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放射线:小心,危险

2020-03-04

小学科学 2020年11期
关键词:放射线熔岩火山灰

放射线是由构成物质的微小元素——原子发出的射线,或多或少会危害健康。放射线是看不见也摸不着的,然而,通过一种专门探测电离辐射强度的计数仪器,即盖革计数器,我们可以测量放射线的强度。

放射线在我们身边随处可见,只不过是极小的剂量。尤其在分布着花岗岩的地区,这种岩石天然含有放射性物质。与其他污染一样,放射线不断增加就会造成危险。这取决于放射线的性质和强度,放射线会导致血液和消化系统疾病,烧伤,出生缺陷,癌症,甚至死亡。

原子弹爆炸时,其爆燃、热量和发射的放射线会摧毁周围的一切。1945年8月6日上午8时15分美国一架轰炸机将原子弹投放到日本广岛上空,一秒钟不到就死了三万居民,在随后的日子里,又有数万人死亡。如今,许多人仍在接受辐射后遗症的治疗。

一个维护良好的核电站,风险很低,而且是可控的。但这里说的是低风险,绝不是零风险!另一方面,一个维护不善的核电站会带来非常严重的危害,例如切尔诺贝利事件。1986年4月26日,由于人为的失误和最初严重的设计缺陷,切尔诺贝利核电站的一个反应堆爆炸了。第二天,放射云蔓延到整个欧洲。我们在勃朗峰顶上的冰层中都发现了它的踪迹!辐射当场造成几十人死亡。即使在今天,该地区的居民中仍有许多人身患癌症。

物质的放射性会持续一段时间,有时会持续几千年甚至更久:这就取决于它的半衰期。

半衰期较短的核废料被放置在金属桶中,有时用混凝土浇筑,然后储存在受到严格控制的垃圾填埋场。半衰期较长的废料被玻璃化后埋在水泥井中,等待最终的解决方案——目前人类仍在探索中。

然而,在过去的五十年里,许多放射性废物被随意掩埋或倾倒,防护也时有时无,这样的行为将带来极大的安全隐患。吸纳核废料最多的当属海洋……

核电站的优点是不需要燃烧石油或煤炭就能提供能源。因此,它的污染要小得多。但是,它在发生故障、泄漏或爆炸时,会带来非常严重的危害。最重要的是,我们目前仍然不知道如何长期处理核废料。在法国,75%的电力是由核电站生产的,而意大利等国的核电比例为零。

深源岩石

在地球表面以下几千米或几十千米的地方,岩浆由其他岩石熔合形成。这些岩浆可以在地壳运动时上升到地表:这就是火山活动!岩浆还可以在深处凝固,生成花岗岩等岩石,即地质学家们说的冥王岩。在神话中,火神是火和金属加工之神,而冥王则是地下神,统治着死者的领域。

火山喷发的产物

火山在噴发过程中,会喷出不同类型的物质:熔岩、火山弹、岩石块、火山砾、火山灰和各种气体。红色火山是指以熔岩流为主的火山,如法国留尼汪岛的富尔奈斯火山。灰火山是最具爆炸性和杀伤力的火山,比如位于法属马提尼克岛的佩雷山。

当火山喷发时,岩浆到达地表,以熔岩流的形式从火山两侧流下。当熔岩温度很高、流动性很强时,它可以流淌几十千米。当熔岩冷却时,会形成较为紧实的火山岩,有时岩石中会夹杂着气泡。液态的熔岩流过形成光滑的表面,更黏稠的熔岩则形成更为粗糙的表面。

火山弹是从火山口排出的熔岩束。它们在空气中冷却后,又落回地面,或多或少地呈糊状或凝固状。火山弹有的像纺锤,有的像面包胚,有的像牛粪。岩石块是指从火山烟囱上扯下来的火山碎片,在气体压力的作用下投射到空中。

气体逸出也是形成岩石的原因。硫在硫气口周围沉积并结晶,而所谓硫气口,也就是火山侧面的口子,在火山休息期间气体通过这些口子排出。这里的矿床可能储量极为丰富,随后就被开采为硫矿石。印度尼西亚的卡瓦伊真火山就是这种情况。

在火山喷发时,会喷出大小不一的熔岩滴,根据大小可分为火山砾和火山灰。火山砾的大小和一般砾石差不多,而火山灰是指喷入大气中的极细颗粒。火山灰的堆积有时会形成很厚的岩层。

宝珠岩是由大小不一的火山喷射物堆积而成,有许多空洞。这些喷射物落下后形成许多火山的锥形火山口。在法国的奥弗涅,这种岩石被用作建筑和公共工程的材料。

熔岩和喷射物冷却凝固,形成各种各样的火山岩。地质学家根据火山岩所含的矿物和二氧化硅的含量对其进行分类。

橄榄岩是起源于地幔深处的岩石。玄武岩是位于海洋底部的火山岩,如非洲大裂谷以及诸如夏威夷或留尼汪岛等孤立的大型火山岩。

玄武岩是最常见的火山岩。它由岩浆冷却而成,是一种相当均匀的深灰色岩石,有时带有小气泡。玄武岩有时会包含橄榄岩,而橄榄岩富含一种被称为橄榄石的绿色矿物。

许多火山岩在凝固时都会捕捉气体,在岩石内部和外部形成许多空泡。有时气泡太多,导致石头比水还轻,便会浮起来。这就是所谓的浮石。

安山岩也是常见的火山岩,比玄武岩更富含硅质。顾名思义,它们是安第斯山脉的火山喷出的岩石,也是环太平洋地区所有火山喷出的岩石。它们呈浅灰色,通常含有许多小洞洞。

酚醛石这种岩石,当我们用锤子敲打它时会产生回音。

流纹岩是富含二氧化硅的透明岩石。它们对应的是非常黏稠的熔岩,一般在非常剧烈的爆炸性喷发时喷出。

黑曜石是一种几乎在瞬问冷却凝固的火山岩,由此形成了一种有如黑色玻璃般的外观,内有尖锐断裂纹路的材质。

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