每家每戶都安裝的煙霧報警器,裏面竟然含有放射性物質?它會對人體有害嗎?

當你正在廚房準備晚餐,煎牛排時平底鍋里的油冒起了濃煙。突然,刺耳的警報聲響起——原來是觸發了天花板上的煙霧報警器。
然而大多數人不知道的是,這個不起眼的小白盒子里,竟然含有放射性物質鎇-241。聽起來是不是有點嚇人?那麼,為什麼要在煙霧報警器中添加放射性物質呢?答案其實和它的工作原理有關。

一枚硬幣大小的鋁紐扣上,附著著141納克的二氧化鎇-241顆粒。|By Andrew Magill/CC BY 2.0
煙霧報警器主要分為「光電式」和「電離式」兩種。光電式煙霧報警器又可以細分為減光式和散射光式——散射光式光電煙霧報警器內部像一個小迷宮,一邊裝著發光二極體(LED),另一邊裝著光敏感測器,LED會每10秒發射一束脈衝光。正常情況下,LED發出的光線照不到感測器;而當煙霧進入腔室時,光線會發生散射,部分光線會到達感測器。感測器將光信號轉換為電信號,然後觸發警報,提醒人們注意火災。
減光式光電煙霧探測器則與之相反。在正常情況下,光源發出的光會穿過空氣併到達感測器,而在有煙霧時,發光器件的發射光受到煙霧遮擋,使感測器接收的光量減少。與此同時,電路會檢測光強度,如果光強度低於指定閾值,就會發出警報。

散射光式煙霧報警器的工作原理。|tenor
讓我們再看看會用到輻射物質的電離式煙霧報警器,它的核心是極少量的「鎇-241放射源」。這個放射源會持續釋放α粒子,使得一些空氣分子電離,一些粒子帶正電,一些帶負電。電離煙霧探測器內部還有兩個電極,正極和負極之間形成一股穩定的電流,相當於一條不停流動的「小溪」。
當煙霧顆粒進入報警器,就會阻礙這條「小溪」流動。電流一減弱,報警器的電路立刻察覺異常,警報聲就會響起來。這種設計對可見煙霧和不可見燃燒產物都極為敏感,能在火災初期就發出警告,為人們逃生爭取寶貴時間。

電離式煙霧報警器的工作原理。|tenor
電離式煙霧報警器里的鎇-241,安全得超出想象。首先,它的用量很少,輻射劑量微乎其微。一個家用報警器里的鎇-241含量只有0.3微克(約37千貝克勒爾),你乘坐一次跨洋航班接受的輻射,相當於在煙霧報警器旁邊站立數年的總量。與我們日常生活中接收到的自然本底輻射相比,煙霧報警器的輻射影響可以忽略不計。
而且α粒子的穿透力極弱,在空氣中只能傳播幾厘米,一張紙、一層皮膚就能擋住,報警器的金屬外殼和塑料罩更是牢牢地將它鎖在裏面。
其次,泄漏風險幾乎為零。正規廠家會把鎇-241密封在薄金屬箔里,再用高強度環氧樹脂固定在報警器內部,就像給它穿了金鐘罩。這種特殊設計確保即使在極端情況下,放射性物質也不會泄漏。

根據國際原子能機構的數據,全球有超過2000萬個家庭在使用含有鎇-241的煙霧報警器。|By Whitepaw (talk) – Own work (Original text: I (Whitepaw (talk)) created this work entirely by myself.), Public Domain
美國環境保護署統計過,過去幾十年裡,全球沒有一起因煙霧報警器鎇-241泄漏導致的健康事故,它比家裡的插座還安全。只要探測器完好無損、不把鎇-241吃進肚子里,並按說明書使用,電離式煙霧探測器就不會對健康造成威脅。
這兩種探測器都可以探測緩慢燃燒的陰燃火災(一種無火焰、溫度較低、持續時間更久且通常發生在物體內部的燃燒)或快速燃燒的明火火災,但每種技術都有其獨特的優勢。美國消防協會建議,人們在家同時安裝電離和光電煙霧探測器。
電離式探測器最擅長探測初期火災(顆粒大小不可見)、快速燃燒的火災(顆粒尺寸更小)以及暗煙或黑煙。光電式探測器擅長探測緩慢陰燃的火災(顆粒較大)以及淺色白/灰色煙霧。

定期清潔可以防止因灰塵和昆蟲積聚而引起的誤報,尤其是光電式探測器,因為它們更容易受到這些因素的影響。|meme
根據美國消防協會的報告,2009-2013年間,安裝了工作正常的煙霧報警器的住宅,火災死亡率比未安裝的低50%以上。由此可見,真正危險的不是報警器內極其微量的放射性物質,而是沒有煙霧報警器保護的家。
*以上內容系網友澳洲事兒自行轉載自環球科學,該文僅代表原作者觀點和態度。本站系信息發布平台,僅提供信息存儲空間服務,不代表贊同其觀點和對其真實性負責。如果對文章或圖片/視頻版權有異議,請郵件至我們反饋,平台將會及時處理。


