什麼是放射性？核輻射汙染有何影響
一說到“放射性”，我們的第一個反應可能是超級英雄——在城市裡飛來飛去，變身成火球人或者像浩克一樣的壞脾氣大傢伙。或者，你腦海中還會浮現出核事故之後的黑暗世界末日景象。
但是，在120年前，人們對放射性的認識和現在的完全不一樣。事實上，當時，人們認為，放射性是健康和活力的神奇源泉。諸如鐳之類的放射性元素，開始出現在各種產品的成分表中，從牙膏到手錶錶盤乃至黃油。
所以，後來到底發生了什麼，讓這種看似神奇的發現，變成了人人聞之色變的怪獸呢？
為什麼有些元素具有放射性？
想象一下，你的鼻子不小心吸入了一些花粉，有點難受，正想打噴嚏。就是這種想打噴嚏的感覺。有些原子，它就一直處於這種“想打噴嚏”的狀態：想要驅逐多餘能量，恢復穩定的衝動。
我們周圍所看到的大多數東西，都是由具有穩定原子的元素組成。這意味著，你身邊那張富含碳元素的桌子，不會自行分解成其他東西。負責維持原子穩定性的亞原子部分，叫做原子核。
原子核內部，有帶正電的質子和中性的中子。這些“核子”透過一種被稱為強核力的力量捆綁在一起。強核力可以抵消帶相同電荷的質子之間互相排斥的電場力。核力的作用範圍很小，並且取決於原子核內部中子和質子的比率。
但是，當中子數量超過質子數量時，不同力量之間的平衡開始瓦解。例如，具有六個質子和六個中子的碳-12是一種穩定的碳同位素，而具有八個中子和六個質子的碳-14就是一種不穩定的碳同位素。或者，原子核內中子和質子的數量，超過了強核力可以維持原子核穩定的闕值，比如比鉍-209更重的任何原子核。這些情況，都會導致不穩定的同位素出現。
就好比我們的身體，在打噴嚏時透過一系列的膨脹和收縮活動將刺激性物質排出一樣，不穩定的元素同位素也會釋放出不同的粒子或能量形式，以恢復原子核內部各力量之間的平衡。在這個試圖恢復穩定的過程中，它們會形成新的原子核。
這種為了恢復穩定而形成新原子核的性質，就是我們常說的放射性，而這個過程叫做放射性衰變。
原子核如何進行放射性衰變？
原子核可以透過釋放α、β或γ射線（有時是三種射線的組合）來進行核衰變和放射性衰變。
α粒子基本上同於氦-4的原子核，由兩個質子及兩個中子組成。
α粒子相對較重，只能在空氣中傳播幾釐米的距離。一張紙或一塊塑膠就能輕鬆隔阻α粒子。
重元素原子核內的中子轉變為質子（或質子轉變為中子）的過程中，原子核會釋放出電子或正電子，即β粒子。
β粒子攜帶的能量高於α粒子，穿透力也更強，但電離能力要弱一些。β粒子可以在空氣中傳播，但薄金屬片甚至防護服就可以阻隔β粒子。
最後是能量最高、最致命的放射性衰變形式：γ射線。
在發生α衰變和β衰變之後，處於高能量狀態的原子核仍必須返回到更加穩定的低能量狀態，這時候釋放出來的高能量射線即γ射線。
原子核可以在幾秒內、或者幾天、幾年甚至幾個世紀的時間裡，自發地發生所有這些衰變，轉變為穩定的形式。該速率取決於放射性物質的半衰期，即放射性物質衰減到其初始值一半所需要的時間。
放射性和核能的興起
說起放射性，就不得不提居里夫人。她使用過的用鉛密封的高放射性實驗室、筆記本、菜譜和傢俱等，都受到了鐳元素的汙染，並且這些汙染將在未來12000年內繼續存在。但是，這些受汙染的東西同時也證明了居里夫人在放射性領域的貢獻，也是她兩次榮獲諾貝爾獎的原因。
她與丈夫皮埃爾·居里，以及亨利·貝可勒爾在二十世紀初發現的放射性和放射性元素，開創了原子物理學的一個全新領域。最終，基於放射性和放射性元素的研究，人們發現了原子的不同組成成分和核能。
諸如鈾-235和鈽-239等放射性元素在受到中子撞擊後會釋放大量能量。如果在核反應堆內操作得當，這些燃料可長期提供能源。一公斤鈾-235可以透過核裂變產生將近2400萬千瓦時的電力，而一公斤的煤炭只能產生8千瓦時的電力。正確使用這種能源可以解決全球二氧化碳排放與日俱增的難題。
但是，核能的致命弱點是如何安全地處理廢棄的放射性燃料，以及全世界對核事故的廣泛擔憂。
幾十年前發生的切爾諾貝利核事故至今仍讓人心有餘悸。一個核反應堆熔燬，就能導致大片土地世世代代不宜居住，更不用說暴露在核輻射下的數千萬人將一生受此影響。
當地政府如今在核反應堆周圍建造了巨大的石棺，以防止核輻射洩露到空氣中。此外，核反應堆的殘骸被密封在厚實的鋼結構之內。清理工作將一直持續到2065年。
2011年，地震引起的海嘯襲擊了福島第一核反應堆，致使事故半徑20公里內的數千人撤離。政府相關機構仍在清理周圍環境，清除和處理受影響區域內的表層土壤。
放射性的影響
放射性物質的有害影響可以透過輻射暴露間接地、或透過接觸或攝入直接地影響我們的身體。
輻射暴露
總體而言，輻射並不危險。反射表面可以反射光。用來加熱食物的微波或手機接收的訊號等，都是不同形式的輻射。但有一種輻射對所有生物體尤其危險，即核輻射，也稱為電離輻射。
放射性物質在其衰變過程中會釋放出電離輻射。透過敲除中性原子攜帶的電子，電離輻射可以將原本不帶電的原子變為帶正電荷的離子。任何生物暴露在如此高能量的輻射之下，它們非但不會獲得放射效能力或超能力，只會變成輻射中毒的受害者。
核輻射導致的輻射中毒可以輕易地破壞DNA的分子結構，並損害活細胞。大劑量或長時間的輻射中毒已被證明具有致命性，因為這些射線可致癌。
放射性汙染
由於放射性物質直接與人體內部或外部接觸，這種形式的危險性是輻射暴露的兩倍。直接接觸不僅使人體暴露於輻射中毒的危險之中，也會透過影響特定身體部位而造成內部損傷。
攝入放射性鐳之後，我們人體會誤將放射性鐳當做鈣，不斷地將體內的鈣元素替換成攝入的鐳元素，最終導致骨骼和牙齒壞死。放射性鈾元素經攝入後，主要攻擊和損壞腎臟。
放射性總是有害嗎？
在毒理學中，有一種說法叫做“只要劑量足，萬物皆有毒”（the dose makes the poison）。雖然暴露於超過管制劑量的放射性物質，可導致嚴重的基因突變和癌症，但在管制劑量範圍內，放射性物質卻可用於治療癌症。比如，放射性碘，可用於癌症的放射性治療，以及用於甲狀腺造影。放射性鎝可用於心臟、骨骼和其他器官缺陷的診斷。
放射性碳定年法主要使用碳-14的放射性，來測定古生物或含有機物質的物品的年代。在某些國家，新鮮農產品在包裝之前甚至會經過輻照，以殺死果蔬表面附著的任何細菌。每年拯救無數人生命的煙霧報警器中也含有微量的鋂-241。
總結
人類和放射性，一直以來都相安無事。我們呼吸的空氣、冰沙中的香蕉、道路出口的指示牌等，都含有放射性元素……只不過含量都在安全劑量範圍內！本質上而言，我們人類本身也具有放射性，因為我們的身體含有非常微量的放射性碳同位素和鉀同位素。放射性無處不在，甚至我們還要感謝放射性的存在——正是放射性使得我們的地核能夠保持灼熱，從而產生地磁場為我們提供舒適的保護。
但是，假如你來到一個陌生的地方，揹包裡的蓋格計數器瘋狂作響，那麼，不要遲疑，趕緊跑！
審讀：喻方華
