輻射對人體的影響

2006/12/21 10:19:00

作用于人體的電離輻射可分為天然輻射和人工輻射兩大類(lèi)。來(lái)自天然輻射源的電離輻射稱(chēng)為天然輻射；來(lái)自人工輻射源或加工過(guò)的天然輻射源的電離輻射稱(chēng)為人工輻射

天然輻射對人體的照射可分為天然輻射源的正常本底照射（天然本底照射）和由于工業(yè)技術(shù)發(fā)展所變更的天然照射兩大類(lèi)。它是人類(lèi)受照的最大的輻射源。

天然本底照射按照內、外輻射源的照射分為內照射和外照射兩類(lèi)。

外照射來(lái)自地球外的宇宙射線(xiàn)和地球本身的天然放射性核素，即存在于地殼、建筑物和空氣中的天然放射性核素衰變時(shí)釋放出的α、β、γ射線(xiàn)所致的地球輻射。而內照射則是由于環(huán)境中的放射性核素經(jīng)食入、吸入進(jìn)入人體所致。致內照射的放射性核素包括宇生放射性核素（由宇宙射線(xiàn)與大氣中原子核和地球表層原子核作用所致），如 3 H、 7 Be、 14 C和 22 Na等，和原生放射性核素（地球本身固有的長(cháng)壽命核素），如 40 K、 87 Rb、 238 U和 232 Th等。

根據聯(lián)合國原子輻射效應科學(xué)委員會(huì )估算，正常本底輻射地區天然輻射源致人體年有效劑量當量約為2.4mSv，其中內照射所致的有效劑量當量約為外照射的一倍，而其中 222 Rn最為重要，約為1.3mSv， 40 K約為0.2mSv。而外照射中，宇宙射線(xiàn)約為0.4mSv，地面輻射約為0.5mSv。

隨著(zhù)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，現今人類(lèi)會(huì )受到愈來(lái)愈多變更了的天然輻射，這種變更可以是增加的，也可以是減少的。工業(yè)技術(shù)發(fā)展增加的天然輻照指的是，隨著(zhù)某些非特意設計用來(lái)產(chǎn)生輻射的工業(yè)技術(shù)的活動(dòng)而引起的天然輻射源的照射等，例如，乘飛機旅行，燃煤發(fā)電廠(chǎng)排出物對周?chē)�居民的照射��。有些工業(yè)活動(dòng)也可以減少天然照射。例如飲用經(jīng)凈化處理降低了鐳和其它天然放射性核素濃度的地表水等。

由上述工業(yè)技術(shù)發(fā)展變更所引起的天然照射甚微，對全球范圍的集體有效劑量沒(méi)有明顯影響，但可以增加局部地區或非常條件下受照人員的劑量。

人類(lèi)除受到天然輻射的照射外，還經(jīng)常受到各種人工輻射的照射�，F今世界上主要人工輻射源包括核爆炸、核能生產(chǎn)中產(chǎn)生的人工輻射源或加工過(guò)的天然輻射源，以及醫療照射和消費品中應用的輻射源等。

核爆炸對廣大居民影響最大的是大氣層核爆炸。核爆炸所致的放射性沉降物污染環(huán)境后對人體的照射可以是通過(guò)吸入地表空氣中的放射性核素對人體的照射和食入放射性污染的食物引起的內照射，也可以是受到地表空氣中或沉降到地面的放射性核素引起的外照射。然而，核爆產(chǎn)物進(jìn)入人體最主要的途徑是食入，以 14 C、 137 Cs和 90 Sr為主要核素，其次是外照射，以 137 Cs和一些短壽命放射性核素為主要核素。

核能生產(chǎn)包括鈾礦開(kāi)采、礦石加工、鈾燃料生產(chǎn)、反應堆動(dòng)力生產(chǎn)、燃料后處理、各生產(chǎn)部門(mén)之間的放射性物質(zhì)的運輸和放射性廢物的最終處置等。

至今，核能生產(chǎn)對工作人員和居民所致的總集體有效劑量當量負擔相當于1天的天然本底照射。至2500年核電生產(chǎn)所造成的人均年有效劑量當量預計相當于天然本底輻射的1％。

各種電離輻射和放射性核素在醫療診斷和治療中得到了廣泛的應用，主要包括放射治療、核醫學(xué)和醫用χ線(xiàn)診斷。目前，醫療照射是人類(lèi)受照的最大的人工輻射源。

這里主要指消費品中的人工輻射，這些消費品或摻入了放射性核素，或能發(fā)射出χ射線(xiàn)，這些放射性消費品包括含 226 Ra、 147 Pm和 3 H等放射性核素的輻射發(fā)光產(chǎn)品，如鐘表等，含有放射性物質(zhì)或由于電子受到減速而發(fā)射χ輻射的電子和電子器件，含放射性物質(zhì)的靜電消除器，煙霧探測器和含鈾、釷制品等。

人體所受的輻射照射分為內照射和外照射兩類(lèi)，進(jìn)入人體內的輻射源對人體產(chǎn)生的照射稱(chēng)為內照射，而處在體外的輻射源對人體產(chǎn)生的照射稱(chēng)為外照射。不論是內照射還是外照射，都有可能對人體健康產(chǎn)生一定的影響。

人體受到電離輻射照射后，輻射對人體產(chǎn)生的效應可以出現在受照射本人或其后裔身上。出現在受照者本人身上的稱(chēng)為軀體效應；出現在受照射者后裔身上的稱(chēng)為遺傳效應。國家輻射防護委員會(huì )26號出版物中，又將這些效應分為隨機效應和非隨機效應（現稱(chēng)為確定性效應）。隨機性效應是指發(fā)生幾率（而不是嚴重程度）與劑量大小無(wú)關(guān)的效應，對于這種效應不存在著(zhù)劑量的閾值。確定性效應是指嚴重程度隨劑量而變化的效應，對于這種效應存在著(zhù)劑量閾值，低于這個(gè)閾值，不會(huì )發(fā)生有害效應。

遺傳效應和軀體效應中癌的發(fā)生都是隨機性效應。為了防護目的，假定了在低水平照射下，隨機性效應的發(fā)生率和劑量有著(zhù)線(xiàn)性無(wú)閾的關(guān)系。即發(fā)生率和劑量成正比，也就是說(shuō)即使很小的劑量，也有可能使人體受到損害，只是發(fā)生的幾率是很微小的。

確定性軀體效應表現為機體機能的改變，例如形成白內障、皮膚的良性損傷、骨髓中細胞的減少、生育能力的減退、血管或結締組織的損傷等，這些效應不會(huì )表現在后裔身上，所以不屬于遺傳效應。確定性效應的嚴重程度（疾患嚴重程度）取決于劑量的大小，即只有在機體接受的劑量超過(guò)一定閾值時(shí)才能發(fā)生。例如，引起影響視力的眼晶體混濁的閾劑量當量不會(huì )低于15mSv（1500ram），可引起有損美容的皮膚閾劑量是幾個(gè)星期或幾個(gè)月內局部接受20Gy（2000Rad）。

電離輻射引起上述這些效應的機理較為復雜，目前尚未完全研究清楚。有人認為，人體細胞中含有大量水分，電離輻射可使水分子電離，形成自由基（H，OH）和過(guò)氧化氫等有害物質(zhì)。自由基的化學(xué)性質(zhì)極活潑，過(guò)氧化氫為強的氧化劑，它們與細胞中的硫氫基及其它重要化合物發(fā)生反應，造成細胞損傷。大量研究還證明，電離輻射還可以直接使細胞中的染色體或其他重要成分斷裂，從而造成非正常細胞的出現。如果損傷的細胞是體細胞，則表現為軀體效應；如果損傷的是生殖細胞，則輻射效應表現在受照者的后代身上，這就表現為遺傳效應

確定性軀體效應存在著(zhù)閾劑量，當受照劑量超過(guò)某一閾值時(shí)，會(huì )引起急性損傷的一些效應，在受照者身上出現相應的癥狀。表1給出了一次全身受到較大劑量的照射后能引起的癥狀。

表1 一次全身受到大劑量的照射后能引起的癥狀

表1中的劑量是指一次（如一天內）給予全身照射時(shí)所產(chǎn)生的效應，分次或局部受照射時(shí)效應應當完全不一樣。實(shí)踐告訴我們，很多因素如射線(xiàn)的種類(lèi)、受照的總劑量、劑量率、照射方式（照射面積和部位）、機體生理狀態(tài)（年齡和健康狀況等）及受照后的醫療條件等，都能直接影響受傷的嚴重程度和發(fā)生幾率。但是，其中主要因素是受照射的總劑量、劑量率和照射方式。