其他同位素如铯-134和碲-132所产生的剂量与铯-137相似,都非常小。

【福岛核危机观察一】核污染,关键是放射量有多大

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【引用2】

作者介绍: 董海涛,现在美国的一所大学司职核安全官(Radiation Safety
Officer)。我所从事的行业叫做Health
Physics,是一门结合了物理、化学、生物、工程、管理等多种学科知识,致力于人类能够安全地了解与利用核能的学科。在美国,核能利用的监管部门是美国核管理委员会(Nuclear
Regulatory Commission, www.nrc.gov),行业协会是 Health Physics Society,
www.hps.org,有兴趣的朋友可以上网了解。

补充说明:

放射性物质在大气中传播所产生的另外一个问题是沉降,即放射性物质通过自然沉积或随雨雪降落于土壤表面,被动植物吸收,再进入人体体内。这种途径最具有代表意义的就是前面
(福岛核危机观察四)
提到过的“牧草 → 牛奶 → 人”过程。

碘元素物理性质活泼,极易升华,遇热到处跑,而且在大气中传播很快。记得上学时,有位老师给我们讲他1960年代时在落基山中研究驼鹿甲状腺中碘-131的含量。研究发现每一次碘浓度的高峰都和核武器的实验时间相吻合,其中甚至包括中国进行的首次核武器试验。

【福岛核危机观察四】哪些放射性物质会泄漏出来?

【引用1】

(本文内剂量的计算均通过美国核管会设立的年度放射性物质摄取量标准(Annual
Limit of Intake,ALI)进行。所有放射性同位素的ALI都可在10CFR20 Appendix
B中查找。网址为

这两个裂变产物的原子核集中分布在以核序
数90以及130为中心的两个区段之中。较轻原子核的代表是锶-90(Sr-90)。重原子核的代表是铯系同位素和碘系同位素,其中含量很高的是铯-137(Cs-137)和碘-131(I-131)。它们都具有放射性。

相关文章:

举一个例子,美国环保署发布碘-131的浓度在每立方米1皮居里左右。这大致是每立方米0.01Bq。有多少碘-131的原子能达到这样一个放射强度呢?用碘-131的特征放射强度4.6
x 10^18
Bq/kg换算,产生这种放射强度的碘-131的质量为10^-20千克,或者说是10^-19摩尔。这意味着碘-131的原子个数只有几万个。一立方米的空气在常温常压下约有40摩尔,分子个数的话是10^24个。这种浓度用ppm来表示的话是10^-14
ppm,也就是0.00000000000001 ppm!

日本福岛发生核事故后,各国政府和科学机构都密切监测大气中放射性物质的含量。切尔诺贝利的经验表明,大气传播是放射性物质最快速、最广泛,也是对人类影响最显著的途径。

碘-131进入人体主要途径为大气沉降→牧草→牛→牛奶→人。这个过程已经为切尔诺贝利事件所证实。当时的苏联政府没有及时地禁止牛奶的流通,造成大量儿童的甲状腺受到辐射。联合国原子放射科学委员会(United
Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation,
UNSCEAR)的报告证实,从1986年到2005年的20年间,有6000多例儿童甲状腺肿瘤与切尔诺贝利核事故初期受到大剂量的碘-131辐射有关。【引用1】

图中显示的是放射性同位素铯-137在太平洋、北美以及西欧的大气浓度分布,单位为
Bq 每立方米。在美国的大部分地区,模拟给出铯-137的浓度在每立方米0.001
Bq左右。这与美国环保署公布的数据吻合。(注意美国环保署用的单位是皮居里每立方米,1皮居里相当于0.037
Bq)这说明IRSN的模拟具有很好的借鉴价值。

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另一方面,虽说铯-137的半衰期长很多,影响会长期存在,但通过计算可以看出它的剂量是非常小的。当然,这只是根据现有的数据做出的估算,大家还应关注国家发布的实际测量数据,从而得出准确的结果。

记得上学时,有位老师给我们讲他1960年代在落基山中研究驼鹿甲状腺中碘-131的含量。研究发现每一次碘浓度的高峰都和核武器的实验时间相吻合,其中甚至包括中国进行的首次核武器试验。

【福岛核危机观察五】福岛泄漏了多少放射性物质?

作者介绍: 董海涛,现在美国的一所大学司职核安全官(Radiation Safety
Officer)。我所从事的行业叫做Health
Physics,是一门结合了物理、化学、生物、工程、管理等多种学科知识,致力于人类能够安全地了解与利用核能的学科。在美国,核能利用的监管部门是美国核管理委员会(Nuclear
Regulatory Commission, www.nrc.gov),行业协会是 Health Physics Society,
www.hps.org,有兴趣的朋友可以上网了解。

美国环保署就在官方网站上发布了大气监测的数据。
【引用1】
法国的核安全与防护研究所(Institut De Radioprotection Et De Surete
Nucleaire
,IRSN)也发表了他们对放射性物质在大气中传播计算机模拟的结果,请看下图。
【引用2】

在放射性的测量中不用ppm的一个原因就是不方便,小数点后面的零太多了。另一个原因是在Health
Physics中关注的主要是能量的“浓度”,而不是个数的“浓度”。

【福岛核危机观察二】核辐射会造成多大的健康危害?

【福岛核危机观察二】核辐射会造成多大的健康危害?

美国环保署网站给出的铯-137最高浓度为每立方米0.13皮居里。这个数据是在阿拉斯加的Nome测量到的。假设有人以每分钟20升的呼吸速率,在这种空气中生活1年,那么,他吸入的铯-137总量为1400皮居里,所产生的辐射剂量为0.35微西弗。作为比较,人体每年受到的背景辐射为2-3毫西弗,是前者的约10000倍。

自然界中的碘只有一种同位素,碘-127。它是没有放射性的。碘片与碘盐中的碘都是碘-127。如果事先服用适量碘-127,甲状腺全被碘-127充满,没有多余的位置留给有放射性的碘-131,使碘-131很快被人体排出,从而避免大剂量辐射。但碘片的服用一定要遵照医嘱进行。