哈喽大家好,我是朱一明。

今天我们来辟个谣,你可能听过这样的说法,说我们平时吃的香蕉里有辐射。这个说法靠谱吗?如果真是这样的话,以后这香蕉还能吃吗?别担心,香蕉还是能吃的,这其实是一个文字游戏。

你要是说有辐射的话,万事万物都有辐射,根据物理学中的“斯特藩-玻尔兹曼定律”,一个物体只要有表面积和温度,只要不是绝对零度,它就会以电磁波的形式向外辐射热量。说起来也挺有意思的,我们经常说“热辐射”,辐射的其实是以红外线为主的电磁波,就连黑洞都有辐射,叫做“霍金辐射”。


辐射这东西是普遍存在的,只不过大部分辐射我们肉眼都看不见而已,或者可以借助分辨红外信号的热成像仪。举个能看得见的例子,比如一块铁片经过高温灼烧之后会变红,就是因为高温的铁块辐射出了大量的红色光的电磁波。当然这里要注意区分一点,就是你看见一个物体是红色的,和烧红的铁块的那个红色不是一回事。一个物体呈现出红色,是因为周围的可见光打到它上面之后,其他颜色的光都被物体吸收掉了,只有红色光那部分反射或者散射到了你的眼睛里。这个红光是外来的,而烧红的铁块的那个红光是它本身发出的,本身发出的东西才能叫辐射。你要是怕辐射有害的话,干脆太阳也别晒了,手机也别玩了,因为太阳光和手机发出的电磁波跟热辐射一样,主要成分都属于辐射中的一大类叫做电磁辐射,电磁辐射大部分情况下是没有危害的,哪怕是媒体经常宣传的紫外线,说紫外线对皮肤会产生什么刺激,你只要不长时间照射,不但无害,对人体还有一定的益处,它可以促进维生素D的合成。


所以你说“什么东西有辐射”,这是一句正确的废话。那既然万事万物都有辐射,为什么偏偏香蕉这么倒霉,总被拿来说事呢?你怎么不说苹果有辐射,不说梨有辐射呢?


因为跟这些水果相比起来,香蕉发出的“核辐射”更多一些。一提到核辐射三个字,很多人就闻之色变了,核辐射属于辐射中的另一个大类,叫做“电离辐射”。电离辐射的特点是能量比较高,它能够直接或间接的改变原子和分子的结构,可以损伤细胞,所以可能对人体有害,而香蕉辐射出的能量达到了传说中的伽马射线的级别。


那这种辐射哪来的呢?我们知道,香蕉里富含钾元素,钾是一种在人体里都很常见的元素,但是它有一个同位素哥哥叫钾-40,在钾-40的原子结构里比普通的钾多了一个中子,就因为多了这个中子,钾-40老以为自己是隔壁家生的,不应该姓钾,它是一个不稳定的放射性元素。我们上初中的时候都背过元素周期表,硫氯氩钾钙……,每10个钾-40原子其中有9个会放出一个电子或者叫β射线,衰变成隔壁的钙-40,这个钙-40的原子核从激发态退回到基态的时候,还会再释放出能量很高的伽马射线,而10个钾-40原子中的最后一个,会吸收一个电子变成氩40,同时放出X射线。伽马射线和X射线都属于能量很高的电磁波,它们跟β射线一块都属电离辐射,这类辐射在日常生活里就不常见了,哪里比较多呢?宇宙里有很多宇宙射线属于电离辐射,在地球上就是核反应发生的时候,比如有放射性物质的矿堆里、核电站的核反应堆里,还有就是原子弹爆炸的时候。这还没完,钾-40的伽马射线的能量属于比较高的一种,再加上一些外部条件的作用,就有可能会生成一对正反电子,那一提到反物质,你可能会想到一个词,就是“湮灭”,正反物质相互碰撞,会同时消失,将它们全部的质量,转化为能量,也就是爱因斯坦的质能方程。其实原子弹爆炸用的也是这个原理,但是正反物质湮灭的质能转化效率,可比原子弹爆炸高多了,原子弹大概能转化核反应物的0.1%,而湮灭的转化率是100%,能量转化效率提升了1000倍。一根香蕉大概每75分钟就会产生一对这样的正反电子,那是不是说一根香蕉下肚,人的胃就成了一个小型的原子弹+反物质炸弹了呢?肯定没那么严重,因为电子质量太小了,它即使在你体内湮灭了,你也感觉不到。

另外钾-40的含量在大自然中也非常低,只占所有钾元素的,万分之一多一点,衰变的时间也很长。你要想靠吃香蕉吃出辐射病,你得连续不间断的吃100万根,做一次胸部CT,辐射剂量也才相当于7万根香蕉。

正所谓“抛开剂量谈辐射,都是耍流氓”,那么你还知道哪些东西是有电离辐射的呢?


本文为科普中国·创作培育计划扶持作品
作者:晨光熹微工作室
审核:周晓亮 北京交通大学物理学实验室 高级工程师
出品:中国科协科普部
监制:中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司



来源: 科普中国创作培育计划

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