熒光材料會產生有害輻射嗎?
流言說:熒光中所含的微粒會放出輻射,經常接觸會對人體產生危害。
流言百科 答:
假。雖然有些熒光產品其中可能含有放射性物質,但只是穿透力很弱的粒子,玻璃都很難穿透。因此正常地使用合格的熒光產品並不會對人體健康產生危害。
論證
什麼是熒光材料
通常意義上來說,熒光材料指的是受到電子束或特定頻率的光(射線)照射後能發出某種可見光的一類材料。比如經常在犯罪現場中看到用來檢驗血痕的魯米諾(Luminol)試劑,與血液中的鐵(一說為血紅素)發生反應後用紫外線照射即發出藍色熒光。
熒光是如何發出來的
熒光是物質從激發態失活到多重性相同的低能狀態時所釋放的輻射,最常見的是吸收紫外線後發出可見光。化合物能夠產生熒光的最基本的條件是它發生多重性不變的躍遷時所吸收的能量小於斷裂最弱的化學鍵所需要的能量。其次,在化合物的結構中必須有熒光基團如=C=O、-N=O、-N=N、=C=N-、=C=S等。
對於具有熒光特性的分子來說,在吸收了入射光的能量後,裡面的電子就像在森林中奔跑的小白兔一樣,從基態S0跑到(實質是電子躍遷)具有相同自旋多重度[5]的激發態S2那裡玩:S0+hvex→S2(h為普朗克常數,vex為入射光光子的頻率)。處於激發態的電子可以通過各種不同的途徑釋放其能量回到基態:比如電子可以從S2經由非常快的內轉換過程(這個過程所用時間比10-12秒還短),在不發出任何輻射的情況下躍遷至能量稍低並具有相同自旋多重度的激發態S1,然後再馬不停蹄地從S1以發光的方式釋放出能量回到基態S0:S1→S0+hvf,於是我們就看到熒光了。
對於發光細胞而言,熒光是氧化反應的「產物」,因此必要條件是有氧的環境。細胞中的發光酵素及醛類發光基質在氧氣與能量物質(來自黃素單核酸,有別於螢火蟲)的參與下共同反應從而發出熒光,這種熒光稱為生物熒光。
我們生活中的那些熒光
夜光塗料(材料)
夜光塗料,指的是能在黑暗中能發光的一類材料,分為自發光型和蓄光型兩種。其中自發光型夜光材料的基本成分為放射性材料,不需要從外部吸收能量,可持續發光,其放射性可能對人體造成一定危害(視成分而定),故應用時受限制較大;而蓄光型夜光材料很少會使用放射性物質,主要是靠吸收外部的光能再進行緩慢釋放,而且要儲備足夠的光能才能保證持續一段時間發光,使用基本不受限制,但輝度不如自發光型材料。近年來,蓄光材料朝著無毒無放射方向發展,鋁系、鋇鍶系摻入稀土元素經高溫燒結而得的蓄光材料,亮度是傳統材料的上百倍。
反光材料
這種材料廣泛應用在各種交通指示牌。最早是美籍華裔科學家董棋芳博士研發出定向玻璃微珠,而後各式反光布、反光塗料才相繼問世。其實目前的交通指示牌分為兩類:一類是完全反光材料,即依靠將入射光線反射回去達到警示目的;另一類是光致發光,不僅僅能反光,還能在受到光照時能輻射出光子,比普通的反光材料看上去更醒目,比如硫系材料。這些通常情況下都不會產生對人體有害的輻射,但至於其是否具有化學毒性就得看具體成分具體分析了。
熒光棒和熒光鑰匙扣
節日晚會、各種演唱會上必用到的熒光棒裡面主要由三種物質組成:過氧化物、酯類化合物和熒光染料。把它搖幾下或者抖幾下後,過氧化物和酯類化合物發生反應,再將反應後的能量傳遞給熒光染料,最後由染料發出熒光,整個過程中都不會發出傷害人體的射線。雖然熒光棒不會放出有害射線,但是裡面的液體不可食用,也應盡量避免與皮膚接觸,特別是眼睛。所以,只要你不拿刀子剪刀去破壞、不用力扭曲熒光棒,拿去盡情地搖吧!
熒光鑰匙扣也是類似原理。使用時只要和使用熒光棒一樣注意不對它施暴,那麼它在你身邊只會給你帶來方便,潛在危險仍然來自於裡面化學成分的毒性而不是輻射。
再附上個關於熒光棒的小知識:熒光棒發光時間的長短與環境溫度成反比,即所處環境溫度越高,熒光棒的發光時間越短。所以當手中的熒光棒變暗時,可以將其放入冰箱或者冰櫃中,低溫環境能抑制兩種液體的化學反應,需要的時候再拿出來,這樣就能重複使用了。
熒光增白劑
為了讓紙張看上去很白,部分商家會在裡面添加熒光增白劑,或叫熒光漂白劑,是一種複雜的有機化合物。這種增白劑吸收紫外線後發出藍色的光,與紙張的黃色光疊加後互補形成白色,達到增白的效果,廣泛用於造紙、紡織、洗滌劑等多個領域中。這種物質不會對人產生有害輻射,但如果看書的時候肚子餓了,千萬別把紙張往嘴裡塞,避免遭受其可能的化學毒性危險。
熒光燈
熒光燈的發光原理是:熒光管內充滿氬氖混合氣體及汞蒸汽,燈管電極的放電使汞發出紫外波段的光,燈管內側表面的磷質熒光漆吸收了紫外線,取決於磷質成份的比例,發出不同顏色的熒光。發光過程中燈管內側表面的磷質熒光漆吸收了絕大部分的紫外線,正常情況下使用質量合格的熒光燈,即時熒光漆塗層上有一些細微裂隙,也不會增加人使用熒光燈的健康風險。關於熒光燈的更多內容,請閱讀需要擔心節能燈的紫外線輻射嗎? 輻射超標的節能燈還能用嗎?
天然熒光
螢火蟲在城市裡現在很難看見了,令人感嘆以後又少了個泡妹紙的方法。螢火蟲的發光,簡單來說,是熒光素在催化下發生的一連串複雜生化反應,而反應產物之一就是它們屁屁上的光。人家那麼可愛的動物,自然不會對你有害,只要你不學貝爺見啥吃啥。
極光也是高層大氣中的熒光現象。極光是太陽風進入地球磁場導致的光輝,大家見到極光興奮還來不及吧。含有某些稀土元素的螢石和方解石也能發出熒光。但稀土含量極少,而且也不會天天接觸,有害的輻射微乎其微,只要你不揣在懷裡戴在手上腳上脖子上。
錢
最受歡迎的當然要最後出場!其實這裡要說的是印刷防偽技術——目前大部分國家的鈔票及證件等需要防偽的物品都會利用特殊的油墨在紫外線下發出熒光的特點防偽,用紫外燈照射人民幣時出現的那個數字啦!當然這種油墨的使用也是安全無害的,如果你還是不太相信的話,我很樂意為你保管。
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