核—辐射勿需害怕，但须小心

文/陈志

核—辐射勿需害怕，但须小心

Nuclear radiation: m ore carefu l, less fearful

文/陈志

2011年3月11 日下午，日本东部海域发生里氏9.0级大地震，并引发了海啸。位于日本本州岛东部沿海的福岛第一核电站停堆，几个机组发生了失去冷却剂事故。3月12日下午，一号机组发生了爆炸。3月14日，三号机组发生了两次爆炸。这几次爆炸的发生，改写了世界核安全历史，从而又一次触动了老百姓恐“核”的神经。核辐射究竟是什么？核辐射真的很可怕吗？

一、人类所受核辐射的来源

本文所说的辐射指核电离辐射。人类所受照射的来源主要有两个方面：一个是天然辐射，另一个是人工辐射，其中天然辐射又是主要的来源。天然辐射主要来自：宇宙射线、宇生放射性核素、原生放射性核素以及人类活动引起天然辐射的增加等。当前使人类受到照射的人工辐射源主要包括医疗照射和核动力生产等。还有一些用于工业、农业、地质调查、科研和教学等领域的放射性装置也对公众造成一定剂量的照射。

其实，人类一直生活在一个有电离辐射的环境中，在人体内每秒钟都会有几千个原子发生衰变，有几十个宇宙射线粒子和几十万个γ光子射向人体表面。据联合国原子科学委员会（UNSCEAR）的统计报告：一个人每年所接受天然辐射平均有效剂量约为2.4m Sv。日常生活中天然辐射占我们所接受剂量的85%，人工辐射约占15%，由于人们居住环境不同，室内环境中氡及其子体的浓度差别很大, 对于生活在氡浓度较高的居室中的居民来说,氡所产生的剂量显著增大。这方面的情况已引起辐射防护界的广泛关注。

二、核辐射对人体的影响

19世纪末20世纪初，人类相继发现了镭、X射线等放射性物质和射线，并很快将放射性用于医疗等各个行业, 给人类带来巨大利益。但伴随着这些辐射实践,人们不禁要问：核辐射到底对人体有多大影响？这是我们关心的。有两个问题要引起注意：一是吸收的剂量比较小，但是效应可能会较大；二是受照时间可能很短，但辐射对人体的效应可能是长期的，可能要潜伏好几十年，有的癌症可能要潜伏终身。所以说，辐射在给人类带来巨大利益的同时也会对人体健康造成一定程度的影响和危害。辐射与人体相互作用会导致某些特有的生物效应，效应的性质和程度主要决定于人体组织吸收的辐射能量。从生物体吸收辐射能量到生物效应的发生，乃至机体损伤或死亡，要经历许多性质不同的变化，以及机体组织、器官、系统及其相互关系的变化，过程十分复杂。

辐射对人体产生的生物效应可分为确定性效应和随机性效应。确定性效应指人体所受剂量超过某一水平后,由于大量细胞死亡或人体器官功能受到损害, 注定要发生某种疾病, 其严重程度与剂量大小成正比关系，一般发生在大的核事故而受到大剂量照射的情况。随机性效应是指效应随机出现, 效应出现的概率与剂量大小成正比, 而效应的严重程度与剂量大小无关。目前还没有随机性效应有阈值的确切证据。随机性效应可能发生在受照者本人，也可能发生在受照者的后代, 即遗传效应。确定性效应可以通过限制受照者接受的剂量不要超过阈值来避免。对于随机性效应, 由于目前还没有特别的医学手段加以防治, 只能尽量降低效应发生的概率,但可以通过各种努力, 如定期体检使在疾病发生的早期得到及时治疗。

三、核辐射防护的基本方法

在不发生确定性效应的剂量范围内,每一种照射所致的危害不因其它照射的存在或其剂量大小而改变，这些照射可以线性叠加。为了有效保护自己, 我们总是先减少那些容易减少的剂量，以用最小的努力换取最大的剂量减少。例如人体中所含的微量元素钾（K）的万分之1.18为放射性核素40K, 如果企图用同位素分离技术将放射性40K分离掉，以减少体内所受到的内照射，是不现实的，因为付出的代价和获得的剂量减少相差悬殊。同样，人们也没有必要为了减少天然本底而钻到很深的洞中去生活。对许多辐射源来说, 我们只要在附近采取些简单的措施便可大大降低所受剂量。

受到照射方式不同，其防护方法也会不同。比如：α、β、γ射线和中子由于其特征不同，其穿透物质的能力也不同，它们对人体造成危害的方式也会不一样。α粒子只有进入人体内部才会造成损伤，这就是内照射；γ射线和中子主要从人体外对人体造成损伤，这就是外照射；β射线既造成内照射，又造成外照射。对于外照射，减少受到核辐射的方法有三个要点：距离、时间和屏蔽，即：（1）远离辐射源。对于点源来讲，人体所受的辐射剂量与他和辐射源距离的平方成反比，所以增大人体与辐射源间的距离是降低人体受照剂量简单有效的方法；（2）减少受照时间。辐射剂量是有累加效果的，暴露在辐射中的时间越长，所受的剂量也越大。人体受到的剂量等于剂量率与时间的乘积，因此在相同的核辐射场中，人体受照时间越长，接受的剂量也越大。所以，在一切接触到核辐射的环境中，都应以尽量缩短受照时间为原则；（3）对辐射进行屏蔽。有效的屏蔽能够极大的减少人体所受的辐射，核辐射通过物质层时由于电离碰撞或其他作用过程而被吸收，从而射线强度被减弱。

对于辐射的屏蔽，不同的辐射采用不同的方法。对于α粒子，由于其穿透力很弱，只需要一张纸就可以起到很好的屏蔽效果；对于β粒子，其穿透力也不强，只需要一张铝箔就可以屏蔽；γ射线是一种高能量短波长的电磁波。屏蔽γ射线最佳的方法是使用高密度高原子序数的材料，常用的有铁、铅及混凝土材料等。同时，能量越高的γ射线需要越厚的屏蔽；屏蔽中子主要有两种办法：一是采用所谓的中子慢化剂，即让中子在与慢化剂物质的原子核发生碰撞过程中损失能量，从而降低中子的能量，低能的中子会与原子核反应，从而被吸收。质量较轻的原子核与中子碰撞时，中子损失能量较多，因此屏蔽中子多使用富含氢元素的物质，如水、石蜡、聚乙烯、混凝土等材料。二是采用易与中子发生核反应的元素，如硼、镉等，这些元素通过核反应会吸收中子，但这些元素通常对低能中子吸收的效果较好。

如果由于直接吸入承载放射性物质以及通过口腔咽下或通过皮肤、伤口使放射性物质进入体内，则会造成内照射的危害。因此，内照射可通过减少放射源数量，包括大气、人体或物体表面的辐射量；穿戴防护衣，防止皮肤直接接触辐射源；戴正压呼吸面具或气衣，防止吸入放射性微尘；禁止在控制区吃、喝、吸烟，限制食入放射性物质的途径；避免带有裸外伤进入辐射控制区等方式进行防护。

19 0 3年皮埃尔•居里在领取诺贝尔奖时说：“人们可以设想，镭在罪恶的人手里会变得十分危险。这里，我们要问：人类认识自然界的秘密究竟有什么好处？即使这种认识对人类无害，那么人类是否已经成熟到能够利用它的地步？”

四、核辐射利大于弊

1903年皮埃尔•居里在领取诺贝尔奖时说：“人们可以设想，镭在罪恶的人手里会变得十分危险。这里，我们要问：人类认识自然界的秘密究竟有什么好处？即使这种认识对人类无害，那么人类是否已经成熟到能够利用它的地步？”他在列举了诺贝尔发明炸药的用途之后，乐观地指出:“我属于与诺贝尔有相同观点的人之一，人类从新的发现中获得的好处将比坏处多得多。”原子核在为人们提供巨大能量的同时，也会提供强有力的射线。人们可以掌握它，但是对于物质中蕴藏着的无限能量，有人做玫瑰色的梦，梦想利用它融化极地的冰川，消除沙漠，建成地球上的天堂；有人做黑色的梦，梦想用大量的放射性炸弹毁灭城市和文明。有时梦梦相随，幸福大同世界与世界的废墟交映出现。

核辐射犹如笼中虎，当它被关在笼中的时候，我们可以观赏它，当笼子被打开的时候，它也会对我们带来危害。总体来说，我们“勿需害怕辐射，但也必须小心”。

作者单位：中国科学技术大学核科学技术学院