前不久寫了一篇“放射性淺談”。 多謝很多網友的賞光和評論!
有網友希望本博主寫一篇關於氡氣的科普文章。本博主不才,不是學這個專業的,知道的也不多。就著某知名博主的話,也就是賣弄些高中物理的知識。不過,本博主希望能把高中物理也能寫得通俗有趣,讓喜歡知音,故事會的朝陽街道大媽也能讀得懂。
很多網友投資房地產,但是對氡的危害不甚清楚。氡是一種無色無味的氣體。平時非常惰性,跟其它元素不容易發生反應。所以,如果不是去特別檢測氡氣,很難發現它的存在。
但是,氡是一種非常危險的放射性氣體。美國目前環保署建議住宅的氡氣水平不能超過4皮居裏每升體積。 也就是4pCi/L. 居裏,顧名思義,是以居裏夫人命名的一種衡量放射性物質放射活性的單位。一個皮居裏每升相當於在這個體積(一公升)內每分鍾內發生2次衰變。那麽,4皮居裏就是說每升體積裏每分鍾發生八次衰變。
聽起來好像不是很可怕,對不?但是,要知道氡氣衰變發出的可是高動能,強電荷的氦原子核(阿爾法粒子)。我前文中有提到,它就好比以8%光速高速飛行的鉛球。 它雖然在人體內傳播距離不遠,但是在這個短短的距離裏,它的能量會全部傳遞給體內的組織,造成巨大的傷害。
人體的大多數細胞裏都有細胞核。細胞核裏麵的染色體是有很長的DNA雙螺旋纏繞而成的,就好象長長的毛線纏成的毛線束和毛線球一樣。而阿爾法粒子所過之處,其強大的動能和電荷造成的電離作用會使細胞的細胞液產生成千上萬的自由基。這些自由基反應性極強。它們就好比無數鋒利的小剪刀。這些小剪刀碰到毛線球會發生什麽樣的情況,大家自己腦補一下。
而且,更可怕的是,氡氣衰變的產物也有放射性,而且半衰期更短,放射性更強。見下圖
可見,氡氣(也就是圖中的radon-222)衰變成釙-218,放出一個阿爾法粒子。而釙會幾乎立刻(半衰期3分鍾)衰變成放射性鉛(Pb-214), 並且再釋放出一個阿爾法粒子。放射性鉛會再次衰變(半衰期27分鍾)成放射性鉍(Bi-214), 並且釋放出一個高能電子(貝塔射線粒子)。放射性鉍-214會再次衰變(半衰期20 分鍾)成放射性釙-214,並放出另一個高能電子(beta射線)。然後還沒完,放射性釙-214又幾乎立刻衰變(半衰期160微秒)成放射性鉛-210, 放出另外一個高速鉛球阿爾法粒子。之後鉛-210消停一段時間,半衰期22年,發出另外一個高能電子,變成放射性鉍-210. 鉍210又不久之後衰變成釙-210,發出一個高能電子。終於,又過了幾個月的半衰期後,釙-210衰變成鉛-206,發出最後一個接近光速8%的鉛球,變成了穩定的同位素鉛-206.
一般認為,鉛是劇毒。但是最終產物鉛-206居然是這其中對人體傷害最小的。如果您活到了氡衰變的最終產物鉛-206的時候,那麽要恭喜您,您安全了!
所以,吸入一個氡原子,中獎的機會是多重的。 您最多可以接受4個光速8%的鉛球的攻擊,和4個接近光速的乒乓球(電子)的攻擊.
美國環保署把氡氣列為排在吸煙之後的第二位的導致肺癌的環境因素。其危害是非常顯著的。要知道,肺癌屬於非常凶險的癌症。五年存活率僅僅稍微高於10%(就是說,十個肺癌患者中將近9個活不過5年)。 相比之下,在如今的醫療技術下,白血病(血癌)5年存活率在95%以上,乳腺癌存活率接近90%。
據專家估計,當氡氣濃度達到環保署要求要整治的4皮居裏每升的時候,生活在這樣的環境中的人相當於每人每天吸了半包煙。特別是家裏有小孩的,從小每天吸半包煙長大了身體會怎麽樣我想每一個作父母的家長都不敢想。
上麵講了危害。那麽我們家裏的氡氣是哪裏來的呢? 氡本身是鐳的衰變產物,而鐳又是土壤中其它放射性元素主要是鈾的衰變產物。因為氡常溫下是一種氣體,所以它不會留在土壤中,而是會通過地基中混凝土的縫隙滲透到住宅中。氡是一種比重很大的氣體,所以大多數氡會留在地下室。但是如果家裏有中央空調或暖氣,氡會隨著空氣流動跑到一樓甚至二樓的起居室中。因為美國各地土壤中放射性元素含量不同,所以有些地方氡危害比較嚴重。不過,就算是同一個地區,氡的水平也會有明顯差異。具體您的住宅氡水平如何,需要請房屋檢驗師來專門做一個氡檢測。這個檢測應該不太貴,大概100塊左右,幾天內就能出結果。下圖是美國各地可能存在氡超標地區的地圖。如果您住在紅色的zone1地區,那麽最好檢測一下。
不過呢,就算氡超標,您也不用慌。氡實際上是很好治理的。您查一下附近有什麽比較有口碑的radon mitigation公司,請他們來裝一套抽氣係統就好了。這個係統的原理是在地基下麵打一個洞,然後用泵把洞裏的氣體不斷吸進來,從屋頂排到室外。地基下麵的洞因為不斷抽氣,形成一個負壓區。土壤裏的氡氣就會優先被吸進這個負壓區,然後被排到屋外。這樣氡就不會滲入混凝土地基了。整個係統應該不超過2000美元。
一般來說,如果您的住宅測出來的氡是4皮居裏以上,裝了這個係統會大幅下降到1皮居裏甚至以下。這樣就跟環境輻射沒有太大區別了。
謝謝大家閱讀賞光!