揭開核輻射危害的神秘面紗

2016年09月28日13:14  來源:人民網-科普中國
 

核輻射的恐怖形象在大眾心目中由來已久。人們常常是通過新聞或一些其他途徑了解到核輻射的危害。那麼,核輻射到底有什麼危害,其產生危害的原理是什麼呢?

核輻射主要包括α、β、γ三種射線。α射線是高速運動的氦原子核﹔β射線,是高速運動的電子流﹔γ射線穿透力很強,是一種波長很短的電磁波。

(圖片來源:科技日報)

核輻射的危害對象主要是生物體,其危害途徑主要有內照射和外照射兩種。α、β、γ三種射線由於性質不同,穿透物質的能力與電離能力不同,它們對人體造成危害的方式也不同。據《人民網》報道,α粒子隻有進入人體內部才能對人體造成損傷,這就是內照射﹔γ射線主要從人體外對人體造成損傷,這就是外照射﹔β射線既造成內照射,又造成外照射。

此外,核輻射對一些精密的電子儀器也會造成損傷。例如2011年3月11日,日本發生了福島核電站核泄漏事故。在后期的事故處理過程中動用了遠程遙控機器人,但機器人在工作一段時間后,其精密電子元器件如電路板、探測器等受到大量輻射源照射之后發生了故障,不能繼續進行核泄露事故的處理工作。

核輻射針對生物體的危害主要在於,核輻射可以電離有機生物分子,包括細胞內行使功能的蛋白質、DNA、RNA等大分子以及其他有機小分子。輻射使得這些分子結構被破壞,或者帶上電荷,從而讓有機分子不穩定、發生重排或者產生對機體有害的自由基。其中受核輻射影響最大的是DNA分子。

(圖片來源:人民網)

DNA是遺傳物質,對生物體非常重要。生物進化出了一套復雜的機制來保護DNA分子,比如在DNA復制過程中出現錯誤的時候生物體可以對其修復,如果修復無法完成就會讓這個細胞“程序性死亡”,不會讓DNA繼續復制。然而當輻射照射機體以后,可能對DNA造成損傷,破壞遺傳信息。而修復機制也同樣可能受到影響而無法發揮修復作用,甚至造成錯誤修復,這將使細胞保留錯誤的遺傳信息。

核輻射對生物體DNA的影響,常常發生在細胞復制比較活躍的細胞中,例如上皮細胞、生殖細胞和骨髓中的造血干細胞等。因為普通細胞的DNA一般不再復制,細胞受到照射后隻影響這一代細胞,因而影響相對較小。而復制細胞比較活躍的細胞,結構鬆散,容易受到損傷且不易修復,還可能種下“壞種子”,造成癌變。由於造血干細胞是血細胞和免疫細胞的源頭,當造血干細胞發生癌變后,白細胞無限復制,造成白血病,同時造成免疫系統崩潰,機體的修復也將難以進行。

以上便是核輻射危害的原理。雖然核輻射對人體有很嚴重的危害,但在日常生活中核輻射很少直接影響人們的生活,因為比較完善的核輻射應急處理機制已經成型,因此沒必要過於擔憂核輻射的危害。(王懂)

本文由中科院大連化學物理研究所副研究員王冬娥進行科學性把關。

(責編:李星星(實習生)、張希)