核電站利用核裂變及裂變產(chǎn)物衰變所產(chǎn)生的熱量發(fā)電。當(dāng)原子核大到一定程度之后，結(jié)構(gòu)會變得不穩(wěn)定，有一定的幾率分裂形成兩個（很少情況下是三個）較輕的原子核，并伴隨有中子和γ射線的產(chǎn)生，這即是核裂變。這個過程釋放的熱量主要是來源于裂變產(chǎn)物的動能、中子和γ射線的能量，以及裂變產(chǎn)物原子核的衰變。據(jù)測算，每次鈾裂變可產(chǎn)生200百萬電子伏特左右的能量。

這兩個裂變產(chǎn)物的原子核集中分布在以核序 數(shù)90以及130為中心的兩個區(qū)段之中。較輕原子核的代表是鍶-90（Sr-90）。重原子核的代表是銫系同位素和碘系同位素，其中含量很高的是銫-137（Cs-137）和碘-131（I-131）。它們都具有放射性。

通常情況下，核燃料和裂變產(chǎn)物都被封閉在核燃料棒中，不會泄漏。但像此次日本核事故中，反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)被摧毀，反應(yīng)堆芯達到了非常高的溫度，燃料棒的外殼被燒穿，其中的放射性物質(zhì)隨之散發(fā)出來。這也就是常說的“融堆”。

碘元素物理性質(zhì)活潑，極易升華，遇熱到處跑，而且在大氣中傳播很快。記得上學(xué)時，有位老師給我們講他1960年代時在落基山中研究駝鹿甲狀腺中碘-131的含量。研究發(fā)現(xiàn)每一次碘濃度的高峰都和核武器的實驗時間相吻合，其中甚至包括中國進行的首次核武器試驗。

碘-131在Health Physics中具有重要意義，因為它容易在人體的甲狀腺內(nèi)富集。生物學(xué)的研究表明，進入人體的碘會有30%富集在甲狀腺。一個成人的甲狀腺大約只有30克，前面提到過劑量是跟生物體組織的質(zhì)量成反比，因而產(chǎn)生的劑量就很大。幼兒的甲狀腺更小，更容易受到碘-131的損害。

碘-131進入人體主要途徑為大氣沉降→牧草→牛→牛奶→人。這個過程已經(jīng)為切爾諾貝利事件所證實。當(dāng)時的蘇聯(lián)政府沒有及時地禁止牛奶的流通，造成大量兒童的甲狀腺受到輻射。聯(lián)合國原子放射科學(xué)委員會（United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, UNSCEAR）的報告證實，從1986年到2005年的20年間，有6000多例兒童甲狀腺腫瘤與切爾諾貝利核事故初期受到大劑量的碘-131輻射有關(guān)。【引用1】

自然界中的碘只有一種同位素，碘-127。它是沒有放射性的。碘片與碘鹽中的碘都是碘-127。如果事先服用適量碘-127，甲狀腺全被碘-127充滿，沒有多余的位置留給有放射性的碘-131，使碘-131很快被人體排出，從而避免大劑量輻射。但碘片的服用一定要遵照醫(yī)囑進行。

銫放射性同位素（主要是銫-137和銫-134）的流動性也很大。它容易在土壤表面富集，再通過植物，動物進入體內(nèi)。銫的化學(xué)性質(zhì)和鉀相似，會在人體均勻分布。所以有時可服用適量鉀鹽，就像碘片一樣，進行預(yù)先占位。

其他的裂變產(chǎn)物或因揮發(fā)性不好、可溶性不佳或不被生物體吸收等原因，不起主要作用。比如鍶-90，具有放射性但流動性不好。鍶化學(xué)性質(zhì)近似鈣，可能被骨骼吸收。但是自然界的食物中鈣的含量豐富，鍶競爭不過大量的鈣，很難被人體有效吸收。

因此在Health Physics中被關(guān)注的主要放射性裂變產(chǎn)物就是碘-131、銫-137、銫-134。其他產(chǎn)物如碲-132，衰變周期很短只有78小時，幾種惰性氣體同位素在前邊也提到了，劑量很小，都不起主要作用。在日本核事件發(fā)生后，美國環(huán)境保護署在網(wǎng)站上發(fā)布了對日本核事故釋放的放射性物質(zhì)進行實時監(jiān)控的數(shù)據(jù)。