放射性

放射性標志

天然存在的某些物質所具有的能自發地放射出α射線或β射線或γ射線的性質，稱為天然放射性。

1896年，法國物理學家貝克勒爾在研究鈾鹽的實驗中，首先發現了鈾原子核的天然放射性。在進一步研究中，他發現鈾鹽所放出的這種射線能使空氣電離，也可以穿透黑紙使照相底片感光。他還發現，外界壓強和溫度等因素的變化不會對實驗產生任何影響。貝克勒爾的這一發現意義深遠，它使人們對物質的微觀結構有了更新的認識，并由此打開了原子核物理學的大門。

1898年，居里夫婦又發現了放射性更強的釙和鐳。由于天然放射性這一劃時代的發現，居里夫婦和貝克勒爾共同獲得了1903年諾貝爾物理學獎。此后，居里夫婦繼續研究了鐳在化學和醫學上的應用，并于1902年分離出高純度的金屬鐳。因此，居里夫人又獲得了1911年諾貝爾化學獎。在貝可勒爾和居里夫婦等人研究的基礎上，后來又陸續發現了其它元素的許多放射性核素。

以上發現，有力地推動了放射性現象的理論研究和實際應用。

放射性有天然放射性和人工放射性之分。天然放射性是指天然存在的放射性核素所具有的放射性。它們大多屬于由重元素組成的三個放射系（即釷系、鈾系和錒系）。人工放射性是指用核反應的辦法所獲得的放射性。人工放射性最早是在1934年由法國科學家約里奧-居里夫婦發現的（見人工放射性核素）。

大家知道，許多天然和人工生產的核素都能自發地放射出射線。放出的射線類型除α、β、γ以外，還有正電子、質子、中子、中微子等其他粒子。能自發地放射出射線的核素，稱為放射性核素（以前常稱為放射性同位素），也叫不穩定核素。實驗表明，溫度、壓力、磁場都不能顯著地影響射線的發射。這是由于溫度等只能引起核外電子狀態的變化，而放射現象是由原子核內部變化引起的，同核外電子狀態的改變關系很小。除自發裂變外，放射現象一般與衰變過程有關，主要同α衰變、β衰變過程有關。

α放射性出現在α衰變過程中。此時，衰變后的剩余核（通常叫子核）與衰變前的原子核(通常叫母核)相比，原子序數減少2，質量數減少4。α衰變是母核通過強相互作用和隧道效應，發射α粒子而發生的。

β放射性出現在β衰變過程中。β衰變有三種類型：① β衰變，放出正電子和中微子的β衰變；② β衰變，放出電子和反中微子的β衰變；③軌道電子俘獲，俘獲一個軌道電子并放出一個中微子的過程。β衰變是通過弱相互作用而發生的。

γ放射性通常和α衰變或β衰變有聯系。α和β衰變的子核往往處于激發態。處于激發態的原子核要放出γ射線而向較低激發態或基態躍遷，這叫γ躍遷。因此，γ射線的自發放射一般是伴隨α或β射線產生的。

β衰變所形成的子核,當其激發能足夠高時，有可能放射中子、質子或α粒子，甚至可以產生裂變。這些衰變類型分別叫做β緩發中子發射(β-n)、β緩發質子發射(β-p)、β緩發α發射(β-α)和β緩發裂變(β-f)。

自發裂變是放射現象的另一種類型（見核裂變）。某些重核可以自發地分裂成兩個質量相差不多的原子核，并放出幾個中子。

質子放射性也是放射性的一種。例如處于激發態能自發地放射出質子，其衰變方式如下： 這是迄今人們惟一知道的不屬于緩發質子的質子放射性的例子。

衰變類型列表

放射性原子核能以許多不同的形式進行衰變一是自身達到更穩定的狀態。下表中總結了主要的幾種衰變類型。一個質量數為A、原子序數為Z的原子核在表中描述為（A,Z），“子核”一欄以這種描述方式指出母核衰變后產生的子核與母核的不同。例如，（A，?，1，Z）意為“子核質量數比母核少1（即少一個核子），而原子序數比母核多1（即多一個質子）”。

據統計，1944年至1999年間，包括切爾諾貝利核事故在內，全球共發生放射性事故405起，受照射人數3000余人，導致120人死亡。放射性事故類型主要分為以下九種。一是反應堆事故，比如1986年前蘇聯的切爾諾貝利核電站事故，核電站的堆芯熔化，發生爆炸，致使放射性物質彌散在空氣中造成嚴重污染。切爾諾貝利事故以后，影響到中國各地牛奶中的碘131含量，從新疆開始污染比較重，一直向東到大連、沈陽。正常情況下，牛奶中是沒有碘131的；二是臨界事故；三是放射源丟失；四是工業源過量照射；五是過量醫學照射；六是運輸中出現事故；七是實驗性事故；八是涉及放射性物質的蓄意行為；九是空氣、水、食品的放射性污染。

根據衛生部衛生法制與監督司、公安部三局2001年聯合撰寫的《全國放射事故案例匯編1988-1998》，xxx從1988年至1998年共發生放射性事故332起，受照射總人數966人。放射源丟失事故在所有事故中約占80%，共發生258起，絕大部分為責任事故，丟失放射源584枚，其中256枚未找回。其中，1990年6月25日，上海第二軍醫大學放射醫學研究室鈷60源室工作人員違章操作，致使7名工作人員遭受大劑量照射，其中兩人分別于照射后第25天和第90天不幸死亡，另外5人也患上了骨髓型放射病。

1992年，山西忻州地區科委搬遷時，將舊址轉讓給當地環境監測站。忻州地區科委曾經引進5個鈷60輻射裝置，用于育種。環境監測站再擴建時，請了山西省環保局處理舊輻射源，但未查清究竟有幾個放射源，導致一個放射源遺留井下，被一位施工民工帶回家。他一個小時內開始頭痛、嘔吐。他的妻子當時已經懷孕了，而他的父親和哥哥也不幸受照射。太原的醫院不知道病因，放射源從他口袋里掉出來，但沒有人能夠識別放射源。結果，放射源被扔進醫院的垃圾里。這個過程中，多人受照。所幸放射源最終被找到了。這次事件最終造成3人死亡，10人受傷。國際原子能機構所記錄的中國較早的放射性事故，發生在1963年的安徽合肥三里庵。多年不用的農業科研鈷60放射源被放置在河塘邊，一孩童將其帶回家玩耍，致使家人和多位村民受照射，最終造成兩人死亡。最近幾年，國家核安全局也通報了一些放射性事故。例如，2004年10月21日，山東濟寧一家始建于1994年的私營輻照廠，自行建造的靜態堆碼式鈷60輻照裝置出現故障，放射源未正常回落到井下安全位置，兩名工作人員未經監測進入輻照室工作，受照射時間達10分鐘左右，距離放射源僅0.8米至1.7米。兩人均搶救無效死亡。2008年4月11日，山西省亨澤輻照科技有限公司5名工作人員在未將放射源降至安全位置的情況下，攜帶不能正常使用的劑量儀進入輻照室工作，受到超劑量照射，其中一人經搶救無效死亡，另外4人患上放射病。

上世紀90年代，從每年發生的事故數來看，中國與美國相近，如果將事故數與放射源擁有數結合起來看，中國的事故發生率要高于美國，大約是美國的40倍。農業、醫療等部門使用的放射源都有登記，歸環保部門管。環保部門每年都管得很嚴，還在全國設立多個培訓中心進行嚴格培訓，但事故還是時有發生。公眾很關心核電站，但出于安全原因，核電站都有嚴密警衛，普通公眾不能接近。建議核電站設立公眾接待中心，普及核電知識，回答公眾關心的問題，這對解除公眾的心理問題是很必要的。

核電站正常運行情況下，也會有微量放射性核素排出，但都在允許范圍之內。2010年大亞灣核電站2號機組出現的問題，是一根燃料棒的包殼出現了裂紋，導致一回路放射性水平有所升高，采取措施很快恢復了正常。這不能說是事故，應該說是很小的事件，不會造成健康影響。

至于核電站涉及到的排污問題，對在建的核電站都非常重視環保，對周邊水體內的貝類、魚類都有檢測，以檢測核電站水的排放是否達到排放標準。任何大型的工業企業都存在排污問題，核電站也不例外。