最近讀了《萬物簡史》忽然有這個疑惑。


一年等於3.15×10^7秒。

一摩爾水有6.02×10^23個水分子。約重18g

最小細胞直徑6μm,約重2×10^-10g

按照都是水來算,有6×10^12個水分子。乘個三就是原子數。這麼算還是挺久的。

問題關鍵不在於這,水失去氫原子之後成為羥基自由基……強氧化性……破壞性極強。


說一個現實存在的現象,

人體中每秒大約有8000個原子發生衰變,轉變為其他原子併產生電離輻射,

其中,

K-40最多,人體含有140g 的K,其中0.0165g 為K-40, 每秒衰變4340個

C-14影響最大,人體含有16000g 的C,其中1.6 x 10^-8 為C-14, 每秒衰變3,080個

Rb-87貢獻了大約600個,其他大約貢獻了幾十個。

(以上數值差異很大,但數量級應該是對的,參考[1]

其中C-14一旦突變在DNA上,就需要及時修復,否則一個細胞基本就完了。

每秒少一個原子,真不是什麼大事。

參考

  1. ^THE RADIOACTIVITY OF THE NORMAL ADULT BODY http://www.rerowland.com/BodyActivity.htm


估算一下,人均有約50萬億個細胞,每秒丟掉50萬億個原子就是5×10的13次方,1mol是6×10的23次方。

拿氫原子的質量算,這五十萬億個原子才不到10的-10次方克,實際情況頂多加一兩個數量級。也就是說每秒丟掉幾納克的質量而已。

但是需要考慮到丟掉原子後的化學效應,人體有一半以上是水,也就是說會大部分丟掉原子的過程都會產生強氧化性的羥基,一天86400秒大概會產生0.4毫摩爾的羥基。考慮到羥基是隨機生成而不是像正常生產的往往被限制在線粒體里,應該會對細胞產生不小的影響,長期以往癌症發病率肯定會大幅提高,但是應該不會短期內死亡,最終死於癌症。

再來看核酸,人體細胞中理論核酸含量應該是基因組DNA 2-6 pg/cell,總RNA 10-30 pg/cell。那麼基因組DNA應該在 100-300g,總RNA 在500-1500g。按60kg體重計,比例分別是0.17%到0.5%和0.83%到2.5%。這麼看核酸的損傷應該也是很大,加上羥基的氧化,不知道會產生短期的類似輻射病的癥狀還是長期的癌症。

ps:數據來自網路,隨便算算,但是數量級應該大差不差。


一個細胞含有四十到六十萬億個原子或分子,只要不是減少的一類原子,我想幾萬億年還是很容易的。


取決於原子是不是同一個分子里的


哈哈,真是杞人憂天了,查了一些資料,大概的數據是人身體總共有2. 4~7x10^27個原子,一秒減少一個原子的話,大概要過10^19這個數量級的年才能減光,當然,講道理的話,減到一定程人就O了,得設置一個合理值例如減到60%~80%之類。


已知一天是八萬六千秒,也就是一天失去八萬六千個原子。我覺得我一天掉的頭髮里的原子都遠不止這個數。。。
推薦閱讀:
相关文章