放射性污染(什么是放射性污染)
说到“放射性”,我们的第一反应可能是超级英雄——在城市里飞来飞去,变成火球或者像绿巨人这样脾气暴躁的家伙 。或者,在你的脑海里,你会看到核事故后世界的黑暗尽头 。
然而,120年前,人们对放射性的认识与现在完全不同 。事实上,当时人们认为放射性是健康和活力的神奇来源 。镭等放射性元素开始出现在各种产品中——从牙膏到表盘甚至黄油!——在成分表中 。
20世纪的人们:如果生活给了你镭,那就把它加入到一切之中吧!
那么,后来发生了什么,把这个看似神奇的发现变成了一个让所有人一看到就脸色苍白的怪物呢?
为什么有些元素有放射性?
想象一下,你的鼻子不小心吸入了一些花粉,感觉有点不舒服,想打喷嚏 。这是想打喷嚏的感觉 。有些原子总是处于这种“想打喷嚏”的状态:驱逐多余能量、恢复稳定的冲动 。
我们周围看到的大多数东西都是由原子稳定的元素组成的 。这意味着你旁边的富含碳的桌子不会自己分解成其他东西 。负责维持原子稳定的亚原子部分称为原子核 。
在原子核内部,有带正电的质子和中性中子 。这些“核子”被一种叫做强核力的力量结合在一起 。强大的核力可以抵消带有相同电荷的质子之间排斥的电场力 。核力的范围很小,取决于原子核中中子和质子的比例 。
然而,当中子数超过质子数时,不同力之间的平衡开始瓦解 。例如,含6个质子和6个中子的碳-12是稳定的碳同位素,而含8个中子和6个质子的碳-14是不稳定的碳同位素 。或者,原子核中中子和质子的数量超过了强核力可以维持原子核稳定的阈值,比如比Bi -209重的任何原子核 。所有这些条件都会导致不稳定的同位素 。
就像我们的身体在打喷嚏时通过一系列的膨胀和收缩活动排出刺激性物质一样,不稳定的元素同位素也会释放出不同的粒子或能量形式来恢复原子核内各种力之间的平衡 。在这个试图恢复稳定的过程中,它们会形成新的原子核 。
这种形成新原子核以恢复稳定的特性就是我们常说的放射性,这个过程叫做放射性衰变 。
原子核是如何经历放射性衰变的?
原子核可以通过发射α、β或γ射线(有时是这三种射线的组合)经历核衰变和放射性衰变 。
【放射性污染有哪些 放射性污染】α粒子与氦-4的原子核基本相同,由两个质子和两个中子组成 。
镭-226原子核经历α衰变形成不同的元素:氡-222和α粒子 。
阿尔法粒子相对较重,只能在空气体中行进几厘米 。一张纸或一块塑料很容易阻挡阿尔法粒子 。
重元素原子核中的中子转化为质子(或质子转化为中子)的过程中,原子核会释放电子或正电子,即β粒子 。
β粒子携带的能量高于α粒子,穿透能力较强,但电离能力较弱 。β粒子可以在空气体中传播,但薄金属片甚至防护服都可以阻挡β粒子 。
最后,它是放射性衰变中能量最大、最致命的形式:伽马射线 。
经过α衰变和β衰变后,高能态的原子核仍必须回到更稳定的低能态,此时释放的高能射线是γ射线 。
原子核可以在几秒钟、几天、几年甚至几个世纪内自发地经历所有这些衰变,并变成稳定的形式 。该速率取决于放射性物质的半衰期,即放射性物质衰变至其初始值一半所需的时间 。
以及放射性和核能的崛起 。
说到放射性,我们不得不提到居里夫人 。她使用的铅封高放射性实验室、笔记本、食谱和家具都被镭污染了,这些污染将在未来12000年内继续存在 。然而,这些被污染的东西也证明了居里夫人在放射性领域的贡献,这也是她两次获得诺贝尔奖的原因 。
她和丈夫皮埃尔·居里以及亨利·贝克勒尔在20世纪初发现了放射性和放射性元素,开创了原子物理学的新领域 。最后,基于对放射性和放射性元素的研究,人们发现了原子和核能的不同成分 。
居里夫人的研究笔记
铀-235、钚-239等放射性元素被中子击中后会释放大量能量 。如果在核反应堆中操作得当,这些燃料可以长时间提供能量 。一公斤铀-235通过核裂变可以产生近2400万千瓦时的电力,而一公斤煤只能产生8千瓦时的电力 。正确使用这种能源可以解决全球二氧化碳排放增加的问题 。
然而,核能的致命弱点是如何安全处置废弃的放射性燃料,以及全世界对核事故的广泛关注 。
几十年前发生的切尔诺贝利核事故仍然让人感到恐惧 。核反应堆的熔毁会使大片土地几代人都无法居住,更不用说暴露在核辐射下的数千万人将终生受其影响 。
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