銥-192的故事

真相追追追

小伙子雪地撿到鑰匙鏈 10分鐘後昏迷… – 北京電視台科教頻道發布於2021年4月15日

下則影片中呈現的雪花狀就是被伽馬射線轟擊所導致,射源”銥-192″在未伸出這台輻射偵測儀之前,是放置在 貧鈾 製成的屏蔽容器內

影片5分10秒處提及「正常人接受輻射劑量本來應該少於0.5 戈雷(Gy)」。戈雷是吸收劑量的SI制單位,它描述了單位質量物體吸收電離輻射能量的大小。1戈雷是每公斤物質吸收了1焦耳的輻射能量, 1 Gy =  1 J/kg。常見的等效劑量(dose equivalent)單位為 西弗(Sv),是人體組織之吸收劑量與射質因數(quality factor)之乘積,由於 γ-ray 的射質因數是1(註:α粒子是20),因此這個案例中的戈雷等同於西弗。地球上普通人受到的累計輻射劑量率平均值為每年2.4毫西弗,0.5西弗等同於接受長達208年的累計劑量;若以輻射工作人員年劑量限值20毫西弗來計算,則是工作25年的累計劑量。這個0.5戈雷,應該是指”未發生急性全身曝露之確定效應症狀”的最大劑量。影片5分16秒提及「右腿最大吸收量,甚至達到3738戈雷」是指接觸到射源的局部範圍,因為直接碰觸到射源的截面積小,能量除以較小面積的貫穿質量就會產生相當高的暴露劑量,除以體重後的全身有效劑量則是影片中提及的2.9西弗。全身一次急性暴露若超過6西弗,則死亡率為100%

銥-192是人工合成的放射性同位素,半衰期 73.8天,衰變方式有兩類:
一、約96%透過發射β射線與γ射線衰變成鉑-192(原子核內一顆中子轉變成質子,原子序加1,質量數不變)
二、發射的一些β粒子(高速電子)被其他的銥-192原子核捕獲,從而轉化為鋨-192(原子核內一顆質子轉變成中子,原子序減1,質量數不變),這個比例約佔4%

由於銥-192的輻射能量適中(0.2 ~ 0.6 百萬電子伏特),比活度(specific activity)高達3.4×1014 Bq/g(註:鐳-226的比活度僅為3.7×1010 Bq/g,因為半衰期長),可做成大於3.7TBq(兆貝克)的射源,工業用途是放射照相非破壞檢驗(Radiographic Examination,RT)。這種活度在放射性物質分類中屬於第2類放射源(對人員非常危險),如果不被安全管理或可靠保護,將很可能對處理或在短時間(幾分鐘至幾小時)內接觸這類放射性物質的人員造成永久性傷害。如果無屏蔽接近這一類放射性物質幾小時至幾天,將可能造成致命的傷害。

銥-192射源適用於大多數金屬材料的γ照相非破壞檢驗,藉此以定位出金屬部件中的缺陷

在射線照相檢查方法中,施加到材料上的輻射將影響放置在材料背面的底片,藉此獲得材料內部的圖像。 檢查此圖像時,可以獲知材料中的空隙或密度變化,藉此定位出缺陷位置來加以修正補強。這種使用底片檢查材料內部的成像稱為射線照相,如果採用檢測器而不是底片,並且將獲得的圖像傳輸到監視器,則稱為放射線檢查。與其他非破壞性測試方法(e.g. 滲透檢測 penetration testing、超音波檢測 ultrasonic testing)相比,射線檢測是一種非常靈敏的檢查方法。工業射線照相術常應用於焊接、鑄件或複合材料之檢查,比如飛機維修與渦輪檢查等。

上則的 X-ray 受限於檢測現場必須有電源,使用射源則無此限制,而且γ照相偵測儀的體積遠比X光機小

同場加映

淺談伽瑪射線