核輻射:微觀粒子流-中文百科頻道

輻射單位

常用輻射單位：物理量老單位新單位換算關系

活度居裡(Ci)貝克[勒爾](Bq) 1Ci=3.7E+10 Bq

照射量倫琴(R) 庫侖/千克(C/kg) 1R=2.58×10-4 C/kg

吸收劑量拉德(rad) 戈[瑞](Gy) 1Gy=100 rad

劑量當量雷姆(rem) 希[沃特](Sv) 1Sv=100 rem

輻射類型

天然輻射

天然輻射主要有三種來源：宇宙射線、陸地輻射源和體内放射性物質。據有關資料統計，天然輻射造成的公衆平均年劑量值如下表所列。　照射成分年有效劑量（毫希）

正常本底地區照射量升高的地區

宇宙射線0.382.0

宇生放射性核素0.010.01

陸地輻射：外照射0.464.3

陸地輻射：内照射（氡除外）0.230.6

陸地輻射：氡及其衰變物的内照射

吸入222Rn1.210

吸入220Rn0.070.1

食入222Rn0.0050.1

總計2.4

人工輻射

人工輻射源包括放射性診斷和放射性治療輻射源如x光，放射性藥物、放射性廢物、核武器爆炸的落下灰塵以及核反應堆和加速器産生的照射等。根據有關資料記載，人工輻射源對公衆産生的平均年劑量值如下表所列。

輻射源劑量（毫希/年）

放射診斷：0.22

放射治療：0.03

醫用同位素：0.002

放射性廢物：0.002

核爆炸落下塵：0.01

職業照射：0.009

其他輻射源：0.012

核電站周圍：0.001～0.02

核反應

英文名稱：nuclear reaction

定義：核子、核或其他粒子與靶核碰撞，導緻靶核質量、電荷或能态發生變化的現象。反應前後的核子數、電荷數、能量和動量都守恒。所屬學科：電力（一級學科）；核電（二級學科）。

核反應（nuclear reaction），是指粒子（如中子、光子、π介子等）或原子核與原子核之間的相互作用引起的各種變化。

特點

1.連鎖反應

某些核反應存在連鎖反應的現象，如：U-235和中子的核反應：隻要有一個中子轟擊U-235，就會放出3個中子，3個中子再去轟擊U-235就會生成9個中子，這樣連續下去，在幾微秒的時間裡，就使反應進行得非常劇烈而放出巨大的能量，具有這種特點的反應，我們稱之為連鎖反應。原子彈的爆炸能夠如此劇烈，就是由于發生了連鎖反應。

2.伴随核輻射

在U-235與中子的核反應中，如果反應不密封的話，産生的中子會以光速射向周圍環境，形成輻射。以光速運動的微小粒子都能産生輻射。輻射看不見、摸不着。但是可以通過儀器測得。少量的輻射對人體不産生影響，而且人類還利用輻射為人類造福，例如醫院用X光給病人做胸透，放療是治療癌症比較常用的方法，其原理就是利用輻射來殺死癌細胞。但是輻射量一多，就會對人體産生傷害。比如X光可以用于檢查疾病，但是如果孕婦照X光的話，就有可能導緻嬰兒畸形或基因變異。同樣，接受放療的病人，會有脫發、惡心、乏力等副反應出現。劑量再大一點的輻射，還會使成人産生基因變異，誘發血癌、皮膚癌等疾病。大量的輻射，還會燒傷甚至燒死一切有生命的物質。

3.高效

4.産生核能

核能是清潔、無污染的新能源：以法國為例：1980－1986年間，法國核電占總發電量的比例由24%－70%，在此期間法國總發電量增加40%，而排放的含硫物質降低了9%，塵埃減少了36%。大氣質量明顯改善。

劑量限值

5年平均值(毫希/年)任一年值(毫希/年)

職業照射-20，50

公衆照射-15

注：中國将頒發的标準等效采用國際基本安全标準。

職業照射劑量限值：應對任何工作人員的職業照射水平進行控制，使之不得超過下列限值：1）由監管部門決定的連續5年的年平均有效劑量，20mSv；2）任何一年中的有效劑量，50mSv；3）眼晶體的年當量劑量，150mSv；4）四肢（手與足）或皮膚的年當量劑量，500mSv。

公衆照射劑量限值：實踐使公衆中有關關鍵人群組的成員受到的平均劑估計值不應超過下述限值：1）年有效劑量，1mSv；2）特殊情況下，如果5個連續年的年平均劑量不超過1mSv/a，則某一單一年份的有效劑量可提高到5mSv；3）眼晶體的年當量劑量，15mSv；4）皮膚的年當量劑量，50mSv。

潛在照射：設置劑量限值的目的是為了限制實在照射的危害。但潛在照射的發生概率和水平難以确定，應取最優化結果确定其發生概率和水平。

輻射效應

核爆炸頭10幾秒内放出的中子和γ射線對生物體、電子器件和其它物體的殺傷破壞作用及效果。由于中子和γ射線具有很強的貫穿能力，又稱貫穿輻射效應。早期核輻射主要由彈體内核反應産生，或從裂變産物中釋放，或由中子與空氣作用産生。早期核輻射對人員和物體的損傷程度取決于吸收劑量（即單位質量的物質吸收射線的能量），其單位為戈[瑞]，指每千克受照射物質吸收一焦[耳]射線能量的吸收劑量。

早期核輻射可直接或間接使物質電離，造成輻射損傷，其主要殺傷破壞對象是人員和電子器件。人員在短時間内受到1戈瑞以上劑量照射時會發生急性放射病；電子器件在大劑量或高劑量率作用下會引起瞬态幹擾和永久損壞；瞬發γ射線可引起核電磁脈沖、内電磁脈沖和系統電磁脈沖；中子還會使某些物質産生感生放射性；γ射線會使攝影膠片感光和光學玻璃變暗等效應。早期核輻射的強度由于空氣吸收，随距離的增加衰減很快，即使千萬噸TNT當量級的大氣層核爆炸，早期核輻射的殺傷破壞事半徑也不超過4公裡。早期核輻射穿過物體時期強度将被削弱，可用一定厚度的物質來防護，工事和重型兵器本身對早期核輻射效應都有一定的防護作用。

輻射危害

最大的長期健康風險是癌症。通常當體細胞受損或老化到一定程度時，它們會自我消除。當這種自我消除的能力消失時，細胞獲得“永生”，可以不受控制地不斷地分裂，這就演化成癌症。

我們的機體有許多機制來阻止細胞癌變，并替換受損的組織。然而輻射所帶來的損害可以嚴重攪亂機體中的這些機制，從而讓癌症風險大大提高。此外，如果機體不能很好的修複輻射帶來的對化學鍵的破壞和改變，我們的基因裡有可能會産生突變。這些突變不但增高自身的癌症風險，還有可能被傳遞下去，使得輻射的作用在子孫身上展現出來。這些作用包括頭部與腦部、眼部發育缺陷、生長緩慢和嚴重的認知學習缺陷。

健康受損程度取決于暴露在輻射中的時間以及放射性物質的衰變中産生電離輻射的強度。它能破壞人體組織裡分子和原子之間的化學鍵，可能對人體重要的生化結構與功能産生嚴重影響。n我們的身體會嘗試修複這些損傷，但是有時損傷過于嚴重或涉及太多組織與髒器，以至于不可能修複。n而且，身體在自然修複過程中，也很可能産生錯誤。最容易為輻射所傷的身體部分包括腸胃上皮細胞以及生成血細胞的那些骨髓細胞。

核輻射對人的危害

核洩漏一般的情況對人員的影響表現在核輻射，也叫做放射性物質，放射性物質可通過呼吸吸入，皮膚傷口及消化道吸收進入體内，引起内輻射，γ輻射可穿透一定距離被機體吸收，使人員受到外照射傷害。

内外照射形成放射病的症狀有：疲勞、頭昏、失眠、皮膚發紅、潰瘍、出血、脫發、白血病、嘔吐、腹瀉等。有時還會增加癌症、畸變、遺傳性病變發生率，影響幾代人的健康。一般講，身體接受的輻射能量越多，其放射病症狀越嚴重，緻癌、緻畸風險越大。

輕度損傷，可能發生輕度急性放射病，如乏力，不适，食欲減退。

中度損傷，能引起中度急性放射病，如頭昏，乏力，惡心，有嘔吐，白細胞數下降。

重度損傷，能引起重度急性放射病，雖經治療但受照者有50%可能在30天内死亡，其餘50%能恢複。表現為多次嘔吐，可有腹瀉，白細胞數明顯下降。

極重度損傷，引起極重度放射性病，死亡率很高。多次吐、瀉，休克，白細胞數急劇下降。核事故和原子彈爆炸的核輻射都會造成人員的立即死亡或重度損傷。還會引發癌症、不育、怪胎等。

以下是遭受的輻射量（單位：毫雷姆）的後果：

450000～800000：30天内将進入垂死狀态；

200000～450000：掉頭發，血液發生嚴重病變，一些人在2至6周内死亡；

60000～100000：出現各種輻射疾病；

10000：患癌症的可能性為1/130；

5000：每年的工作所遭受的核輻射量；

700：大腦掃描的核輻射量；

60：人體内的輻射量；

10：乘飛機時遭受的輻射量；

8：建築材料每年所産生的輻射量；

1：腿部或者手臂進行X光檢查時的輻射量。

（注：這裡使用的單位是雷姆(rem)，現行單位為希(Sv)1Sv=100rem）

胚胎與胎兒的損傷

胎胚和胎兒對輻射比較敏感，在胚胎植入前接觸輻射可使死胎率升高；在器官形成期接觸，可使胎兒畸形率升高，新生兒死亡率也相應升高。據流行病學調查顯示，在胎兒期受照射的兒童中，白血病和某些癌症的發生率較對照組為高。

遠期效應

在中等或大劑量範圍内，核輻射緻癌已為動物實驗和流行病學調查所證實。在受到急慢性照射的人群中，白細胞嚴重下降，肺癌、甲狀腺癌、乳腺癌和骨癌等各種癌症的發生率随照射劑量增加而增高。

受核輻射污染後的後遺症問題

受輻射污染後6個月，會發生的機體變化，包括晶體渾濁、白内障、男性睾丸和女性卵巢受影響導緻永久不育、骨髓受損出現造血功能障礙，以及出現各種癌症。

另亦會有遺傳效應，令生殖細胞基因或染色體發生變異，導緻畸胎等問題。

核輻射對海洋影響

随着社會經濟的發展，人口的不斷增長，在生産和生活過程中産生的廢棄物也越來越多。這些廢棄物的絕大部分最終直接或間接地進入海洋。當這些廢物和污水的排放量達到一定的限度，海洋便受到了污染。諸如海洋油污染、海洋重金屬污染、海洋熱污染、海洋放射性污染等等。受到污染的海域，會造成損害海洋生物，危害人類健康、妨礙人類的海洋生産活動、損害海水使用質量、造成優美環境的破壞等。

對于海洋當中的生物而言,核污染的危害也是巨大的。此前負責運營福島第一核電站的東京電力公司表示,将再次過濾被污染的廢水,屆時廢水當中隻有氚這種物質。但即便隻有氚,也是一種很難從水中分離出來的氫的放射性同位素,會發生β衰變,并且半衰期長達12.43年。

中國地質大學海洋學院劉恩濤教授在接受采訪時強調,人類處于食物鍊金字塔的頂端,海鮮等生物富集的放射性元素,會通過食物鍊的傳遞影響到人類。“長期、大量食用放射性污染海産品,有可能使體内放射性物質積累超過允許量,引起慢性射線病等疾病,造成血器官、内分泌系統、神經系統等損傷。”n

核輻射症狀

短時間内大劑量電離輻射引起的放射性損傷，稱急性放射病。較長時間超過允許劑量的輻射損傷，稱慢性放射病。此病常見于接受過量射線的工作人員、公衆及核武器爆炸的罹難者，主要引發造血功能障礙、内髒出血、組織壞死、感染及惡性變等。

其中，核輻射導緻的全身外照射損傷主要出現在急性放射病典型病程的初期，表現為惡心、嘔吐、疲勞、發熱和腹瀉。“假愈期”患者持續時間長短不同，症狀有所緩解。嚴重的發展到了極期則有感染、出血和胃腸症狀。經恰當治療後上述症狀逐漸緩解。

而局部照射損傷是随受照劑量的不同，在受照部位可能出現紅斑、水腫、幹性脫皮和濕性脫皮、起水泡、疼痛、壞死、壞疽或脫發等症狀。局部皮膚損傷通常持續幾周到幾個月，嚴重者常規方法難以治愈。不過，外照射多見于核電站工作人員。n體内污染引起的内照射一般沒有明顯的早期症狀,除非攝入量很高,但這種情況非常罕見。

氚對生物的影響

氖(半衰期為12年)是一種低能日射線輻射源,除具有特殊化學結構的物質外,不會濃集在生物的特殊組織和器官上。在放射性核素中,可以說是危險性最小的一種核素。但是氖水(HTO)一旦進入人體,它就會均勻地分布在體内的水分中。雖然其中一部分可以排洩出去,但有一部分卻會留在體内,成為有機物,并進入細胞,如被脫氧核糖核酸吸收,這就可能對人體産生危害。研究表明,當靈長類動物飲用了接近目前最大容許濃度的氖水後,其卵母細胞數就急劇減少;人的淋巴球染色體,即使是極低劑量也會産生異常。

因此,在研究氖對緻癌和遺傳的影響時,還竭力主張對氖進行系統的研究。歐美各國研究這個問題比較早,如美國的勞倫斯伯克利、勞倫斯利弗莫爾、布魯克海文、洛斯阿拉莫斯等研究所以及芝加哥大學等,都在大力開展這方面的研究工作,每年受理量達幾萬居裡。主要研究以下幾個問題:

(1)氖對脫氧核糖核酸的損害;

(2)氖對老鼠和猴的影響;

(3)用老鼠進行遺傳影響的研究;

(4)用老鼠作長期的、大規模的遺傳影響的研究。

每年耗資達50萬美元。而法國、西德、英國、印度也在研究氖對生物的影響。

日本在這方面隻作過一些小規模的基礎研究。日本放射性研究所的受照量最大為10居裡。目前日本所使用的有關氖對生物的影響的數據,大都取自歐美。所以日本認為,日本要利用原子能特别是想實現核聚變堆的商用化的目标,當務之急就是要擁有自己的數據。

日本科技廳和文部省接受了原子能安全委員會和環境放射性安全研究部會的年度報告中所提的建議,決定從本年度起,正式着手研究這個問題。日本放射性醫學研究所的研究題目有以下幾個方面:

(1)氖進入生物體以及它在生物體内有何變化;

(2)用動物細胞作試驗,分析氖的生物效應;

(3)氖在人體内的效應;

(4)調查有關由氖引起的人的放射性損傷及其診斷和預防;

(5)氖對氖設施周圍環境的影響。

一般接觸機會

核工業系統：放射性物質開采、冶煉、核電站、核反應堆。

射線發生器生産和使用：加速器、醫療X光檢驗。

放射性元素生産和使用：科研實驗。

天然放射性元素伴生：稀土礦。

危害原理

人體有軀體細胞和生殖細胞兩類細胞，它們對電離輻射的敏感性和受損後的效應是不同的。電離輻射對機體的損傷其本質是對細胞的滅活作用，當被滅活的細胞達到一定數量時，軀體細胞的損傷會導緻人體器官組織發生疾病，最終可能導緻人體死亡。軀體細胞一旦死亡，損傷細胞也随之消失了，不會轉移到下一代。

在電離輻射或其他外界因素的影響下，可導緻遺傳基因發生突變，當生殖細胞中的DNA受到損傷時，後代繼承母體改變了的基因，導緻有缺陷的後代。因此，人體一定要避免大劑量照射。

核輻射造成的損傷可以治療嗎

在核基地、核武庫、核潛艇、核爆炸等地，人們通過飲食的方法可以抵禦或減少核輻射對人體造成的傷害，已被現代醫學研究所證實。核輻射造成的損傷可以治療嗎？一起去分析一下吧！

核事故現場傷員的搶救，遵循分級救治并堅持先重後輕和快搶、快救、快送的原則，通過核輻射檢測儀可以知道受到的核輻射污染的情況。盡快将傷員撤離核核事故現場。根據其損傷程度和各期不同的特點及實際條件，積極采用中西醫結合綜合救治措施，使之得到及時、有效、合理的救治。

現場救治

根據受照人員的初期症狀和外周血淋巴細胞絕對數等迅速估計傷情。傷員受照劑量小于0.1Gy者隻作一般醫學檢查;受照劑量大于0.25Gy者應予對症治療;受照劑量大于0.5Gy應住院觀察，并予及時治療;受照劑量大于1Gy者，必須住院嚴密觀察和治療。中度以上放射損傷者應盡早口服抗放藥523片30mg，有初期反應者應及時給予對症處理。外照射急性放射病病人，應根據GB8281-1997《外照射急性放射病的診斷标準及處理原則》采取綜合性治療。除了受核輻射損傷外，如果傷員還合并有沖擊傷、燒傷等損傷，則應同時按照沖擊傷、燒傷等相應的處理方法進行自救互救。

早期治療

早期治療由核事故地區附近的早期治療機構組織實施。傷員體表放射性沾染超過控制水平者，應進行全身洗消。食入放射性物質者，在口服碘化鉀片的基礎上，應及時進行催吐或洗胃等。漏服抗放藥523片、碘化鉀片的傷員，應及時補服;因嚴重嘔吐不能口服523片的傷員，應及早肌肉注射抗放藥500一次，10mg。初步診斷為中度以上急性放射病者，在應用523或500的基礎上，再口服抗放藥408片300 mg，并給予對症處理。重度以上急性放射病傷員，靜脈滴注低分子右旋糖酐，傷情偏重者，預防性使用抗生素等藥物。早期治療機構留治輕度骨髓型急性放射病和不宜後送的放射病傷員。