ICRP 第148 號(hào)出版物《參考動(dòng)物和植物的輻射權(quán)重》內(nèi)容簡(jiǎn)介及中國(guó)學(xué)者的貢獻(xiàn)

劉玉龍 王冰 崔鳳梅

1 蘇州大學(xué)附屬第二醫(yī)院腫瘤職業(yè)病科，蘇州 215004；2 日本國(guó)立研究開發(fā)法人量子科學(xué)技術(shù)研究開發(fā)機(jī)構(gòu)，放射線醫(yī)學(xué)研究所，千葉 263-8555；3 蘇州大學(xué)蘇州醫(yī)學(xué)院放射醫(yī)學(xué)與防護(hù)學(xué)院，放射醫(yī)學(xué)與輻射防護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘇州 215123

國(guó) 際 放 射 防 護(hù) 委 員 會(huì)（International Commission on Radiological Protection， ICRP） 第148 號(hào) 出 版 物（ ICRP Publication 148:Radiation Weighting for Reference Animals and Plants）[1]于2021 年正式發(fā)布，其授權(quán)的中文譯本《參考動(dòng)物和植物的輻射權(quán)重》[2]也于2023 年4 月由中國(guó)原子能出版社出版。該出版物的要點(diǎn)有以下5 個(gè)部分：（1）綜述了相對(duì)生物效能（relative biological effectiveness，RBE）的研究數(shù)據(jù)，如低能氚β 粒子和α 粒子的RBE 值。（2）物種間的RBE值沒(méi)有顯示明顯的差異，與X 射線和γ 射線相比，氚β 粒子的RBE 值分別為1.5～2 和2～2.5。通常α 粒子的RBE 值更高，約為10。（3）出于輻射防護(hù)目的，根據(jù)現(xiàn)有知識(shí)，將生物種群吸收劑量的RBE 權(quán)重因子指定為所有參考動(dòng)物和植物（reference animals and plants，RAPs）的單一值，以適用于所有與種群相關(guān)的生物終點(diǎn)。（4）RBE 對(duì)RAPs 的RBE權(quán)重因子吸收劑量率應(yīng)采用所有低傳能線密度（linear energy transfer，LET）的值為1 的射線和LET 的值為10 的α 粒子計(jì)算，以便與導(dǎo)出考慮參考水平（derived consideration reference level，DCRL）進(jìn)行比較。（5）如果暴露于氚β 粒子或其他低能量、低LET 輻射的劑量在 DCRL 范圍內(nèi)或接近DCRL，則可能需要進(jìn)行額外審查并修改RBE 權(quán)重因子。ICRP 第148 號(hào)出版物收集了1957～2021 年64 年間世界各國(guó)有關(guān)氚β 粒子所致生物效應(yīng)RBE值的研究成果，其中降低生殖功能率的RBE 值等資料均來(lái)自中國(guó)學(xué)者的貢獻(xiàn)。該出版物涵蓋內(nèi)容豐富，本文作者在獲得ICRP 授權(quán)后，組織該領(lǐng)域的學(xué)者將其翻譯成了中文。本文重點(diǎn)介紹低能氚β 粒子對(duì)不同生物終點(diǎn)影響的RBE 值。

1 ICRP 第148 號(hào)出版物的主要組成部分及氚相關(guān)內(nèi)容的概括性介紹

ICRP 第148 號(hào)出版物的主要組成部分包括總論、氚β 粒子的RBE 值、α 粒子的RBE 值、總體結(jié)論和建議、參考文獻(xiàn)、3 個(gè)附錄、詞匯表及致謝。ICRP 第148 號(hào)出版物指出，RBE 值是產(chǎn)生相同水平效應(yīng)的輻射和低LET 參考射線的劑量比值，其是通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定的。在包括人類和動(dòng)物細(xì)胞系在內(nèi)的體外實(shí)驗(yàn)以及動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中，研究者對(duì)各種生物終點(diǎn)的RBE 值進(jìn)行測(cè)量，得出生物效能的大小不僅取決于輻射的劑量、類型和能量，還取決于劑量率，最重要的是取決于被研究的生物終點(diǎn)的結(jié)論。將上述結(jié)論應(yīng)用于人類的輻射防護(hù)，需要對(duì)RBE 數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總與分析。盡管人類輻射防護(hù)的重點(diǎn)是避免確定性效應(yīng)和限制隨機(jī)性效應(yīng)（癌癥或遺傳）的發(fā)生，但對(duì)生物種群的輻射防護(hù)主要側(cè)重于與生物種群生存能力相關(guān)的終點(diǎn)。ICRP 第148 號(hào)出版物綜合報(bào)道了低能氚β 粒子對(duì)不同生物終點(diǎn)影響的RBE值。與X 射線相比，氚β 粒子的RBE 值為1.5～2；與γ 射線相比，氚β 粒子的RBE 值為2～2.5。鑒于輻射防護(hù)目的，建議使用RBE加權(quán)吸收劑量，所有受低LET 輻射照射生物種群的RBE 權(quán)重因子為1。然而，如果估算暴露于氚β 粒子或其他低能量、低LET 輻射的劑量在DCRL 范圍內(nèi)或接近DCRL，則可能需要采用更高的RBE 值進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)估。

氚原子核包含1 個(gè)質(zhì)子和2 個(gè)中子，其通過(guò)發(fā)射β 粒子進(jìn)行衰變，物理半衰期為12.3 年，β 粒子在空氣中的傳播距離約為6.0 mm，無(wú)法穿透皮膚的角質(zhì)層。因此，與氚相關(guān)的主要危害是氚進(jìn)入生物體內(nèi)（食入、吸入和通過(guò)皮膚吸收）并在生物體內(nèi)釋放β 粒子。在活的生物組織中，氚β 粒子的傳播距離僅約6 μm（典型動(dòng)物細(xì)胞的直徑為10～20 μm，細(xì)胞核的直徑為6～15 μm；植物細(xì)胞的直徑為10～100 μm），由于氚β 粒子初始能量低且射程短，因此發(fā)射的β 粒子產(chǎn)生的平均電離密度高于高能量β 粒子或光子產(chǎn)生的電離密度； LET 也是前者高于后者。

氚作為氚水在環(huán)境中最常見(jiàn)，其具有與水相同的化學(xué)性質(zhì)，一旦進(jìn)入生物體內(nèi)，它就會(huì)迅速與生物體內(nèi)的水分達(dá)到平衡，并均勻分布在所有軟組織中。有機(jī)結(jié)合氚（organically bound tritium，OBT）是指氚結(jié)合到碳水化合物、脂肪或蛋白質(zhì)等有機(jī)分子中的一種形式，包括可交換和不可交換OBT。當(dāng)氚原子與氧、硫、氮或磷原子發(fā)生鍵合時(shí)，氚很容易與水中的氫交換，因此被認(rèn)為是可交換OBT。OBT 中的可交換氚表現(xiàn)出與氚水相似的動(dòng)力學(xué)行為。當(dāng)氚原子與有機(jī)分子中的碳原子鍵合時(shí)，只能通過(guò)酶反應(yīng)釋放，被認(rèn)為是不可交換OBT。OBT 中只有不可交換態(tài)氚才表現(xiàn)出有關(guān)OBT 分子的動(dòng)力學(xué)特征及其在生物體內(nèi)組織中的循環(huán)。在有機(jī)分子的合成過(guò)程中，少部分OBT 被非交換性地?fù)饺肫渲校ǔ蔀椴豢山粨QOBT）。氚也可以作為食物中的OBT 被動(dòng)物攝入。氚在成年人體內(nèi)的生物半排期（核素在機(jī)體中的總量減少到一半時(shí)所需的時(shí)間）：可交換性氚水為10 d，不可交換性O(shè)BT 為40 d[3]。ICRP 的一系列出版物建立了不同年齡階段人體的生物動(dòng)力學(xué)和劑量學(xué)模型，并用于計(jì)算氚水、OBT 和氚化氣體攝入量系數(shù)[3-7]。當(dāng)氚摻入DNA 中，如氚標(biāo)記的胸腺嘧啶核苷（3H-thymidine，3H-TdR），細(xì)胞接受的β 粒子的輻射劑量將取決于其分裂周期的長(zhǎng)短，增殖速率較大的細(xì)胞結(jié)合3H-TdR 的概率更大，但它們也會(huì)更迅速地清除3H-TdR；增殖速率較小的細(xì)胞結(jié)合3H-TdR 的概率會(huì)小得多，但其滯留時(shí)間較長(zhǎng)。源自O(shè)BT的β 粒子輻射劑量的估算比氚水的劑量的估算具有更多的不確定性[8-9]。

2 氚β 粒子RBE 相關(guān)內(nèi)容的詳細(xì)介紹

2008 年的ICRP 出版物將氚β 粒子RBE 值的生物終點(diǎn)分為早期死亡率、生殖功能率、發(fā)病率、染色體損傷或基因突變，其中只有前3 個(gè)生物終點(diǎn)被認(rèn)為與生存能力有關(guān)[10]。

2.1 以早期死亡率為生物終點(diǎn)的RBE 值

Yamada 等[11]研究了氚β 粒子和γ 射線外照射對(duì)小鼠胚胎[BC3F1（C3H/C57BL）]存活率的影響。他們首先對(duì)原核期和兩細(xì)胞期小鼠胚胎進(jìn)行體外培養(yǎng)，在培養(yǎng)液中加入氚水，使其劑量率為0.2～4.1 Gy/d（3 d 后累積劑量為0.6～16.3 Gy）；然后，以60Co γ 射線作為參考射線，劑量率為0.48 Gy/d（3 d后累積劑量為19.2 Gy），根據(jù)LD50值（殺死半數(shù)受試群體所需的劑量）計(jì)算RBE 值，原核期、早期兩細(xì)胞期和晚期兩細(xì)胞期胚胎的RBE 值分別為1.0、1.7 和1.3。

總之，所有估算氚β 粒子RBE 值的相關(guān)研究都使用氚水作為輻射源，研究對(duì)象為BC3F1 小鼠胚胎和CF1 成年小鼠，每項(xiàng)類似的研究都采用高劑量率和高累積劑量的慢性照射，提高死亡率的RBE 值為1.0～1.7。

2.2 以降低生殖功能率為生物終點(diǎn)的RBE 值

有研究者使用250 kVp 的X 射線作為參考射線，研究了氚β 粒子對(duì)成年小鼠（CBA/H）睪丸質(zhì)量的影響。小鼠單次腹腔注射氚水（劑量率為0.14～0.43 Gy/d，累積劑量為1.43～4.34 Gy），10 d 后測(cè)定睪丸質(zhì)量；X 射線持續(xù)照射10 d（劑量率為0.13～0.33 Gy/d，累積劑量為1.33～3.36 Gy），照射結(jié)束后測(cè)定睪丸質(zhì)量。結(jié)果顯示，小鼠睪丸質(zhì)量降低的RBE 值為1.07～1.40[12]。

Carr 和Nolan[13]研究了氚水和3H-TdR 對(duì)成年小鼠（CBA/H）睪丸質(zhì)量的影響，并將這些影響與60Co γ 射線產(chǎn)生的影響進(jìn)行了比較。他們采用γ 射線分割照射15 次，以模擬氚暴露（總劑量為0.578 Gy）。成年小鼠單次腹腔注射氚水或3H-TdR，平均累積劑量分別為0.145～0.58 Gy 和0.03～0.50 Gy。每個(gè)實(shí)驗(yàn)組小鼠在照射開始后24 周測(cè)定睪丸質(zhì)量。根據(jù)相應(yīng)的劑量-反應(yīng)曲線的斜率計(jì)算氚β 粒子的RBE 值（積分分?jǐn)?shù)質(zhì)量損失作為計(jì)算照射后10 周睪丸內(nèi)平均吸收劑量的函數(shù)），并獲得氚水的RBE 值為1.43±0.19，3H-TdR 的RBE 值為2.07±0.25。值得注意的是，研究中只使用了單一劑量的60Co γ 射線，因此研究得出的RBE 值僅適用于該劑量。

Lambert[14]研究了氚β 粒子（氚水和3H-TdR）與X 射線相比殺死成年小鼠（DBA2）靜息初級(jí)精母細(xì)胞的RBE 值。一組小鼠單次腹腔注射氚水，劑量率為0.04～0.06 Gy/d（累 積 劑 量 為0.05～0.12 Gy）；3H-TdR 的 劑 量 率 為0.06～0.11 Gy/d （累積劑量為0.084～0.19 Gy）。同時(shí)，另一組小鼠在0.02 ～0.16 Gy/d 的劑量率范圍內(nèi)，以遞減劑量率的X 射線慢性照射72 h（累積劑量為0.05～0.50 Gy）。在氚注射（氚水或3H-TdR）或X 射線照射后19、72 h，對(duì)小鼠靜息初級(jí)精母細(xì)胞的RBE 值進(jìn)行定量，氚β 粒子的RBE 值分別為2.3和2.4，而3H-TdR 的RBE 值分別為1.3 和1.6。

Zhou 等[15]研究了氚β 粒子和γ 射線對(duì)幼年小鼠（LACA系）初級(jí)卵母細(xì)胞和精原細(xì)胞存活率的影響。研究者采用2 種不同的方法處理小鼠：（1）單次腹腔注射氚水（指數(shù)遞減劑量率）；（2）單次腹腔注射氚水后，在小鼠飲水中氚給藥（恒定劑量率）。上述細(xì)胞10 d 內(nèi)從氚水β 粒子中接受的累積劑量為0.2～1.0 Gy。另一組小鼠用60Co γ 射線以指數(shù)遞減劑量率或恒定劑量率連續(xù)照射10 d（累積劑量為0.7～2.8 Gy）。在劑量率呈指數(shù)下降的情況下，根據(jù)劑量-反應(yīng)曲線的斜率計(jì)算出氚β 粒子的RBE 值，初級(jí)卵母細(xì)胞存活率的RBE 值為1.4～2.0，精原細(xì)胞存活率的RBE 值為2.1～2.8。輻射以恒定劑量率進(jìn)行時(shí)，初級(jí)卵母細(xì)胞存活的RBE 值為1.65，精原細(xì)胞存活的RBE 值為2.3～2.5。

Dobson 和Kwan[16]將60Co γ 射線作為參考射線，計(jì)算氚β 粒子的RBE 值，研究了氚對(duì)降低瑞士-Webster 小鼠初級(jí)卵母細(xì)胞存活率的影響。一組小鼠以2.20～19.80 mGy/d的劑量率（累積劑量為0.07～0.65 Gy）暴露于氚水中（暴露33 d，從受孕至出生后14 d）。另一組小鼠以10.08～31.92 mGy/d的劑量率（累積劑量為0.33～1.05 Gy）的60Co γ 射線慢性照射（照射33 d，從受孕至出生后14 d）。在出生后14 d，對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)組小鼠的雌性后代進(jìn)行初級(jí)卵母細(xì)胞數(shù)量的量化。氚β 粒子的RBE 值隨劑量的減小而增大，在參考60Co γ 射線劑量為0.4、 0.2 Gy 時(shí)，RBE 值分別為1.8、2.5。此后，Dobson 和Kwan[17]發(fā)表了一份更完整的后續(xù)研究報(bào)告。他們使用相同的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物（非近交的瑞士-Webster 小鼠）和方法（從小鼠受孕到出生后14 d，接觸氚水或60Co γ 射線33 d），但劑量率不同。氚水的劑量率為24.96～51.52 mGy/d（累積劑量為0.57～0.83 Gy），60Co γ 射線的劑量率為8.0～38.0 mGy/d（累積劑量為0.26～1.25 Gy）。經(jīng)估算，在低輻射劑量條件下，卵母細(xì)胞存活的氚β 粒子的RBE 值為2.5。

Satow 等[18]研究了氚β 粒子對(duì)小鼠卵母細(xì)胞存活率影響的RBE 值。他們給予14 日齡幼鼠（ICR）單次腹腔注射氚水（累積劑量為0.04～0.25 Gy，連續(xù)14 d）或137Cs γ 射線以逐漸降低的劑量率慢性照射以模擬氚水暴露（劑量率為0.03～0.09 Gy/d，連續(xù)14 d，累積劑量為0.06～0.2 Gy）。由單靶模型的生存曲線計(jì)算得到氚β 粒子的RBE 值為1.1～3.5。這與文獻(xiàn)[16-17]報(bào)道一致，即RBE 值隨氚β 粒子劑量的減少而增加；但在低劑量（0.04 Gy）時(shí)RBE 值最高，為3.5[18]。

Satow 等[19]研究了氚β 粒子和137Cs γ 射線對(duì)成熟大鼠（Donryu）的致畸作用。在實(shí)驗(yàn)中，注入組大鼠于妊娠第8 天或第9 天單次腹腔注射氚水（劑量率為0.14～1.06 Gy/d，累積劑量為1.75～6.80 Gy）。對(duì)照組大鼠于妊娠第9～18 d 接受137Cs γ 射線慢性照射（劑量率與氚水相同，累積劑量為1.75～6.80 Gy）。計(jì)算并統(tǒng)計(jì)2 組大鼠胎兒存活的百分比和胎兒畸形的發(fā)生頻率。氚β 粒子注入組中產(chǎn)生50%和20%異常的RBE 值分別為1.8 和2.4。50%和20%存活胎兒產(chǎn)生異常的RBE 值分別為2.0 和2.6。

Zhou 等[20]研究了氚β 粒子和γ 射線對(duì)成年雌性小鼠（LACA）卵母細(xì)胞顯性致死突變頻率的影響。一組小鼠單次腹腔注射氚水（累積劑量為39～912 mGy）。另一組小鼠用60Co γ 射線以逐漸降低的劑量率慢性照射10 d（累積劑量為0.53～2.70 Gy）。照射后21 d，雌性小鼠與未照射的雄性小鼠交配，交配后再飼養(yǎng)18 d，檢查雌性小鼠卵巢中的黃體數(shù)量、活胚胎數(shù)以及早期和晚期胚胎死亡數(shù)，以估計(jì)誘發(fā)顯性致死突變頻率的劑量，最終由劑量-反應(yīng)曲線斜率計(jì)算得到氚β 粒子的RBE 值為2.5。

此后，Zhou 等[15]進(jìn)行了一項(xiàng)更完整的研究，分析了氚β 粒子和γ 射線對(duì)幼年小鼠的遺傳效應(yīng)（卵母細(xì)胞、精母細(xì)胞的顯性致死突變，精原細(xì)胞的顯性致死突變）。一組小鼠單次腹腔注射氚水，劑量率呈指數(shù)遞減，氚β 粒子10 d 的累積劑量為0.2～1.0 Gy。另一組小鼠用60Co γ 射線以指數(shù)遞減或恒定劑量率慢性照射10 d，累積劑量為0.7～2.8 Gy。根據(jù)劑量-反應(yīng)曲線斜率計(jì)算氚β 粒子的RBE 值，卵母細(xì)胞顯性致死突變的RBE 值為2.8～3.4，精原細(xì)胞顯性致死突變的RBE 值為3.5～3.9，精母細(xì)胞顯性致死突變的RBE 值為1.6～3.9。

綜上，大多數(shù)關(guān)于降低生殖功能率的氚β 粒子RBE 值研究的對(duì)象均為小型哺乳動(dòng)物，研究人員分析了與降低生殖功能有關(guān)的幾個(gè)生物終點(diǎn)：生殖能力和性能、睪丸質(zhì)量減輕、生殖細(xì)胞（雌性和雄性）存活和顯性致死突變。

絕大多數(shù)關(guān)于降低生殖功能率的氚β 粒子的RBE 值研究都使用γ 射線作為參考射線。在所有研究中，氚和參考射線均以2～1 700 mGy/d 的劑量率長(zhǎng)期照射。降低生殖功能率的氚β 粒子（氚作為氚水或3H-TdR 進(jìn)入體內(nèi)）的RBE 值為1.0～3.9。23 個(gè)氚β 粒子的RBE 值中只有5 個(gè)大于3.0。

2.3 以發(fā)病率為生物終點(diǎn)的RBE 值

有研究者估算了氚β 粒子在大鼠和小鼠體內(nèi)誘發(fā)癌癥的RBE 值。Gragtmans 等[21]研究了氚β 粒子和X 射線對(duì)誘導(dǎo)雌性大鼠（Sprague Dawley）乳腺腫瘤的影響。他們給大鼠腹腔注射氚水（間隔2 d 注射1 次，共注射4 次），以維持恒定劑量率（累積劑量為0.49～4.10 Gy）。通過(guò)劑量-反應(yīng)曲線的初始斜率（最佳擬合線性關(guān)系）計(jì)算氚β 粒子的RBE 值。在接觸氚水所有劑量的大鼠中，每100 只大鼠累積乳腺腫瘤發(fā)病率對(duì)應(yīng)的RBE 值為1.02±0.13；當(dāng)排除最高劑量3.85 Gy 時(shí)，RBE 值為1.17±0.18。

Johnson 等[22]研究了氚β 粒子和X 射線誘導(dǎo)小鼠（CBA/H）髓系白血病的效能。一組小鼠單次腹腔注射氚水（累積劑量為0.85～3.04 Gy）。另一組小鼠用150～200 kVp 的X 射線慢性照射10 d，劑量率為0.24～0.72 Gy/d（累積劑量為1.06～2.64 Gy）。計(jì)算氚β 粒子的RBE 值時(shí)，考慮到每1 萬(wàn)只處于風(fēng)險(xiǎn)中的小鼠發(fā)生髓系白血病的劑量反應(yīng)的不同擬合度，其RBE 值為1.1～1.24，最佳RBE 值為1.2±0.3。

Seyama 等[23]研究了氚β 粒子和137Cs γ 射線對(duì)成年雌性小鼠（C57BL/6N 和BCF1）不同器官腫瘤發(fā)生發(fā)展的影響。一組小鼠單次腹腔注射氚水（累積劑量為0.27 Gy 或2.7 Gy）。另一組小鼠接受137Cs γ 射線慢性照射（累積劑量為0.27 Gy或2.7 Gy，劑量率分別為0.08 Gy/d 和0.76 Gy/d）。根據(jù)2.7 Gy照射后500 d 的腫瘤發(fā)病率計(jì)算，氚β 粒子的RBE 值為2.5。

總之，在小型哺乳動(dòng)物系統(tǒng)中，無(wú)論是在體內(nèi)（小鼠和大鼠）還是在體外（轉(zhuǎn)化細(xì)胞系，如小鼠淋巴細(xì)胞白血病、細(xì)胞系L5178Y 或中國(guó)倉(cāng)鼠V79B）研究氚水的氚β 粒子照射產(chǎn)生致病效應(yīng)的RBE 值，均選用137Cs、60Co 或226Ra γ 射線作為參考射線。在RBE 值研究中，分析了與發(fā)病率相關(guān)的幾個(gè)終點(diǎn)：誘導(dǎo)的乳腺腫瘤、髓系白血病、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物組織損傷（如脾臟和胸腺萎縮）、降結(jié)腸和腸細(xì)胞存活率、59Fe 攝取抑制和轉(zhuǎn)化細(xì)胞系中的細(xì)胞存活率。綜上，用氚水處理時(shí)，大多數(shù)氚β 粒子產(chǎn)生致病效應(yīng)的RBE 值為1.0～2.5。當(dāng)選用細(xì)胞系研究生物終點(diǎn)時(shí)，估算的RBE 值為1.7～4.4，具體RBE 值取決于研究中的溫度、照射細(xì)胞系的時(shí)間和選用的細(xì)胞類型。

2.4 以染色體損傷或基因突變?yōu)樯锝K點(diǎn)的RBE 值

Kozlowski 等[24]評(píng)估了氚β 粒子和X 射線誘導(dǎo)小鼠骨髓細(xì)胞染色體畸變的情況。一組小鼠從受孕后第1 天到第20 天分娩期間給予氚水或氚化水芹，估算孕期累積劑量分別為0.6 Gy 和0.3 Gy。分娩后4 周內(nèi)，氚水和氚化水芹組小鼠的總氚累積劑量均為0.1 Gy。另一組小鼠于妊娠第7 天或第14 天用250 kVp 的X 射線急性照射，總劑量為0.5 Gy。分別對(duì)氚水、氚化水芹組和X 射線照射組小鼠的母代及其子代的骨髓染色體畸變進(jìn)行定量分析。他們沒(méi)有準(zhǔn)確計(jì)算氚β 粒子的RBE 值，其估算RBE 值為1.0～2.0。

Zhou 等[15]以誘導(dǎo)小鼠精母細(xì)胞染色體畸變?yōu)樯锝K點(diǎn)研究了氚β 粒子的RBE 值。一組小鼠單次腹腔注射氚水，然后在飲用水中加入氚以保持劑量率恒定，β 射線的累積劑量為0.2～1.0 Gy（劑量率為0.005～0.05 Gy/d）。另一組小鼠以恒定劑量率的60Co γ 射線慢性照射10 d，累積劑量為0.43～2.04 Gy（劑量率為0.04～0.20 mGy/d），計(jì)算得出RBE 值為2.9～3.8。

Tanaka 等[25]研究了以人外周血淋巴細(xì)胞和骨髓細(xì)胞染色體畸變?yōu)樯锝K點(diǎn)的氚β 粒子的RBE 值。他們?cè)谑覝叵掠秒八幚硗庵苎凸撬铇颖?，劑量率?.8 Gy/d，累積劑量為0.13～1.11 Gy；分別以60Co γ 射線（劑量率為28.8 Gy/d，累積劑量為0.25～2.0 Gy）和137Cs γ 射線（劑量率為0.29 Gy/d，累積劑量為2.0 Gy）作為參考射線。當(dāng)以60Co γ 射線作為參考射線時(shí)，引發(fā)人外周血淋巴細(xì)胞染色體畸變和雙著絲點(diǎn)畸變的氚β 粒子的RBE 值分別為2.2～2.7 和2.1～2.3；當(dāng)以137Cs γ 射線作為參考射線時(shí)，引發(fā)染色體畸變的RBE 值為2.0。在人類骨髓細(xì)胞中，當(dāng)以60Co γ 射線作為參考射線時(shí)，引發(fā)染色體畸變和染色單體畸變的RBE 值分別為1.13 和3.10。

3 中國(guó)學(xué)者貢獻(xiàn)的簡(jiǎn)要介紹

氚的RBE 值變化較大，其與不同組織的輻射敏感性及其對(duì)低能氚β 粒子的敏感性有關(guān)，隨選擇參考射線的能量、劑量、劑量率以及生物終點(diǎn)的不同而不同。在任何情況下確定RBE 值時(shí)，所有這些因素都需要盡可能保持恒定，但是在比較RBE 值時(shí)，很難確定哪個(gè)決定因素更重要。

從2021 年ICRP 第148 號(hào)出版物[1]介紹的研究氚RBE值的大量成果可以看出，氚是放射毒理學(xué)研究領(lǐng)域中很重要的一個(gè)組成部分。隨著核能的發(fā)展，氚生物效應(yīng)的研究與核聚變反應(yīng)堆的開發(fā)這一重大課題有著密切關(guān)系，這是當(dāng)今它在輻射防護(hù)研究中占據(jù)重要位置的主要原因。在俄羅斯、美國(guó)和日本，氚的研究開始得比較早。我國(guó)氚的研究雖然起步相對(duì)較晚，但也有40 多年的歷史，在氚通過(guò)不同途徑進(jìn)入體內(nèi)的分布、代謝、轉(zhuǎn)移規(guī)律及內(nèi)劑量估算[26-28]、氚對(duì)發(fā)育中的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響及機(jī)制探討[29-38]等諸多方面的研究都有中國(guó)學(xué)者的貢獻(xiàn)。

利益沖突 所有作者聲明無(wú)利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明 劉玉龍負(fù)責(zé)綜述的撰寫；王冰、崔鳳梅負(fù)責(zé)綜述的修改