核輻射損傷效應(yīng)及其醫(yī)學(xué)防護(hù)研究

曹博 張毅 孫雙璐 王瑞翀 趙宇

【摘要】核輻射是指各種原子的能量和電磁輻射，這些原子是原子的核反應(yīng)（如用作物質(zhì)時的裂變和衰變）發(fā)出的電磁輻射。當(dāng)作用于物質(zhì)時，會引起電離和激發(fā)而產(chǎn)生生物效應(yīng)，被歸類為電離輻射。本文介紹了核輻射的概念與特性，分析核輻射對人體的危害其損傷效應(yīng)，并提出了相關(guān)的醫(yī)療醫(yī)學(xué)防護(hù)措施。

【關(guān)鍵詞】核輻射;損傷效應(yīng);醫(yī)學(xué)防護(hù)

【中圖分類號】R985 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2026-5328（2021）04-074-02

如今，核技術(shù)發(fā)展迅速，放射性材料和電離輻射設(shè)備被廣泛應(yīng)用于核反應(yīng)堆、輻射壓力療法、無損檢測及相關(guān)科學(xué)研究和教育等各個領(lǐng)域。核輻射事故發(fā)生的可能性逐年增加。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，中國有成千上萬的放射源用戶，其中約有50，000個放射源和約1，350萬居里的活躍度[1]。1986年前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站發(fā)生爆炸，切爾諾貝利市變成了一片廢墟，與此同時，爆炸產(chǎn)生了高強(qiáng)度的核輻射，對當(dāng)?shù)鼐用裨斐闪藝?yán)重迫害。事故發(fā)生三個月內(nèi)，相繼喪生31人，15年內(nèi)又有近8八萬人死亡，還有13.4萬人因各種放射病遭受折磨。 2011年，日本因9級地震和海嘯在福山核電站發(fā)生了核電泄漏事故，核電泄漏對當(dāng)?shù)鼐用竦纳詈椭車h(huán)境造成了嚴(yán)重傷害，致使許多人生病、致癌和致命。核放射事故往往是由于對放射源的濫用和管理不當(dāng)造成的。因此，加強(qiáng)監(jiān)管，合理使用放射源，做好核輻射的醫(yī)學(xué)防護(hù)至關(guān)重要。

1核輻射的概念與特性

核輻射，也稱為放射性，是一種正常的物理現(xiàn)象，客觀存在于所有物質(zhì)中已有幾億年。是原子核從一種結(jié)構(gòu)或能級到另一種結(jié)構(gòu)或能的轉(zhuǎn)變。在此轉(zhuǎn)換過程中由原子核釋放的細(xì)顆粒的能量流。核輻射屬于電離輻射，因為它作用于引起電離或激發(fā)的物質(zhì)，從而產(chǎn)生生物效應(yīng)。阿爾法射線是氦核，用紙就可以將其阻擋。當(dāng)被人體吸入時，造成傷害極大。貝塔射線是一種電子流，會灼傷人體皮膚。伽馬射線是具有非常強(qiáng)的透射率和非常短的波長的電磁波。通常情況下，自然環(huán)境中的物質(zhì)，所產(chǎn)生的核輻射對人體沒有明顯的危害。但是，核事故產(chǎn)生的核輻射因為濃度大、體量大、輻射性強(qiáng)等特性，會對人類造成非常的傷害。

2核輻射對人體的危害

核輻射可通過電離破壞組織，受照射的人會導(dǎo)致急性核輻射損害，慢性核輻射損害以及胚胎和胎兒損害。其中，血細(xì)胞、胃腸道上皮細(xì)胞和生殖細(xì)胞受到輻射的破壞最嚴(yán)重[2]。急性放射病在核輻射事故中更為常見。根據(jù)受輻射劑量的不同，所出現(xiàn)的癥狀表現(xiàn)也不同。個體所受到的劑量不應(yīng)超過規(guī)定的劑量限值。一般公眾全身輻射 1mSv/年，眼晶體 15 mSv/年，皮膚 50 mSv/年 。如果劑量小于1Gy，則會出現(xiàn)例如頭暈疲憊和食欲不振等的輕度癥狀。如果劑量為1-10Gy，則造血系統(tǒng)受損是主要原因。劑量為10至50Gy之間，通常會出現(xiàn)消化道癥狀，如果不進(jìn)行治療，則都會在2周內(nèi)死亡;而如果劑量超過50Gy，則腦部損傷是主要癥狀，并會在2天內(nèi)死亡。慢性放射病最常發(fā)生在人體長時間接受慢性放射治療時。發(fā)生局部慢性損傷，如紅斑、腫脹、水泡，疼痛或脫發(fā)、白內(nèi)障等[3]。胚胎和胎兒更容易遭受到核輻射的危害，暴露于核輻射會導(dǎo)致死胎、畸形、白血病等不良后果。

3核輻射損傷效應(yīng)

3.1確定效應(yīng)與隨機(jī)效應(yīng)

非隨機(jī)效應(yīng)被稱之為確定效應(yīng)，這意味著效應(yīng)的概率和嚴(yán)重性與輻射劑量有關(guān)。因為被輻照的組織必須具有足夠的受損或死細(xì)胞，所以會有一定劑量。如果反應(yīng)閾值大于閾值劑量效應(yīng)，則更有可能發(fā)生。隨機(jī)效應(yīng)會增加這種效應(yīng)的可能性。即隨著劑量增加，沒有劑量閾值。同樣，在沒有其他影響因素的情況下，隨機(jī)效應(yīng)的嚴(yán)重性與反應(yīng)相對應(yīng)。

3.2早期效應(yīng)與晚期效應(yīng)

組織損傷的癥狀取決于組織的差異，例如骨髓損傷后的造血功能障礙、晶狀體損傷后的白內(nèi)障、非惡性皮膚病變以及由于性腺細(xì)胞損傷引起的生殖功能障礙。早期效應(yīng)是輻射損傷的某些臨床癥狀在輻射后數(shù)小時或數(shù)天內(nèi)會便可發(fā)生。明顯的表現(xiàn)癥狀包括皮膚紅斑、嘔吐、粘膜損傷和造血損傷。相應(yīng)地，暴露后數(shù)月或數(shù)年會產(chǎn)生晚期或長期影響，例如致癌作用、白內(nèi)障、慢性放射性皮炎和心血管疾病等[4]。

3.3致癌效應(yīng)

電離輻射是最常見的物理致癌物。核輻射可以直接穿透任何組織細(xì)胞，然后在細(xì)胞中累計能量。遭受損害程度與暴露劑量、核輻射類型的物理參數(shù)息息相關(guān)。核輻射致癌作用可能是由諸如射伽馬射線、中子、貝塔粒子之類的外部輻射引起的，也可能由諸如阿爾法粒子或貝塔粒子等放射性核素的內(nèi)部輻射引起的[5]。實際上，人體組織細(xì)胞具有自我保護(hù)系統(tǒng)，以抵抗輻射細(xì)胞在細(xì)胞水平上的惡性轉(zhuǎn)化以及輻射的致癌作用。人體組織細(xì)胞自我保護(hù)系統(tǒng)機(jī)制異常，就會顯著增加了受射個體的癌癥風(fēng)險。且癌癥具有一定的潛伏期，不同癌癥類型所潛伏的時期是不同的，通常白血病潛伏期較短，為三至五年，乳腺癌和甲狀腺癌潛伏期較長，通?？蛇_(dá)十年以上。

4核輻射醫(yī)學(xué)防護(hù)措施

4.1現(xiàn)場人員的防護(hù)

萬一發(fā)生核輻射事故，現(xiàn)場人員需及時采取以下措施。外照射防護(hù)應(yīng)離放射性事故發(fā)生地方越遠(yuǎn)越好縮，短暴露時間。在核事故現(xiàn)場，必須做好隱蔽、疏散以及把好進(jìn)出口路線等措施，削弱人體的輻射強(qiáng)度。戴上帽子、手套和靴子，并系上袖口，領(lǐng)口和褲腿，以防止身體暴露防止內(nèi)部接觸的主要措施是避免攝入，減少吸收和增加排泄。不要吃被污染的食，對事物進(jìn)行去污處理。如果空氣被核輻射污染，做好保護(hù)呼吸道，用濕毛巾捂住口鼻。迅速進(jìn)入建筑物躲藏。關(guān)閉門、窗和通風(fēng)設(shè)備，并在被污染的空氣通過時迅速打開門窗。多吃海帶、紫莧菜來提高抗輻射的抵抗能力。假如放射性物質(zhì)侵入體內(nèi)，可以服用絡(luò)合物和氨磷汀，能促進(jìn)體內(nèi)排泄[6]。

4.2處理核輻射事故人員的防護(hù)

萬一發(fā)生核輻射事故，軍方通常是進(jìn)行救援的緊急響應(yīng)和善后手段，除掌握處置措施外，救援人員和士兵還必須知道如何采取個人防護(hù)措施。穿著防護(hù)服，口罩和以減少外部暴露。服用適當(dāng)?shù)乃幬?。因任?wù)而不得不進(jìn)入污染區(qū)的人員可能會收到超出戰(zhàn)時控制的輻射，尤其是如果劑量可能超過1Gy，則必須提前服用抗輻射藥物。例如，預(yù)防性使用碘化鉀，其穩(wěn)定性較強(qiáng)，還有就是促進(jìn)放射性核素排泄的絡(luò)合劑。一次服用100毫克碘通?？梢苑乐辜谞钕僭?到30分鐘內(nèi)吸收放射性碘，大約一周后碘吸收會恢復(fù)正常。加強(qiáng)食品供應(yīng)，對于結(jié)構(gòu)飲食的調(diào)整上，多食熱量高和蛋白質(zhì)足夠的食物，及時補(bǔ)充維生素，保持礦物質(zhì)的平衡，增加礦物質(zhì)鹽的供應(yīng)[7]。攜帶個人放射性劑量計，提前進(jìn)行崗前培訓(xùn)培訓(xùn)，做好劑量記錄。提高工作效率，盡可能的將工作時間縮短至最低。盡可能的使用機(jī)器人遠(yuǎn)程進(jìn)行操控來處理放射源。

4.3對公眾采取的防護(hù)

根據(jù)核事故影響的不同階段，采取有針對性的保護(hù)措施。在早期階段，事故剛剛發(fā)生，并隨著放射性物質(zhì)向環(huán)境的釋放而繼續(xù)。保護(hù)措施包括隱蔽、呼吸道保護(hù)，口服穩(wěn)定性碘，疏散以及控制進(jìn)出口路線。在緊急區(qū)域和周圍環(huán)境中進(jìn)行輻射監(jiān)控，以評估可能對人員造成的輻射危害，并制定干預(yù)級別、行動級別和應(yīng)急照射級別[8]。在涉及放射性碘的核輻射緊急情況下，組織民眾食用穩(wěn)定性碘，因為放射性碘集中在甲狀腺并且易患甲狀腺癌。福島核電站事故，由于有大量的放射性131I泄漏并在空氣中擴(kuò)散，事故后的第5天，日本核安全委員會（JNSC）建議從福島核電站20km范圍內(nèi)撤離人員服用穩(wěn)定碘，嬰兒用量12.5 HIg、1個月一3歲25 mg、3～13歲38 mg、13—40歲76 mg，40歲以上不再服用。[9]還要防止發(fā)生甲亢、甲狀腺功能減退和甲狀腺腫引起的過敏反應(yīng)。為受傷者提供必要的護(hù)理，并根據(jù)受傷者的情況安排在不同級別的醫(yī)療單位進(jìn)行治療。還可以通過從居住的地方的內(nèi)部和外部清除5至10厘米厚的表面塵土，或者通過水洗，清掃等方法清除表面污垢，從而降低這些地方的放射性水平。

5小結(jié)

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展推動著核能的廣泛使用，且還用模式變得越來越多樣化，這也將威脅著人們的生命安全。有關(guān)部門和個人要注意核輻射防護(hù)措施，結(jié)合實際情況和核污染特征，不斷完善核輻射防護(hù)措施。探索并改善從業(yè)人員和公眾較少核輻射的防護(hù)。

【參考文獻(xiàn)】

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1.黑龍江省疾病預(yù)防控制中心?黑龍江哈爾濱?150030?2.黑龍江省消防救援總隊醫(yī)院?黑龍江哈爾濱?150030