可能直到現在，還有許多的朋友們，連最最基本的游離輻射和非游離輻射之間的重大差異都分不太清楚。

簡單來說，游離輻射即是一般所謂放射線﹔而非游離輻射即是一般所謂的電磁場電磁波等。

輻射是一種具有能量的波或粒子，如電磁波（如無線電波、微波、可見光、紫外線、X射線、加馬射線等）以及從放射性物質發射出來的微小粒子(如阿伐粒子、貝他粒子、中子等)都稱為輻射。其中能量較低的，如無線電波、微波、可見光、超音波、紫外線，稱為「非游離輻射」；而能量較高的，如X射線與加馬射線，以及粒子輻射則屬於「游離輻射」。

「電磁波」是由電場與磁場交互作用所產生，屬能量的一種。它以波的形式接近光的速度輻射傳遞，自古以來就以各種面向存在於大自然。

電磁波可分為「游離輻射」和「非游離輻射」。游離輻射係指頻率大於3×1015赫（Hz）的電磁波，一般常稱呼為輻射或放射線。最為人所知的游離輻射就是X光，它的頻率比起非游離輻射高的多，其光子能量強到足以藉由打斷細胞內各種分子的原子鍵而產生游離化（ionizing），必須嚴格防護，因此醫院的X光室都有鉛板屏蔽，避免輻射外洩。

而且，電磁波的一個特徵就是，當電源消失之後（例如手機關機、電腦關機、X光設備關機），電磁波也就隨之消失。

非游離輻射係指頻率小於3×1015赫的電磁波，一般俗稱電磁波者皆屬此類。它的能量較微弱，無法打斷原子的鍵結產生游離化（ionizing）。按照頻率／光子能量高到低的順序，非游離輻射的族群可分為紫外線（UV）、可見光、紅外線（IR）、微波（MW）、射頻（RF）、極低頻（ELF）、以及靜電場與靜磁場。另外極低頻由於波長非常長，約5000公里，所以通常稱為電磁場。

此外，非游離輻射係指能量低且與物質作用後，並無法使物質產生游離作用的輻射。它與我們日常生活的關係更密切，舉凡紫外線、太陽的可見光、燈光、紅外線、微波與雷達、電視與F M無線電波、AM無線電波及長波長的交流電波等皆屬非游離輻射。

至於游離輻射（ionizing radiation）是指波長短、頻率高、能量高的射線，游離輻射無色、無味，感覺不到，目前全球醫學界已經公認所有的游離輻射都沒有所謂安全劑量，換言之凡是多暴露一分則會有多一分的危險。

暴露高劑量的游離輻射可能會引起皮膚灼傷、毛髮脫落、噁心、新生兒缺陷、疾病以及死亡。它對健康的影響取決於暴露量多寡、暴露時間長短。暴露於游離輻射會增加罹患癌症的風險。若一個懷孕的婦女暴露於高劑量的游離輻射，可能會導致其新生兒的腦部發育異常。

游離輻射引起癌症依暴露器官的敏感度不同，而發生的傷害輕重不因。一般器官中以乳房、甲狀腺、骨髓及肺臟最為敏感。乳腺癌比白血病高數倍，另外放射氡氣會引起肺癌及甲狀腺受幅射會生上皮細胞癌等。

核反應爐進行核分裂連鎖反應產生熱能帶動蒸汽渦輪發電機組產生電力的過程中，所產生的輻射，以及其運轉過程中所產生的核廢料，絕大部分都屬於放射性的游離輻射的類別。

放射性核種是不穩定的原子，會放出游離輻射並衰變成另一種原子。 隨著越來越多原子衰變了，剩下的放射性核種數量減少，輻射強度也就越來越弱。 放射性核種發出的強度減少到只有剛開始的一半所需要的時間，稱為「半衰期」，每種放射性核種皆有其固定的半衰期，比如說核電反應爐所產生的放射性游離輻射中常見的銫137（Cs-137），他的半衰期為30.17年，也就是每經過30.17年的時間，他的輻射強度會衰減為原先強度的一半，經過6個半衰期約181年之後，銫137的游離輻射強度會衰減為原先的1.5625%的強度，起碼要經過超過10個半衰期也就是301.7年之後，銫137的游離輻射強度才能衰減到原先的萬分之9.76５的強度，回到差不多接近於自然環境背景值的程度。但是，特別一提的是，銫-137是人造輻射物質，原本就不該存在於大自然的環境當中。

核子燃料的主要成分，鈾-238(約佔96%)，雖然在普通原子爐中幾乎不起核分製反應，但在吸收中子之後卻產生出長壽命(半衰期有的萬年以上)元素，即自然界不存在的「超鈾元素」，如鈽(Pu)、鋂(Am)、鋦(Cm)等人造放射性游離輻射物質。

PS. 此外，常常有特定族群的朋友們喜歡以所謂香蕉中所含的鉀-40元素來試圖混淆社會大眾視聽，所幸在2017年10 月份時，經義美食品輻射檢測研究室實測結果，香蕉所含的鉀-40，55~75％均集中在香蕉皮，「只要民眾勿迷信吃香蕉皮可治失戀」，就可安心大啖美味又健康的香蕉。

首先，鉀在自然界裡有三種同位素：鉀39（穩定的同位素，占93.3％），鉀41（占6.7％），鉀40（具放射性，占0.01％，也就是萬分之一），這三種同位素本來就存在於自然界中。

衛福部食品藥物管理署副署長林金富告訴中央社記者，依現行法令，僅針對食品中的人工核種訂有標準，例如核電廠爆炸、原子彈爆炸產生的銫-134、137或是碘，但鉀-40是天然核種，國際間沒有國家針對鉀-40訂有標準，台灣也是，因此「沒有超標的問題」。

林金富解釋，鉀-40和鉀-39是同位素，同時存在於自然界中，含有輻射的鉀-40以萬分之一的比例存在於鉀-39中，地球地殼裡、大自然、香蕉、人體裡都有此物質，無法以人工方式去除。

由於非放射性的鉀-39、鉀-41和放射性的鉀-40，都是原本就存在自然界中的元素，專家指出，人體內都含有些微天然輻射，且人類在演化中已對自然界中原本就已經存在的天然微量輻射建立生物恆定（homeostasis），會透過體內的代謝機制來自我調節，因此吃香蕉時，不會因為體內增加「鉀-40」含量而損害健康，毋須擔心。

以下是衛生福利部以及原子能委員會針對食品中鉀40的解釋：

“鉀-40係屬於天然放射性物質，於環境中天然存在，與核污染或輻射污染之情形不同。針對該等天然放射性物質，行政院原子能委員會(以下簡稱原能會)歷年均有進行市售各式商品(包括食品)之抽驗，並已於「天然放射性物質管理辦法」中訂有天然放射性物質核種活度濃度基準值，鉀-40之活度濃度基準值為10貝克/克。

至於食品藥物管理署依據食品安全衛生管理法第15條所訂定之「食品中原子塵或放射能污染容許量標準」，係適用於可能有發生核污染或輻射污染時，包括意外或惡意之行動，並就危害監測之指標性核種(碘-131、銫-134及銫-137)優先訂定標準；而來自太空宇宙射線、土壤、岩石、建材、煤灰等環境，以及自環境間接影響到食物中的天然放射性物質，因無法透過後端之食品予以減少或管制，必須透過源頭降低整體環境之游離輻射，始能減少天然食品原料中之背景值，查目前國際間包括Codex、歐盟、美國、紐澳、加拿大等各先進國家，均無針對食鹽或食品特別訂定鉀-40之限量標準。”

但是不可否認的，在醫學界也常會遭遇到的症狀為血液中鉀離子濃度太高或者過低對健康所造成的負面效應。

人體的鉀離子濃度一旦大於5.1 mg/dl，即為「高血鉀症」，此時容易出現肌肉無力、頭暈、感覺異常、麻木、代謝性酸中毒等症狀，如果血鉀濃度升到7 mg/dl時，會造成心律過緩，嚴重甚至會因心室頻脈而猝死，此類患者即使接受電擊也難以回復正常心律，必須緊急施打藥物才能救命。

低血鉀是臨床上常見的電解質異常，鉀離子是細胞內最主要的電解質，血清正常血鉀值介於 3.5至5.5 mEq/L之間，當血鉀值低於3.5 mEq/L即為低血鉀症。鉀離子主要的生理功能是維持細胞膜正常的電位差，藉由細胞間快速的轉移及腎臟調節鉀離子的排泄，來維持鉀離子的恆定。因此鉀離子在神經肌肉功能與心臟傳導節律扮演重要的角色。

輕微的低血鉀 (血鉀值於3.0至3.4 mEq/L)通常沒有顯著症狀。中等程度的低血鉀(血鉀值於2.5至2.9 mEq/L)則會導致疲倦、肌肉無力、酸痛、抽筋、以及便秘。嚴重的低血鉀 (血鉀值低於 2.5 mEq/L) 可能導致麻痺性腸阻塞、急性肢體無力、反射減弱、心律不整，甚至嚴重到呼吸停止。

食物、飲養攝取首重均衡，任何食物過與不及都會對健康造成負面效應。

♡

【中科院蘇州納米所5nm激光光刻研究獲進展】

據中科院官網報道，近日，中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所研究員張子旸與國家納米中心研究員劉前合作，在Nano Letters上發表了題為5 nm Nanogap Electrodes and Arrays by a Super-resolution Laser Lithography的研究論文，報道了一種新型5nm超高精度激光光刻加工方法。

傳統上，激光直寫可利用連續或脈沖激光在非真空的條件下實現無掩模快速刻寫，降低了器件制造成本，是一種有競爭力的加工技術。然而，激光直寫技術由於衍射極限以及鄰近效應的限制，很難做到納米尺度的超高精度加工。

蘇州納米所張子旸團隊基於光熱反應機理設計開發了一種新型三層堆疊薄膜結構。在無機鈦膜光刻膠上，采用雙激光束（波長為405nm）交疊技術（圖a），通過精確控制能量密度及步長，實現了1/55衍射極限的突破（NA=0.9），達到了最小5nm的特征線寬。此外，研究團隊利用這種超分辨的激光直寫技術，實現了納米狹縫電極陣列結構的大規模制備（圖b-c）。

相較而言，采用常規聚焦離子束刻寫，制備一個納米狹縫電極需要10到20分鐘，而利用本文開發的激光直寫技術，可以一小時制備約5×105個納米狹縫電極，展示了可用於大規模生產的潛力。

該研究使用了研究團隊開發的具有完全知識產權的激光直寫設備，利用激光與物質的非線性相互作用來提高加工分辨率，有別於傳統的縮短激光波長或增大數值孔徑的技術路徑，打破了傳統激光直寫技術中受體材料為有機光刻膠的限制，可使用多種受體材料，擴展了激光直寫的應用場景。

研究團隊針對激光微納加工中所面臨的實際問題出發，解決了高效和高精度之間的固有矛盾，開發的新型微納加工技術在集成電路、光子芯片、微機電系統等眾多微納加工領域展現了廣闊的應用前景。

小貼士：光刻技術的種類

觀察者網查詢發現，激光直寫技術是基於光學的無掩模光刻技術的一種。近年來，隨著光刻分辨率的不斷提高，掩模的成本呈直線上升的態勢，無掩模光刻技術也成為研究熱點。

無掩模光刻技術的種類較多，主要分為基於光學的無掩模光刻技術和非光學無掩模光刻技術兩大類。去年曝光通過驗收的中科院研制的“超分辨光刻裝備”，其采用的表面等離子體（surface plasma，SP）光刻法則是非光學無掩模光刻技術的一種。

除了無掩模光刻技術，目前主流的光刻技術還有極紫外光刻技術和納米壓印技術。

其中極紫外光刻技術是最有可能達到量產化要求的光刻技術。極紫外光刻技術使用波長為13.5 nm的極紫外光，經過由80層Mo—Si結構多層膜反射鏡組成的聚光系統聚光後，照明反射式掩模，經縮小反射投影光學系統，將反射掩模上的圖形投影成像在矽片表面的光刻膠上。

納米壓印光刻技術則采用高分辨率電子束等方法將納米尺寸的圖形制作在“印章”上，然後在矽片上塗上一層聚合物，用已刻有納米圖形的硬“印章”“壓印”聚甲基丙烯酸甲酯塗層使其發生變形，從而實現圖形的復制。

《Chur電視》第四集：共聚焦雷射素瞄螢光顯微鏡- Z層素瞄
Confocal laser scanning fluorescence microscopsy: z-stack scanning

染了螢光(fluorescent)物質的生物組織，可以被雷射(laser)激活，吸收雷射光子的能量，放出特定波長的光子，再用感應器檢測。共聚焦(confocal)，意思即是利用針孔(pinhole)，阻擋多餘的光，只偵測來自一個聚焦平面(focal plane)的光，令成像更清晰，情況等同近視眼眯起眼睛會清晰點一樣。z-stack掃瞄，即是在z軸(高低軸)的各個平面都掃一次，就可以由細胞的頂部，掃到中間，再掃到底部，摸完全身，看她全相，wakakakaka 。

========
更多Chur電視，請到本專頁ig: hknordichearts
如喜歡本專頁，請按「追蹤中」並轉為「搶先看」