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認識輻射



  目錄
  前言及引言
I. 輻射是甚麼?
II. 電離輻射
III. 放射性半衰期
IV. 輻射的來源
V. 輻射的用途
VI. 輻射對健康的影響
VII. 香港的環境輻射監測計劃
VIII. 管制法規
IX. 更詳盡的資料

 

前言

這本小冊子旨在介紹原子輻射的基本知識,並概述輻射的用途、對健康的影響,以及香港監測和管制輻射的有關安排。

引言

輻射及其影響是一個備受關注而又極富爭議性的問題,原因之一,可能是大眾並不掌握全部實情。我們實際上對輻射的認識有多少?輻射是甚麼?它來自何處?對我們有甚麼影響?

 

I. 輻射是甚麼?

所有物質都是由稱為原子的單位組成,而每粒原子有一個原子核,由電子包圍。有些原子,例如40鉀,其原子核處於不穩定狀態,它們會自發地改變本身的結構,以致其物理和化學性質亦有相應改變。當不穩定的原子核發生這種改變時,它會釋放出肉眼看不見的粒子或電磁波。這些不穩定的原子核具有放射性,放射性原子核稱為放射性核素,而放出的粒子和電磁波稱為輻射

宇宙充滿輻射。自古以來,地球上的生命便暴露於自然環境的輻射中。輻射無聲、無色、無臭、無味,亦無法憑觸覺感覺其存在。不過,利用儀器,可以探測和量度輻射。

量度輻射劑量的單位是希沃特(Sv)。一毫希沃特(mSv)等於一千分之一希沃特。

 

II. 電離輻射

電離輻射是輻射的一大類別,它有足夠能量使原子中的電子游離而產生帶電離子。

電離過程通常會引致生物組織產生化學變化,因而對生物構成傷害。

電離輻射的種類

電離輻射包括以下各類︰

(i) 阿爾伐粒子是移動速度極高的氦原子核,帶正電荷,穿透能力極弱,一張紙或皮膚的外皮層已能把它們阻隔。不過,如果放射阿爾伐粒子的核素隨呼吸或飲食進入體內,會損害健康。

(ii) 貝他粒子 是高速的電子,穿透能力比阿爾伐粒子強。不過,一塊厚數毫米的鋁片便可阻隔這些粒子。

(iii) X射線及伽瑪射線的穿透力極強,能直透人體。高密度物質(如鉛或混凝土)對這些射線有較佳的阻隔效果。

(iv) 中子不帶電荷,是組成原子核的粒子之一。水或石蠟這些含有大量氫的物質,可阻隔極具穿透力的中子。

 

III. 放射性半衰期

物質的放射性會隨時間而減少。物質失去一半放射性所需的時間,就是它的半衰期。舉例來說,131碘的半衰期是八天,這種物質會在八天內失去原有放射性的一半,在其後八天再失去餘下放射性的一半,餘此類推。每種放射性核素的半衰期各有不同,由百萬分之一秒至百萬年以上不等。

放射性核素

半衰期

219

4秒

38

7.6分

73

7.2小時

131

8天

60

5.3年

137

30.2年

14

5 730年

129

15 700 000年

235

703 800 000年

40

1 277 000 000年

 

IV. 輻射的來源

輻射有兩大來源 天然輻射人工輻射

(i) 天然輻射

我們不斷受到來自太空的宇宙射線,以及來自包括食物和生活環境地球萬物中含有的放射性物質所發出的輻射照射。天然輻射約佔我們所受輻射劑量的80%,而不同地區的輻射水平會有差異。

(ii) 人工輻射

輻射在醫學上的應用很廣泛,包括X光放射學、核子醫學造影術及放射治療。醫學輻照是人工輻射照射的最大來源。

其他主要的人工輻射來源包括核試驗所產生的放射性塵埃、電視機及視象顯示器等真空管所發放的X射線,以及輻射發光物件和煙火感應器等消費品中所含的放射性物質。高空飛行會令我們接觸較多宇宙射線,而戶內生活會令我們吸入較多氡氣。氡氣是鐳(建材中的一種天然放射性物質)在衰變後產生的放射性氣體。


不同來源引致的輻射劑量

 

V. 輻射的用途

如運用得宜,放射性物質和輻射可以造福社會。

(i) 發電

隨著世界人口不斷膨脹及經濟增長,我們對能源的需求日益增加。我們消耗能源的速度,遠超過地球所能負荷者,而核能正可解決能源需求日增的問題。目前世界各地的商用核反應堆超過430個,供應的電力佔全球人口所需電力的百分之十七。這些核反應堆利用鈾或鈽的原子核分裂而發電。反應堆的設計和運作均達到極高安全標準。

位於香港東北面約50公里的大亞灣核電站在一九九四年投產。該核電站使用壓水式反應堆,生產的電力百分之七十供香港使用。

(ii) 醫學用途

放射性物質可用作探查人體器官和細胞的機能。X射線有助診斷身體器官和組織的異常變化。

輻射亦是治療某幾種癌症的主要方法。事實證明,在治療受腫瘤影響的身體組織方面,輻射能有效抑制腫瘤生長,甚至將之消滅。

(iii) 工業用途

射線穿透力特強,可用作探測焊接點和金屬鑄件的毛病。

在工業生產線上的自動品質控制系統,例如測檢罐裝飲品的容積或香煙的煙草密度等,都廣泛採用了輻射反饋原理。輻射可用於量度電鍍薄膜的厚度,也可用於消除靜電,為一些產品(例如電子零件)提供純淨的的生產環境。

(iv) 消費品用途

有些產品,如煙火感應器、螢光標示和避雷針等都包含放射性物質。適當使用,其好處和安全程度遠遠大於輻射危險。

(v) 考古用途

天然放射性物質可用以鑑定古物所屬的年代,常用的技術包括「14碳定年法」和「熱釋光定年法」。

 

VI. 輻射對健康的影響

地球上的生物不斷受到一定水平的天然輻射照射。輻射雖然可能對身體細胞和組織造成損害,不過,除非所受輻射劑量極高,否則對健康的影響可謂微不足道。輻射的影響,視乎輻射的強度、接觸時間的長短及受影響身體細胞的種類而定。

人體若突然受到大量輻照(超過1 000毫希沃特),會引致急性輻射傷害,並產生短期症狀如作悶、嘔吐、極度疲倦和脫髮等現象。如全身所受輻射劑量達到10 000毫希沃特或以上即使有適當治療,還是很大可能有生命危險。

輻射的影響

此外,接觸輻射會增加患癌和子女出現遺傳缺陷的機會。

一般人在日常生活中受到的輻照量極低,即使是工作時暴露於輻射中的工人,估計由輻射引致的死亡率仍較一些常見致命因素所引致的死亡率為低。詳情見下表:

香港一些常見致命因素的每年平均死亡率

致命因素

每年死亡率

每日吸煙10支

1/2001

惡性腫瘤病

1/6302

職業意外

1/55 0003

交通意外

1/22 2002

本地工人工作時暴露於輻射中

1/170 3334

(平均每年0.15毫希沃特)5

 
  1. 資料來自英國國家放射防護局出版的“Living with Radiation”(一九九八年)
  2. 資料來自“衞生署年報1997/98”
  3. 資料來自“一九九七年勞工處處長報告”
  4. 按照國際輻射防護委員會第60號刊物(一九九零年)所建議的風險系數4x10-5/毫希沃特計算
  5. 資料來自衞生署“一九九八年本地工人輻射監察報告”

 

VII. 香港的環境輻射監測計劃

香港天文台在一九八七至九一年期間進行全面的輻射監測計劃,以定出本港環境中各種媒介的基準輻射水平,並在一九九四年廣東大亞灣核電站投產後,將測量得的輻射水平與有關的基準水平比較。根據計劃,天文台定期收集及分析空氣、水、食物、土壤和其他環境樣本,以確定其放射性,並且在多個地點測量環境伽馬輻射水平。測量結果顯示本港現時的環境輻射水平和一九九四年之前相若,有關數據詳載於香港天文台的環境輻射月報和年報內。


輻射監測計劃樣本收集地點

 

VIII. 管制法規

在香港,放射性物質及輻照儀器的進口、出口、管有與使用受《輻射條例》(第303章)規管,條例並規定成立輻射管理局。

任何人如擬從事任何涉及放射性物質或輻照儀器的活動,必須向管理局申領牌照。衛生署放射衛生部負責為管理局處理發牌工作。此外,該部是政府的放射衛生事務顧問,並提供職業及環境輻射監測服務和維持本港的輻射計量標準。

 

IX. 更詳盡的資料

如需更詳盡的資料,歡迎與衛生署放射衛生部聯絡(電話號碼:2886 1551,傳真號碼:2834 1224),或瀏覽該部的網頁(網址:http://www.info.gov.hk/dh-rhu)及香港天文台的網頁(網址:http://www.info.gov.hk/hko)。