可能直到現在,還有許多的朋友們,連最最基本的游離輻射和非游離輻射之間的重大差異都分不太清楚。
簡單來說,游離輻射即是一般所謂放射線﹔而非游離輻射即是一般所謂的電磁場電磁波等。
輻射是一種具有能量的波或粒子,如電磁波(如無線電波、微波、可見光、紫外線、X射線、加馬射線等)以及從放射性物質發射出來的微小粒子(如阿伐粒子、貝他粒子、中子等)都稱為輻射。其中能量較低的,如無線電波、微波、可見光、超音波、紫外線,稱為「非游離輻射」;而能量較高的,如X射線與加馬射線,以及粒子輻射則屬於「游離輻射」。
「電磁波」是由電場與磁場交互作用所產生,屬能量的一種。它以波的形式接近光的速度輻射傳遞,自古以來就以各種面向存在於大自然。
電磁波可分為「游離輻射」和「非游離輻射」。游離輻射係指頻率大於3×1015赫(Hz)的電磁波,一般常稱呼為輻射或放射線。最為人所知的游離輻射就是X光,它的頻率比起非游離輻射高的多,其光子能量強到足以藉由打斷細胞內各種分子的原子鍵而產生游離化(ionizing),必須嚴格防護,因此醫院的X光室都有鉛板屏蔽,避免輻射外洩。
而且,電磁波的一個特徵就是,當電源消失之後(例如手機關機、電腦關機、X光設備關機),電磁波也就隨之消失。
非游離輻射係指頻率小於3×1015赫的電磁波,一般俗稱電磁波者皆屬此類。它的能量較微弱,無法打斷原子的鍵結產生游離化(ionizing)。按照頻率/光子能量高到低的順序,非游離輻射的族群可分為紫外線(UV)、可見光、紅外線(IR)、微波(MW)、射頻(RF)、極低頻(ELF)、以及靜電場與靜磁場。另外極低頻由於波長非常長,約5000公里,所以通常稱為電磁場。
此外,非游離輻射係指能量低且與物質作用後,並無法使物質產生游離作用的輻射。它與我們日常生活的關係更密切,舉凡紫外線、太陽的可見光、燈光、紅外線、微波與雷達、電視與F M無線電波、AM無線電波及長波長的交流電波等皆屬非游離輻射。
至於游離輻射(ionizing radiation)是指波長短、頻率高、能量高的射線,游離輻射無色、無味,感覺不到,目前全球醫學界已經公認所有的游離輻射都沒有所謂安全劑量,換言之凡是多暴露一分則會有多一分的危險。
暴露高劑量的游離輻射可能會引起皮膚灼傷、毛髮脫落、噁心、新生兒缺陷、疾病以及死亡。它對健康的影響取決於暴露量多寡、暴露時間長短。暴露於游離輻射會增加罹患癌症的風險。若一個懷孕的婦女暴露於高劑量的游離輻射,可能會導致其新生兒的腦部發育異常。
游離輻射引起癌症依暴露器官的敏感度不同,而發生的傷害輕重不因。一般器官中以乳房、甲狀腺、骨髓及肺臟最為敏感。乳腺癌比白血病高數倍,另外放射氡氣會引起肺癌及甲狀腺受幅射會生上皮細胞癌等。
核反應爐進行核分裂連鎖反應產生熱能帶動蒸汽渦輪發電機組產生電力的過程中,所產生的輻射,以及其運轉過程中所產生的核廢料,絕大部分都屬於放射性的游離輻射的類別。
放射性核種是不穩定的原子,會放出游離輻射並衰變成另一種原子。 隨著越來越多原子衰變了,剩下的放射性核種數量減少,輻射強度也就越來越弱。 放射性核種發出的強度減少到只有剛開始的一半所需要的時間,稱為「半衰期」,每種放射性核種皆有其固定的半衰期,比如說核電反應爐所產生的放射性游離輻射中常見的銫137(Cs-137),他的半衰期為30.17年,也就是每經過30.17年的時間,他的輻射強度會衰減為原先強度的一半,經過6個半衰期約181年之後,銫137的游離輻射強度會衰減為原先的1.5625%的強度,起碼要經過超過10個半衰期也就是301.7年之後,銫137的游離輻射強度才能衰減到原先的萬分之9.765的強度,回到差不多接近於自然環境背景值的程度。但是,特別一提的是,銫-137是人造輻射物質,原本就不該存在於大自然的環境當中。
核子燃料的主要成分,鈾-238(約佔96%),雖然在普通原子爐中幾乎不起核分製反應,但在吸收中子之後卻產生出長壽命(半衰期有的萬年以上)元素,即自然界不存在的「超鈾元素」,如鈽(Pu)、鋂(Am)、鋦(Cm)等人造放射性游離輻射物質。
PS. 此外,常常有特定族群的朋友們喜歡以所謂香蕉中所含的鉀-40元素來試圖混淆社會大眾視聽,所幸在2017年10 月份時,經義美食品輻射檢測研究室實測結果,香蕉所含的鉀-40,55~75%均集中在香蕉皮,「只要民眾勿迷信吃香蕉皮可治失戀」,就可安心大啖美味又健康的香蕉。
首先,鉀在自然界裡有三種同位素:鉀39(穩定的同位素,占93.3%),鉀41(占6.7%),鉀40(具放射性,占0.01%,也就是萬分之一),這三種同位素本來就存在於自然界中。
衛福部食品藥物管理署副署長林金富告訴中央社記者,依現行法令,僅針對食品中的人工核種訂有標準,例如核電廠爆炸、原子彈爆炸產生的銫-134、137或是碘,但鉀-40是天然核種,國際間沒有國家針對鉀-40訂有標準,台灣也是,因此「沒有超標的問題」。
林金富解釋,鉀-40和鉀-39是同位素,同時存在於自然界中,含有輻射的鉀-40以萬分之一的比例存在於鉀-39中,地球地殼裡、大自然、香蕉、人體裡都有此物質,無法以人工方式去除。
由於非放射性的鉀-39、鉀-41和放射性的鉀-40,都是原本就存在自然界中的元素,專家指出,人體內都含有些微天然輻射,且人類在演化中已對自然界中原本就已經存在的天然微量輻射建立生物恆定(homeostasis),會透過體內的代謝機制來自我調節,因此吃香蕉時,不會因為體內增加「鉀-40」含量而損害健康,毋須擔心。
以下是衛生福利部以及原子能委員會針對食品中鉀40的解釋:
“鉀-40係屬於天然放射性物質,於環境中天然存在,與核污染或輻射污染之情形不同。針對該等天然放射性物質,行政院原子能委員會(以下簡稱原能會)歷年均有進行市售各式商品(包括食品)之抽驗,並已於「天然放射性物質管理辦法」中訂有天然放射性物質核種活度濃度基準值,鉀-40之活度濃度基準值為10貝克/克。
至於食品藥物管理署依據食品安全衛生管理法第15條所訂定之「食品中原子塵或放射能污染容許量標準」,係適用於可能有發生核污染或輻射污染時,包括意外或惡意之行動,並就危害監測之指標性核種(碘-131、銫-134及銫-137)優先訂定標準;而來自太空宇宙射線、土壤、岩石、建材、煤灰等環境,以及自環境間接影響到食物中的天然放射性物質,因無法透過後端之食品予以減少或管制,必須透過源頭降低整體環境之游離輻射,始能減少天然食品原料中之背景值,查目前國際間包括Codex、歐盟、美國、紐澳、加拿大等各先進國家,均無針對食鹽或食品特別訂定鉀-40之限量標準。”
但是不可否認的,在醫學界也常會遭遇到的症狀為血液中鉀離子濃度太高或者過低對健康所造成的負面效應。
人體的鉀離子濃度一旦大於5.1 mg/dl,即為「高血鉀症」,此時容易出現肌肉無力、頭暈、感覺異常、麻木、代謝性酸中毒等症狀,如果血鉀濃度升到7 mg/dl時,會造成心律過緩,嚴重甚至會因心室頻脈而猝死,此類患者即使接受電擊也難以回復正常心律,必須緊急施打藥物才能救命。
低血鉀是臨床上常見的電解質異常,鉀離子是細胞內最主要的電解質,血清正常血鉀值介於 3.5至5.5 mEq/L之間,當血鉀值低於3.5 mEq/L即為低血鉀症。鉀離子主要的生理功能是維持細胞膜正常的電位差,藉由細胞間快速的轉移及腎臟調節鉀離子的排泄,來維持鉀離子的恆定。因此鉀離子在神經肌肉功能與心臟傳導節律扮演重要的角色。
輕微的低血鉀 (血鉀值於3.0至3.4 mEq/L)通常沒有顯著症狀。中等程度的低血鉀(血鉀值於2.5至2.9 mEq/L)則會導致疲倦、肌肉無力、酸痛、抽筋、以及便秘。嚴重的低血鉀 (血鉀值低於 2.5 mEq/L) 可能導致麻痺性腸阻塞、急性肢體無力、反射減弱、心律不整,甚至嚴重到呼吸停止。
食物、飲養攝取首重均衡,任何食物過與不及都會對健康造成負面效應。
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同時也有3部Youtube影片,追蹤數超過80萬的網紅果籽,也在其Youtube影片中提到,4月開始,香港終於可使用5G網絡,5G比4G有明顯的速度優勢和同時間可容納更多用戶使用,其頻率一般較4G高,人們除了關心它有多快多厲害,相信大家也會擔心健康問題,甚至擔心5G會不會增加致癌風險。臨床腫瘤科的饒家棟醫生指,雖然5G一般較4G的頻率高出1,000倍,但其頻率仍然遠低於有機會致癌的程度。 ...
x射線頻率 在 News98 官方粉絲團 Facebook 的精選貼文
展望系列科學普及演講 本週五(5/21)第三場
人類電磁波譜上的最後一塊拼圖—兆赫科技的挑戰與其在6G、生醫之應用契機
兆赫(Terahertz, THz)波段,所指的是頻率在10^12 Hz附近,介於微波(<100 GHz)和遠紅外頻段(>10THz)之間的電磁波譜頻帶。相對於X射線(X-Ray),此區域也被稱為T射線(T-Ray)。然而,歷史上一直很少有研究和發展兆赫波段的應用,最主要的原因為有效的產生和探測兆赫波是一個極其困難的問題。
在這次的講題之中,國立臺灣師範大學光電工程研究所 楊承山 助理教授將與大家分享兆赫科技在各個不同領域上創新研發的內容之外,以確認其的確有成為建構臺灣未來的黑科技之潛力。而如何將其超高頻寬且與物質作用強的特色廣泛應用於生活和產業上,如無人車、精準醫療、物聯網、和AI科技。更是需要我們大家齊心協力的課題,一同成就人類這電磁波譜上的最後一塊拼圖。
直播網址:https://youtu.be/KX_jw7MiH08
直播資訊:
時 間:05/21 (週五) 19:00 ~ 21:00
主 題:人類電磁波譜上的最後一塊拼圖—兆赫科技的挑戰與其在6G、生醫之應用契機
主講者:國立臺灣師範大學光電工程研究所 楊承山 助理教授
參加方式:
線上直播:於演講時間連結至展望Youtube頻道,可以在直播前訂閱、追蹤頻道,並設好提醒的小鈴鐺!
注意事項:
1.本系列講座因應疫情改為線上講座。
2.本活動因應疫情無現場報名,不在原演講廳舉辦。
3.本活動全程約120分鐘,最後為線上問答,可在直播聊天室留言。
活動網站:
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x射線頻率 在 PanSci 科學新聞網 Facebook 的最佳解答
#promo #科基百科 咻──咻──咻──
當風陣陣吹起,我們該如何知道風從哪裡來,又有多常吹呢?
這種時候,利用簡單的風頻圖記錄這一切,就能替芸芸眾生解惑,還能避免語言不通帶來的困擾唷!
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風頻圖又稱為風花圖、風玫瑰圖(Wind Rose),常用來表示某個區域在某個時期內,風向的分布情形。
最常見的風頻圖樣式是畫一個圓,再從圓心繪製出 8、16 或 32 條射線 ,不同射線分別代表不同的方位。
長條圖示代表風「吹來」的方向,也就是說,如果風頻圖在東北方有長條圖示,則代表此區域在此時颳得是東北風。
而長條圖示的長度又會和風的頻率成正比,最長的部分表示該風向的風出現的頻率最高;以圖片來說,這個地方颳東北風的頻率最高!
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看懂了風頻圖後,是不是覺得很簡單啊!不過,風頻圖常用在什麼地方呢?
嘿嘿,只要是靠「風」吃飯的工作,都很需要風頻圖進行輔助!像是漁業,船員們必須在出航前確認特定海域在特定時節的風向與頻率,如此一來才能將船駛向正確的航道,避免遭受強風吹襲而發生意外。
再來是航空業,預先透過出發地與降落地的風頻圖,瞭解正確的起、降方向,才能安全駕駛,避免一陣亂風襲來,大家都不安全惹QQ
當然啦,風頻圖的繪製通常由各國的氣象資料轉換而來,而風頻圖的變化對於大氣學家來說也是非常重要的觀測資料!
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正確用法:把風向、風的頻率等資料整理成風頻圖
錯誤用法:把氣象資料丟到 excel 表,數據會自己找到出路
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參考資料:wiki《風玫瑰圖》、國家教育研究院雙語詞彙《風頻圖》、Britannica《Wind rose》
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本內容由 我的青航時代-2021航發會×暑期航空營 委託,泛科學企畫執行
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我的青航時代-2021航發會X暑期航空營 熱烈報名中!詳情請見:https://lihi1.com/H5hA9
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延伸閱讀:
How To 成為飛行員
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How To 讓飛機安全起降
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x射線頻率 在 果籽 Youtube 的精選貼文
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