揭開輻射面紗，做好科學(xué)防護(hù)

■劉洪濤（中國人民公安大學(xué)醫(yī)院醫(yī)技部）

伴隨著日本核污染水排海的無恥行徑，全世界的目光開始關(guān)注核輻射，我們在譴責(zé)日本這種不負(fù)責(zé)任行為的同時，對核輻射有多少了解？本文帶你一起了解輻射，我們又該怎樣利用和防護(hù)輻射。

認(rèn)識輻射

輻射，是以波或粒子的形式向周圍空間傳播能量的統(tǒng)稱。換句話說，輻射就是攜帶能量的波或者粒子。輻射是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的客觀事物，在我們賴以生存的環(huán)境中無處不在。

按照輻射作用于物質(zhì)時所產(chǎn)生的效應(yīng)不同，根據(jù)電離能力將輻射分為電離輻射與非電離輻射兩類。宇宙自誕生之初就充滿著輻射，但是人類第一次發(fā)現(xiàn)它是在19 世紀(jì)末，至今我們?nèi)匀辉谔剿鬏椛淅玫男峦緩健?/p>

1.什么是電離輻射

電離輻射的全稱是致電離輻射，是指那些擁有足夠的能量，能使原子或分子發(fā)生電離現(xiàn)象的輻射。電離輻射種類很多，包括帶電粒子和不帶電粒子。帶電粒子有α 粒子、β 粒子、質(zhì)子，不帶電粒子有X射線、γ 射線以及中子。

人類開始認(rèn)識電離輻射是從1895 年開始，德國物理學(xué)家倫琴在做陰極射線管實(shí)驗(yàn)時，偶然發(fā)現(xiàn)旁邊一塊涂了氰亞鉑酸鋇的紙板發(fā)出了熒光，倫琴敏銳的意識到，這是一種新的射線，使氰亞鉑酸鋇紙板發(fā)出熒光，由于他還無法知曉這是一種什么射線，于是為它取了一個很酷的名字——X 射線。這是人類認(rèn)識的第一種射線。當(dāng)年圣誕前夕，倫琴為其夫人拍攝了一張手部的X 光照片，這是人類第一張X 光片（見圖1）。這張照片清楚地顯示出被肌肉遮擋的骨骼以及手指所帶的戒指。這個發(fā)現(xiàn)揭開了輻射的醫(yī)學(xué)應(yīng)用，從此開啟了人類應(yīng)用輻射的序幕。鑒于倫琴的特別貢獻(xiàn)，1901 年，他獲得第一屆諾貝爾物理學(xué)獎。

圖1 人類第一張X 光片

圖2 電離輻射與非電離輻射

2.什么是非電離輻射

非電離輻射，顧名思義，由于輻射能量低，不能使原子或分子發(fā)生電離的輻射。非電離輻射包括紫外線、紅外線、可見光、無線電波和微波等。日常生活中，非電離輻射無處不在。

電離輻射和非電離輻射的主要區(qū)別是射線（粒子或波）攜帶的能量和電離能力，而不是射線的數(shù)量。如果射線沒有足夠的能量，就不能夠?qū)е率茏饔梦镔|(zhì)的電離。

3.什么是電磁輻射

說完了電離輻射和非電離輻射，那么我們平常所說的電磁輻射又是什么呢？我們將以波的形式傳播能量的輻射稱為電磁輻射，它的載體是波而非粒子，其波普非常寬，其中既有電離輻射也有非電離輻射。攜帶的能量大于10eV 或者波長小于100 納米的電磁輻射屬于電離輻射，比如X 射線和γ 射線；而攜帶能量小于10eV 或者波長大于100 納米的電磁輻射屬于非電離輻射，包括紫外線、可見光、紅外線、微波、無線電波等，而我們平常所關(guān)心的手機(jī)輻射處于微波和無線電波頻段，其能量甚至低于充斥在我們周圍的可見光。

輻射的應(yīng)用

輻射與我們的生活息息相關(guān)，在人類生產(chǎn)、生活中發(fā)揮著重要作用，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、通訊、地質(zhì)勘測、醫(yī)學(xué)以及環(huán)境保護(hù)等各個領(lǐng)域，人們無時無刻不在享受輻射帶來的便利。

1.非電離輻射的應(yīng)用

非電離輻射是指能量較低的電磁波，它的日常應(yīng)用非常廣泛。

首先，我們每天沐浴的陽光就是一種非電離輻射。其次，生活中常見的手機(jī)、無線路由器等電子產(chǎn)品，都是利用非電離輻射工作的，這些設(shè)備的輻射屬于人工非電離輻射，是經(jīng)過科學(xué)設(shè)計和嚴(yán)格控制的，其能量較低，通常不會對人體健康造成直接危害。

另外，生活中的一些大功率電器設(shè)備，如微波爐、電磁爐等，在使用過程中也會產(chǎn)生非電離輻射。這些輻射是伴隨設(shè)備的正常工作而產(chǎn)生的，雖然能量相對較高，但只要使用得當(dāng)，也不會對人體健康產(chǎn)生負(fù)面影響。

2.電離輻射的應(yīng)用

電離輻射在我們的日常生活中也扮演著重要的角色。它被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，如X 線透視、CT、PET-CT、放射治療等。有一點(diǎn)經(jīng)常被大家誤解，醫(yī)院的核磁共振檢查（MRI）是沒有輻射的，大家可以放心。此外，電離輻射還被用于核工業(yè)系統(tǒng)的核能發(fā)電、核燃料冶煉與精加工、工業(yè)探傷及各種粒子加速器，同時用于農(nóng)業(yè)的照射、培育新品種、蔬菜水果保鮮、糧食貯存等。核能發(fā)電是一種清潔能源，我國正在大力發(fā)展。

輻射的危害及防護(hù)

這些無處不在的輻射，對人體的健康到底有沒有影響呢？其實(shí)任何事物都有它的兩面性，輻射也不例外，它同樣是一把雙刃劍。當(dāng)人受到少量的輻射照射，比如來自地面的宇宙射線、食物中天然本底輻射以及適量的醫(yī)療輻射等，一般不會對人體健康產(chǎn)生影響，但一旦受到大劑量的輻射照射，可能會破壞細(xì)胞組織，從而對人體造成傷害。

1.非電離輻射的危害及防護(hù)

非電離輻射由于能量較低，不足以引起電子的電離，因此不會導(dǎo)致電離輻射的生物效應(yīng)。然而，非電離輻射仍然會對人體產(chǎn)生一定的影響。

首先，非電離輻射的能量會被人體組織吸收，轉(zhuǎn)化為熱能或其他形式的能量，從而對人體產(chǎn)生一定的影響。比如，暴露在強(qiáng)紫外線下會引起皮膚灼傷、眼睛損傷等，而長期暴露在低強(qiáng)度的非電離輻射下可能會引起頭痛、失眠、焦慮等不適癥狀。

其次，非電離輻射還可能對人體的細(xì)胞和分子產(chǎn)生一定的影響。研究表明，高強(qiáng)度的非電離輻射可能會破壞細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，導(dǎo)致細(xì)胞損傷或死亡，從而影響人體的健康。

因此，為了保護(hù)人體健康，應(yīng)該盡量避免長時間或高強(qiáng)度的非電離輻射暴露。在日常生活中，夏季可使用太陽傘防護(hù)紫外線的照射；平時可以通過減少使用手機(jī)、電視等電子設(shè)備的時間，避免長時間暴露在電腦屏幕前等方式來減少非電離輻射的暴露。同時，從事高強(qiáng)度非電離輻射工作的人員，應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，如穿防護(hù)服、戴防護(hù)眼鏡等。

2.電離輻射的危害及防護(hù)

（1）電離輻射的危害

能夠?qū)θ梭w直接造成傷害的輻射主要是電離輻射，這也是人們對于輻射感到恐慌的原因，所以下面著重說一下電離輻射的危害及防護(hù)知識。

人類對于輻射危害認(rèn)識的歷史是一段慘痛的歷史。人類發(fā)現(xiàn)輻射以后，剛開始并沒有意識到它的危害，更沒有防護(hù)概念。1896 年，美國在制造X 射線管、X 射線熒光透視裝置以及在做X 射線實(shí)驗(yàn)、X射線檢查時，工作人員發(fā)生了手部皮炎、眼睛結(jié)膜炎、脫發(fā)等現(xiàn)象。1898 年，英國倫敦皇家醫(yī)院的4 名工作人員在沒有任何防護(hù)的條件下開始使用X 射線機(jī)，全部出現(xiàn)放射性損傷，其中一名死亡，一名雙手患放射性皮炎，最終截肢（圖3）。

圖3 無保護(hù)工作人員雙手患放射性皮炎被截肢

居里夫婦發(fā)現(xiàn)鐳的次年4 月，貝可勒爾從居里夫婦那里借來少量鐳鹽，將放有鐳鹽的小瓶裝在襯衣口袋里走了幾個小時，幾天后口袋后面的腹部皮膚出現(xiàn)了燒傷。事后他說：“我愛鐳，但也恨它?！本永锓蛉藶榱伺靼走@種鐳射線的生物效應(yīng)，特意在自己的手腕部位用鐳照射了幾個小時，結(jié)果皮膚也出現(xiàn)了潮紅。由于長期從事鐳及其它放射性物質(zhì)的研究工作，居里夫人的身體受到過量輻射，雙眼幾乎失明，造血組織受到嚴(yán)重的輻射損傷。1934 年7 月，她死于白血病。她的女兒伊倫娜·居里（Irene Curie），人工放射性同位素的發(fā)現(xiàn)者，也死于白血病。20 世紀(jì)20 年代，鐳被用于夜光表，涂表盤的工人經(jīng)常用舌尖舔沾有鐳粉的筆尖，鐳元素通過口腔進(jìn)入消化系統(tǒng)，導(dǎo)致這些工人中很多死于貧血或骨癌。

可以說，人類在認(rèn)識輻射的路上付出了很多生命的代價。

（2）電離輻射的防護(hù)

隨著輻射的廣泛應(yīng)用，人們逐漸認(rèn)識到電離輻射會對人體造成損傷，甚至奪去人的生命。

現(xiàn)在我們已經(jīng)制定了一套科學(xué)安全的防護(hù)體系，20 世紀(jì)60 年代以后，早期的職業(yè)性急性輻射損傷，除輻射事故外，已極為罕見了。

全世界的電離輻射防護(hù)方案是一致的，因?yàn)榇嬖谝粋€十分完善并得到國際認(rèn)可的框架。輻射防護(hù)的基本任務(wù)是保護(hù)環(huán)境，保障從事放射性工作的人員和公眾的健康與安全。

現(xiàn)代輻射防護(hù)體系中，所有輻射活動必須遵守輻射防護(hù)三原則：

●輻射實(shí)踐正當(dāng)性，即對于一項(xiàng)輻射實(shí)踐，在考慮了社會、經(jīng)濟(jì)和其他有關(guān)因素之后，其對受照個人或社會所帶來的利益足以彌補(bǔ)其可能引起的輻射危害時，該實(shí)踐才是正當(dāng)?shù)摹?/p>

●個人劑量限值，即為了避免發(fā)生輻射損害，對個人所受輻射劑量加以限制，如輻射工作人員為每年20mSv（5 年平均，并且任何一年不超過50mSv），而公眾人員為每年1mSv。另外，合理的醫(yī)療輻射不受此限制。

●輻射防護(hù)最優(yōu)化，即對于來自一項(xiàng)實(shí)踐中的任一特定源的照射，應(yīng)使輻射防護(hù)最優(yōu)化，使得在考慮了經(jīng)濟(jì)和社會因素之后，個人受照劑量的大小、受照射的人數(shù)以及受照射的可能性均保持在合理范圍內(nèi)盡量低的水平。

那么，我們在有可能受到的照射中應(yīng)該如何進(jìn)行防護(hù)呢？這就需要提到外照射三要素：時間、距離、屏蔽。

●時間，指的是盡量減少受照射時間，比如我們在醫(yī)院進(jìn)行X 線檢查時，醫(yī)生會盡量縮短曝光時間來減少我們的受照射劑量。

●距離，指的是盡量遠(yuǎn)離輻射源，輻射的強(qiáng)度與距離的平方成反比，即距離遠(yuǎn)一倍，輻射輕度減4 倍。

●屏蔽，是指在人與輻射源之間使用屏蔽物來減小輻射，比如在醫(yī)院進(jìn)行X 線檢查時，醫(yī)生會盡量對非照射部位進(jìn)行遮擋屏蔽，從而減少非必要的照射。

3.核事故防護(hù)

隨著我國核電事業(yè)的發(fā)展，核電站也越建越多，雖然我國的核電安全性非常好，但是生活在核電站周邊的居民不免會有些擔(dān)心，萬一發(fā)生核泄漏應(yīng)該怎么辦？以下是一些常見的防護(hù)措施：

●盡快撤離：在發(fā)現(xiàn)核事故的初期，應(yīng)盡快撤離核事故區(qū)域，避免受到放射性物質(zhì)的直接照射和吸入。

●尋找遮蔽物：在撤離過程中，應(yīng)盡量尋找遮蔽物，如建筑物、地下通道等，以減少放射性物質(zhì)的暴露。

●戴口罩和手套：在可能的情況下，應(yīng)戴上口罩和手套，以減少放射性物質(zhì)通過呼吸道和皮膚進(jìn)入人體的機(jī)會。

●清洗暴露部位：如果身體有暴露在外的部位，應(yīng)盡快清洗干凈，以避免放射性物質(zhì)在皮膚上積累。

●儲備應(yīng)急物資：為了應(yīng)對核事故，可以提前儲備一些應(yīng)急物資，如碘片、防護(hù)服、口罩、手套等。這里需要說明一下，日常吃的碘鹽是不能夠預(yù)防輻射的，因?yàn)槌栽俣嗟牡恹}也不會使我們的甲狀腺達(dá)到碘飽和狀態(tài)，所以如果有必要一定要服用碘片，從而減少放射性碘的吸收。

綜上所述，輻射是一把雙刃劍，既帶來了巨大的便利和發(fā)展機(jī)遇，也伴隨著一定的風(fēng)險。為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，我們必須科學(xué)、合理、安全地利用這一寶貴資源。通過加強(qiáng)科研投入、提高公眾認(rèn)知、完善法律法規(guī)等措施，我們可以更好地平衡輻射的利與弊，為人類社會的進(jìn)步做出更大貢獻(xiàn)。