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嫦娥5号千辛万苦带回的月岩,到底有没有放射性?

 星辰大海种花家 2020-12-09

嫦娥五号从月球带回了2千克土壤,它到底有没有辐射?这个问题最近很多朋友都在关注,因为有人认为,这月球土壤已经被在月球表面没有任何保护的区域辐射了几十亿年,即使原来没有辐射,现在也变成有辐射了,那带回来那么多月壤,还安全吗?

辐射能被“传染”吗?

被辐射之后的东西也变得有辐射,不就是这个道理么?这个用人话来说就是“传染”,不是说在核弹爆炸后的尘埃沉降沾染后,那些地区就成了核污染地区,那不就是从没有辐射变成有辐射了吗?

听上去这个理论很有道理,但在这里我们有一个概念必须纠正下,放射性尘埃沉降,还有放射性沾染,和所谓的“传染”没有关系,比如将一颗老鼠屎丢在粥里,估计就没人能吃得下这锅粥了!但是把这颗老鼠屎在锅旁边晃晃,那对这锅粥就没有影响,只是有点恶心!

尽管放射性它不能这样理解,但道理也是类似的,下文从放射性物质释放的物质中来分析下到底有没有关系,我们常见的辐射都是重核物质或者放射性同位素衰变产生的,有如下三种:

1、阿尔法粒子辐射:放射性物质发生α衰变,它辐射的是氦核,尽管有一定的杀伤力,但它本身并不再具有放射性,也就是说它辐射出能量耗尽后就成了氦气,另外原子核很重,辐射距离很近,也很容易被挡住。

2、贝塔粒子辐射:放射性物质发生β衰变,辐射出的是高能电子或者正电子,它是电离辐射,对人体健康影响比较大,但本身也不具放射性,辐射之后被将其他原子核捕获,对环境没什么影响,但是可能会带静电。

3、伽玛辐射:这是原子核衰变或者原子核被激发的辐射,能量极高,对人体危害很大,不过和其他几种辐射一样,之后的物质也不具备放射性

所以放射性物质辐射后,并不会传染,物质仍然是物质自身,它不会变成放射性物质!但有一种辐射除外:中子辐射!

中子是原子核中的一种粒子,它有个特性,原子核捕获一个中子后可能会变成放射性同位素,或者中子衰变后变成元素序号+1的另一种元素,这种在核裂变堆或者聚变堆中就叫做嬗变,大致就是物质吸收中子后偷偷的变成另一种物质了!

中子是和裂变堆中启动裂变的关键,还有现在正在攻克的氘氚聚变也有中子辐射,重水堆中的中子能让铀-238变成钚-239,后者聚变堆中的中子可以让锂-6变成梦寐以求的氚,所以中子就是有这么神奇的功能,只要你愿意,它都能石头变成黄金!

来自太阳和宇宙的辐射中,有中子辐射吗?

既然中子能让很多物质变成放射性物质,那么只要确定两个问题,月壤接收的辐射来自宇宙和太阳两种,太阳上正在产生的反应有两种,一种是质子-质子链反应,它的过程是氢的同位素氕氕结合成氘,再是氘氕聚变成氦-3,然后再是氦-3结合成氦-4,释放出两个氕!这个过程中没有产生中子。

质子链反应

另一个产生中子可能的途径是碳氮氧循环,这个在太阳上也提供能量,不过只占10%不到,它也不产生中子,另外还有一个问题是自由中子可是香饽饽,在恒星内部就会被捕获,红巨星内部就在发生慢中子捕获过程,它就是吸收了中子后变成生产重元素的重要途径。

来自宇宙射线中,中子的可能性就更低了,因为自由中子会在15分钟内经过β衰变衰变成质子,所以来自宇宙的辐射中,这些粒子都在旅途中变成其他粒子了,当然可能有朋友会提出这些粒子都光速运动,时间对它们来说可以忽略不计!

自由中子衰变

但事实上由于中子和质子这些质量挺大,它们能以很高的速度穿过宇宙,但它们都不可能达到光速,所以除了太阳外,其他恒星即使是高亚光速向地球发射粒子,它们所经历的时间也将远超中子衰变的时间。

所以月壤没有被嬗变成放射性物质的可能!

唯一要担心的是,我们采到了月球上的放射性物质,这100%是有可能的,因为月球诞生理论认为,早期地球被一颗火星质量大小的忒伊亚行星撞击,飞到太空中的物质逐渐形成了月球,因此从理论上来看地球和月球的物质具有相当大的相似性,因此在月球上找到放射性物质,那不是很正常么?

而来自吕姆克火山附近的岩石,它们诞生的比较年轻,早期月球内核冷却的比较早,一般科学家认为35亿年前就停止活动了,所以大部分月球的熔岩年龄都有35亿岁了,但据科学家考证,吕姆克火山在25亿年前还喷发过,所以那里采掘的岩石很年轻!

阿波罗15号拍摄到的吕姆克山

所以,这放射性不是关键,毕竟只要是岩石,它总是含有一丢丢放射性元素嘛,而它能给我们接麦多少月球的谜团才是关键,这不,嫦娥五号已经采回来了么!

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