核辐射损伤效应及其医学防护研究

核辐射损伤效应及其医学防护研究

曹博 1 张毅 1 孙双璐 2 王瑞翀 1 赵宇 1*

黑龙江省疾病预防控制中心 1 黑龙江 哈尔滨 150030 黑龙江省消防救援总队医院 2 黑龙江 哈尔滨 150030

摘要：核辐射是指各种原子的能量和电磁辐射，这些原子是原子的核反应（如用作物质时的裂变和衰变）发出的电磁辐射。当作用于物质时，会引起电离和激发而产生生物效应，被归类为电离辐射。本文介绍了核辐射的概念与特性，分析核辐射对人体的危害其损伤效应，并提出了相关的医疗医学防护措施。

关键词：核辐射；损伤效应；医学防护

如今，核技术发展迅速，放射性材料和电离辐射设备被广泛应用于核反应堆、辐射压力疗法、无损检测及相关科学研究和教育等各个领域。核辐射事故发生的可能性逐年增加。统计数据显示，中国有成千上万的放射源用户，其中约有50,000个放射源和约1,350万居里的活跃度^［1］。1986年前苏联切尔诺贝利核电站发生爆炸，切尔诺贝利市变成了一片废墟，与此同时，爆炸产生了高强度的核辐射，对当地居民造成了严重迫害。事故发生三个月内，相继丧生31人，15年内又有近8八万人死亡，还有13.4万人因各种放射病遭受折磨。 2011年，日本因9级地震和海啸在福山核电站发生了核电泄漏事故，核电泄漏对当地居民的生活和周围环境造成了严重伤害，致使许多人生病、致癌和致命。核放射事故往往是由于对放射源的滥用和管理不当造成的。因此，加强监管，合理使用放射源，做好核辐射的医学防护至关重要。

1核辐射的概念与特性

核辐射，也称为放射性，是一种正常的物理现象，客观存在于所有物质中已有几亿年。是原子核从一种结构或能级到另一种结构或能的转变。在此转换过程中由原子核释放的细颗粒的能量流。核辐射属于电离辐射，因为它作用于引起电离或激发的物质，从而产生生物效应。阿尔法射线是氦核，用纸就可以将其阻挡。当被人体吸入时，造成伤害极大。贝塔射线是一种电子流，会灼伤人体皮肤。伽马射线是具有非常强的透射率和非常短的波长的电磁波。通常情况下，自然环境中的物质，所产生的核辐射对人体没有明显的危害。但是，核事故产生的核辐射因为浓度大、体量大、辐射性强等特性，会对人类造成非常的伤害。

2核辐射对人体的危害

核辐射可通过电离破坏组织，受照射的人会导致急性核辐射损害，慢性核辐射损害以及胚胎和胎儿损害。其中，血细胞、胃肠道上皮细胞和生殖细胞受到辐射的破坏最严重^［2］。急性放射病在核辐射事故中更为常见。根据受辐射剂量的不同，所出现的症状表现也不同。个体所受到的剂量不应超过规定的剂量限值。一般公众全身辐射 1 mSv/年,眼晶体 15 mSv/年,皮肤 50 mSv/年 。如果剂量小于1Gy，则会出现例如头晕疲惫和食欲不振等的轻度症状。如果剂量为1-10Gy，则造血系统受损是主要原因。剂量为10至50Gy之间，通常会出现消化道症状，如果不进行治疗，则都会在2周内死亡；而如果剂量超过50Gy，则脑部损伤是主要症状，并会在2天内死亡。慢性放射病最常发生在人体长时间接受慢性放射治疗时。发生局部慢性损伤，如红斑、肿胀、水泡，疼痛或脱发、白内障等^[3]。胚胎和胎儿更容易遭受到核辐射的危害，暴露于核辐射会导致死胎、畸形、白血病等不良后果。

3核辐射损伤效应

3.1确定效应与随机效应

非随机效应被称之为确定效应，这意味着效应的概率和严重性与辐射剂量有关。因为被辐照的组织必须具有足够的受损或死细胞，所以会有一定剂量。如果反应阈值大于阈值剂量效应，则更有可能发生。随机效应会增加这种效应的可能性。即随着剂量增加，没有剂量阈值。同样，在没有其他影响因素的情况下，随机效应的严重性与反应相对应。

3.2早期效应与晚期效应

组织损伤的症状取决于组织的差异，例如骨髓损伤后的造血功能障碍、晶状体损伤后的白内障、非恶性皮肤病变以及由于性腺细胞损伤引起的生殖功能障碍。早期效应是辐射损伤的某些临床症状在辐射后数小时或数天内会便可发生。明显的表现症状包括皮肤红斑、呕吐、粘膜损伤和造血损伤。相应地，暴露后数月或数年会产生晚期或长期影响，例如致癌作用、白内障、慢性放射性皮炎和心血管疾病等^［4］。

3.3致癌效应

电离辐射是最常见的物理致癌物。核辐射可以直接穿透任何组织细胞，然后在细胞中累计能量。遭受损害程度与暴露剂量、核辐射类型的物理参数息息相关。核辐射致癌作用可能是由诸如射伽马射线、中子、贝塔粒子之类的外部辐射引起的，也可能由诸如阿尔法粒子或贝塔粒子等放射性核素的内部辐射引起的^[5]。实际上，人体组织细胞具有自我保护系统，以抵抗辐射细胞在细胞水平上的恶性转化以及辐射的致癌作用。人体组织细胞自我保护系统机制异常，就会显著增加了受射个体的癌症风险。且癌症具有一定的潜伏期，不同癌症类型所潜伏的时期是不同的，通常白血病潜伏期较短，为三至五年，乳腺癌和甲状腺癌潜伏期较长，通常可达十年以上。

4核辐射医学防护措施

4.1现场人员的防护

万一发生核辐射事故，现场人员需及时采取以下措施。外照射防护应离放射性事故发生地方越远越好缩，短暴露时间。在核事故现场，必须做好隐蔽、疏散以及把好进出口路线等措施，削弱人体的辐射强度。戴上帽子、手套和靴子，并系上袖口，领口和裤腿，以防止身体暴露防止内部接触的主要措施是避免摄入，减少吸收和增加排泄。不要吃被污染的食，对事物进行去污处理。如果空气被核辐射污染，做好保护呼吸道，用湿毛巾捂住口鼻。迅速进入建筑物躲藏。关闭门、窗和通风设备，并在被污染的空气通过时迅速打开门窗。多吃海带、紫苋菜来提高抗辐射的抵抗能力。假如放射性物质侵入体内，可以服用络合物和氨磷汀，能促进体内排泄^[6]。

4.2处理核辐射事故人员的防护

万一发生核辐射事故，军方通常是进行救援的紧急响应和善后手段，除掌握处置措施外，救援人员和士兵还必须知道如何采取个人防护措施。穿着防护服，口罩和以减少外部暴露。服用适当的药物。因任务而不得不进入污染区的人员可能会收到超出战时控制的辐射，尤其是如果剂量可能超过1 Gy，则必须提前服用抗辐射药物。例如，预防性使用碘化钾，其稳定性较强，还有就是促进放射性核素排泄的络合剂。一次服用100毫克碘通常可以防止甲状腺在5到30分钟内吸收放射性碘，大约一周后碘吸收会恢复正常。加强食品供应，对于结构饮食的调整上，多食热量高和蛋白质足够的食物，及时补充维生素，保持矿物质的平衡，增加矿物质盐的供应^［7］。携带个人放射性剂量计，提前进行岗前培训培训，做好剂量记录。提高工作效率，尽可能的将工作时间缩短至最低。尽可能的使用机器人远程进行操控来处理放射源。

4.3对公众采取的防护

根据核事故影响的不同阶段，采取有针对性的保护措施。在早期阶段，事故刚刚发生，并随着放射性物质向环境的释放而继续。保护措施包括隐蔽、呼吸道保护，口服稳定性碘，疏散以及控制进出口路线。在紧急区域和周围环境中进行辐射监控，以评估可能对人员造成的辐射危害，并制定干预级别、行动级别和应急照射级别^［8］。在涉及放射性碘的核辐射紧急情况下，组织民众食用稳定性碘，因为放射性碘集中在甲状腺并且易患甲状腺癌。福岛核电站事故，由于有大量的放射性¹³¹I泄漏并在空气中扩散，事故后的第5天，日本核安全委员会(JNSC)建议从福岛核电站20km范围内撤离人员服用稳定碘，婴儿用量12．5 HIg、1个月一3岁25 mg、3～13岁38 mg、13—40岁76 mg，40岁以上不再服用。^[9]还要防止发生甲亢、甲状腺功能减退和甲状腺肿引起的过敏反应。为受伤者提供必要的护理，并根据受伤者的情况安排在不同级别的医疗单位进行治疗。还可以通过从居住的地方的内部和外部清除5至10厘米厚的表面尘土，或者通过水洗，清扫等方法清除表面污垢，从而降低这些地方的放射性水平。

5小结

科学技术的发展推动着核能的广泛使用，且还用模式变得越来越多样化，这也将威胁着人们的生命安全。有关部门和个人要注意核辐射防护措施，结合实际情况和核污染特征，不断完善核辐射防护措施。探索并改善从业人员和公众较少核辐射的防护。

参考文献：

[1]金军标,娄欣欣,郑建红.放射科医护人员核辐射认知调查与管理建议[J].中医药管理杂志,2020,28(01):32-33.

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[3]袁龙,付熙明,雷翠萍,孙全富.全国核辐射突发事件卫生应急能力现状分析[J].中国辐射卫生,2019,28(01):28-32.

[4]陈石磊,王成,李蓉,王军平.核辐射事件发生新态势回顾对防原医学学习的思考[J].中华医学教育探索杂志,2018,17(09):891-895.

[5]陈威. 柔性核辐射防护复合材料制备及性能研究[D].南京航空航天大学,2017.

[6]木易.核辐射的危害有多大[J].生命与灾害,2017(02):26-27.

[7]张冬梅,王宏,于丽华.某部涉核官兵核辐射损伤体检项目结果分析[J].实用医药杂志,2016,33(09):773-774.

[8]熊华萍.核辐射及其安全防护策略[J].科技展望,2016,26(19):269+271.

[9]IAEA．Fukushima nuclear accident update log[EB／OL]．[2011—03—16]．http：／／www．iaea．org／newscenter／news／201 1／fukushimafull．html．

备注：*为通讯作者