標題: Re: [新聞] 原能會「終於」測到極微量的「碘131」
時間: Thu Mar 31 23:02:54 2011
※ 引述《zx198507 (晨星)》之銘言：
: 分子有鍵結 可以由特定頻率的光子來打斷 或打入深層的軌域中 造成受激輻射
: 散射的中子可打入原子分子內 打斷鍵結或造成不穩定的同位素 而造成持續輻射
: 輻射造成人體的傷害 是打斷DNA及蛋白質分子的鍵結 而造成癌症 病變突變
: 我們需要知道的是 ：
: 被這種光子打到DNA鍵結的 必然打斷的研究(但因為建立在量子力學上
: 所以只能算出機率)
以光子而言 要光子直接命中DNA打斷鍵結的機率太低了~
最主要是因為光子屬於間接游離輻射 他是藉由與物質電子發生的光電 非合調(康普吞)
成對作用將能量轉移給電子 再由電子去進行游離為主
不可否認 光子當然可直接打斷DNA造成傷害
然而更多時候是將能量轉移給電子後 電子繼續游離 與水產生大量的自由基
然後再由自由基破壞DNA
因此有人說吃XXXX可以抗輻射 其實這只說對了一半 主要還是因為某些東西
可與自由基結合 避免自由基與DNA作用
另外自由基存在時間非常短(微秒?奈秒?? 忘了) 所以也得在被輻射傷害前就先服用
另外一種粒子輻射 像是電子 阿發 質子 重荷電粒子則是屬於直接游離
這種粒子走到哪游離到哪 所以在射程內若遇到DNA 通常則是接接與DNA作用
: 西弗(sievert)這種算法實在是很奇怪 沒研究看不太懂(有請專家解釋)
你是問等價劑量(equivalent dose)還是有效劑量(effective dose)
單位都是Sv 但用法差很多阿!!!
等價劑量(equivalent dose)：
當你的游離腔量測到2Gy的空氣劑量時候 平常時候 因為多數環境下以光子輻射為主
且光子的加權因子為1 所以你可以說量到2Sv的等價劑量~
但像現在核子事故 同樣的你的游離腔量測到2Gy 那樣這樣的劑量到底是來自光子?
還是中子?還是阿發?
A
┌──────────────────────────┐
｜ + + + + + + + + + ｜
｜γ→β──────────────────→ ｜
｜ - - - - - - - - - ｜
└──────────────────────────┘
B
┌──────────────────────────┐
｜ + + + + + + + + + + ｜
｜P───────────────→ ｜
｜ - - - - - - - - - - ｜
｜ ｜
└──────────────────────────┘
C
┌──────────────────────────┐
｜ ++++++++++++++++ ｜
｜ α────────→ ｜
｜ ---------------- ｜
｜ ｜
└──────────────────────────┘
以上A B C三個圖 分別代表同一偵檢器良到一個gamma(beta) 一個proton 一個alpha好了
且又很湊巧的假設這三種輻射均會造成游離腔中X個電荷游離
根據劑量的定義 Gy就是單位重量內 吸收的能量
又因為每游離一個空氣分子平均需要34eV的能量
所以A B和C這三個游離腔將會測得相同的空氣劑量
然而 這對人體的作用效果會相同嗎?
當然不是 從圖中 beta有最長的射程(電子因為過輕 所以游離軌跡通常會到處散射
這邊方便起見所以拉成一直線)
而阿發粒子的射程最短
這是因為阿發有最大的LET(線性能量轉移) 即代表單位距離下可游離最多的氣體分子
所以從圖C中將可看到他有最密的+-游離分子間距
因此若改將背景從游離腔改放到體內
則DNA最容易被阿發打斷 因為它能在單位距離下打斷最多分子 縱使量測了相同空氣劑量
因此便有了輻射加權因子的概念
學者把gamma ray當作是1
而其他的輻射則相對於gamma ray制定出不同的加權因子
例如beta ray=1
alpha=20
proton=5
neutorn隨能量改變從5~20均有等等~
而所以等價劑量則是以此為出發點 把所有類型的輻射以光子為基礎一同討論
偏偏平常生活中其他高加權因子的輻射實在太少見了~
所以等價劑量才並沒被廣泛討論使用
有效劑量(effective dose)
好了 既然剛剛已經將各種輻射以光子為基準做加權了
現在來討論對人體的影響~
某天某甲去照張胸部X光
也許在照野(field of view)體表中心位置的皮膚器官劑量為X1
然而因為衰減 所以他的肺臟便只吸收到X2的劑量
而其他像是胃臟只有部分造射 所以是X3的劑量
膀胱 肝臟等等就只接收來自散射的劑量 所以是X4
再者 每一種器官對輻射靈敏度均不相同
例如ICRP60號報告就指出 性腺加權為0.2 紅骨髓 肺 胃 結腸為0.12 等等等等等~
此時全身各器官的加權因子加總為1
再將各器官劑量乘以其器官加權因子 所得到的劑量便是有效劑量
因此這時候的有效劑量主要是被用於照射X光後 全身罹患癌症 遺傳變異的風險值指標
是一個統計值 且會隨著研究而更新
例如在2007年ICRP103號報告便又更新一次組織加權因子
不同於確定效應一般通常均只使用Gy來作單位 最主要是因為確定效應是指當劑量高到
某種程度 某器官組織可能會因此失去功能或壞死
他的劑量是有低限值 且超過一般通常是會發生的
然而有效劑量談的卻是機率大小 有效劑量越大 發生癌症 遺傳變異的機會越高
所以...說了老半天 我還是不知道為啥你覺得怪 怪在哪
到底是哪個怪了...是有效劑量 還是等價劑量咧~(菸~)
: 不過可以肯定的是 穩定的原子分子不太會放射 過高頻率的光子及中子
: 要打斷鍵結 就要有適當頻率的光子 造成共振 打斷鍵結
: 因此就算被強度非常高的光子打到 頻率不到 也只是穿透或散射而已
跟其他鄉民補充一下 "強度" 其實指的是"數量"的意思
強度越高 代表數量~例如光子數越高~
: 這只會轉換成熱量 以被燒傷的形式出現
: 而這種算成毫西弗量 照過量也只是燒傷 不是打斷鍵結
這邊錯很大~
Sv只會被用在游離輻射而已 非游離輻射是不用Sv作單位的
以吸收劑量Gy來做解釋好了
光子而言 他是能通量(ΦE)乘以質量衰減係數(μ/ρ)
即單位面積下的光子總能量 乘以 單位質量該能量下的光子與物質發生作用的機率
因此如果是非游離輻射 光子...如可見光 是不會與物質作用且造成游離的
所以低頻率光子(如可見光)是不行使用Gy或Sv作單位的 因為這只適用於游離輻射
: 不會造成 我們害怕的癌症和突變
: 所以我懷疑的是 是否這種平均的算法 有如衝量&定量平均的嫌疑
= =???啥....?
我只知道康普吞散射的証明也是要用動量與能量守衡推導~
: 所以問題是
: 輻射物質的輻射對人體 是否具有打斷鍵結必然性??
: (離開霧裡有些時日了 還有請同門鞭的輕一點 謝謝)
: ※ 引述《b00668880 (波奇)》之銘言：
: : 我不是要打你臉 只是想散佈正確的觀念
: : 首先 貝克是量測活度的單位
: : 指一定量的放射性核種每秒原子核衰變的個數
: : 每秒自發衰變一次為一貝克 衰變過程會釋放出輻射物
: : 所以你的身體根本不會吸收他馬的貝克 那是給放射源用的單位
: : 你要使用的是西弗才對
: : 這是指人體器官或組織於單位時間內平均所接受的輻射量
: : 單位如毫西弗/年或微西弗/小時 一毫西弗等於一千微西弗
: : 那麼首篇所說的呼吸一千年等於照一張X光的輻射量
: : 一張X光有多少劑量呢?
: : http://www.tzuchi.com.tw/file/
: : 這是瓷器醫院的網頁
: : 我直接節錄下來
: : "以診斷X光所造成的全身有效等效劑量來說，四肢是0.
: : 盆是0.66毫西弗，腰椎是1.4毫西弗，上消化道是2.
: : 委員會）NO.26的輻射總危險度為0.0165/西弗，
: : 就增加0.0165的致命癌症機會"
: : 如果你是一個土生土長的台灣人 小學國中高中大學至少會照3次胸部X光
: : 如果你是公的還要再加一次兵役體檢
: : 所以你注定要吸收0.54x4=2.16毫西弗的輻射量(
: : 如果你認為這些輻射會在你體內呆一輩子
: : 那麼在福島事件發生前 台灣民眾每年約吸收1.62毫西佛的背景輻射
: : 而在我發文的當下 輻射量最高是阿里山的0.97微西弗
: : http://www.trmc.aec.gov.tw/
: : (順帶一提 米國人的年吸收量是3毫西弗)
: : 你要不要算一下從你出生到現在吸收了多少輻射 增加多少致癌機率?
: : 然後考慮一下是要在罹癌前好好的揮霍人生還是直接砍掉重練?
最後...這邊我自己視覺得別太去苛責原能會
這邊要講的是關於輻射度量部份
對於樣本輻射的量測 可能都會使用到半導體偵檢器
比較早以前可能是矽或矽鍺 現在則比較常用高純度鍺偵檢器(HPGe)
優點是使用前數小時才需充填液態氮 且重點是他的能量分解度(resolusion)好像是3eV
是非常優異的偵檢器!!!
關於輻射度量並非如鄉民想的那樣有就一定有 沒有就沒有的二分法
特別在極低濃度下
當核種如碘-131蛻變時候 他的輻射(光子 beta粒子 反微中子)是成隨機方向發散
因此當核種數量過多時 則可是為isotropic的形式 但當核種數量過少時候
他的發散方向便變的無法預料 也許你偵檢器擺檢體右邊 但他偏都向左輻射...
再來就是活度的問題 活度 單位就是貝克(Bq) 代表每秒的衰變數量
如Co-60→Ni-60 放出兩個光子 一個BETA 一個反微中子 即視為一次衰變
因此當活度過小時候 即每秒鐘衰變的次數過少
加上核種衰變的特點：單一核種在何時要進行衰變均是不可預測的
只有在數量足夠的時候藉由半衰期去預測...
這就像是你問農夫某個稻子會在幾點幾分發芽他會關電視順便罵你神
但你問他今天播種 大概哪時候會有八成以上稻子開始發芽時 或許它可以準確的告訴你
因此同理 當核種數量過少時 將可能造成相當大的誤差
另外就是輻射度量的原理了
光子會與物質發生作用 通常均是以康普吞 光電這兩種為主
合調要發生的能量極低 成對則要1.022MeV以上所以不予討論
至於輻射偵檢器的原理 就是光子與detector發生以上作用 產生的電子被接收後
反推電荷量的多寡 或是乘上每個分子游離的能量去計算入射光子能量
因此HPGe可記錄每次事件的電荷量並反推回該次的入射光子能量
而在能譜上也因為康普吞作用 而會有康普吞陡邊 回散射峰 全能峰等事件
而今天I-131放出了364 keV的能量 大多數的能量會以康普吞散射為主
加上量少且因為背景輻射中其他的核種干擾...
這將可能造成I-
最後量測還要考慮到最低可測值等等統計誤差...
可能是因為雜訊高擾 或是在扣除背景值時被扣除掉了等等...
而這些問題唯一解 也就只能靠大量的檢體 與 長時間檢體的搜集解決了~
所以結論是...原能會有量...但可能量測時間不夠長吧...
但這其實也代表 輻射塵繞了地球一周飄到台灣的數量 應該有 但也不是那麼直得在意了
最後很多人可能會叫媒體也去買偵檢器...
但原則上...HPGe一台就要約100萬阿~
而其他像是碘化鈉等等的閃爍偵檢器...
用它來量...可能就真的沒法量到I-131了吧~
