天然本底辐射和剂量
天然本底辐射
天然放射性元素是构成自然界的组成部分，在各类岩石、土壤、水体、大气、乃至人体中都有不同数量的放射性元素存在。你知道铀在地球上的含量有多少吗？平均每吨地壳物质中约含 2.5 克铀，这比钨、汞、金、银等元素的含量还高。铀在各种岩石中的含量很不均匀，例如在花岗岩中的含量就要高些，平均每吨含 3.5 克铀。碳和钾是构成人体的必要元素，自然界中含有一定比例的 碳-14（百万分之一）和 钾-40（0.01%），它们在人体中的比例也一样。
这些天然存在的微量放射性辐射就是天然本底辐射，它已是自然平衡体系的一部分，不会危害人类健康，因为人类和其它生命在进化过程中，已经适应了本底辐射环境。地球人平均一年累计所受辐射约为 2.4mSv（毫希沃特，其中宇宙射线 0.4，大地 0.5，氡 1.2，食物摄入 0.3）。
人体能承受多大的辐射
我想这是大家最关心的问题：为何在国外，观众能那么近距离地欣赏放射性矿物？是他们在拿健康开玩笑，还是我们恐惧过了头？
目前通用的辐射剂量是以 Sv（希沃特）来表示，考虑到它是相当大的计量单位，日常使用更多的是 mSv（毫希沃特）和 μSv（微希沃特）：1mSv = 0.001Sv，1μSv = 0.001mSv。
那么多少剂量的辐射不会影响人的健康呢？美国环保署（EPA）发布的人均年吸收辐射上限是 1mSv（不包括天然本底辐射和生活中的辐射，如手机、电视等）。下表为辐射对人体的影响以及相应标准（日本）：
辐射剂量（mSv） 影响和标准
0.05 核电站工作人员一年累计辐射。
0.1 - 0.3 做一次X射线胸部透视的剂量。
0.2 乘飞机从东京到纽约之间往返一次的剂量（宇宙射线和飞行高度有关）。
1.0 一般公众一年工作所受人工放射剂量（ICRP推荐），从事辐射相关工作的妇女从被告知怀孕到临产所受人工放射剂量极限。
1.2 与1天平均吸1.5盒（30支）纸烟同居的被动吸烟者一年累计辐射[7]。
1.5 日本人一年累计所受辐射。
2.0 从事辐射相关工作的妇女从被告知怀孕到临产腹部表面所受人工放射剂量极限。
2.4 地球人平均一年累计所受辐射（宇宙射线0.4，大地0.5，氡1.2，食物0.3）
4 一次胃部X射线透视的剂量。
5 从事辐射相关的妇女工作者一年累计所受辐射法定极限。
6.9 1次CT检查
7 - 20 CT全息摄影。
10 日本原子力安全委员会所制定“室内避难”的辐射剂量。
13 - 60 1天平均吸1.5盒（30支）纸烟者一年累计[7][8]。
50 从事辐射相关工作者（非女性）一年累计所受辐射法定极限。日本原子力安全委员会所制定“避难”的辐射剂量。自卫队员，消防员，**（妇女除外）一年累计所受辐射法定极限。
100 已证明对人体健康明显有害的辐射剂量极限。从事辐射相关工作者（非女性）五年累计所受辐射法定极限。从事辐射相关工作者（非女性）在紧急状况下从事一次作业所受辐射法定极限[9]。
250 福岛第一核电站事故现场人员暂定辐射剂量上限。白血球减少。
500 淋巴球减少。国际放射防护委员会规定除人命救援外所能承受的辐射极限。
1,000 出现被辐射症状。恶心，呕吐。水晶体浑浊。
2,000 细胞组织遭破坏，内部出血，脱毛脱发。死亡率5%。
3,000 - 5,000 死亡率50%（局部被辐射时3,000 : 脱毛脱发、4,000 : 失去生育能力、5,000 : 白内障、皮肤出现红斑）[10]。
7,000 - 10,000 死亡率99%。
10,001以上
当短时辐射剂量低于 100mSv 时，医学上观察不到对人体的确定性效应，即明显的组织损伤；当剂量超过 4000mSv，在没有医学监护的情况下，有 50% 的死亡率，而当剂量超过 6000mSv 时，则可致命。
国际辐射防护委员会规定放射性工作人员全身均匀照射的年剂量应该低于 50mSV，普通居民应该低于 1mSv。为防止随机效应，我国放射卫生保护基本标准中规定，放射性工作人员受到全身均匀照射时的年剂量当量不应超过 50mSv，公众应该低于 5mSv（如果长期持续受到放射性照射，则年剂量不应超过 1mSv）。以上限制都不包括天然本底辐射和医疗照射。 另外，公众成员的皮肤和眼晶体的年剂量当量不应超过 50mSv。
对健康产生影响的放射性指标中有短期辐射和长期累积辐射两项，短期辐射的上限是 100mSv，长期累积辐射是每年 1mSv，偶尔的年份可以达到 5mSv。这就好比温度，人可以承受短时的高温，但长时间（24小时以上）能接受的温度就要低得多得多。
核辐射对人和生物的伤害，与核辐射的剂量、人们暴露于核辐射的时间以及核物质的半衰期有关，虽然严重者可立即致死，但具体而言：当短时辐射量低于 100mSv 时，对人体几乎没有危害。下图就是一个很好的例证：国外科学家带着橡胶手套直接捧取纯金属钚块，难道他在拿生命开玩笑？唯一的解释就是短时间钚的体外接触，不足以危害他的健康。无独有偶，英国女王伊莉莎白二世访问哈维尔核子实验室时，就曾受邀触摸了一块以塑料包裹的钚环，以体验其“温暖”的感觉。
这是一个放射性矿物（各种铀矿）的展示（没有特殊保护措施），实测的最高辐射值为 29.9 μSv/h，远低于 100mSv 的短期辐射标准，即使你在这些放射性矿物面前呆一个小时，受到的累积辐射也只有 29.9μSv（0.03mSv）。我见过对一些沥青铀矿（含铀 42-76％）的零距离检测，辐射值大概在 400 μSv/h，由此可以估计一下纯铀的放射水平，你大概就不会对那位科学家的“壮举”感到吃惊了。在那张图片中，金属钚所释放的 α 射线和大部分 β 射线已被阻挡，只能感受到 γ 射线的温暖感觉了。别忘了钚的半衰期是 8200 万年，铀-238 是 45 亿年，它们都是非常缓慢的释放着这些射线，和那些几年、几天乃至几小时就衰变掉的放射性核素的辐射强度相比简直是天壤之别。不要想当然地以为接触到铀，皮肤就会被灼伤、细胞坏死，这也许是电影或者小说中的情节。
天然放射性元素是构成自然界的组成部分，在各类岩石、土壤、水体、大气、乃至人体中都有不同数量的放射性元素存在。你知道铀在地球上的含量有多少吗？平均每吨地壳物质中约含 2.5 克铀，这比钨、汞、金、银等元素的含量还高。铀在各种岩石中的含量很不均匀，例如在花岗岩中的含量就要高些，平均每吨含 3.5 克铀。碳和钾是构成人体的必要元素，自然界中含有一定比例的 碳-14（百万分之一）和 钾-40（0.01%），它们在人体中的比例也一样。
这些天然存在的微量放射性辐射就是天然本底辐射，它已是自然平衡体系的一部分，不会危害人类健康，因为人类和其它生命在进化过程中，已经适应了本底辐射环境。地球人平均一年累计所受辐射约为 2.4mSv（毫希沃特，其中宇宙射线 0.4，大地 0.5，氡 1.2，食物摄入 0.3）。
人体能承受多大的辐射
我想这是大家最关心的问题：为何在国外，观众能那么近距离地欣赏放射性矿物？是他们在拿健康开玩笑，还是我们恐惧过了头？
目前通用的辐射剂量是以 Sv（希沃特）来表示，考虑到它是相当大的计量单位，日常使用更多的是 mSv（毫希沃特）和 μSv（微希沃特）：1mSv = 0.001Sv，1μSv = 0.001mSv。
那么多少剂量的辐射不会影响人的健康呢？美国环保署（EPA）发布的人均年吸收辐射上限是 1mSv（不包括天然本底辐射和生活中的辐射，如手机、电视等）。下表为辐射对人体的影响以及相应标准（日本）：
辐射剂量（mSv） 影响和标准
0.05 核电站工作人员一年累计辐射。
0.1 - 0.3 做一次X射线胸部透视的剂量。
0.2 乘飞机从东京到纽约之间往返一次的剂量（宇宙射线和飞行高度有关）。
1.0 一般公众一年工作所受人工放射剂量（ICRP推荐），从事辐射相关工作的妇女从被告知怀孕到临产所受人工放射剂量极限。
1.2 与1天平均吸1.5盒（30支）纸烟同居的被动吸烟者一年累计辐射[7]。
1.5 日本人一年累计所受辐射。
2.0 从事辐射相关工作的妇女从被告知怀孕到临产腹部表面所受人工放射剂量极限。
2.4 地球人平均一年累计所受辐射（宇宙射线0.4，大地0.5，氡1.2，食物0.3）
4 一次胃部X射线透视的剂量。
5 从事辐射相关的妇女工作者一年累计所受辐射法定极限。
6.9 1次CT检查
7 - 20 CT全息摄影。
10 日本原子力安全委员会所制定“室内避难”的辐射剂量。
13 - 60 1天平均吸1.5盒（30支）纸烟者一年累计[7][8]。
50 从事辐射相关工作者（非女性）一年累计所受辐射法定极限。日本原子力安全委员会所制定“避难”的辐射剂量。自卫队员，消防员，**（妇女除外）一年累计所受辐射法定极限。
100 已证明对人体健康明显有害的辐射剂量极限。从事辐射相关工作者（非女性）五年累计所受辐射法定极限。从事辐射相关工作者（非女性）在紧急状况下从事一次作业所受辐射法定极限[9]。
250 福岛第一核电站事故现场人员暂定辐射剂量上限。白血球减少。
500 淋巴球减少。国际放射防护委员会规定除人命救援外所能承受的辐射极限。
1,000 出现被辐射症状。恶心，呕吐。水晶体浑浊。
2,000 细胞组织遭破坏，内部出血，脱毛脱发。死亡率5%。
3,000 - 5,000 死亡率50%（局部被辐射时3,000 : 脱毛脱发、4,000 : 失去生育能力、5,000 : 白内障、皮肤出现红斑）[10]。
7,000 - 10,000 死亡率99%。
10,001以上
当短时辐射剂量低于 100mSv 时，医学上观察不到对人体的确定性效应，即明显的组织损伤；当剂量超过 4000mSv，在没有医学监护的情况下，有 50% 的死亡率，而当剂量超过 6000mSv 时，则可致命。
国际辐射防护委员会规定放射性工作人员全身均匀照射的年剂量应该低于 50mSV，普通居民应该低于 1mSv。为防止随机效应，我国放射卫生保护基本标准中规定，放射性工作人员受到全身均匀照射时的年剂量当量不应超过 50mSv，公众应该低于 5mSv（如果长期持续受到放射性照射，则年剂量不应超过 1mSv）。以上限制都不包括天然本底辐射和医疗照射。 另外，公众成员的皮肤和眼晶体的年剂量当量不应超过 50mSv。
对健康产生影响的放射性指标中有短期辐射和长期累积辐射两项，短期辐射的上限是 100mSv，长期累积辐射是每年 1mSv，偶尔的年份可以达到 5mSv。这就好比温度，人可以承受短时的高温，但长时间（24小时以上）能接受的温度就要低得多得多。
核辐射对人和生物的伤害，与核辐射的剂量、人们暴露于核辐射的时间以及核物质的半衰期有关，虽然严重者可立即致死，但具体而言：当短时辐射量低于 100mSv 时，对人体几乎没有危害。下图就是一个很好的例证：国外科学家带着橡胶手套直接捧取纯金属钚块，难道他在拿生命开玩笑？唯一的解释就是短时间钚的体外接触，不足以危害他的健康。无独有偶，英国女王伊莉莎白二世访问哈维尔核子实验室时，就曾受邀触摸了一块以塑料包裹的钚环，以体验其“温暖”的感觉。
这是一个放射性矿物（各种铀矿）的展示（没有特殊保护措施），实测的最高辐射值为 29.9 μSv/h，远低于 100mSv 的短期辐射标准，即使你在这些放射性矿物面前呆一个小时，受到的累积辐射也只有 29.9μSv（0.03mSv）。我见过对一些沥青铀矿（含铀 42-76％）的零距离检测，辐射值大概在 400 μSv/h，由此可以估计一下纯铀的放射水平，你大概就不会对那位科学家的“壮举”感到吃惊了。在那张图片中，金属钚所释放的 α 射线和大部分 β 射线已被阻挡，只能感受到 γ 射线的温暖感觉了。别忘了钚的半衰期是 8200 万年，铀-238 是 45 亿年，它们都是非常缓慢的释放着这些射线，和那些几年、几天乃至几小时就衰变掉的放射性核素的辐射强度相比简直是天壤之别。不要想当然地以为接触到铀，皮肤就会被灼伤、细胞坏死，这也许是电影或者小说中的情节。
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