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| 坐飛機旅行當心核輻射 |
| 日本福島核電站出現核泄漏以來,核輻射再次成為公眾關注的焦點。我們應該避免接觸來自核電站的核污染,不過也不用過度恐懼,因為其實生活中我們也在從其他地方受到核輻射,比如坐飛機時就會有核輻射的存在,關鍵是避免暴露於高劑量的核輻射,不管其來源是什麼。 我們回國探親都要坐飛機旅行,坐飛機旅行是一種快捷的旅行方式,但坐飛機時人體也會受到無形的有害影響,那就是來自太空的核輻射。一般人坐飛機時並不知道核輻射的存在,本博主也是偶然聽一位科學家講到才了解到這方面的知識,下面把所知的有關信息總結一下。 每個人每天都會接觸到一些核輻射,核輻射是自然環境中的一部分。在地球表面上,大多數核輻射來自於自然中的氡氣(Radon),但也有來自太空的宇宙輻射,最大的宇宙輻射來源是太陽。太陽是一個超大的熱核裝置,地球生命所依賴的太陽光能完全來自太陽上的氫聚變反應,太陽每時每刻都在向周圍發射高能核輻射。通常情況下,地球的大氣層會吸收大部分核輻射,但坐普通客機在高海拔飛行時,機上人員會受到高於地面水平的輻射。 宇宙射線的輻射當量隨着海拔的升高而增加,這是因為在高海拔空氣更稀薄,對來自太空的不間斷的輻射轟擊的保護更少。在1萬2千米(接近4萬英尺)的海拔上,宇宙核輻射當量是海平面上的150倍,這還只是在太陽穩定其間的數據。如果是在太陽耀斑(solar flare)期間,太陽所發射的帶電粒子強度會大幅增加。耀斑釋放的能量可以相當於上百億枚百噸級氫彈的爆炸,從射電波段直到X射線的輻射通量的會突然增強。耀斑所發射的輻射除可見光外,有紫外線、X射線和伽瑪射線,有紅外線和射電輻射,還有衝擊波和高能粒子流,甚至有能量特高的宇宙射線。在太陽耀斑期間在高海拔飛行是危險的事情。 另一個變量是緯度,在高緯度(北極)的輻射當量要高於低緯度的赤道,這是因為高緯度的磁場更強,對太空中帶電的放射性粒子的吸引力更大,從而會有更多的放射源存在,導致更強的核輻射。 近幾年來,不少航空公司的北美洲到亞洲航線改由北極飛行(transpolar路線)以縮短航程,雖然這樣降低了飛行成本,但也使乘客和機組人員在航線上暴露於異常高水平的宇宙和太陽輻射,因為飛機會處在高海拔(3萬英尺以上)和高緯度(飛經北極)。專門研究民用飛行中的輻射問題的健康物理學家Robert Barish指出,在一次經過北極的transpolar飛行中,機上人員所受到輻射劑量相當於做了三個胸部X光檢查,如果正值太陽耀斑期間,輻射劑量還能再顯著升高。從紐約單向飛往倫敦的飛行中所受到輻射劑量則少於兩個胸部X光檢查的輻射量。 對於航空公司的機組人員和空姐,平均每年所受的核輻射累計有2-4 milliSievert(200-400 millirem),而在核電工業工作的人每年所受的核輻射平均有1.6 milliSievert(160 millirem),因此機組人員和空姐其實是真正的放射工作人員,所受的核輻射當量比核電廠的工人還要多。招空姐時,來報名的美女多如星雲,如果這些美女知道自己要在比核電廠更惡劣的環境中工作,是否還會趨之若鶩? 如果飛北美洲到中國的北極航線,每次單程飛行中所受到輻射劑量可達到0.10 milliSievert,這還是沒有額外的太陽耀斑輻射時的數據。國際放射防護委員會(International Commission on Radiological Protection)規定公眾每年受到的輻射劑量以1.0 milliSievert為限,但如果一個人一年之中在紐約和北京的北極航線上飛了5個來回,他所受到的輻射量就會超過這個界限。當然每年1.0 milliSievert的界限並無生理上的意義,這個當量是比較低的。在歐洲,職業放射工作人員(如核電廠工人)的年輻射當量的規定限度是20 milliSievert,在美國是50 milliSievert,超過了才有得放射病的危險。 但是,在高空飛行中所受到輻射積累起來同樣會損害人的健康,尤其是高空飛行中的輻射包含高強度的中子,比普通的X射線對人體細胞更具破壞性,可損害發育中的胎兒、引發癌症或導致在人類卵子和精子細胞的基因突變。德國的輻射防護委員會曾在機組人員和空姐中調查研究癌症發病率,研究報告顯示空姐的乳腺癌發病率兩倍於一般人群,而皮膚癌發病率可高達一般人群的15倍。 當然,對於偶爾坐飛機旅行的普通乘客,沒有什麼需要擔憂的危險,基本不用擔心輻射的影響,因為輻射當量仍然是非常低的。但是孕婦就要注意了,應該避免坐飛機旅行,尤其是應該避免飛北美洲到亞洲的北極航線。 在歐洲,飛行人員必須學習宇宙輻射的知識。歐盟要求航空公司記錄空中機組人員受到的輻射劑量,如果超過1.0 milliSievert 就暫時改飛短程的低輻射航線。如果女性機組人員發現懷孕,就必須立即調換到低風險的航線航班。一些歐洲航空公司更進一步地規定懷孕機組人員要立即停飛,直到休完產假。美國聯邦航空管理局則建議航空公司要告訴機組人員在高緯度地區長途飛行所帶來的風險。 下面是一些背景知識。 什麼是核輻射: 核輻射可分成阿爾法(α)輻射,貝塔(β)輻射,和伽瑪(γ)輻射。阿爾法輻射和貝塔輻射可以被紙張或鋁板擋住,而伽瑪輻射是電磁波譜中能量最高的電磁輻射,其光子能量是可見光的10000倍,可以通過許多種材料,包括人體組織,只有密度非常高的材料,如鉛,才能屏蔽伽瑪光子。核輻射一般指伽瑪輻射。 伽瑪射線和X射線在電磁波譜上的能量區域很大程度上重疊,其性質和對人構成的危險也基本相同。現在這兩種類型輻射的主要區別僅是它們的來源:X射線是原子核外的電子發射的,而伽瑪射線是從原子核內發射出來的。 什麼是太陽耀斑: 在太陽核心深處,氫原子的聚變核反應產生了太陽的熱量和光,太陽耀斑是一種最劇烈的太陽活動。太陽的表面也有磁場,在一些地方比別處強,有時太陽磁場可以成為扭曲。太陽耀斑是太陽上的“扭曲”磁場儲存的能量突然釋放巨大的爆炸。這將產生一個跨越整個頻譜輻射的爆發,在從射電波段直到X射線的輻射通量的突然增強。耀斑所發射的輻射種類繁多,除可見光外,有紫外線、X射線和伽瑪射線,有紅外線和射電輻射,還有衝擊波和高能粒子流,甚至有能量特高的宇宙射線。地球的磁場和大氣層保護我們免受太陽的輻射。當耀斑輻射來到地球附近時,與大氣分子發生劇烈碰撞,破壞電離層,使它失去反射無線電電波的功能,並會產生極光。 輻射如何影響人類細胞: 我們大多數人都知道,太陽的紫外線(UV)輻射會破壞皮膚表面的細胞,甚至引發皮膚癌。高能離子輻射(X射線或伽瑪射線)則能完全通過人體,它會把電子激發出原子,由此產生的自由電子與其他原子再發生反應會產生更多的離子。這樣的反應在人體內發生是危險的,因為離子的電荷可導致細胞內非自然化學反應。這種反應可以打斷DNA鏈,導致細胞死亡,或者細胞發生基因突變而癌變,這樣就會擴散到其他細胞。如果基因突變發生在精子或卵子內,結果可能是嬰兒先天缺陷。這就是為什麼孕婦不應該受到X射線和伽瑪射線的輻射。 最後總結,民用飛機在高海拔和高緯度飛行時,機上人員會受到較高水平的宇宙輻射,輻射當量和用數次X光或CT掃描在同一水平上。對於偶爾坐飛機的旅客,這沒有什麼危險,但這樣的輻射當量會有害於孕婦。另外,經常坐飛機的旅客和機組人員應該當心宇宙輻射所帶來的危害。 (以上信息來自互聯網,不能保證數據的完全正確,讀者應自行確認相關信息。)
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