輻射，這個可以引起人可怕聯(lián)想的詞匯，常常出現(xiàn)在日常生活的問答中，同時也是許多謠言所涉及話題：輻射的危害。 
未知帶來恐懼，我們需要了解輻射的本質(zhì)，這樣許多謠言不攻自破。
我們所說廣義輻射分為兩種：
第一種是非電離輻射，可見光和無線電波等都屬于這個范疇。
第二種是電離輻射，這類輻射具有足夠的動能并能直接或間接引起物質(zhì)電離，電離輻射包括帶電粒子輻射（如正、負電子和β粒子，質(zhì)子和α粒子等）和不帶電粒子輻射（如X、γ光子和中子等）。
（Ps：物質(zhì)原子或分子受外界影響失去或得到電子從而成為帶電離子的過程稱作電離。）

X射線和γ射線本質(zhì)上也是屬于電磁輻射，但是具有引起物質(zhì)電離能力，因此劃歸為電離輻射，簡稱輻射。
許多謠言往往是混淆科學概念，造成理解上誤差，例如把電磁輻射里的非電離輻射和電離輻射混淆（見下圖，來源于中國之聲新浪微博）。 

 

為何電離輻射的危害大？

從X射線和γ射線的性質(zhì)談起。

X射線和γ射線與無線電波、紅外線、可見光、紫外線等都屬于電磁波，本質(zhì)上是由微觀粒子--光子組成的束流，其區(qū)別只是在于波長不同以及產(chǎn)生方法不同，因此X射線和γ射線這類電離輻射具有電磁波的共性，同時也具有不同于可見光和無線電波等其他電磁輻射的特性。
X射線和γ射線具有以下性質(zhì)：
1.在真空中以光速直線傳播。
2.本身不帶電，不受電場和磁場影響。
3.在媒質(zhì)界面上只能發(fā)生漫反射，而不能像可見光那樣產(chǎn)生鏡面反射；X射線和γ射線的折射系數(shù)非常接近于1，所以折射的方向改變不明顯。
4.可以發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，但只能在非常小的，例如，晶體組成的光闌中才能發(fā)生這樣現(xiàn)象。
5.不可見，能夠穿透可見光不能穿透的物質(zhì)。
6.在穿透物質(zhì)過程中，會與物質(zhì)產(chǎn)生復雜的物理和化學作用，例如，電離作用、熒光作用、熱作用以及光化學作用。
7.具有輻射生物效應，能夠殺傷生物細胞，破壞生物組織。
正是X射線和γ射線具有第6、7點如此兇殘的能力，而可見光和無線電波等其他電磁輻射不具有這類性質(zhì)，簡直弱爆了。
接下來，我們一起來詳解X射線和γ射線，把他們“剝皮解剖”。

X射線的產(chǎn)生以及其特點

X射線是在1895年，由德國物理學家倫琴(1845--1923)發(fā)現(xiàn)的，當年這哥們還給老婆拍了人類歷史上第一張X光照片（PS：當科學家的家屬可以免費感受前沿科技）。
當時還不知道這種能引起底片曝光的射線本質(zhì)是什么，所以特意命名為“X”射線，X代表未知、待定。
1901年，首屆諾貝爾物理學獎授予倫琴以表彰他為人類作出的卓著貢獻。
X射線的產(chǎn)生：
射線無損檢測中所使用的X射線是在X射線管中產(chǎn)生的，X射線管是一個具有陰陽兩極的真空管，陰極是鎢絲，陽極是金屬制成的靶。
在陰陽兩極之間加有很高的直流電壓（管電壓），當陰極加熱到白熾狀態(tài)時釋放出大量電子，這些電子在高壓電場中被加速，從陰極飛向陽極，最終以很大速度撞擊在金屬靶上，失去所具有的動能，這些動能絕大部分轉(zhuǎn)換為熱能，僅有極少一部分轉(zhuǎn)換為X射線向四周輻射。
X射線的能量是由X射線管的管電壓決定的。
大學教射線檢測的老師歸納： 
高速運動的電子，被陽極靶剎車，產(chǎn)生的加速度導致輻射，輻射由光子的形式發(fā)出，該光子就是X射線。
目前常規(guī)的X射線設(shè)備產(chǎn)生X射線的原理都是如此，包括機場等場合所用的X光安檢設(shè)備、醫(yī)療領(lǐng)域所用的X光診斷設(shè)備等。
下圖為：工業(yè)用X射線無損檢測所用的X射線管。

 

下圖為：工業(yè)用X射線探傷機的操作臺。

 

X射線特點：
當帶電粒子與原子碰撞（更確切地說是與原子核的庫倫場相互作用）發(fā)生遽然減速時，由此伴隨產(chǎn)生的電磁輻射稱為韌致輻射，從X射線的產(chǎn)生機制看，正是屬于這種類型的電磁輻射：
大量電子與靶相撞，少量電子經(jīng)一次撞擊就失去全部動能，而大部分電子經(jīng)過多次制動逐步喪失動能，因此，X射線具有各種波長，波譜呈連續(xù)分布。

γ射線的產(chǎn)生以及其特點

凡是具有一定質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)并處于特定能量狀態(tài)的原子或原子核稱為核素，目前已知的核素有2000多種，分別屬于100多種元素，一種元素可包含多種核素。
同一種元素的原子必定具有相同的核電荷數(shù)，即核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)相同，但是核內(nèi)的中子數(shù)卻可以不同。
這些質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的各種原子互為同位素。
核素可分為穩(wěn)定和不穩(wěn)定的兩類，不穩(wěn)定的核素又稱放射性核素，它遵循能量最低原理，盡可能使體系的能量最低，所以它自發(fā)地放出某種射線，例如γ射線，而變成另一種元素。
天然的放射性核素來源于自然界存在的礦物，一般質(zhì)子數(shù)≥83的許多元素及其化合物具有放射性；
而人工制造的放射性核素，一般是用高能粒子轟擊穩(wěn)定核素的核，使其變成放射性核素，目前工業(yè)用γ射線無損檢測所用的均為人工放射性核素。
γ射線的產(chǎn)生：
γ射線是放射性同位素經(jīng)過α衰變或β衰變后，在激發(fā)態(tài)向穩(wěn)定態(tài)過渡的過程中從原子核內(nèi)部發(fā)出的，這一過程稱為γ衰變。
以放射性同位素鈷Co60為例，Co60經(jīng)過一次β衰變成為處于2.5MeV激發(fā)態(tài)的Ni60，隨后放出能量分別為1.17MeV和1.33MeV的兩種γ射線而躍遷到基態(tài)。
γ射線的特點：
γ射線的能量是由放射性同位素種類所決定的。
一種放射性同位素可能放出許多種能量的γ射線，因此其能譜為線狀譜，線譜只出現(xiàn)在特定波長的若干點上。
放射性同位素的原子核衰變是自發(fā)進行的，對于任意一個放射性核，它何時衰變具有偶然性，不可預測，但對于足夠多的放射性核的集合，它的衰變規(guī)律服從統(tǒng)計規(guī)律，呈現(xiàn)指數(shù)衰減。
下圖為：工業(yè)用γ射線探傷機，里面含有放射性同位素。

 

上面中國之聲的謠言，把電腦等家電的灰塵當成是放射性同位素聚集的核塵埃，真是節(jié)操全掉了。
電腦等家電微弱的電磁輻射可以使普通物質(zhì)變成放射性同位素，這不科學啊。
射線的危害：
射線的最直接的危害就是使人體細胞的原子或分子電離，破壞其本身的結(jié)構(gòu)并導致功能損傷。
(1)隨機性效應損傷：癌癥幾率增大, 后代遺傳基因變異。
(2)確定性效應損傷：局部紅斑、潰瘍、壞死，器官功能喪失，危及生命 。
小劑量慢性照射引起的輻射效應主要是“隨機性效應”，其發(fā)生的概率與受照的組織或器官有關(guān)。

 

當輻射對人體細胞造成的傷害超過人類的組織和器官的自我修復能力，例如受到大劑量急性照射，這時候引起的輻射效應主要是“確定性效應”，直接會造成大量細胞死亡而發(fā)生不可修復的損害。

 

普通人只會遇到小劑量慢性照射，例如去醫(yī)院拍個胸透X光片或者做個CT，這只引起的“隨機性效應”，醫(yī)用的射線機屬于第III類射線裝置，能量最低了。
第II類射線裝置：能量小于100MeV的工業(yè)探傷用X射線機和加速器。
第I類射線裝置：能量大于100MeV，應該是那些做高能原子碰撞實驗的儀器。
那么同一種射線，在同等強度的輻射下，對身體哪部位/機能傷害最大？
根據(jù)國際放射防護委員會（ICRP）的“各組織或器官的組織權(quán)重因子表”，同等強度的輻射下，對射線越是敏感的組織，權(quán)重因子的數(shù)值越大。
權(quán)重因子最高的組織為：性腺，數(shù)值0.2 。 
第二位：骨髓、結(jié)腸、肺、胃，均為0.12 。 
第三位：膀胱、乳腺、肝、食道、甲狀腺，均為0.05 。
這表明，吸收了相同當量劑量的射線，人類的睪丸或卵巢最易受到傷害 。 

朋友，遇到上面的標志，代表前方高能反應（誤），請當心。