■邢志忠/文 （原創(chuàng)文章，轉載請注明出處）
人和其他動物一樣，身體具有微弱的天然放射性，原因在于人每天不得不吃飯、喝水和呼吸，然而食物、飲品和空氣中總是存在或多或少的放射性物質，后者被攝入體內(nèi)，進入組織、器官和骨骼。日久天長，這些積累在人體中的放射性物質就會產(chǎn)生天然放射性。
人體中占主導地位的天然放射性物質是鉀-40，它對維持正常的生理功能起著至關重要的作用。鉀元素的原子序數(shù)為19，其天然同位素共有三種，分別是鉀-39（豐度93.3%）、鉀-40（豐度0.0117%）和鉀-41（豐度6.7%）。
小編提示 化學元素豐度是在測量上與所有元素相比較所得到含量多少的比值。
豐度可以是質量(等同于重量)的比值或是摩爾數(shù)(氣體的原子數(shù)量比值或是分子數(shù)量比值)，或是容積上的比值。
同位素是同一元素的不同種原子，它們具有相同的質子數(shù)，但中子數(shù)卻不同。例如原子序數(shù)為 1 的氫就有三種同位素，分別是氕（H）、氘（D）、氚（T），它們的原子內(nèi)都只有一個質子，但分別有 0、1、2 個中子。
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鉀-40的原子核由19個質子和21個中子組成。每克鉀-40含有1.507×10^22個原子，即等于阿伏加德羅常數(shù)6.022×10^23除以原子量39.964。鉀-40原子核的半衰期為1.251×10^9年，因此其平均壽命為1.251×10^9/ln2=1.805×10^9年，或者5.692×10^16秒（每年按365天計算）。換句話說，平均每秒鐘內(nèi)大約會有1.757×10^(-17)個鉀-40原子核發(fā)生衰變。
小編提示 放射性元素的原子在釋放 α、β、γ 射線的同時，會衰變成其它元素，這種衰變有一定的速率。當原子中有半數(shù)發(fā)生衰變時所需要的時間，叫半衰期。
在自然界，只有 4 種主要的放射性元素和地球壽命差不多：
鈾-238：半衰期是 45 億年
鈾-235：半衰期是 7 億年
釷-232：半衰期 140 億年
鉀-40：半衰期 12.5 億年
通常來說，半衰期越短的放射性核素，其放射性也越強。
鉀-40原子核的放射性來自它的三種貝塔衰變（beta decay）過程，其中衰變?yōu)殁}-40原子核（含有20個質子和20個中子）的概率為89.28%，同時放射出一個電子和一個電子型反中微子；通過電子俘獲而衰變到氬-40原子核（含有18個質子和22個中子）的概率為10.72%，同時放射出一個電子型中微子和能量為1.46兆電子伏的伽瑪射線（即光子）；直接衰變到氬-40原子核的概率僅為0.001%，同時放射出一個正電子和一個電子型中微子。
研究表明，一個體重為70公斤的成年男子體內(nèi)大約含有160克的鉀元素，其中鉀-40的含量約為160×0.0117%=0.0187克，對應2.82×10^20個原子或原子核。從而可以算出，如此重量的男人體內(nèi)平均每秒鐘發(fā)生鉀-40核裂變的次數(shù)約等于2.82×10^20×1.757×10(-17)≈4955。相應地，平均每天大約會有4.28億個鉀-40原子核在人體內(nèi)衰變，釋放出約3.8億個反中微子、4.6千萬個光子和4.3千個中微子。衰變過程中所產(chǎn)生的貝塔粒子（即電子或正電子）由于自由程太短，悉數(shù)被人體吸收；但大約半數(shù)的光子會逃逸出人體，后者所產(chǎn)生的輻射效應已經(jīng)通過精細的實驗被測量到了。
小編亂猜 據(jù)說香蕉的鉀含量很高，多吃香蕉會不會釋放出更多的中微子？
由于中微子和反中微子只參與弱相互作用，它們與原子核和電子的反應截面極其微小。因此人體內(nèi)每天鉀-40核裂變所產(chǎn)生的數(shù)億個反中微子可以不受阻礙地以接近光速的速度離開，構成人們生活環(huán)境的微弱背景。目前還沒有任何實驗能夠直接探測來自人體內(nèi)部的幽靈粒子——反中微子。
