福岛的污水喝了会怎样?

壮士,干了这碗福岛水!

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玛雅蓝翻译爱好者,MOOC学习者

2013-10-20 11:20

“据日本媒体10月18日报道,东京电力公司今天发表消息说,在福岛第一核电站泄露300吨污染水的储存罐附近的观察用水井中,昨天发现每升40万贝克勒尔的放射性锶。是测量前一日的6500倍,也是至今测量到的最高值。”
http://energy.people.com.cn/n/2013/1018/c71890-23252511.html

福岛地下水里有什么?
根据媒体报道,地下水中的辐射污染物主要是β辐射污染物。造成这种污染的应该是扩散性强的β辐射核素锶90,这是核电站中的反应产物,半衰期大约是28.8年。锶90衰变生成的钇90也是β放射性核素,半衰期只有6天。β射线是高能电子流,可以穿透几毫米厚的铝板,但不能穿过混凝土。所以如果你的邻居弄了一桶福岛水回来,你不必因此搬家。
福岛地下水和土壤中的另一种主要污染物是铯137,它扩散范围比较小。根据7月9日新闻报道,当时的铯137浓度为平均每升18000贝克勒尔。这个数据比40万Bq少一个数量级,而且它主要发生γ衰变,所以这次的数据应该主要是锶90的贡献,就忽略铯137吧。
碘131的半衰期只有8天,事故都过去那么久了,这个忽略不计。

下面只考虑水中锶90对健康的影响。
10月17日,福岛附近的地下水中锶90的放射性活度达到1公升40万贝克勒尔(Bq)。如果在这天喝了一碗被污染的地下水,会怎么样?
贝克勒尔是衡量放射性活度的单位,定义每秒有1个原子发生衰变的物体的放射性活度为1Bq。这是个很小的单位。早期的放射性单位是居里(Ci),定义1克镭的放射性活度为1居里,相当于3.7×10^10Bq。
我们假设一碗水有250mL,相当于一盒牛奶的量,那么它的放射性活度就是10万Bq。
这里只考虑锶90,不考虑铯和碘131。根据放射性活度计算水里锶90的量。
活度计算方法:质量为m(单位g),摩尔质量M(单位g/mol),半衰期为t(单位s)的同位素,它的放射性活度R为:

其中λ是衰变常数,λ= ln(2)\t。
阿伏伽德罗常数:NA=6.02×10^23。
已知锶90的放射性活度R=10^5Bq,摩尔质量是90g/mol,半衰期是28.8年=9×10^8s。
由上面的式子可以得到:
代入数据,结果约等于1.96×10^-8g,约等于于0.02毫克。

所以,问题变成:吞下0.02毫克锶90,会怎么样?
在各种主要放射性核素中,人体呼吸道和消化道对锶90的吸收能力属于中等水平,也有研究证明陆生生物对锶90的吸收能力比水生生物少一个数量级。
我们只好假设壮士能力非凡,或者多喝了几碗水,吸收了0.02毫克锶90。
锶和钙同属第二主族,化学性质相似,所以进入人体的锶90容易沉积在骨骼上,尤其是脊椎、肋骨和颅骨,对骨髓造成内照射伤害,进而引起血细胞形态和功能的改变,进而诱发癌症和白血病。
锶90的生物半排期现在还没有定论,研究得出的结论从3年到18年不等。
研究人体辐射剂量的单位是希沃特(Sv),简称希,港台地区叫西弗。辐射剂量和元素放射性活度不能直接换算,需要考虑辐射类型(也就是辐射的能量)、辐射时间、辐射方式(外照射还是内照射)还有距离等因素。所以问题就变复杂了……
不过我们还是可以得出一个简单粗暴的结论:如果只喝了一碗福岛地下水,其实不会怎样。水中的锶90含量很少,不足以引起急性辐射综合症。再考虑到吸收代谢,这点锶90也没法引起慢性辐射综合症。

如果天天喝福岛地下水,会怎样?
为了让结果更给力一点,我们假设壮士天天喝福岛地下水。锶90的放射性毒性比化学毒性大得多,考虑到它对骨髓的影响,壮士得白血病的风险将大大增加,结局参考居里夫人。
为了让结果前所未有地给力,我们参考流行于1918~1928年的镭水(Radithor),号称每份至少含有1毫居里的镭226和镭228。
当时镭比黄金还贵,厂家可谓业界良心。

1毫居里相当于3.7×10^7Bq,所以图上这瓶镭水的放射性活度是1升福岛地下水的100倍。镭容易在骨骼沉积,美国运动员Eben Byers他四年来坚持每天喝一瓶,最后下颌骨穿孔,牙齿脱落,在癌症和剧痛中死去。他的死终于引起了大家对这种所谓保健品的警惕,FDA为此大力整顿了所有所谓的“专利药品”。

能不能,能不能再给力一点?
请参考这篇文章:在燃料池中游泳会怎样http://songshuhui.net/archives/81601
假设你突破重重关口来到了燃料池底部,那么几分钟内你就完了。
不过,如果燃料包壳是完整的,泄漏到水里的放射性物质可能不太多。如果只是喝来自燃料池底的水,不知道是先硼酸中毒呢,还是先辐射损伤呢……


<全文完,作者只能算到这了>


参考资料:
朱茂祥. 放射性核素的健康影响及促排措施[J]. 癌变· 畸变· 突变, 2011, 23(6): 468-472.
史建君. 放射性核素对生态环境的影响[J]. 核农学报, 2011, 25(2): 0397-0403.
http://www.guokr.com/post/469868/(文章是我翻译的,原文链接现在404了,不过维基上也有相关资料)
《冒烟的耳朵和尖叫的牙齿》,[英]特雷弗·诺顿 / 朱机 / 科学出版社 / 2011

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科瓦君此广告位招租。

2013-10-21 01:29

看运气:运气好变金刚狼,运气不好变金刚。

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莫俊宏超声波无损检测员

2013-10-20 01:57

何必呢,福岛的水?很模糊的概念,是指核电站里被核污染过的?还是福岛附近海域的?
如果是前者,只能呵呵了。轻则诱发癌症,重则一个月内挂掉。
后者的话,不会有大碍的。

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支持者: 四有

我想问一下生产那种镭水的公司后来怎么样了?

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鱼大雷邪恶之王 大毒舌 欢乐

2013-10-21 12:37

在燃料池中游泳会怎样:
有个工种...曰 nuclear diver.

0 1

根据进化结果选择正义联盟或者复仇联盟。
如果进化不到位只好先去当特工了。

0 2

= =感觉会先拉肚子的节奏。。。。。。我是卖萌的。。。。

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