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电离辐射、健康影响和保护措施

实况报道 第371号
2012年11月


重要事实

  • 电离辐射是原子以电磁波或粒子形式所释放的一种能量。
  • 人们随时都会接触到天然电离辐射源,譬如,来自于土壤、水和植被以及X射线和医疗器械等人为造成的辐射。
  • 电离辐射有多种有益用途,包括在医学、工业、农业和研究中的用途。
  • 随着电离辐射的使用增加,如果不能正确使用或加以控制,潜在的健康危害也会增多。
  • 当辐射剂量超过一定水平时,就会给健康带来直接影响,比如皮肤灼伤或急性辐射综合症。
  • 低剂量电离辐射可能会加大长期影响的风险,如癌症。

什么是电离辐射?

电离辐射是原子以电磁波(伽马射线或者X射线)或粒子(中子、贝塔或者阿尔法)形式传递时所释放的一种能量。原子的自发解体称为放射性,发射的过剩能量是电离辐射的一种形式。分解和发射电离辐射的不稳定核素称为放射性核素。

所有的放射性核素均可通过所发射辐射的不同类型、辐射能量以及辐射的半衰期予以鉴别。

活度(用以计算存在的放射性核素量)以贝可(Bq)为单位来表示:1贝可相当于每秒有1个原子衰变(裂解)。半衰期是指放射性核素的活性通过衰减减少到其初始值的一半所需的时间。放射性元素的半衰期是其原子裂解减少到原来数量的一半所需的时间。不同放射性元素的半衰期差异极大,从不足1秒到数百万年不等(例如,碘-131的半衰期是8天,而碳-14的半衰期为5730年)。

辐射源

人们每天都会接触到天然辐射。天然辐射有许多来源,包括在土壤、水和空气中存在的60多种天然放射性物质。氡是一种自然产生的气体,产生于岩石和土壤,是天然辐射的主要来源。每天人们都会通过空气、食物和水吸入和摄入放射性核素。

人们也会接触到来自宇宙射线的天然辐射,特别是在高海拔地区。平均来说,一个人每年摄入的背景辐射剂量中, 80%来自于自然生成的地面和宇宙射线。背景辐射水平因地质情况而异。某些地区的人们接触到的辐射可能是全球平均水平的200倍以上。

人们也可以接触到人为造成的辐射,包括核能发电及医学上使用放射诊断或治疗。今天,最常见的人为造成的电离辐射源是X射线机及其他医疗器械。

暴露的类型

辐射暴露可能由体内或体外来源造成,并可能通过各种途径造成辐射暴露。

当放射性核素被吸入、摄入或以其他方式进入人体血液中(如注射,伤口),则产生电离辐射内暴露。当放射性核素从体内排出,无论是自发地(例如,通过排泄物)还是作为治疗的结果,内照射即行停止。

当空气中的放射性物质(灰尘、液体、气雾剂)附在皮肤或衣服上,就可能发生外部污染。这类放射性物质通过清洗身体即可排除。

外照射(如医疗放射暴露于X射线)也可导致暴露于电离辐射。当辐射源被屏蔽,或者人离开辐射场时,外照射即行停止。

电离辐射对健康的影响

辐射对组织和(或)器官的损害程度取决于接受的辐射剂量,或所吸收的剂量,吸收剂量单位用戈瑞(Gy)表示。吸收剂量造成的潜在损害取决于辐射的类型和不同组织和器官的敏感性。

希沃特(西弗)是辐射加权剂量单位,也称为有效剂量。它是一种测定电离辐射造成的潜在伤害的方法。西弗考虑到了辐射的类型和组织与器官的敏感性。西弗单位很大,因而使用较小的单位,如毫希沃特(毫西弗)或微希沃特(微西弗)更为实用。除辐射的量(剂量)外,它通常还用于表达这一剂量的照射速率(剂量率),例如微西弗/小时或毫西弗/年。

辐射如超过一定的阈值,可能损害组织和(或)器官的功能,并会产生严重影响,如皮肤发红,脱发,辐射灼伤,或急性辐射综合症。剂量和剂量率越高,影响就越严重。例如,急性辐射综合症的剂量阈值约为1希沃特(1000毫西弗)。

如果剂量低或照射时间长(低剂量率),受损害的细胞成功修复的可能性更大。不过,如果细胞损伤得到修复但其中也有坏细胞,从而使仍保留其细胞分裂能力的受过照射的细胞发生变化,长期影响仍然可能发生。这种细胞变化可能导致若干年甚至几十年后诱发癌症。这种影响不会总是发生,但发生的可能性与辐射剂量成正比。儿童和青少年的这种风险较高,因为他们对辐射暴露的敏感性远远高于成年人。

关于接触到辐射的人群(例如原子弹爆炸幸存者或接受放射治疗的患者)的流行病学研究表明,剂量超过100毫西弗,会大大增加罹患癌症的风险。

妊娠8至15周期间的急性期剂量若超过100毫西弗,16至25周期间超过200毫西弗,这种产前暴露于电离辐射就可能引起胎儿的脑损伤。人类研究没有显示在妊娠8周前或妊娠25周后辐射会危害胎儿的大脑发育。流行病学研究表明,胎儿暴露于辐射后患癌症的风险与幼儿期暴露后的风险相同。

核突发事件中的辐射暴露

在核电厂发生突发事件期间,发射性物质可能被释放到环境中。就人体健康而言,最令人关切的放射性核素是碘和銫。

救援人员,第一响应者和核电厂工人职业暴露,无论是内部还是外部,很可能发生在采取应急措施期间。它可能导致辐射剂量很大,造成严重影响,如皮肤灼伤或急性辐射综合症。

核电厂的周边居民可能从外部暴露于存在放射性云层或沉积在地面上的放射性核素。他们也可能因附在皮肤或衣服上的放射性粒子而受到外部污染。如果放射性核素被吸入、摄入体内或进入开放性伤口,就可能发生内暴露。

一般人口不大可能接触到足以造成严重影响的高剂量辐射,但却可能暴露于低剂量辐射,这类辐射可导致对健康的长期影响的风险增加,如患癌症的风险。食用受污染的食物和(或)水对整体辐射暴露水平产生影响。

如果放射性碘被释放到环境中,通过吸入或摄入进入人体后,它将会集中在甲状腺,增加患甲状腺癌的风险。儿童罹患甲状腺癌的风险高于成人,特别是5岁以下儿童,以及那些饮食中普遍缺乏碘元素的人。

在核突发事件中的健康保护行动

在发生核突发事件时,可采取公共卫生保护行动,以限制放射性暴露和相关的卫生风险。

在核突发事件初期(在最初几小时/几天内),考虑到人们可能在短期受到的预计剂量(如2-7天内的有效剂量,一周内的甲状腺剂量),应采取紧急保护行动防止辐射暴露。这些决定取决于核电厂的条件、实际或潜在释放到大气中的放射活性量、当时的气象条件(比如风速和风向,降水情况),以及其他因素。地方当局可能会宣布采取紧急行动,包括疏散人员、躲避在室内,以及服用没有放射性碘药片。

在空气中释放发生之前,作为预防措施首先撤离人员是最有效的措施。躲避在室内(如家,学校和办公楼)也可以大大减少暴露于释放和传播到空气中的放射性物质。

服用没有放射性碘药片可防止甲状腺对放射性碘的吸收。如果在暴露发生前或者发生后不久即服用碘化钾药片(KI)可使甲状腺发生饱和,从而降低吸收剂量和罹患甲状腺癌的风险。碘化钾药片对外辐射或任何其他放射性物质(放射性碘除外)不具有保护作用。

只有当接到主管当局的通知时,人们才应开始服用碘化钾药片。必须遵循服用剂量建议,尤其是儿童。孕妇应依据主管当局的指示服用碘化钾药片,以保护孕妇及胎儿的甲状腺。当接到通知时,哺乳期妇女也应当服用碘化钾药片,进行自我保护,并根据建议剂量给母乳喂养的婴儿服用碘化钾药片。

在核突发事件初期,可采取食品、水和农业安全对策(如限制对水和当地生产的食品和乳制品的消费)来减少辐射暴露。

在发生核事故后提供精神卫生支持,处理急性应激障碍,可以加快复原并防止出现长期后果,如创伤后应激障碍或其他持久性心理健康疾病。这种反应可能是激烈和长期的,会严重影响人的情绪,尤其是儿童。

随着环境和人类监测数据增多,可以采取其他保护行动,包括搬迁到临时住房,或在有的情况下给予永久性安置。采取这些保护行动时,要考虑到人们在相当长一段时间内可能受到的辐射剂量(如一年内的有效剂量)。应当制定食品和水监测规划,以便为食品限制、水的使用和国际食品贸易控制方面的决策提供依据。

恢复阶段可能会持续一个相当长的时间。停止实施保护措施应与环境、食物和人类健康监测联系在一起,以风险效益分析为依据。应制定适当的长期后续行动规划,以评估公共卫生后果和采取任何后续行动的需要。

世卫组织的应对

根据《组织法》和《国际卫生条例(2005)》,世卫组织有义务评估公共卫生风险,并就公共卫生事件(包括与辐射事件有关的事件)提供技术咨询和援助。在这方面,世卫组织与独立专家和联合国其他机构开展合作。

世卫组织的工作得到了一个全球网络的支持,该网络由40多个辐射应急医学方面的专业机构组成。这一网络称为辐射紧急情况医疗准备和救援网络,它为辐射紧急情况的防备和应对提供技术援助。

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