核辐射会对生物体造成怎样的伤害
关于核辐射会对生物体造成的的危害,我们万万不可“谈核色变”!
因为宇宙和自然界中几乎所有的物质——从岩石到香蕉、甚至包括我们人体,都具有放射性,但是这种天然型放射物质对生物所产生的危害是微乎其微甚至是无害的。比如钾-40,就是一种天然的放射性核素。因为钾是我们人体所需的主要元素,所以这是我们人体所承受天然核辐射的主要来源。
我们的人体中大约含有150克钾,而且这150克钾中也仅仅有大约万分之一的钾原子是不稳定的同位素钾-40,况且钾的半衰期长达13亿年,所以说,这种辐射根本不会给人体造成什么伤害。因此,要想谈核辐射的危害,首先就得谈谈半衰期!
那么到底什么是半衰期?
放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间,叫做半衰期。
那么什么又是衰变?
放射性元素放射出粒子而转变为另一种元素的过程。
那什么又是核辐射呢?
核辐射指的是原子核从一种结构或一种能量状态转变为另一种结构或另一种能量状态的过程中所释放出来的微观粒子流。
如果我们将放射性元素的质量假设为枪中的“子弹数量”;将半衰期假设为“把一半子弹打完所用的时间”;把扣动扳机发射子弹假设为“衰变”的话!那么这个辐射指的就是“子弹击中目标”!核辐射对生物体造成的伤害,也就是“子弹对目标造成的伤害”。
下面我们思考一下:钾原子的半衰期长达13亿年,而我们人体所含钾大约是150克,也就是说:我们在6.5亿年之内打出了75颗子弹击向目标,是否击中?击中了哪儿?这还不确定!你想想,这能对目标造成多大伤害?
那我们平常所指的“谈核色变”到底是指什么呢?
我们平时常说的核辐射主要是指在核电站和核武器爆炸过程中所产生的放射性废液的辐射,主要就是铯-137、碘-129,铯-137有剧毒并且其半衰期为30年。
我们可以试想一下,核废料中所含的碘绝对比人体中那可怜兮兮的150克钾多得多吧。而且铯是30年的半衰期,所以,如果把钾-40比做仅仅有几颗子弹的汉阳造的话,那铯-137就是远远超过无限子弹的M16突击步枪的存在,谁的伤害高不言而喻!所以说,核辐射的危害跟辐射量有很大的关系。
过量的核辐射会有哪些危害?
这些过量的高能粒子流撞击在生物体上,会损伤生物的细胞甚至导致细胞癌变或者杀死细胞!其实这也不是太坏的消息,因为医学上采用的放射疗法正是利用了这一点!
当然了,这么高的能量辐射除了会使生物的细胞癌变之外,还会破坏构成生物遗传信息非常重要的分子——DNA的化学键,引起DNA突变从而导致癌症!
防止核辐射的最佳方法是什么?怎样做才能避免造成伤害?
简单来说,就是屏蔽和距离。辐射本身只能在空气中传播比较短的距离,所以只要我们远离辐射源或者用密度较大的物质(如:一米厚的混凝土、20厘米厚的铅板)屏蔽辐射源就可以减弱核辐射所带来的伤害!
核辐射危害非常恐怖?很多人非常害怕核辐射,加上历史上也有核辐射泄露的情况,所以对于核辐射一直都非常担忧,核辐射真的会造成变异吗?
当生物受到核辐射后,DNA遭到破坏而产生外形的变化,这一过程要花很长时间。如果辐射影响到了生物的遗传基因,那么这种变异的过程则更长。这种情况下,生物本身不会有太大的变化,变异可能会出现在下一代身上。
外形上发生的变化不可预测,这要看生物的哪一部分基因遭到了破坏。比如毛发的颜色、皮肤的结构、骨骼的形状、腺体的功能等,都有可能。
细胞分裂时,存在于细胞核内的DNA首先复制,新生的细胞要根据DNA的指令生产蛋白质,才能完成细胞该承担的任务。
但是DNA受到射线影响发生变化后,生产的蛋白质就会发生变化,其功能也不同。这就是生物个体在受到辐射后发生变异的表现形式。
比如控制人体肤色的DNA片段被破坏,那么身体再生产皮肤细胞时,新的细胞也许就会变成其他颜色。
通常来讲,发生变异的生物看起来都是“不正常”的,比如身体比例不匀称,或者身体颜色不适合本来的生存环境。
地球上的生命都是经过很长时间才在大自然的选择中生存下来的,发生变异的生物由于和生存环境之间的关系发生了变化,或者因为个体的机能出现异常,都比较难生存下来。
当然,变异对生物不一定全是坏的,如果放射性物质正好改变了生物的某种缺陷,对于生物来说也是“因祸得福”。
生物在放射性物质面前都是“平等”的,所有生物都没有“防辐射”的特殊能力。但是发生变异的情况却不尽相同。
生理结构比较单一,基因也相对简单的生物,被强制“改造”的可能性也就越大。相反,像哺乳类动物这种高级动物,某段DNA被破坏后,产生的变异也许从外观上不易被察觉。
对哺乳动物,尤其是基因组相当复杂的人类来说,相同量的辐射或突变想要对我们造成影响是基本不可能的。
上世纪90年代发生切尔诺贝利核事故之后,普里皮亚季的人悉数撤离,如今却成了野生动物的乐园,熊、山猫、猫头鹰等纷纷在此安家落户。
有位专门在红森林研究小鼠的研究者发现过一只有肿瘤迹象的小鼠,他表示尽管有许多DNA变异的证据,但基本上都不影响小鼠的生理机能或生殖能力,更别提两个头的畸形鼠了。
还有位自1991年就在普里皮亚季开始调查,曾检查了超过7700只鸟类的巴黎研究者表明,他们在一群家燕中发现了11例畸形DD仅此而已,再没有什么耸人听闻的新闻。
福岛核电站事故爆发后,至今也只有一项确切的研究表明当地的灰蝶产生了12%的翅膀变小、眼睛发育不规则等突变。
退一万步说,即使突变后出现了身体健全、吃嘛嘛香,只是体型增大了10倍的某种动物,那意味着它的体重会达到未变异时的1000倍,骨骼截面却只有原先的100倍。
也就是说每根骨头都要承受原来10倍的压力,它怎么可能敏捷凶猛呢?恐怕早就先骨折摔死了吧。
自然界进化出一只大东西多么不易,任何一种动物体型增大、爪牙变尖、四肢和头脑变得发达,都需要历经上百万年的自然选择,经历环境长时间的代代筛选。
你得知道,现代大象的四肢骨骼就比它们体型如猪的祖先要粗大结实得多,但它们花了4000万年才走到这一步。
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