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游
离辐射
■ 作者：朱学恒
一
个超低温中子捕捉装置的剖面观。其捕捉是透过在超流体液态氦-4中的光子与低温中子(11
K)之间的非弹性散射作用来达成。被捕捉的中子在贝它衰变时可被侦测到，因为在超流体中带有能量的衰变电子可游离氦原子导致电子动能有效地转换成光子(闪
烁)。(图片提供：NIST)
太空热又成为近来媒体关注的焦点，许多团队都开始对载人的宇宙航行计划重新感到兴趣。拿到X计划大奖的第一次民间太空载人飞行成功，维珍（Virgin）
集团也开始规划自己的商务太空飞行公司，太空梭重启飞行运补任务等等新闻，都让人们对这个领域的话题感到特别的兴趣。麻省理工学院拥有在全美名列前茅的航
空与太空科系，在开放式课程中相关的资料自然多不胜数；不过，拥有比较特殊观点的课程却反而出现在核子工程科系的22.01
游离辐射导论中。
“我的老天，宇宙充满放射性！”这是在范艾伦发现辐射带之后学术界的反应之一。事实上，太空飞行最麻烦的挑战之一反而是辐射。根据授课老师的资料，由于太
空辐射的影响，过去二十年中平均每年会有两个人造卫星部分零件失灵或是整个任务失败。既然这些辐射已经强烈到足以影响电子零件，对人体也会有相当严重的影
响。因此，在载人飞行或是太空相关工作中，辐射防护就成了相当重要的一个工作，而且在许多状况下是不能避免的问题。就以国际太空站来说，它的轨道设定51
度斜角是与俄国发射机构妥协的结果，也因此造成辐射曝露增加，因此如何屏蔽和在暴露剂量内维持太空人的正常运作就成了相当重要的一件事情。
美国太空总署也为此从1960年代开始研究质子生物效应，希望能够更精确的度量相关的影响，并且作出更有效的屏蔽来。根据他们实验的结果，如果用铁粒子来
测试，受测的老鼠发生白内障的机率增加，对于毒物记忆反应也变差，在迷宫中更容易迷路，对空间的记忆和学习能力遭到不小的影响。（基本上有些类似老鼠老化
的结果）。不过，太空计划的执行者面对的抉择不是单纯的增加屏蔽这么简单而已，辐射屏蔽不只会增加费用，更会增加重量，让燃料的消耗变大，同时也让经费和
不可控制的因素变多。因此，太空任务就成了应用各种创意的新场地，除了应用新的抗辐射材质之外，包括食物和食水等也都在控制之下成为屏蔽的有效材质，让它
们发挥了众多的用途，也节省了有限的空间和重量限制。
游离辐射导论中除了太空任务相关的部分之外，其他还包括了讲述辐射应用在医学造影和放射治疗上的章节，也包括了经常成为住家放射污染源之一的氡气的介绍。
对一个自学者而言，这门课程提供的许多内容已经足以胜过一本大部分的辐射科普书。而最后面的学生专题则是收集各种资料，提出对于历史上辐射相关事件的正反
面看法来进行报告和说明，这种比较生动和弹性的教学方式，也让读者会有一些额外的收获。 |
