什么是电离辐射及电离辐射对人体的危害

什么是电离辐射及电离辐射对人体的危害
什么是电离辐射及电离辐射对人体的危害

什么是电离辐射及电离辐射对人体的危害
凡能使受作用物质发生电离现象的辐射,称电离辐射.它可由不带电荷的光子组 成,具有波的特性和穿透能力,如X射线、7射线和宇宙射线;而《射线、p射线、 中子、质子等属于能引起物质电离的粒子型电离辐射.电离辐射来自自然界的宇宙射 线及地壳岩石层的铀、钍、镭等,也可来自各种人工辐射源.与职业卫生有关的辐射类型主要有五种,即X射线、7射线、a粒子、卩粒子和中子(n),
1.接触机会(1) 核工业系统：放射性矿物的开采、冶炼和加工,以及核反应堆、核电站的建 立和运转.(2) 射线发生器的生产和使用：加速器、医用和工农业生产使用的X射线和7 射线辐射源.
(3) 放射性核素的加工生产和使用：核素化合物、药物的合成及其在实验研究及 诊疗上的应用.
(4) 天然放射性核素伴生或共生矿生产：如磷肥、稀土矿、钨矿等开采和加工.
(5) 医疗照射.
2.常用电离辐射单位过去常用的一些电离辐射专用单位,已逐步为国际单位 制单位(SI单位)所代替,但目前新旧单位仍在同时并用.
(1) 放射性活度(radioactivity):放射性活度的SI单位专用名为贝克(bec- querel),符号 Bq,沿用的专用单位为居里(Curie).lBq=2. 703X10-nCi.
(2) 照射量(exposure,X):照射量(X)仅用于X射线或7射线,暂无SI单 位专名,保留使用单位名称为伦琴(Roentgen,R).
(3) 吸收剂量(absorbed dose,D)：表示被照射介质吸收的辐射能量的多少, 适用于任何类型的电离辐射.吸收剂量与照射量的意义完全不同,但在一定条件下可换算.吸收剂量的SI单位专用名为戈瑞(Gray),符号Gy;原使用单位为拉 德,符号 rad.lGy=100rado
(4) 剂量当量(dose equivalent,H)：为衡量不同类型电离辐射的生物效应,将 吸收剂量乘以若干修正系数,即为剂量当量(H),H = DQN.式中,D为吸收剂量; Q为不同辐射的品质因子,或称线质系数,指在单位长度介质中,因电离碰撞而损 失的平均能量,Q值愈大,相对生物效应愈强;N暂定为1.剂量当量的SI单位专 用名为西沃特(Sivevert),符号Sv;原使用单位名称为雷姆(rem). lSv=100remo
3. 电离辐射的作用方式和影响因素电离辐射以外照射和内照射两种方式作用 于人体.外照射的特点是只要脱离或远离辐射源,辐射作用即停止.内照射是由于放 射性核素经呼吸道、消化道、皮肤或注射途径进入人体后,对机体产生作用.其作用 直至放射性核素排出体外,或经10个半衰期以上的蜕变,才可忽略不计.
电离辐射对机体的损伤,受辐射因子和机体两方面因素的影响.
(1) 电离辐射因素
1) 辐射的物理特性：辐射的电离密度和穿透力,是影响损伤的重要因素.例如, cx粒子的电离密度虽较大,但穿透力很弱,其主要危害是进入人体后的内照射,而外 照射的作用很小;卩粒子的电离能力较a为小,但高能卩粒子具有穿透皮肤表层的能 力;X射线和7射线的穿透力远较卩粒子强,尤其是高能X射线或7射线,可穿透至 组织深部或整个人体组织,具有强大的贯穿辐射作用.
2) 剂量与剂量率：电离辐射的照射剂量与生物效应间的普遍规律是,剂量愈大, 生物效应愈强,但并不完全呈直线关系.剂量率是单位时间内机体所接受的照射剂 量,常以Gy/d、Gy/h或Gy/min表示.一般情况下,剂量率大,效应也大.
3) 照射部位：照射的几何条件不同,使机体各部位接受不均勻照射,而影响吸 收剂量.以腹部照射的反应最强,其次为盆腔、头颈、胸部和四肢.
4) 照射面积：受照面积愈大,作用愈明显.同样的照射量,局部照射作用不明 显,若全身接受照射面积达1/3,则可产生明显的辐射效应.
(2) 机体因素：种系演化愈高,机体组织结构愈复杂,辐射易感性愈强.组织对 辐射的易感性与细胞的分裂活动成正比,与分化程度成反比.辐射敏感性还与细胞间 期染色体的体积成正比,即与细胞的DNA含量有关.具有增殖能力的细胞,所处的 细胞周期不同,辐射敏感性也不同,以DNA合成期敏感性最高.不同种类细胞的辐 射敏感性,由高至低可依次排列为：淋巴细胞、原红细胞、髓细胞、骨髓巨核细胞、 精细胞、卵细胞、空肠与回肠的腺窝细胞、皮肤及器官的上皮细胞、眼晶状体上皮细 胞、软骨细胞、骨母细胞、血管内皮细胞、腺上皮细胞、肝细胞、肾小管上皮细胞、 神经胶质细胞、神经细胞、肺上皮细胞、肌细胞、结缔组织细胞和骨细胞.
4. 电离辐射生物效应电离辐射按剂量-效应关系分类,可分为随机性效应(stochastic effect)和确定性效应(deterministic effect).随机性效应是指辐射效应的发生几率(而非其严重程度)与剂量相关,不存在剂量阈值(dose threshold).主要有致癌效应和遗传效应.确定性效应是指辐射效应的严重程度取决于所受剂量的大 小,且有个明确的剂量阈值,在阈值以下不会见到有害效应,如放射性皮肤损伤(radiation skin injury)、放射'性生育障碍(radiation induced fertility disturbance)等.电离辐射按效应发生的个体分类,可分为躯体效应和遗传效应.胎儿宫内受照发 生的胚胎和胎儿效应是一种特殊的躯体效应.电离辐射按效应的类型分类:可分为大 剂量照射的急性效应、低剂量长期照射的慢性效应以及受照后发生的远期效应等.
电离辐射可以引起生物体内分子水平的变化特别是生物大分子的改变,如核酸、 蛋白质(包括酶类)等,使其发生电离、激发或化学键的断裂等,从而造成生物大分 子结构和性质的改变.这种作用发生最早,称之为直接作用.另外,细胞内外都含有 大量的水分子,射线作用于水分子,引起其电离和激发,形成化学性质非常活泼的产 物,如激发态的水分子、氢自由基、羟自由基水合电子等,它们又继而作用于生物大 分子使其发生改变,这一系列作用被称为间接作用.
上述作用的结果是细胞的损伤,特别是DNA的损伤.当一个器官或组织中有足 够多的细胞因损伤而死亡或丧失分裂繁殖功能,就会发生确定性效应.如改变了结构 与功能的躯体细胞仍能保持其繁殖能力,则可能在体内形成突变的细胞克隆,最终有 可能致癌.当损伤发生在性腺生殖细胞,则可能将错误的遗传信息传递给后代而引起 遗传效应.