2023年8月26日星期六

核能、輻射、盲搶鹽 一葉落英

 


核能、輻射、盲搶鹽
跟朋友解釋甚麼是核能和輻射,討論到核廢水的安全和「盲搶鹽」,既然打了字,不浪費,當科普知識分享。
先戴返個頭盔:雖然我讀化學出身,但已放下了這科很多很多年,為了易理解也盡量簡化,可能當中有些地方解釋不足或有不準確之處,請見諒,也歡迎補充。
1. 所有物質都由元素組成,所有元素都由原子組成,原子核心有質子和中子,外圍則有移動的電子。
2. 質子決定物質的化學性質,所以質子數目決定其原子序(即原素周期表的排列)。擁有相同質子數(原子序相同)的物質是同一種物質,但中子數目可以不同,這些質子數量相同但中子數量不同的物質,叫做「同位素」。
3. 原子的質子和中子在某種數目下才能穩定下來,如果質子和中子數目不協調,原子為達到穩定,便會掉走一些質子(變成另一種物質)和/或中子(變成同一種物質的同位素),過程中會釋放出能量,這過程叫「(放射性)衰變」(「衰」是變得越來越細的意思),衰變過程中產生的能量就是幅射。衰變會不斷發生,直至穩定,故很多同位素都會衰變。
打個譬喻,一個五百尺單位(原子核)住了十二個人(質子加中子),那些人便會很躁動,大家都很想搬走。過了一段時間後(半衰期),單位的人搬了一半(第一次衰變),但仍很擠,再過一個半衰期(第二次衰變),又搬走了一半,單位剩下三人,便住得適舒,穩定了。
4. 不是所有物質在衰變過程中都會釋出危害人類的輻射。另外,衰變到了一個程度,即使元素繼續衰變,其釋出的能量也小得微不足道,甚至不能偵測。
5. 在大自然中,元素的半衰期一般都很長,產生的輻射無害,所以我們能跟大自然共存了這麼多年。
6. 但核科技並不是自然狀態,它是唯一由人類創造的能源(簡直像上帝一樣)。方法是用人為方法,將一粒中子像炮彈一樣射爆一個原子核,即將一個本來穩定的(一般是質量龐大的)放射性元素的原子,強行打爆,這種方法叫「核裂變」。
7. 原子核被打破,就像強行對它進行「衰變」,回到3,過程中會釋出大量能量,能量有多大呢?那就是愛恩斯坦著名的公式 E=mc2(square)。
8. c是光速,速度是300000000 m/s,還要square,所以即使m(核裂變過程中原子核損失的質量)很小很小,乘出來的數仍然很大很大。
9. 同時,被打破的原子核,會釋出中子,中子的速度很高,又再射破其他原子的原子核,於是又釋出中子,於是又打破其他原子核——這就是連鎖反應。換言之,有很多原子核同時釋出E = mc2的能量。
10. 這就是核能的力量,也是它的恐怖
11. 回到3,原子核被強行打破了,除了釋出中子,本來堆在一個核的質子也被打散了。回到2,質子是決定元素的性質,所以原來的元素變成另外的元素。但這些元素並不穩定,會繼續經歷衰變,直至穩定下來(又回到4),這期間仍會釋出輻射,如果輻射洩露,這就是核污染。
打個譬喻,你一槍射爆肥大的老董(質量很大的元素,如鈾235),他分裂成兩個較細的梁振英和林鄭月娥(質量較細的元素),老董雖然唔存在,但其裂變物質仍然不穩定,經常想搞局,有些影響較短,有些徹底將香港害死。
12. 回到4,衰變雖然發生,但衰變過程去到一個階段,釋出能量會越來越小,最後變得無害。例如梁振英黯然下台,只能在FB數蘋果廣告做廢佬,政治幅射量大減。
所以,幅射一直存在於大自然,但不是所有輻射都對我們有害,最終視乎其能量多少,能否穿過人體。
13. 如果你明白以上的話,就較易明白為甚麼國際專家、很多香港專家,都指出排放污水無害,因為即使排出的海水有放射物質,但其釋出的輻射能已被確認為大大減弱,沒有超標,不會影響生態。
14. 除非,日本講大話,又不讓國際專家去檢測,但這種事多發生在某些國家,例如堅稱某實驗室沒有培植病毒,卻又不讓國際專家去調查。
為甚麼很多人一聽到排放核污水這件事,便害怕,甚至如何解釋也害怕呢?除了政治原因,有時也情有可原,以上盡量將自己讀過的東西,用淺白一點的說法解釋,但即使是「淺白一點」,仍然不易讓普通人或者沒有理科訓練的人明白,而恐懼就是來自不明白,很多不明白的人對核子輻射的理解往往就是美國投下原子彈的印象。
最後提一提:鹽裏面不少加入了碘,服食碘是可以減慢人體對輻射的吸收,如果你看過HBO那套《切爾諾貝爾》,也會記得當中出現過「iodine tablets」,這些碘片含大量的碘,就是在核災難時使用的。問題是,鹽的主要成份是氯化鈉(NaCl),碘只佔很少。假設某加碘食鹽碘含量為每公斤35毫克,而可預防幅射的碘片含100毫克碘,換言之,你要靠食鹽吸收足夠的碘來防輻射,便要食三公斤的碘食鹽——如果你做得到,在你能防輻射前,會先變成一條鹹魚!

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