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2015-5-6

放射性矿物收藏的安全性小考

归档于: 地球科学, 站内随笔 @ 12:03 pm

去年因为恶趣味发作,入手黄黄绿绿颜色好妖艳好邪恶的放射性矿物标本3枚。之后就一直为此心生嘀咕,毕竟这些东西就堆在自己的书桌上,每日伏案的时间不算短,生怕长期下来累积辐射量超标,更怕堆在一起的雄黄蓝铁矿犹他黄玉日光萤石等需要避免强光照射的标本变色变质甚至直接瓦解成粉末。近日组里的S师弟购入盖革计数器式辐射计一台,索性借来做了测量,一来图个安心,二来也对放射性矿物的辐射剂量有个具体认识。

三块待测小妖孽先合个影,钡铀云母、钒钙铀矿与独居石:

要说本人并非谈辐射色变,毕竟不谈剂量与暴露时间,单讲辐射毫无意义。在口头上,自己无数次冷嘲热讽过为防辐射抢盐的大爷大妈、电磁辐射与核辐射不分的各路亲友与水晶商家,以及表面上打着反核能的幌子内里别有用心的绿色和平之流自称“环保”实则破坏环境坑害民众的组织。要论动真格的,作为理学科班出身当年读本科的时候无防护计数放射源的实验焉能没有碰过,后来读博士期间好歹也算是跟世界最大的核试验场N2S2做了一年半的邻居。倘或核辐射真有那么可怕,本人怕是早就被辐射成精了。不过既然要在日常起居的房间里收藏放射性矿物,也还是不要随便掉以轻心才好。

首先要测量环境本底辐射流量。在自己存放矿物标本的小书房里,本底大概是每小时0.11到0.12微西弗特左右。需要说明的是,鉴于宿舍外间客厅以及天文台办公室的本底也都是大差不差,所以这一数值还真没有多少是源自矿标的贡献,相反更有可能是南京地区的普遍情况。按照长期累积辐射国际辐射防护委员会的规定,普通民众每年在天然本底与医疗需要之外,以接受1毫西弗特之内的辐射为宜,合每小时0.114微西弗特。不过天然本底平均大概是每年2.4毫西弗特左右,合0.27微西弗特/小时,这样总的安全剂量约为每小时0.384微西弗特,各地可能有所波动。至于中国的安全标准,据说普通人每小时0.27微西弗特是上限。长时间暴露在高辐射环境下还是对健康存在一定威胁的,不过必须要说明的是,这些标准数值其实真的是仅供参考,超标数倍应该也是问题不太大的。比如中国的广东省阳江一带、印度的西南部以及中亚的某些地区,天然本底辐射就远高于平均水平以及各国规定的上限,可以达到每年十余毫西弗特甚至更高,此外吸烟者也会额外摄入十余毫西弗特/年的辐射。但以上区域的居民外加广大烟民也还是活得好好的不是,所谓吸烟有害健康,主要也是指烟草中的尼古丁等有害物质而非放射性引发的损伤嘛。

S师弟的辐射计计数元件安装在背面,因此要取得较准确的读数,最好还是将放射源紧贴上去。钡铀云母先上,辐射果然严重超标,每小时0.75微西弗特(这个数字是包括房间本底在内的,下同),辐射计的警笛鸣个不停……

不过不要怕,毕竟谁也不会整日里怀揣这么一个标本盒子晃来晃去。偶尔把玩的话,短时间辐射剂量也与对人体产生威胁的100毫西弗特相距甚远,大可不必担心。何况仅仅3厘米开外,读数就接近于本底了,只有每小时0.15微西弗特:

本人其实有些怀疑,以上这组读数跟多隔了一个标本盒(相当于两层塑料板再加上一块矿标以及一坨胶泥),因而进一步屏蔽了穿透力较差的α与β射线有关。但这至少说明矿堆里的光敏性矿物还是相对安全的,横竖雄黄等物距离这几块小妖孽都比较远,经过中间一系列塑料盒与石块的层层阻隔,辐射流量早就降到安全范围了。

当时购入这块标本时,矿商称他测量的结果是10-20厘米开外回归本底流量。本人到现在也搞不清楚他究竟是隔着盒子测量的,还是直接敞开式作业。出于防止氡气外泄与掉渣的考虑,这几颗放射性矿物到手之后,标本盒就立即用胶带被封死了。而且此次测量的目的也只是为了确认储存的安全性,还是不再去开盒折腾了吧。

接下来轮到钒钙铀矿上场,一位石友称她测量的结果是1米外回归本底。这句话害得本人揪心了许久,去年秋天因为太忙太累多掉了那么几根头发还要疑神疑鬼地归结到这块石头身上。这下算是搞清楚了,什么跟什么嘛,估计这个1米又是开盒测量的。标本盒紧贴辐射计,每小时0.18微西弗特的剂量你也好意思出来混,去,哪边凉快到哪边呆着去!

至于独居石就更加不好意思出来混了,每小时0.15微西弗特,你真的是放射性矿物么?

然后,距离矿堆7寸(有扇骨一把为证),每小时0.12微西弗特,基本上等于本底流量。既然放射性矿物都如此无所谓,那些“好心”提醒矿物有辐射收藏要小心的家伙还是去洗洗睡吧,瞎操心个啥啊!更有甚者,那几号教导本人白水晶防辐射杉石(哦,不对,那些家伙都是称其为“舒俱来”的。日文姓氏音译+矿物名词词根音译,真是服了你们……)防辐射的主儿,拜托先回去温习一下初中物理,再补习一下矿物学常识好不好?你们的目的不会只是为了多推销几块碎石吧?

以下提供矿商与矿友的相关段子若干。先是矿商A,赴慕尼黑参展,到了展会现场才发现自家摊位与某放射性矿标专卖店做邻居。A曰,我们还不都是那样过来的,有什么关系嘛!然后矿商B有云,我们去挑货选货,还不是直接手摸各种铀云母?摸后仔细洗手就是了。矿友C的情况就比较搞笑了,使用辐射计测量表明,他家核辐射最强的地方并非放射性矿标堆,而是洗手间里的马桶……

说这些段子的目的是什么?A的故事说明,就算与放射性矿物为邻也不可怕,毕竟收藏用的标本尺度不会太大,前述测量结果也证明了这一点。B的意思是,虽说收藏或短时间手持放射性矿标不可怕,但要谨防内辐射,否则把放射性粉尘吃下了肚,这可不是闹着玩的,所以必需的防备措施还是要有的。至于C矿友的故事嘛,它告诉我们,小块放射性矿物跟日出生活中常见的瓷砖或大理石板等建材相比,辐射谁强谁弱还说不定呢。毕竟陶土或岩石的成分要比矿物晶体复杂多了,含有少量铀或钍元素纯属正常。

如果是收藏非放射性矿物,核辐射的危险就更是可以忽略不计了。没错,各种常见矿物也会因为微量的内含物或者某些常见元素的放射性同位素而带有辐射,但那点剂量完全不会对健康构成威胁。退一步讲,有什么东西是完全不具有辐射的?连人体都含有少量放射性的钾-40和碳-14等同位素呢!不过本人还真是亲眼见到过有人听到人体含有放射性同位素之后,直接脸色有变颤抖着出门的。有矿商朋友说了,对付这种人,碰到一个吓死一个就对喽!

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