰期（共20个半衰期），残余量就只有原先的百万分之一。
&&&& 这里的关键是，经过一个半衰期后，辐射的危险降低1/2，但它还能延续很多个半衰期。只要还有最后一个原子没爆炸，放射性就不可能完全消失。但减小10亿倍（经过30个半衰期）后，大多数辐射都不可能探测，通常也就没有危害了。
&&&& 让我们再回来看看碘。它之所以那么危险，部分原因是它衰变太快，在很短时间内向受害者发出很大的剂量。碘聚集在甲状腺，其辐射诱发甲状腺肿瘤。如果你害怕近距离暴露在碘的辐射下，可以多吃碘片（无放射性的碘）。你的甲状腺碘饱和了，有足够的无害碘供给，就不会再吸收更多的碘。所以要服用碘片，把放射性碘赶出你的甲状腺。你只需要坚持服用几个星期，因为大部分放射性碘都将在那段时间里衰变、消失。
&&& 有人误以为碘片还能抵御来自核反应堆的废料。其实没用，因为核废料的放射性并不来自碘。如果废料堆几个月，那么所有放射性碘都已经衰变了。核废料的危险来自半衰期更长的原子。我们还是回到原先的问题。哪种半衰期的危险性最大，长的还是短的？结果发现，两者都不是。
长短半衰期的危险性比较
&&& &在一次核事故中，最危险的物质通常不是半衰期很短或很长的，而是半衰期不长不短的。那是因为，半衰期短的原子很快就消失，而半衰期长的原子需要漫长时间衰变，每秒钟的衰变很少。例如，在核爆炸尘埃中，可能导致最大杀伤的物质是锶90，半衰期为30年。锶的危险在于，它的半衰期足够短（30年而不是1000年），在人的一生中可以发出大量辐射；同时又足够长（30年而不是8天），我们很难等着它完全自然消失。
&&&& 钋210半衰期为100天，曾被人选做谋杀的材料。为什么选它呢？杀手需要它在释放之前保持威力。假如半衰期为一个星期，他可能觉得太快。他又不想半衰期太长，那样的话，被害者也许不会很快因为大剂量死去。所以，谋杀者大概觉得100天的半衰期是最佳选择。
&&& 核反应堆的钚239的半衰期为24 000年，在相同质量的情况下，这么长的半衰期不像锶90那么危险。然而，对核废料储藏特别是核反应堆来说，它是一道难题，因为衰变的时间太长了。
&&& &氚（氢的放射性同位素）用来造手表的夜光管，半衰期为12年。这意味着12年后你的手表就只有现在的一半亮光。24年后，就要换新的了。我不担心手表的辐射，因为氚发出的电子没有足够的能量脱离表壳。我们不仅要看每秒发生的衰变数，还要看它们是否能进入身体并造成破坏。不过，要小心镭表，它们的伽玛射线很容易跑出表壳。
&&& 现在考虑长半衰期的铀238：45亿年。我们相信所有铀都是在一次超新星爆炸中生成的，那次爆炸最终导致地球在45亿年前的形成。现在还剩下一半的铀，因为它正好是在一个半衰期前生成的。用于制造原子弹的铀235的半衰期要短一些，大约7亿年。如果它是同时生成的，那么已经过了6个半衰期，只剩原来的1/64。实际上，现存铀235的总量比那个值略低，说明它在生成时不如铀238丰富。
&&& 人体内最大的辐射源之一是碳14，有时也称放射性碳（radiocarbon）。我们从食物摄取碳14，其半衰期为5730年。在一般人的体内，每分钟发生120 000次碳14核衰变。每次衰变发出贝塔射线（高能电子），损害周围的细胞。我们与这些体内放射性共存，它是每个生物的一部分。它是自然的，有机的，但和人为辐射一样有害。
&&& 当人死了，不再吃食物，碳14衰变了就不会有更新。如果考古学家发现一块化石，测量其放射性是生物的一半，那么他就知道那个生物是在一个半衰期前死亡的——也就是5730年前。这种方法是考古学中测定年龄的基本方法。如果放射性只有自然水平的四分之一，那么化石就有2个半衰期那么老。碳14可以用来测10个半衰期左右的年龄——大约57 300年。
&&&& 在美国，饮用酒必须用水果、谷物或其他植物酿造，用石油做是非法的。任何通过植物原料发酵生产的酒都含有新的放射性碳14。相反，石油是3亿年前埋藏在地下的腐烂植物生成的。那意味着石油是50 000多个碳14半衰期之前就死亡了的生物形成的，因而不会包含可测的放射性碳14。这就为美国政府检验是否用石油造酒提供了一个简单的方法。美国酒精烟草火器与炸药管理局就检验酒精饮料里的碳14，如果存在预期水平的辐射，则饮料通过检验。如果酒精没有放射性，检验人员就知道它不是用谷物或水果造的，因而肯定不适合饮用。
&&&& 同样的原因，生物燃料——由棉花、蔗糖或其他农作物制造——也有放射性，而化石燃料没有。化石中的碳14的天然放射性早就消失了。生物燃料的放射性非常微弱，不会产生任何危害，但也提供了一个简易的方法，测试它是否真的是用农作物生产的。
环境放射性
&&& 为了确定人体所能容许的辐射水平，我们需要知道寻常暴露的环境放射性。不仅你有放射性，你周围的世界也有。我们遭遇的多数辐射来自自然资源：岩石和土壤里的钾，空气中的放射性碳，自然状态下的铀和钍。放射性氡气从地球内部渗漏出来。另外，我们还遭遇很多来自太空的辐射——来自遥远的爆炸恒星（叫超新星）的宇宙线。一个人每年大概都暴露在0.2雷姆的这种辐射下，那比你从自己体内摄取的辐射剂量大得多。
&&& 这一自然辐射剂量当然会诱发某些癌变。经过50年，你每年暴露的0.2雷姆将累积到10雷姆。根据线性效应假说，由这一辐射导致的预期癌变率为10/2500 = 0.04 = 0.4%。这比20%的观测值小得多，所以我们可以断言，自然癌变不是源于环境辐射。
&&& 放射性的安全水平是多少呢？如果线性假说成立，那么即使很低的剂量也会增大癌变风险。如果假说错了，那么低于6雷姆的辐射就是完全安全的。例如，在美国丹佛，因为天然氡的存在，生活在那儿的人每年暴露的辐射比纽约高0.1雷姆。对那儿生活50年的240万人来说，这个额外的辐射总量为0.1 & 2 400 000 & 50 = 12 000 000，即1200万雷姆，足以导致额外的4800例癌变。这比切尔诺贝利核事故产生的预期癌变人数高得多。但事实证明，尽管有辐射，丹佛的癌变死亡人数低于美国其他地方。
可怕的变异
&&& 辐射不仅引发疾病和癌症，还做其他坏事。早期实验表明，高强度的辐射可以在昆虫中引发可怕的变异。这一发现激发了一批恐怖电影。我特别记忆犹新的是《它们》（1954年）中的大如火车的蚂蚁，《深海怪兽》（1953）和《哥斯拉》（1954）中的巨型爬行动物。在原来的喜剧中，蜘蛛人被一只放射性蜘蛛咬了，产生了变异，而在最近的电影中，化身取代了遗传工程的蜘蛛。这些变异真的危险吗？
&&& 在高级动物（哺乳动物、蜥蜴和鱼等）身上，没有发现类似的变异。根据2006年国家科学院报告，广岛和长崎的儿童受害者没表现明显增加的生长缺陷。但在公众想象里变异太多了。
&&&& 我们没有在高等动物身上发现惊悚片里的变异，这个事实并不意味着有害的变异不会发生。胎儿特别脆弱，联合国原子辐射科学委员会（UNSCEAR）研究了这一危险（UNSCEAR的报告见 ）。报告认为，每一雷姆的暴露下，胎儿的风险大约是3%，是暴露在1雷姆下的成人风险的75倍。所以我们忠告孕妇要避免辐射。某个干细胞（能转变成其他细胞的细胞）的变异可以引发智力迟钝、畸形生长或癌症，但结果通常是自然流产。
&&& 2003年出品的一部题为《切尔诺贝利之心》的纪录片，将切尔诺贝利地区的大量出生缺陷归咎于那次事件的辐射。大多数专家认为这部影片没有准确反映事情的真相，因为其他同样的暴露（如广岛和长崎）并未引发类似的问题。举例来说，影片里表现的那些病，很可能一直就在当地流行——也许因为那儿的人都爱抽烟喝酒，但只是在当地因为切尔诺贝利事故而受到医学重视时，才向外界报道出来。因为电影不是科学研究，制片人没有义务呈现不同的解释。
X射线与微波
&&& X射线是我们熟悉的一种辐射。有人因为害怕辐射而拒绝给牙照X光，你可以问任何一个牙医看看。假如你同意照X光，卫生人员会给你戴上铅围裙，将X光机靠近你的头，离开房间。你会听到短暂的嗡嗡声，然后看见卫生人员回来。
&&& 尽管看起来煞有介事，给牙照X光却令人惊讶地安全。这些过程会让某些病人感觉更舒坦，但也会吓坏另一些人。辐射剂量很小，小于1/1000雷姆，不如你在自然辐射下生活两天摄取的量。孕妇是不是应该避免这种X光呢？毕竟腹中的胎儿太脆弱了，照X光显然不是一件安全的事情。但铅毯可以保护胎儿。通过照X光获取的知识也许还能克服一系列牙问题，而它们在原则上会对未出生的胎儿产生更大的危害。
&&&&& 部分X光恐惧来自历史经验。过去的辐射剂量较大。小时候我住在纽约南布朗克斯区，曾在一家鞋店，在图9.2那样的荧光镜下给脚照过X光。我双脚接收的辐射大约是50雷姆，是我今天照牙X光的50 000倍。假如线性假说是对的，那么我仅仅光顾一次鞋店，癌变的几率就从正常的20％增大到了20.1％。科学家在那时就警告要小心癌变的危险，但很多官员迟迟不关闭那些机器，因为公众太喜欢它们了。我甚至觉得不该把我在那家鞋店的事情讲出来。我发现这次经历很有意思，是我儿时记忆中最生动的事情之一。也许因为看见我的脚趾头不停扭动，清楚看见鞋子里的一颗颗小钉子，这些离奇的画面激发了我成为一名物理学家。
&&& X光其实是一种高能光子，其携带的能量比普通光高25 000倍。X光可以轻易穿透水和碳，就像可见光穿过玻璃一样，但它们会很快被重元素（如钙和铅）等阻挡。X光照片其实就是牙或骨头投射在胶片上的影像图。钙缺失的地方（例如牙溃烂或骨折的地方）允许更多X光通过，因而使胶片暗淡。在牙医的毯子里有一层厚厚的铅，可以保护你的身体（就像铅板抵挡超人的X光视线的透视）。
&&& 很多人还担心手机的微波辐射。微波与X射线不同，X射线是高能的光子，而微波是能量极低的光子。它们以热量的形式存储能量，那也是它们在微波炉的作用。它们不会粉碎体内的DNA分子（除非它们真的燃烧并把物质烧焦），因而不会像X光和其他高能辐射（甚至阳光）那样引发癌变风险。主要危险在于热。人们对微波的恐惧，无疑主要来自它们与其他更危险形式的辐射（如伽玛辐射）享有共同的名字。有些人将这种恐惧转移到手机辐射，根源不在物理学，而在语言学。
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Copyright &名词定义/半衰期
：半衰期英文名称：half-radioactivehalf-life定义1：放射性原子核数衰变掉一半所需要的统计期望时间。是放射性核素的固有特性，不会随外部因素而改变。所属学科：电力（一级学科）；核电（二级学科）定义2：放射源的强度衰减到它的原来数值的一半所用的时间。所属学科：机械工程（一级学科）；试验机（二级学科）；无损检测仪器-射线探伤机（三级学科）一定量的放射性物质在单位时间内自发地发生衰变的次数，称作该放射性物质的活度。放射性核素的活度减少至原有值的一半所需的时间，称为半衰期，符号为t1/2。换言之，半衰期是指某个样品中一半的原子核发生衰变所需的时间。不同放射性核素的半衰期差异很大。短的只有几天、几小时、几分钟，甚至不到1秒钟，长的却可达几千年、几万年，甚至是几亿年、几十亿年。例如，碘-131的半衰期约为8天，铯-137为30年，碳-14为5730年，钚-239为24000年，铀-238则为44.7亿年。
不同领域/半衰期
物理学半衰期在物理学上，一个放射性同位素的半衰期是指一个样本内，其放射性原子衰变至原来数量的一半所需的时间。半衰期越短，代表其原子越不稳定，每颗原子发生衰变的机会率也越高。由于一个原子的衰变是自然地发生，即不能预知何时会发生，因此会以机会率来表示。每颗原子衰变的机率大致相同，做实验的时候，会使用千千万万的原子。从统计意义上讲，半衰期是指一个时间段T，在T这段时间内，一种元素的一种不稳定同位素原子发生衰变的概率为50%。“50%的概率”是一个统计概念，仅对大量重复事件有意义。当原子数量“巨大”时，在T时间内，将会有50%的原子发生衰变，从数量上讲就是有“一半的原子”发生衰变。在下一个T时间内，剩下未衰变的原子又会有50%发生衰变，以此类推。但当原子的个数不再“巨大”时，例如只剩下20个原子还未衰变时，那么“50%的概率”将不再有意义，这时，经过T时间后，发生衰变的原子个数不一定是10个（20×50%）。化学只有符合一级动力学的化学反应才具有稳定的半衰期数据，与核衰变不同的是，化学反应的半衰期数据并非一成不变，而是会受到温度因素的影响，对于一般的反应，当温度上升时，反应速率常数会升高，半衰期会相应缩短，反之则会延长。对于一些反应，确定反应的半衰期与温度的关系，会有助于预测反应机理。非一级动力学反应的半衰期会随着起始状态的变化而发生变化，随时检测反应体系浓度的变化可以了解半衰期与起始状态之间的联系，从而了解一个化学反应的反应级数和表观速率常数。医学在药代动力学中，药物在体内的代谢过程按一级动力学过程进行，故而药物在体内也存在相对稳定的半衰期，称作药物消除半衰期或血浆半衰期，其具体定义是药物在生物体内浓度下降一半所需要的时间。与核衰变以及化学反应的半衰期不同，药物在体内代谢的半衰期受到较多因素的影响，不仅不同药物在同一个体的消除半衰期不同，而且同一种药物对于不同个体的消除半衰期也各不相同。甚至同一药物对于同一个体，消除半衰期也会随身体状况和用药情况而发生波动，影响半衰期长短的主要因素是人体内负责代谢药物的肝药酶系统活性。准确掌握个体对特定药物的消除半衰期，可以有针对性地设计给药方案，实现个体化给药。除了消除半衰期，还有以药物生理活性为判据的生物半衰期即药物的生物效应下降一半所消耗的时间。这一数据受到更多因素的影响，当药物活性与血药浓度线性相关时，生物半衰期与消除半衰期直接相关，当活性浓度关系较为复杂时，生物半衰期常会显示出异常行为。除了药物代谢过程，控释制剂的释放以及一些药物的吸收过程也遵循一级反应动力学，因此这些过程的半衰期也是非常重要的药代动力学数据。
计算公式/半衰期
m=M(1/2)^(t/T)其中M为反应前原子核质量，m为反应后原子核质量，t为反应时间，T为半衰期。
部分原子/半衰期
钋（Po）215：0.0018秒锶（Sr）90：30年钋（Po）216：0.16秒铯（Cs）137：30年铋（Bi）212：1小时镭（Ra）226：1620年钠（Na）24：15小时碳（C）14：5730年碘（I）131：8天钚（Pu）239：24000年磷（P）32：14天氯（Cl）36：400000年铁（Fe）59：90天铀（U）235：7.1亿年钋（Po）210：3月钾（K）40：13亿年钴（Co）60：5年铀（U）238：45亿年氚（H3）：12年应该注意的是，并非经过两个半衰期，所有辐射都将消失。放射性是一种概率现象，每经过一个半衰期，初始原子会消失50%，即辐射的危险会降低一半，但还能延续很多个半衰期。只要还有最后一个原子没衰变，放射性就不可能完全消失。不过通常来说，在经过30个半衰期后，辐射已减至原来的十亿分之一，基本无法被探测到，也就没有危害了。半衰期也不是一定的，如碘的半衰期为8天，并不是说碘一过8天，原子数量就会减少50%，半衰期只是一种平均现象。
爱因斯坦定律/半衰期
伽傌射线当原子开始发生衰变，其数量会越来越少，衰变的速度也会因而减慢。例如一种原子的半衰期为一小时，一小时后其未衰变的原子会剩下原来的二分一，两小时后会是四分一，三小时后会是八分一。原子的衰变会产生出另一种元素，并会放出阿尔法、贝塔粒子或中微子，在发生衰变后，该原子也会释出伽傌射线。根据爱因斯坦的质能守恒公式E=Mc^2，衰变是其中一个把质量转为能量的方式。通常衰变所产生的产物多也是带放射性，因此会有一连串的衰变过程，直至该原子衰变至一稳定的同位素。
动力学/半衰期
半衰期次数
100%/2的n次方
人们通常最关注的是一级动力学反应的半衰期，一级动力学所谓一级动力学反应是指反应速率与体系中反应物含量的一次方成正比的反应。其方程为：其中N代表体系中反应物的量，t为时间，便是体系发生反应的速率，λ是这个反应的反应速率常数。由上述反应速率方程可以获得体系中反应物的量随时间变化的公式：N(t) = N0e其中的N0是初始时刻反应物的量，N(t)是t时刻反应物的量。可以计算当时则所以这是一个与初始状态无关的量，这就是通常意义上的半衰期。实际上，不只一级动力学反应有半衰期，其他动力学性质的反应也有半衰期，但是这些反应的半衰期的数值都与体系的初始状态相关，因而通常不是考查反应动力学性质的重要参数。对于一个n级反应，半衰期的表达式为：}-其中的n为反应级数。
药理/半衰期
半衰期药物的半衰期一般指药物在血浆中最高浓度降低一半所需的时间。例如一个药物的半衰期（一般用t1/2表示）为6小时，那么过了6小时血药物浓度为最高值的一半；再过6小时又减去一半；再过6小时又减去一半，血中浓度仅为最高浓度的1/8。药物的半衰期反映了药物在体内消除（排泄、生物转化及储存等）的速度，表示了药物在体内的时间与血药浓度间的关系，它是决定给药剂量、次数的主要依据，半衰期长的药物说明它在体内消除慢，给药的间隔时间就长；反之亦然。消除快的药物，如给药间隔时间太长，血药浓度太低，达不到治疗效果。消除慢的药物，如用药过于频敏，易在体内蓄积引起中毒。每一种药物的半衰期各不一样；即使是同一种药物对于不同的个体其半衰期也不完全一样；成人与儿童、老人、孕妇，健康人与病人，药物半衰期也会有所不同。通常所指的药物半衰期是一个平均数。肝肾功能不全的病人，药物消除速度慢，半衰期便会相对延长。如仍按原规定给药，有引起中毒的危险，这点必须特别注意。根据半衰期的长短给药，可以保证血药浓度维持在最适宜的治疗浓度而又不致引起毒性反应。常用的适宜方案是首次给以全负荷剂量，然后根据药物半衰期间隔一定时间，再给以首次剂量的一半。例如磺胺嘧啶1克能在血中产生有效浓度，其半衰期为17小时，因此适宜方案是每日服两次，首剂2克，以后1克一次。但对一些半衰期过短或过长的药物，如仍按半衰期给药，前者可能给药次数太频；而后者血药浓度波动较大，甚或由于间隔时间太长，易于遗忘给药。鉴于上述情况，对于素性不大的药物，如半衰期过短，可以加大首次剂量，使其在间隔时间末段仍保持有效剂量。倘若药物的治疗指数小，半衰期又短，如去甲肾上腺素，一次注射仅维持几分钟，就必须采用静脉滴注法给药。倘若某药物的半衰期大大超过24小时，则可采用首次剂量和每天服用维持量的方案。维持量的大小可以根据该药首次剂量、每天给药量和该药的半衰期运用公式计算而得。
经济学/半衰期
在DICKEY-FULLER TESTS中，真实汇率比率的回归方程为q(t)=a0+a1*t+a2*q(t-1)+e(t)，半衰期（HALF-LIFE）常常作为衡量实际汇率受到影响变化后调节到新平衡点的过程时间。例如a2=0.99,问半衰期多久计算方法为T=Log0.99 0.5 (0.99为底，0.5为指数)，可以算出T=69，即实际汇率需要69个月来调节
期刊“被引半衰期”/半衰期
期刊“被引半衰期”：指该期刊在统计当年被引用的全部次数中，较新一半的引用数是在多长一段时间内累计达到的。
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应用数学思考将抽象的数学工具运用在解答科学、工商业及其他领域上之现实问题。
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