主题：起个头：核电站事故与我们的对策 -- 王二狗
同学们，大家都知道日本核电站杯具了。在这个混乱的当儿，咱能做点啥呢？贡献点各自的专业知识和小道知识吧。根据cococal 的提议：
俺来起个头，先泛泛的讲点俺知道的。当然错误和疏漏难免，大家来拍砖，达到增进认识的目的，如何？
铁手建议，主要内容最好发主题贴。所以请想参加这个活动的河友，最好把自己的文章发单独的主题贴，然后请在我这个楼下面回复一下，我好把链接都列在这里，方便大家阅读，不知这个方案如何？
目前这个楼里的长文章，链接如下：
无梦到徽州:摘抄一下等效剂量计算公式（除表情外全文抄书^_^）
独立贴:
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出了事才发现满世界都是“专家”在胡说八道，一个靠谱的都没有。还是请专业人士多多给我们科普吧
首先，啥是放射性，lier同学前几天贴了一个祥瑞的帖子，正好解释了这个问题：辐射伤害知多少？（上）
简单实用地说：我们现在讨论的辐射，指的是核子反应中释放出来的高能辐射，而不是手机微波炉电灯之类的低能辐射。我们讨论的辐射是有能力严重损害人的身体的。
核辐射的来源主要是两种：核反应和核素衰变。
核反应主要就是核反应堆或者核武器里的裂变或者聚变反应，一般是相当快速剧烈的反应，产生的各种辐射自然也很强。
在正常核裂变反应堆里进行的是可控的恒定的链式反应。在失控条件下，链式反应也可能会继续。并且由于控制失效，甚至可能达到比较剧烈的程度，但是由于对反应堆结构造成破坏，这种事故性的链式反应应该不会持续很久。
在核反应堆事故里，我们应该一般遭遇不上爆炸级别的链式反应。主要原因是核反应堆里的核燃料浓度不足，达不到产生指数放大的链式反应的临界条件。所以假如有人说福岛电站将要发生核爆炸，我们尽可以表示怀疑。
1986年的切尔诺贝利电站，当时发生的情况是核燃料棒熔融，并且破坏了耐压壳体，造成核泄漏，同时作为减速剂的石墨被高温点着发生火灾，产生了大量的粉尘，加剧了核污染。现在的福岛，具体情况尚不清楚。不过在最坏的情况下，也是耐压壳被里面的高压所破坏，产生压力爆炸，并不是核爆炸。
衰变则是任何放射性核素必然要经历的过程，可快可慢，可以很剧烈，也可以很缓和。很缓和的，比如说碳14，它衰变的半衰期是5700年左右，放出来的beta射线最高能量0.156兆电子伏特，刚刚够穿透人体表皮的死皮，还得要求该同学皮比较嫩。强的呢，比如说医院的化疗放射源钴60，半衰期1925天，放出的beta射线最高可以有2.8兆电子伏的能量，足够穿透皮下组织达到人体脏器。报纸上曾经登载，某人在工地玩耍，捡到一块不知是医用还是工业用的钴60放射源，把玩两三天，开始出现呕吐腹泻，然后就死了。
提一句，半衰期这个概念可能会被误解，有人大概会以为说半衰期30年就是说30年以后这东西就快没了。其实不是这样。半衰期的定义是初始反应物，一半转化为产物所需要的时间。
就是说，一公斤铀235，过一个半衰期，剩半公斤铀235(少了的半公斤经过几步反应，最终要变成铅)，这半公斤再过一个半衰期，剩250克……过10个半衰期，就剩下2的10次方分之一，大概1克U235了。这是个对数曲线，在物理化学里，遵守一级反应的动力学（核素自然衰变是极其典型的一级反应）。
在处理核废物方面，对于一些量比较小（例如1毫居里）的核素，一般认为等衰变10个半衰期以上，就可以认为基本衰变完全，可以做抛弃处理了。对于辐射能量比较高，量比较大的核素，当然需要更长的时间来等它们衰变。要是衰变的产物也是放射性核素，那还得看这些产物的半衰期有多长，得一直等到它们衰变到全变成稳定的非放射性物质为止。
在利用U235的核反应堆的裂变产物里，有些半衰期可以长达百万年计，例如碘129，半衰期可以达到1570万年，除非通过人工核反应消灭掉，等它自然衰变没自然是遥遥无期的。在核事故发生时，在最坏的情况下，比如反应堆超过额定压力发生爆炸，这些乱七八糟的东西就会被抛射出来，唯一的清除办法就是派人或者机械去现场仔细清除任何粉尘，然后深埋。
而U235的自然衰变呢，U235自己半衰期是7亿年，放出能量可达4.679兆电子伏特的alpha粒子和一些gamma射线，衰变以后首先产生一个半衰期25小时的钍231，然后钍231变成镤231。镤231这家伙的半衰期是32760年，当然比7亿年短多了，在动力学计算里，就忽略了吧。呵呵。在镤231之后会进入一系列的短半衰期核素，最后变成铅207。
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衡量一种高能辐射对人的危害，基本上有以下几个方面需要考虑：
1， 剂量，这是最重要的一个指标。核辐射的粒子，能量有高有低，数目有多有少，怎么知道你受到了多少辐射呢？剂量就是一个代表不同的辐射所产生的效应的量。
在国际单位制里，辐射剂量的单位是库仑每千克，意思就是说，在一千克的物质里，电离出1库仑的正电荷加上1库仑的负电荷所需的辐射量。为什么这么算呢？因为高能辐射对物质的直接作用，尤其是对生物体的直接作用，最主要的是电离效应，也就是说高能粒子把分子撞开，生成一对离子。
在电离辐射里，因为辐射的粒子能量都非常高，一个粒子在冲进物质，比如人体之后，往往是不能立刻停住的，就像子弹打进了米仓，
它要撞来撞去，走一个长长的轨迹（希望大家还能记得高中物理书说的云室之类），在轨迹上碰撞的分子，很多就吸收了它的动能，被它电离了。能量高的辐射，粒子可以跑很远，撞到的分子多，少数的粒子就能生成大量的正负离子，反之，能量低的辐射，要大量的辐射粒子才能在轨迹上电离同样多的分子。因此用生成的总离子数来计算某个物体收到的辐射量，是个很合理的办法。剂量的意思大概就是这样。
辐射剂量本身，其实只是描述了环境对人体的施予量，就像说你晒了一天太阳，太阳晒了你一天，那么人吸收了多少呢？这引出一个吸收剂量的概念。吸收剂量的单位是格雷Gy，1格雷＝1焦耳/kg,也就是说1千克体重吸收了1焦耳的辐射能。
吸收是吸收了，作用的方式又有不同，就像说，拿个小刀捅你十下，和拿个胡萝卜捅你十下，这二者对你造成的伤害是不同的。于是又来一个新概念，叫做等效剂量。下面提到的各种不同的辐射，在对人造成一样的吸收剂量时，造成的伤害其实是大有不同的，这个伤害就得用等效剂量来估计。
等效剂量的单位就是这几天常见的sv，sievert。1个sv就等于gamma射线或者x－光，在1格雷的吸收剂量时产生的伤害。如果是alpha射线，它在1格雷的吸收剂量下，产生的人体伤害大概可以达到20个sv。
实际上到了这一步，因为涉及到人体，效应已经相当复杂，不是完全用能量能衡量的了，这个等效剂量就只能说大概做个参考吧。
2， 能量，一般来说，同一种性质的辐射，比如同为beta射线的辐射，单个粒子的能量越高对物质的穿透力和损害就大，这很容易理解。前面说了，子弹穿米仓。子弹的动能就是它的能量，速度高能量就高，跑得就远，破坏就大。
对于beta射线，一般来说，0.1兆电子伏特的beta粒子，也就是电子，可以在空气里跑大概10－20厘米远，在水里大概0.1－0.2毫米深。人皮，可以算死皮层有大概0.1mm厚。所以如果beta射线的能量低于0.1兆电子伏，照射人的体表的话，危害是不大的，如果辐射源足够弱（总量在毫居里以下），是不需要特殊防护的。
但是同样的辐射源吃进肚子就不一样了，这个下面说。
3， 穿透力，不同的辐射，对物质的穿透力是不同的。
在核素的衰变中，会产生三种辐射：
alpha辐射的粒子是氦核，穿透物质的能力最差，核电池里用的钚－238，在衰变时放出来的主要就是alpha射线，虽然能量高达几个兆电子伏特，但是却穿透不了一张纸。
beta射线是高速的电子，穿透物质的能力居中，能在物质里跑多远跟它的能量有关，碘I131衰变时产生的主要射线就是beta射线和gamma射线，其中β射线能量最高可达0.6兆电子伏特,可以穿透皮肤，但是钻得不深。
gamma射线，本质是电磁波，它穿透物质的能力最强，一般的放射性衰变过程里，都会产生少量的gamma射线。
穿透力和破坏性在某种程度上是个互为矛盾的关系。穿透力强，本质是跟物质的作用弱。穿透力强的辐射，比如gamma射线，跟物质的相互作用也弱，在穿透物质的过程中，释放的能量也少。这就像高度稳定的小口径子弹穿透物体，它打得固然深，一穿俩洞，可是释放的破坏能量也少些。假如它停在身体里，反而能造成更大的伤害。
最极端的粒子莫过于中微子，这种粒子跟物质几乎不发生相互作用。我们每个人，乃至整个地球，每时每刻都在被太阳发出的中微子轻松穿透，但是这并不对我们造成影响。
当然只要辐射足够强，就算对物质的作用比较弱，只要不是弱到中微子那个水平，也终归会对物质产生足够的伤害，这又回归到吸收剂量以及等效剂量的问题上来。
除了上面说的这三种常见辐射，剧烈核反应（比如核反应堆里的链式反应）里产生的辐射还经常包括中子辐射等等其它的粒子，那些我懂的不多，就不讨论了。
4，作用位置。不用说，要伤害人，自然是从里到外要比从外到内有效得多——外用药内服是个大家最好不要试验的事情——所以辐射有个内辐射和外辐射的区分。内辐射，就是说放射性物质已经经由某种渠道，进入了人的体内，而且一般指辐射物已经到达了脏器的附近或者内部。
前面说过，即便是高能辐射，依照射线的分别，其穿透物质的能力是不同的。假如射线只能深入皮肤，到达比较浅表的组织，那么对人的高级生理机能，影响是不大的（提醒一下，睾丸是个埋藏比较浅，功能比较重要的器官）。假如辐射物进入了身体，那么它们就近照射脏器，危害显然是巨大的。而且很多器官，比如肝脏，淋巴，肾之类，对某些特定的元素还有富集作用，那就更加危险了。
比如说最近经常被提到的碘131。由于碘在人体里是主要被甲状腺利用来制造甲状腺素的，所以摄入的碘会富集在颈部的甲状腺。碘131作为一种碘的放射性同位素，我们中学都学过，和普通的碘是有相同的化学性质的，所以也会被富集在甲状腺里。这样甲状腺被近距离高强度辐射，结果就是提高了甲状腺癌的发病率。
对抗的办法就是服用碘片。因为体内吸收碘的总量是有个限度的，多的就会被随尿液排出体外。这个办法的本质，在化学动力学上应该就是竞争性抑制剂，用非放射性的碘来跟碘131竞争甲状腺里的结合位点。
在发生大规模核污染的情况下，大气和土壤，都是我们个人的力量所无法控制的。那么唯一可以做的就是尽量减少皮肤沾染，并防止污染物进入身体。有以下几点可供考虑：
1，如果有可能，尽量减少暴露在被污染的空气里。比如紧闭门窗。
2，对食物进行选择，不去吃容易被污染的食物。能去皮的食物尽量去皮。容易富集重金属的食物，比如海鱼，暂时不吃。
3，在污染区，认真及时处理身体表面的创口。
4，注意补充碘。
5，多清洗皮肤和衣物。有传说有种肥皂是特别用来防核的。对此我 一无所知。我认为任何肥皂都是可以用来清洗皮肤的。在军队里，所谓防化部队，实际就是用普通去污剂的。
6，吃饱饭。强壮的身体才能抵抗辐射损伤。
7，孕妇要注意检查胎儿的发育情况。怀孕早期也许应该试试核型检查。
8，不要惊慌。几千公里之外的核污染，自从1945年以来，已经发生了很多次，而且很多次规模都相当大。只是当时没有internet罢了。
先到这里，才疏学浅，错误难免，请各位多指教。
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你讲得太好了，应该让其他人也能看到。
随手写的，不深入，见笑啦。
北京到福岛大概2400公里。
所以，不会有太多影响。
1986年切尔诺贝尔核电厂爆炸，放射性尘粉通过风力、雨水传播覆盖了到6000平方公里。
那么我们及时按照最差的可能，这次的辐射比切尔诺贝利强10倍，覆盖了60000平方公里，那么60000除以3.14再开根号，也才138而已，也就是说即使覆盖6万平方公里，也就是以福岛为中心半径138公里的范围受到核辐射影响，到北京还远着呢。
我也认为离着2000多公里的地方，即便顺风，影响也会很轻。何况很可能还根本不顺风。
不过要注意，他这个算法的6000平方公里，应该都属于污染较严重的区域，里面的居民可能是需要撤离的。切尔诺贝利事故发生时，在整个欧洲，甚至远至中国都可以测出增强的核辐射。
假如离污染源比较近，大概是个什么情况呢？做个比较：切尔诺贝利，北面最近的大城市明斯克在320公里处，南面离基辅则只有130公里，而且从切尔诺贝利附近到基辅还有水系相连，有条河直接流进基辅北面的基辅水库，第涅伯河就从此水库发源。这两个城市一直都有人居住。
核污染和人的健康之间的联系是比较复杂的问题，多强的污染算是强？这个问题似乎并没有一个简单的答案。当年很多人被从白俄罗斯的乡村疏散到了明斯克，其中包括我一个现在的同事，现在看起来此人也挺健康的。据说时至今日，明斯克还是可以测出比较高的辐射。
这两段能量单位差了一个‘兆’，是不是下面那个写漏了。
0.6电子伏特是普通的化学反应的能量级别。
主要原因是核反应堆里的核燃料浓度不足，达不到自发产生链式反应的临界条件。
——反应堆不就是靠链式反应来发热吗？插入控制棒，可以中止链式反应，那如果控制棒出现问题，链式反应不就又自动开始了吗？
还有，乏燃料棒的发热，和链式反应有关吗？
你说的完全正确。在控制棒进不去的情况下，链式反应会继续。我应该更确切的说，是核爆炸无法发生。偷懒了。
爆炸核燃烧的根本区别就是激烈程度。在核爆炸这里也一样。要达到核爆炸的程度，有好几个条件需要满足，最重要的一个指标是增值系数。以裂变为例，我们知道铀核裂变是由吸收一个中子开始的，裂变产生两个新原子核加两个新中子。然后这两个中子要是能被附近的铀核吸收，发生两个新反应，那就又出现4个中子，这就是一个理想的倍增过程，增值系数是2。
倍增效应使得反应可以在很短的时间内扩大很惊人的倍数，这就造成了剧烈的爆炸。比如广岛核弹，在百万分之一秒内，倍增了81次，引起了3后面跟24个零个裂变反应（自己算，呵呵）。假如不能维持一个高效的指数倍增，那么链式反应就不能达到核爆的效果。
而核弹之所以能达到高的倍增效应，最根本的原因是由于它用的核装料有很高的浓度，U235的浓度要达到90％左右，所以中子被有效的核素（U235而不是U238）捕获的几率就大，而不是被白白浪费掉，这才能保证很高的增值系数。另外核弹里还采取了反射中子的手段，这是为了在尽量少的核装料上达到核爆的条件。
在核反应堆里，正常的条件下，基本上，中子的增值系数是维持在1左右的：裂变里消耗一个中子，就产生一个可被吸收的中子，去引发下一个裂变，所以反应的强度基本是恒定的。那么失控的条件下又如何呢？
以核反应堆的核材料浓度，是达不到远高于1的增值系数的。即便在失控条件下也达不到。实际上，核反应堆已经被设计成可以尽量高效利用核材料的状态，即使在最高的反应强度下（比如控制棒完全抽出，也就是像失控的样子），一个完好的反应堆也达不到核爆炸的水平。而在一个损坏的核反应堆里，在产热大大超过冷却剂能带走的情况下，可能会发生压力爆炸，如果爆炸的力量还破坏了反应堆的堆砌结构，那么还会降低核材料的密度，结果链式反应会自然停止。
在堆芯熔融的情况下，核材料也许会变得比正常情况下更加密集。不过还是那句话，核材料浓度不够，反应的强度还是达不到产生爆炸的要求。
反应堆受控和失控的区别，大概就像壁炉和房子失火的区别；而失控的反应堆和核弹的区别，大概就是失火的房子和航空炸弹的区别——再怎么烧，木头毕竟不是TNT。大概是这个意思。
其实也可以这么想，北朝鲜的小胖，费了那么大的劲都做不出来一个真正的核爆炸，而他家核反应堆还是有的。可见并不是把核反应堆往那里一扔，把冷却剂一抽就能当核弹使。
乏燃料棒里的核燃料已经大部分消耗，而且单个放置的时候根本达不到进行链式反应的临界体积。它的发热是由于衰变，而且发热功率跟链式反应是没法比的，用静态的水池就足够降温了。
好比点煤块和点汽油，都是化学能放热，速度可差多了。所谓链式反应简单点说就是平均来讲每个铀核裂变放出的中子可以激发大于1个的另外铀核的裂变，然后就指数增长了，正好是1个的话，旧的不去新的不来，所以裂变放能的功率基本稳定。控制棒一般是含硼、镉之类的比较容易吸收中子的物质的东西，通过调节控制棒进入堆芯的程度（或者直接注含硼的溶液）来控制堆内中子的密度，进而影响裂变的铀原子的数目，从而达到控制功率的目的。如果出现故障，控制棒无法插入堆芯或者掉出来了，那自然就会反应速度增加，快到什么程度就取决于现时现地的情况了，但是无论如何也不可能发生核爆炸，因为反应堆用的核燃料浓度与武器级核燃料相差甚远，即使有融成一大块儿(谓之达到或超过临界质量)的趋势，也会由于放能剧烈而被瞬间打散。
“剩半公斤”可能会被人理解成半公斤的质量都消失了，那还了得。。。。容易跑路的衰变产物也没那么多。