可能直到現在,還有許多的朋友們,連最最基本的游離輻射和非游離輻射之間的重大差異都分不太清楚。
簡單來說,游離輻射即是一般所謂放射線﹔而非游離輻射即是一般所謂的電磁場電磁波等。
輻射是一種具有能量的波或粒子,如電磁波(如無線電波、微波、可見光、紫外線、X射線、加馬射線等)以及從放射性物質發射出來的微小粒子(如阿伐粒子、貝他粒子、中子等)都稱為輻射。其中能量較低的,如無線電波、微波、可見光、超音波、紫外線,稱為「非游離輻射」;而能量較高的,如X射線與加馬射線,以及粒子輻射則屬於「游離輻射」。
「電磁波」是由電場與磁場交互作用所產生,屬能量的一種。它以波的形式接近光的速度輻射傳遞,自古以來就以各種面向存在於大自然。
電磁波可分為「游離輻射」和「非游離輻射」。游離輻射係指頻率大於3×1015赫(Hz)的電磁波,一般常稱呼為輻射或放射線。最為人所知的游離輻射就是X光,它的頻率比起非游離輻射高的多,其光子能量強到足以藉由打斷細胞內各種分子的原子鍵而產生游離化(ionizing),必須嚴格防護,因此醫院的X光室都有鉛板屏蔽,避免輻射外洩。
而且,電磁波的一個特徵就是,當電源消失之後(例如手機關機、電腦關機、X光設備關機),電磁波也就隨之消失。
非游離輻射係指頻率小於3×1015赫的電磁波,一般俗稱電磁波者皆屬此類。它的能量較微弱,無法打斷原子的鍵結產生游離化(ionizing)。按照頻率/光子能量高到低的順序,非游離輻射的族群可分為紫外線(UV)、可見光、紅外線(IR)、微波(MW)、射頻(RF)、極低頻(ELF)、以及靜電場與靜磁場。另外極低頻由於波長非常長,約5000公里,所以通常稱為電磁場。
此外,非游離輻射係指能量低且與物質作用後,並無法使物質產生游離作用的輻射。它與我們日常生活的關係更密切,舉凡紫外線、太陽的可見光、燈光、紅外線、微波與雷達、電視與F M無線電波、AM無線電波及長波長的交流電波等皆屬非游離輻射。
至於游離輻射(ionizing radiation)是指波長短、頻率高、能量高的射線,游離輻射無色、無味,感覺不到,目前全球醫學界已經公認所有的游離輻射都沒有所謂安全劑量,換言之凡是多暴露一分則會有多一分的危險。
暴露高劑量的游離輻射可能會引起皮膚灼傷、毛髮脫落、噁心、新生兒缺陷、疾病以及死亡。它對健康的影響取決於暴露量多寡、暴露時間長短。暴露於游離輻射會增加罹患癌症的風險。若一個懷孕的婦女暴露於高劑量的游離輻射,可能會導致其新生兒的腦部發育異常。
游離輻射引起癌症依暴露器官的敏感度不同,而發生的傷害輕重不因。一般器官中以乳房、甲狀腺、骨髓及肺臟最為敏感。乳腺癌比白血病高數倍,另外放射氡氣會引起肺癌及甲狀腺受幅射會生上皮細胞癌等。
核反應爐進行核分裂連鎖反應產生熱能帶動蒸汽渦輪發電機組產生電力的過程中,所產生的輻射,以及其運轉過程中所產生的核廢料,絕大部分都屬於放射性的游離輻射的類別。
放射性核種是不穩定的原子,會放出游離輻射並衰變成另一種原子。 隨著越來越多原子衰變了,剩下的放射性核種數量減少,輻射強度也就越來越弱。 放射性核種發出的強度減少到只有剛開始的一半所需要的時間,稱為「半衰期」,每種放射性核種皆有其固定的半衰期,比如說核電反應爐所產生的放射性游離輻射中常見的銫137(Cs-137),他的半衰期為30.17年,也就是每經過30.17年的時間,他的輻射強度會衰減為原先強度的一半,經過6個半衰期約181年之後,銫137的游離輻射強度會衰減為原先的1.5625%的強度,起碼要經過超過10個半衰期也就是301.7年之後,銫137的游離輻射強度才能衰減到原先的萬分之9.765的強度,回到差不多接近於自然環境背景值的程度。但是,特別一提的是,銫-137是人造輻射物質,原本就不該存在於大自然的環境當中。
核子燃料的主要成分,鈾-238(約佔96%),雖然在普通原子爐中幾乎不起核分製反應,但在吸收中子之後卻產生出長壽命(半衰期有的萬年以上)元素,即自然界不存在的「超鈾元素」,如鈽(Pu)、鋂(Am)、鋦(Cm)等人造放射性游離輻射物質。
PS. 此外,常常有特定族群的朋友們喜歡以所謂香蕉中所含的鉀-40元素來試圖混淆社會大眾視聽,所幸在2017年10 月份時,經義美食品輻射檢測研究室實測結果,香蕉所含的鉀-40,55~75%均集中在香蕉皮,「只要民眾勿迷信吃香蕉皮可治失戀」,就可安心大啖美味又健康的香蕉。
首先,鉀在自然界裡有三種同位素:鉀39(穩定的同位素,占93.3%),鉀41(占6.7%),鉀40(具放射性,占0.01%,也就是萬分之一),這三種同位素本來就存在於自然界中。
衛福部食品藥物管理署副署長林金富告訴中央社記者,依現行法令,僅針對食品中的人工核種訂有標準,例如核電廠爆炸、原子彈爆炸產生的銫-134、137或是碘,但鉀-40是天然核種,國際間沒有國家針對鉀-40訂有標準,台灣也是,因此「沒有超標的問題」。
林金富解釋,鉀-40和鉀-39是同位素,同時存在於自然界中,含有輻射的鉀-40以萬分之一的比例存在於鉀-39中,地球地殼裡、大自然、香蕉、人體裡都有此物質,無法以人工方式去除。
由於非放射性的鉀-39、鉀-41和放射性的鉀-40,都是原本就存在自然界中的元素,專家指出,人體內都含有些微天然輻射,且人類在演化中已對自然界中原本就已經存在的天然微量輻射建立生物恆定(homeostasis),會透過體內的代謝機制來自我調節,因此吃香蕉時,不會因為體內增加「鉀-40」含量而損害健康,毋須擔心。
以下是衛生福利部以及原子能委員會針對食品中鉀40的解釋:
“鉀-40係屬於天然放射性物質,於環境中天然存在,與核污染或輻射污染之情形不同。針對該等天然放射性物質,行政院原子能委員會(以下簡稱原能會)歷年均有進行市售各式商品(包括食品)之抽驗,並已於「天然放射性物質管理辦法」中訂有天然放射性物質核種活度濃度基準值,鉀-40之活度濃度基準值為10貝克/克。
至於食品藥物管理署依據食品安全衛生管理法第15條所訂定之「食品中原子塵或放射能污染容許量標準」,係適用於可能有發生核污染或輻射污染時,包括意外或惡意之行動,並就危害監測之指標性核種(碘-131、銫-134及銫-137)優先訂定標準;而來自太空宇宙射線、土壤、岩石、建材、煤灰等環境,以及自環境間接影響到食物中的天然放射性物質,因無法透過後端之食品予以減少或管制,必須透過源頭降低整體環境之游離輻射,始能減少天然食品原料中之背景值,查目前國際間包括Codex、歐盟、美國、紐澳、加拿大等各先進國家,均無針對食鹽或食品特別訂定鉀-40之限量標準。”
但是不可否認的,在醫學界也常會遭遇到的症狀為血液中鉀離子濃度太高或者過低對健康所造成的負面效應。
人體的鉀離子濃度一旦大於5.1 mg/dl,即為「高血鉀症」,此時容易出現肌肉無力、頭暈、感覺異常、麻木、代謝性酸中毒等症狀,如果血鉀濃度升到7 mg/dl時,會造成心律過緩,嚴重甚至會因心室頻脈而猝死,此類患者即使接受電擊也難以回復正常心律,必須緊急施打藥物才能救命。
低血鉀是臨床上常見的電解質異常,鉀離子是細胞內最主要的電解質,血清正常血鉀值介於 3.5至5.5 mEq/L之間,當血鉀值低於3.5 mEq/L即為低血鉀症。鉀離子主要的生理功能是維持細胞膜正常的電位差,藉由細胞間快速的轉移及腎臟調節鉀離子的排泄,來維持鉀離子的恆定。因此鉀離子在神經肌肉功能與心臟傳導節律扮演重要的角色。
輕微的低血鉀 (血鉀值於3.0至3.4 mEq/L)通常沒有顯著症狀。中等程度的低血鉀(血鉀值於2.5至2.9 mEq/L)則會導致疲倦、肌肉無力、酸痛、抽筋、以及便秘。嚴重的低血鉀 (血鉀值低於 2.5 mEq/L) 可能導致麻痺性腸阻塞、急性肢體無力、反射減弱、心律不整,甚至嚴重到呼吸停止。
食物、飲養攝取首重均衡,任何食物過與不及都會對健康造成負面效應。
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目前南瓜籽油經實證研究的功效有哪些?
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臨床試驗證實不論是使用南瓜籽油或藥物(prazosin),皆有助於改善良性前列腺增生症狀。(註1)
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註1: Maliheh Keshvari Shirvan etc (2014), Pumpkin seed oil (Prostafit) or Prazosin? Which one is better in the treatment of symptomatic benign prostatic hyperplasia, Journal of the Pakistan Medical Association
註2: Young Hye Cho etc(2014), Effect of Pumpkin Seed Oil on Hair Growth in Men with Androgenetic Alopecia: A Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Trial, Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine.
註3: M Gossell-Williams (2011), Improvement in HDL cholesterol in postmenopausal women supplemented with pumpkin seed oil: pilot study, Climacteric.
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mg原子量 在 科技大觀園 Facebook 的精選貼文
【新的公斤定義520走馬上任囉~】
恭喜國際公斤原器 IPK 「大K」退休,從 5/20 起改採新的單位計算公斤,對需要精細測量的產業來說會更加精準,也不用常常為了大K忽然掉體重而擔心受怕了~
如果你真的很想很想知道新的公斤算法是怎樣,文章裡有↓↓
#公斤原器
#小編開聊
昨天的一公斤,不是今天的一公斤?「公斤」的新定義今天生效啦!
自從 1889 年,第一屆國際度量衡大會定義「一公斤」等於「國際公斤原器(International Prototype of the Kilogram,IPK)」的質量,就沒再改過了,成為最後一個還在用實體物來定義的基本單位。
然而實體物並非永恆不變,即使封存在真空的三層玻璃罩內,又有嚴密的環境監控,IPK 和它的複製品的質量差值還是愈來愈高,在最近一次(2014年)的測量顯示,差值已達到50微克(μg)。這種不穩定、不精確的情況可讓人無法忍受啊!
因此,在科學界幾十年來的努力下,終於在去年第 26 屆國際度量衡大會拍板定案,由 #普朗克常數 重新定義公斤,並定於世界計量日(World Metrology Day)的今天正式生效,和國際公斤原器說 bye-bye!
現在,以普朗克常數 h=6.62607015×10^-34 kg⋅m2⋅s−1 來定義質量有兩種方法,第一種是以「基布爾秤(Kibble balance)」測量。測量又分為靜態模式和動態模式,在靜態模式中,天平一端放置砝碼,下方在磁場中放置線圈,將線圈通過電流 I 會受力,當磁力與重力達到靜力平衡時 mg=IBL;在動態模式中,拿掉砝碼,將線圈以等速度 v 移動,會產生感應電動勢 V=vBL;兩種模式中,BL 的數值一樣,因此整理得到 IV=mgv 或是 m = IV/gν。然後電流和電壓,根據約瑟夫森效應和量子霍爾效應,就會連結到普朗克常數囉!
而我國採用的是第二種,X 光晶體密度法(x-ray-crystal-density method, XRCD method),又稱為矽晶球法。由德國聯邦物理技術研究院(PTB)製作的高純度矽晶球,是經過純化、長晶、切割、研磨與拋光多道程序所製作,純度超過 99.99 %、直徑為 93.7 mm 的完美球體。藉由計數矽晶球內含有多少顆矽原子,再乘以矽原子平均質量(而矽原子的質量會連結至普朗克常數),進而得到非常精確的矽晶球質量。
今天新制上路後,世界各國的質量單位精準度就往前邁一步啦!不過啊,在半導體、醫療等精密產業是失之毫釐、差之千里,如果你去量體重,是看不出來差別的呦(逃~
參考資料
1.科學月刊,<SI基本單位的重新定義>
http://scimonth.blogspot.com/2018/09/si.html
2.NIST,<Kilogram: The Kibble Balance>
https://www.nist.gov/si-redefinition/kilogram-kibble-balance
3.國家度量衡標準實驗室,<新質量標準「公斤」 重新定義>
https://www.nml.org.tw/…/rela…/3851-2019-02-19-17-04-08.html
4.國家度量衡標準實驗室,<質量的單位:千克(kg) >
https://www.nml.org.tw/…/new-…/3343-2014-05-16-03-45-54.html
5.實作派電子實驗室,<公斤定義-改用普朗克常數定義/揮別公斤原器>
https://www.strongpilab.com/kilogram-redefine-by-planckcon…/
📸圖片來源:pixabay
https://pixabay.com/p…/kitchen-scale-weight-cooking-2608932/
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: 第一題:若將碳的基準量由12改成36,則一個鎂原子重多少公克?
: (原子量:Mg=24)
管他原子量變成幾倍
在地球上相同位置的重量是不會變的
所以一個Mg重 24/(6*10^23)=4*10^-23 gw
請注意 題目是問重量 而非原子量
另原子量原本定義是
某原子的質量與C原子質量的1/12 "比值"
所以
:
: 第二題:甲乙兩元素中,甲原子對碳原子的質量比為3:1,乙原子
: 對碳原子的質量比3:2,已知碳原子量為12。若碳為原子量訂為24
: ,則甲乙原子質量比為多少?
甲原子對碳原子的質量比為3:1 ==> 甲原子量是12*3 = 36
乙原子對碳原子的質量比 3:2 ==> 乙原子量是18
就算你把定義改成碳為原子量訂為24
甲原子量 ==> 72
乙原子量 ==> 36
甲:乙 還是 2:1
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※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/tutor/M.1399420621.A.3AF.html
※ 編輯: KDDKDD (220.143.110.89), 05/07/2014 07:58:28
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