核辐射的基本概念
核辐射是指由放射性物质释放出的能量，这些能量以粒子或电磁波的形式传播。常见的核辐射包括α粒子、β粒子和γ射线。这些辐射具有高能量，能够穿透物质并与物质中的原子或分子发生相互作用。当人体暴露于核辐射时，这些高能粒子或电磁波会与人体细胞中的分子发生反应，导致细胞损伤。
核辐射对细胞的直接破坏
核辐射的直接作用是指辐射直接与细胞内的分子发生碰撞，导致分子结构的变化或破坏。例如，α粒子和β粒子具有较高的电离能力，它们在穿过细胞时会与细胞内的DNA、蛋白质和其他重要分子发生碰撞，导致这些分子的化学键断裂。这种直接的分子损伤会导致细胞功能障碍，甚至引发细胞死亡。此外，γ射线虽然不直接与分子碰撞，但它们的高能量可以转化为电子，产生次级电子，这些次级电子同样会对细胞内的分子造成破坏。
核辐射引发的间接效应
除了直接的分子破坏外，核辐射还会引发间接效应。当辐射与水分子发生作用时，会产生自由基。自由基是非常活跃的化学物质，它们会与周围的分子发生反应，导致进一步的化学变化和损伤。在人体细胞中，水是主要的成分之一，因此自由基的产生是不可避免的。这些自由基可以攻击DNA、蛋白质和脂质等重要生物分子，导致细胞功能紊乱和遗传信息错误传递。长期暴露于低剂量核辐射可能会引发慢性疾病和癌症。