射线辐射对人体的伤害
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射线辐射对人体的伤害,辐射想必大家都知道是对人体有害的,但是辐射其实分为很多种,不同的辐射造成的危害不相同,日常生活中也有一些辐射,下面分享射线辐射对人体的伤害。
射线辐射对人体的伤害1
射线是一种人眼看不见并感觉不到的射线,它可以穿透人体和一般物体,甚至金属制品。广泛应用的CT诊断技术(电子计算机X线体层射影)、胸透等,都属于X线诊断范畴。X射线在穿透人体时,会对人体产生轻度危害,引起人体生物大分子及水分子的电离和激发反应,产生有害效应,无任何防护的照射就会对人体造成射线损伤。
概述
X射线它具有波长短、穿透力强、荧光、摄影作用及生物效用等特征。通过透视、摄片、照射等手段方法,对人体内部器客进行诊断及治疗。X射线射入人体后被吸收产生的生物效应对人体有损害,损害的程度随吸收剂量而定。一般来说,过小剂量对人体无大损害,大剂量可导致组织细胞破坏及血液系统方面的病变。
胸透是一种常用的射线检查方法,它利用了X线的穿透性、荧光性和摄影效应的特性,当X线穿透人体不同组织时,被吸收的程度不同,到达荧屏上的X线量就有差异,形成黑白对比不同的影像,为医生的诊断提供依据。胸透检查一般在数十秒,对人体的危害有限。成年人一年内做一、两次胸透几乎没有明显危害。但由于儿童正处于生长发育高峰期,细胞分裂活跃,比成年人敏感得多,且年龄越小越敏感(胚胎组织对射线更敏感),会造成部分机体细胞受损,这些受损细胞如果没能自我修复(也可能是异常修复),就会残存于机体里,像“定时炸弹”,在免疫力低下或促癌因素存在的情况下,开始疯狂复制,成为一个癌症病灶。所以说,放射检查次数做得越多,诱发癌症的概率就越大。在其放射检查后的未来几十年里,远后效应就可能被诱发。
特点
把装有放射性同位素的铅室打开,会立即从铅室中射出一束射线,加入磁场射线分成了三束,其中偏转角度较小的一束叫α射线,另一束偏转角度较大的叫β射线,中间一束叫γ射线。α射线穿透能力最弱,用一张厚纸就可以把它挡住;β射线穿透能力强一些,一定厚度的有机玻璃也可以把它挡住;γ射线有着极强的穿透力,通常用铅板可以挡住。除这三种放射线外,常用的射线还有X射线和中子射线,这些射线各具特定能量,对物质具有不同的穿透能力和间离能力,从而使物质或机体发生一些物理、化学、生化变化。如果人体受到长时间大剂量的射线照射,就会使细胞器官组织受到损伤,破坏人体DNA分子结构,有时甚至会导致癌症,或者造成下一代遗传上的缺陷,受照射的人常常会出现头痛、四肢无力、贫血等多种症状,重者甚至死亡。
放射性同位素放出的射线是一种特殊的、既看不见也摸不着的物质,因此有人把它比喻为“魔线”。如何对它进行防护,以减少射线的危害呢?使用电离辐射源的一切实践活动,都必须遵从放射防护的三原则,也就是:一、实践正当化;第二、防护最优化;第三、个人剂量限制。
预防
辐射防护的基本方法有三条:第一、时间防护;第二、距离防扩;第三、屏蔽防护。值得注意的是,医生使用射线装置给病人诊治病症时,要根据病人的实际需要,权衡利弊,做到安全合理地使用射线装置。并耐心劝导那些主动要求但不需要使用射线装置诊治的病人,引导他们走出误区,并非一定要使用先进的医疗设备,才可以治疗百病。另外,随着人们对居室美化装修的升温,居室污染也在加剧。其原因之一就是某些建筑材料放出的污气作祟,但是只要我们的居室经常通风化气,污染就可以减少,兴利避害,让放射性同位素及射线装置造福人类。
病例
对于放射线的危害,人们既熟悉又陌生。在常人的印象里,它是与威力无比的原子弹、氢弹的爆炸联系在一起的,随着全世界和平利用核能呼声的高涨,核武器的禁止使用,核试验的大大减少,人们似乎已经远离放射线危害。然而,近年来,随着放射性同位素及射线装置在工农业、医疗、科研等各个领域的广泛应用,放射线危害的可能性却在增大。
1999年9月30日,日本刺成县JCO公司的的铀浓缩加工厂发生了一起严重的核 泄 漏事故,有三名工人遭受严重核辐射,当救援人员把他们送到当地医院时,他们已经昏迷不醒。同时这次事故致使工厂周围临近地区遭受不同程度的污染,辐射量是正常值的一万倍,放射线的危害再一次向人类敲响警钟。
射线辐射对人体的伤害2
放射辐射在非医疗领域的应用
放射/辐射在非医疗领域的应用十分广泛,按其应用的方式和目的,还可分为放射性核素仪表、辐射加工、辐射育种、辐射刺激生长、辐射防治虫害、食品辐照保藏、辐射治疗(又称放射治疗)和医疗用品的辐射消毒等。
常见放射射线类型
日常生活工作中,我们可能接触到的主要射线有阿尔法射线( a 射线)、贝塔射线(射线)、伽马射线( y 射线)和×射线,前三类射线主要是来自于放射性元素(放射源),X 射线主要来源于射线装置。
各类射线的穿透能力不同, a 射线穿透力很弱,极易被阻挡,甚至可以被一张纸所阻挡,因此 a 射线直接照射(外照射)的危害容易预防。阝射线穿透力稍强,能被体外衣服消减、阻挡或一张几毫米厚的铝箔完全阻挡。 y 射线穿透能力很强,最好的屏蔽材料是铅板,固定场所常用一定厚度的混凝土进行防护。
X 射线只有射线装置通电的时候才产生,断电后无放射性残留,其穿透能力与电压相关,通常使用铅橡胶防护服进行防护,固定工作场所通常用一定厚度的混凝土进行防护。
射线辐射可能的健康损害有哪些
少量的辐射照射不会危及人类的健康,但过量的放射线照射对人体会产生伤害,使人致病、致癌、致死。
受照射时间越长,受到的辐射剂量越大,危害也越大。在一定的照射剂量下,组织受照射面积越大,损伤越大。在相同的照射剂量下,腹部受照危害最大,四肢受照危害最小。人体的血液系统、生殖系统、淋巴组织、眼晶体等对放射线最敏感,容易受损害。
在影响辐射对健康危害的照射剂量、时间、面积、部位等因素中,辐射剂量是最关键的,辐射剂量一般用毫希沃特(简称毫希,符号 mSv )来表示,1000mSv=1希( Sv )。我们拍一次×线胸片约受到0.1mSv的辐射剂量,一次胸部 CT 检查约8mSv。
当人体一次或短时间内多次累积受到1000mSv以上剂量的全身辐射时,会导致急性放射病的'发生,根据辐射剂量的不同,由轻到重可以导致骨髓型急性放射病、肠型急性放射病和脑型急性放射病。放射性疾病往往只能对症处理,高强度辐射易造成不可逆的致命损害。当然高强度的辐射一般只有在事故状态下才会发生。
人体长期受到较高剂量的辐射(平均年剂量150msv),累积剂量达到1000mSv以上,则会引发各类慢性放射病,如血液系统疾病、甲状腺疾病、白内障等。这些主要针对是职业接触射线的人员,为保证职业安全,国家规定放射工作人员全身照射的接触限值是:连续5年的年平均有效剂量不得高于20mSv;任何一年中的有效剂量不得高于50m Sv 。此外,对职业活动中易受到照射的眼晶体的年剂量不得高于150mSv,四肢(手与足)或皮肤的年剂量不得高于500msV。
对公众来说接触限值一般是职业人群的1/10。
上面提到的急、慢性放射病的发生必须达到一定的辐射剂量(即阈剂量)才会发生,并且其严重程度与照射剂量直接相关,称为确定效应或非体确定性效应,这也是职业接触射线人群皮肤的辐射效应所要重点防止的。
科学家在对辐射与健康的影响研究中还发现,辐射剂量越高的人群,其发生肿瘤、遗传性疾病等的概率也越大,即对个体来说,接触的射线越多,其发生癌变或遗传性疾病的风险会越大,这也被称为射线的随机效应,因为这种风险不存在接触限值,与受照的机会有关,所以辐射是公众日常生活中需要重点去控制和减少的。
职业性放射性疾病诊断参考剂量
如何进行放射线辐射防护
人类接受的辐射有两个途径,称为内照射和外照射。 a 粒子只有进入人体内部才会造成损伤,这就是内照射;×射线、 Y 射线主要从人体外对人体造成损伤,这就是外照射;B 射线既造成内照射,又造成外照射。
外照射防护要遵循三原则:一是时间防护,即尽可能减少受照射的时间;二是距离防护,增大与辐射源间的距离,因为受照剂量与离开源的距离的平方成反比;三是采取屏蔽措施,在人与辐射源之间加一层足够厚的屏蔽物,防止射线穿透。屏蔽的主要材料有铅、钢筋混凝土、水等,我们住的房对外部照射来说是很好的屏蔽。
射线辐射对人体的伤害3
任何能量在空间的传播都叫辐射,包括各种电磁波。与核能相关,能够伤害人体的辐射又叫电离辐射,放射性辐射,也就是能引起物质电离的辐射,包括X射线,伽马射线(都是高能光子),质子,α辐射,β,β+辐射,裂变碎片(都是带电粒子辐射),中子,等。
衡量辐射对人体的伤害的标准是,人吸收了多少放射性能量。不同的放射性类型,同样能量给生物造成的损害是不一样的。下表是不同放 射类型的有效生物剂量权重:
人体不同部位对辐射伤害的敏感程度也不一样,性腺(生殖细胞生成区域),骨髓,乳腺,甲状腺等区域对辐射敏感,容易受到伤害。 能量吸收单位用格雷(Gray, 吸收剂量),1格雷等于1公斤物质吸收了1焦耳的放射能量。对生物的伤害用相对生物有效剂量(relative biological effectiveness, RBE)来衡量,单位是西弗(Sievert)。根据上表,如果辐射类型是X射线,电子,等,那么1格雷等于1西弗。如果是α粒子,1格雷等于20西弗。
自然条件下,空气,人体自身,土地,建筑都有放射性辐射,叫背景放射性辐射。人体一年接受到的背景放射性辐射全球平均为2.4毫西弗,不同地区略有差别,比如北美大约是3,澳大利亚大约是1.5。中国近期的背景辐射是3.1,明显高于全球平均,与中国近几十年重工业化,大量采矿,采煤,开采地下水等有关。
人体对放射性的耐受能力比较低(越高等的动物对放射性的耐受力越低)。图1是不同剂量对人体的伤害能力。一些关键事实:
1、 放射性辐射都有伤害,剂量越大伤害越大,没有安全值。“一定量的辐射对人体有益”没有根据。
2、 对于癌症,辐射伤害的效应是累积性的。
3、 每接受1西弗的辐射伤害(300到400年背景辐射),癌症患病概率提高5.5%(绝对值,即如果本来患癌概率是30%,增加5.5%后就是35.5%)。
4、 涉及辐射伤害的设施(环境)安全标准中,普通人一年接受的额外辐射不能超过5毫西弗,专业人员一年不超过50毫西弗,五年总和不超过100毫西弗。
5、 短期内接受到100毫西弗以上的照射,就可能患急性放射病(淋巴细胞,白细胞减少,恶心,呕吐,高烧,等)。
6、 短期内接受到3000-4000毫西弗照射,30日内致死率为50%。6000-7000毫西弗致死率为99.9%。
7、 吸收到人体放射性元素引起的内照射危害远远大于外部照射,特别是α辐射(氡,镭,铀,钍,钚等重离子及其衰变链元素上的辐射主要都是α辐射)。同样能量的阿尔法辐射造成的辐射伤害是β和γ辐射的20倍,一般阿尔法粒子的能量还是β和伽马粒子的四五倍。所以内照射情形,一次阿尔法衰变造成的伤害是一次β衰变的100倍左右。γ辐射一般会穿透人体,损害要小的多。
图1 辐射伤害与剂量的关系。
微观层面,辐射会导致蛋白质变性,DNA断裂,细胞病变或者死亡。大部分DNA破坏会被修复,但是也有一些不能修复。不能修复的DNA破坏就是DNA变异,可能发展成癌症。
一些核专家提出的“适量辐射对人体有益”的说法,正式名称叫低剂量辐射兴奋效应(低毒刺激效应,radiation hormesis,或homeostasis),即低剂量的辐射能够刺激人体的免疫系统,促进人体自我修复,从而改善人体健康。该说法在不发生DNA变异的条件下是可能的,因为细胞死亡会刺激免疫系统。但是DNA变异概率正比于辐照剂量,终生累积,因此负责制定辐照损害标准的权威机构,如联合国电离辐射效应科学委员会(UNSCEAR),美国辐射防护和测量委员会,等,都不认可这一说法。核能界,如世界核能协会(World Nuclear Association,WNA)的相关网页就强烈暗示这一说法很有道理。被权威机构认可的辐射伤害与剂量线性相关无最低阈值(Linear no threshold,LNT)理论在WNA被指为“假说”(hypothesis)。法国科学院也有一篇报告部分支持这一说法。
图2,辐射伤害与剂量的关系。B线为线性相关,D线为低剂量兴奋效应(Hormesis)
由于辐照能够损害DNA,人体细胞分裂旺盛的器官,如生殖腺,骨髓等对辐照更敏感。这些器官受到辐照会引起不育,白血病等。基于同样的原因,孕妇和小孩对放射性辐射的危害也更敏感。胎儿受到辐照损害,终生癌症患病概率都会上升。特别地,由于胎儿和婴儿的大脑发育尚未完全,辐射伤害将大大降低新生儿的智商。以美国疾病控制中心提供的数据为例,如果胎儿接受到500毫西弗的辐射,终生癌症患病概率将从美国平均的38%增加到55%,智商下降15个点(与胎儿孕期周数有关。
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