飞纳电镜科普篇 | 扫描电镜有没有辐射？

物理学上的辐射指的是能量以波或粒子移动的方式所传播的现象。根据能量高低及电离能力，分为电离辐射或非电离辐射。由于电离辐射能量较高，会破坏细胞内原子结构，有致癌风险。我们这里主要讨论电离辐射。

图1. 电磁波谱中，能量较高的 X 射线和伽马射线属于电离辐射。

人体内有数十万亿的细胞，每个细胞又由数万亿个原子组成。电离辐射引致癌症的几率主要取决于辐射剂量。因此，主要讨论不同辐射剂量的差别。请参考下面一组图片：

图2. 瞬间大剂量辐射的医疗反应

这里只是瞬间接受辐射的身体反应，所以剂量明显较大，单位是 mSv（毫西弗）。在下面的图表中，会发现毫西弗已经是比较大的单位了。

图3. 日常生活中的辐射

电离辐射存在于大家日常生活的各个角落。每人每年至少会受到 2.4 mSv（天然本底辐射）的辐射。据图，可以估算出乘坐飞机时的剂量约为 6 uSv/h。(注：1 mSv= 1000 uSv)

图4. 辐射剂量表——从0到致死

图片来自谷歌，为了方便大家阅读，小编节选部分内容翻译如下：

瞬间 1 Sv 可以致病，更多剂量则会致死。每人每天都在安全地接受着很小剂量的天然本底辐射。一般来说，同样剂量如果在更短时间内被吸收，则会带来更大伤害；但是，长期的累加剂量则会带来更深远的影响，比如致癌风险。

电子显微镜的工作原理是用高能电子束照射样品，并收集信号从而产生图像，这期间会产生大量 X 射线。因此，电镜是肯定有辐射的。但是，电镜厂商都会采取良好的屏蔽措施，来防止腔室内部的 X 射线泄露。最终穿透屏蔽的辐射剂量少之又少，是在安全范围之内的。

图5. 电子束轰照射样品时会产生 X 射线及其他信号

此外，辐射剂量与距离的二次方成反比，距离稍微远一点，剂量就会大幅下降。

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