我对放射性强度及对人体伤害的理解.

我对放射性强度及对人体伤害的理解

看报道4月2日在日本附近海水中采样检出了每立方厘米30万贝克勒尔的放射性核素碘-131。

我想根据这个计算一下每立方厘米到底有多少碘131。

根据贝克勒尔的定义：放射性元素每秒有一个原子发生衰变时，其放射性活度即为1贝克。所以，每秒有300000个I131发生了衰变。

I131的半衰期是8.04天=694656秒。

半衰期的概念比较象掷色子（套用了《量子物理史话-上帝掷骰子吗》里的用词），相当于I131每8.04天衰变的概率是50%。

那么每秒衰变的概率是多少就可以计算了。

假设每秒衰变的概率是1-X，那么原始量为1的I131在1秒之后的剩余量就是X。（很显然0<=X<=1）

假设半衰期是n秒。

那么X的n次方=50%

现在n是已知的，n=694656，如何求X？

如果知道X，求n，用对数就可以。但知道n求X我就不会了（数学还是没学好，呵呵）。那么找个简单、近似的算法。

从第1秒到第n秒衰变的过程虽然不是线性的，但也接近线性。

我按线性计算，第1秒衰变原子数为P，到半衰期时候由于核物质减少了一半所以此时1秒衰变原子数为P/2，假设衰变过程为线性的话，那么这期间的平均衰变原子数为每秒0.75*P。

以上述报道为例子：0.75*300000=225000。那么半衰期期间的总衰变原子数量为225000*694656=156297600000。

初始时的I131是这个量的一倍，所以是312595200000个原子。

氢原子的质量是1.674*10(-24)克，I131就粗略用它的131倍计算，质量为=2.2*10（-22）克。

312595200000*2.2*10（-22）=6.8*10(-11)克

就是说每克（或者说每立方厘米）海水中有6.8*10(-11)克的碘131。

换一下单位：

每升海水中有0.068微克的I131，或者每吨有0.068毫克。

那么如果喝下这样的一升海水，并假设对I131全部吸收，且无任何排除，就是说这些碘全部在体内衰变，会有多大的辐射量呢？我试着算了一下。

(下面的计算可能会错的离谱了，但我尽量把我的想法表达出来。)

用这些新学的辐射单位转换的方式，我试了半天也没转换成。只要改用质能转换的方式。

I131会衰变成XE131，其中1个中子会变成质子，中子的静止质量是1.67496*10^-27kg，质子是1.67265*10^-27kg，质量损失的比例为：0.00231/1.67496=0.00138。

I131的质量按中子质量的131倍作为估计。那么总质量损失为0.00138/131=0.0000105 总质量损失为0.068微克*0.0000105=7.2*10^-7微克。

按照E=mc2：（单位分别是焦耳、千克、米/秒）

转换一下单位，计算如下：

7.2*10^(-16)*3*10^8*3*10^8=65焦耳

假设上述能量全部转化为核辐射，并假设这些辐射全部被人体吸收，那么人接受的辐射量就是65西弗=65000毫西弗

据说人的半致死量是2500毫西弗。（就是说会有一半的人会死）

那么看来是死定了。

不过这里还有接受辐射时间的问题，以及人体每公斤体重接受剂量的问题，我搞不清楚，只好都忽略了。

希望有高手或好琢磨的帮忙指正一下。