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辐射损伤的隐秘世界：它如何影响我们周围的材料？
辐射损伤是由电离辐射对物质，包括非生物结构材料所造成的影响。根据所接触的辐射强度，这种影响可以是有害的，也可以是有益的。辐射生物学是研究电离辐射对生命体的影响，包括对人体健康造成的影响的科学领域。接触高剂量的电离辐射可以造成生物组织的损伤，例如辐射烧伤及有害突变，这些突变增加了细胞癌变的风险，进而导致辐射中毒等健康问题。
辐射的来源
辐射可以以多种形式出现，以下是一些主要来源：
- 宇宙射线和与大气及其他材料相互碰撞产生的高能颗粒。
- 放射性衰变产物（放射性同位素），由宇宙射线与大气及其他材料的碰撞所引起。
- 来自粒子加速器的高能粒子束。
- 由放射性元素的衰变所释放的粒子或各种射线。
- 由核事故意外释放或由脏弹故意释放的辐射。
对材料和设备的影响
辐射对材料和设备的影响既有有害的影响，也有有益的用途：
辐射可导致材料放射性化，通过中子激活或高能甘迺迪射线引起的光解。
辐射还能够导致材料内部的核转变，例如氢和氦的产生，进而改变材料的机械性能，造成材料膨胀和脆化。更重要的是，辐射会导致材料内部化学键的断裂，从而削弱材料，导致膨胀、聚合、促进腐蚀及变裂等现象。
金属和混凝土的辐射影响
辐射对固体材料的破坏性影响不容小觑。金属经历辐射暴露后会发生辐射硬化，进而增强材料的强度，但同时也会使其脆化。这意味着在核反应堆材料中，这些变化会危及其结构稳定性。
混凝土在核电厂中广泛应用，但是辐射暴露会导致其机械性能下降。研究显示，每平方厘米约1019个中子剂量会显著降低混凝土的抗压和抗拉强度。
混凝土的生物屏蔽结构通常由波特兰水泥制成，但在辐射影响下，混凝土的聚合物会膨胀，从而损害整体的结构稳定性。
对聚合物的影响
聚合物在核反应堆、医疗设备和电子包装中也受到辐射损伤的影响。电离辐射可以用来强化或改变其性能，例如高能辐射会导致聚合物中的自由基形成，从而引起聚合反应。
辐射对聚合物的影响效果取决于辐射的剂量率、环境温度、气氛等多种因素。
正如聚乙烯一样，辐射交联会增强聚合物的机械性能，但反之，链链断裂则会使聚合物的强度下降，导致脆化。
气体和液体的辐射影响
辐射也能对气体和液体产生影响，尤其是通过化学变化来改变组成。气体中的自由基产生，可能会导致聚合反应以及化学组成的变化，对于某些应用而言，如气体探测器，这些变化可以导致设备性能的下降。
致未来的思考
随着科学技术的进步，我们如何更有效地利用辐射的双面性，既保护我们的材料，又促进其应用发展呢？
