揭开辐射面纱，做好科学防护

■刘洪涛（中国人民公安大学医院医技部）

伴随着日本核污染水排海的无耻行径，全世界的目光开始关注核辐射，我们在谴责日本这种不负责任行为的同时，对核辐射有多少了解？本文带你一起了解辐射，我们又该怎样利用和防护辐射。

认识辐射

辐射，是以波或粒子的形式向周围空间传播能量的统称。换句话说，辐射就是携带能量的波或者粒子。辐射是不以人的意志为转移的客观事物，在我们赖以生存的环境中无处不在。

按照辐射作用于物质时所产生的效应不同，根据电离能力将辐射分为电离辐射与非电离辐射两类。宇宙自诞生之初就充满着辐射，但是人类第一次发现它是在19 世纪末，至今我们仍然在探索辐射利用的新途径。

1.什么是电离辐射

电离辐射的全称是致电离辐射，是指那些拥有足够的能量，能使原子或分子发生电离现象的辐射。电离辐射种类很多，包括带电粒子和不带电粒子。带电粒子有α 粒子、β 粒子、质子，不带电粒子有X射线、γ 射线以及中子。

人类开始认识电离辐射是从1895 年开始，德国物理学家伦琴在做阴极射线管实验时，偶然发现旁边一块涂了氰亚铂酸钡的纸板发出了荧光，伦琴敏锐的意识到，这是一种新的射线，使氰亚铂酸钡纸板发出荧光，由于他还无法知晓这是一种什么射线，于是为它取了一个很酷的名字——X 射线。这是人类认识的第一种射线。当年圣诞前夕，伦琴为其夫人拍摄了一张手部的X 光照片，这是人类第一张X 光片（见图1）。这张照片清楚地显示出被肌肉遮挡的骨骼以及手指所带的戒指。这个发现揭开了辐射的医学应用，从此开启了人类应用辐射的序幕。鉴于伦琴的特别贡献，1901 年，他获得第一届诺贝尔物理学奖。

图1 人类第一张X 光片

图2 电离辐射与非电离辐射

2.什么是非电离辐射

非电离辐射，顾名思义，由于辐射能量低，不能使原子或分子发生电离的辐射。非电离辐射包括紫外线、红外线、可见光、无线电波和微波等。日常生活中，非电离辐射无处不在。

电离辐射和非电离辐射的主要区别是射线（粒子或波）携带的能量和电离能力，而不是射线的数量。如果射线没有足够的能量，就不能够导致受作用物质的电离。

3.什么是电磁辐射

说完了电离辐射和非电离辐射，那么我们平常所说的电磁辐射又是什么呢？我们将以波的形式传播能量的辐射称为电磁辐射，它的载体是波而非粒子，其波普非常宽，其中既有电离辐射也有非电离辐射。携带的能量大于10eV 或者波长小于100 纳米的电磁辐射属于电离辐射，比如X 射线和γ 射线；而携带能量小于10eV 或者波长大于100 纳米的电磁辐射属于非电离辐射，包括紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波等，而我们平常所关心的手机辐射处于微波和无线电波频段，其能量甚至低于充斥在我们周围的可见光。

辐射的应用

辐射与我们的生活息息相关，在人类生产、生活中发挥着重要作用，被广泛应用于工业、农业、通讯、地质勘测、医学以及环境保护等各个领域，人们无时无刻不在享受辐射带来的便利。

1.非电离辐射的应用

非电离辐射是指能量较低的电磁波，它的日常应用非常广泛。

首先，我们每天沐浴的阳光就是一种非电离辐射。其次，生活中常见的手机、无线路由器等电子产品，都是利用非电离辐射工作的，这些设备的辐射属于人工非电离辐射，是经过科学设计和严格控制的，其能量较低，通常不会对人体健康造成直接危害。

另外，生活中的一些大功率电器设备，如微波炉、电磁炉等，在使用过程中也会产生非电离辐射。这些辐射是伴随设备的正常工作而产生的，虽然能量相对较高，但只要使用得当，也不会对人体健康产生负面影响。

2.电离辐射的应用

电离辐射在我们的日常生活中也扮演着重要的角色。它被广泛应用于医疗领域，如X 线透视、CT、PET-CT、放射治疗等。有一点经常被大家误解，医院的核磁共振检查（MRI）是没有辐射的，大家可以放心。此外，电离辐射还被用于核工业系统的核能发电、核燃料冶炼与精加工、工业探伤及各种粒子加速器，同时用于农业的照射、培育新品种、蔬菜水果保鲜、粮食贮存等。核能发电是一种清洁能源，我国正在大力发展。

辐射的危害及防护

这些无处不在的辐射，对人体的健康到底有没有影响呢？其实任何事物都有它的两面性，辐射也不例外，它同样是一把双刃剑。当人受到少量的辐射照射，比如来自地面的宇宙射线、食物中天然本底辐射以及适量的医疗辐射等，一般不会对人体健康产生影响，但一旦受到大剂量的辐射照射，可能会破坏细胞组织，从而对人体造成伤害。

1.非电离辐射的危害及防护

非电离辐射由于能量较低，不足以引起电子的电离，因此不会导致电离辐射的生物效应。然而，非电离辐射仍然会对人体产生一定的影响。

首先，非电离辐射的能量会被人体组织吸收，转化为热能或其他形式的能量，从而对人体产生一定的影响。比如，暴露在强紫外线下会引起皮肤灼伤、眼睛损伤等，而长期暴露在低强度的非电离辐射下可能会引起头痛、失眠、焦虑等不适症状。

其次，非电离辐射还可能对人体的细胞和分子产生一定的影响。研究表明，高强度的非电离辐射可能会破坏细胞的结构和功能，导致细胞损伤或死亡，从而影响人体的健康。

因此，为了保护人体健康，应该尽量避免长时间或高强度的非电离辐射暴露。在日常生活中，夏季可使用太阳伞防护紫外线的照射；平时可以通过减少使用手机、电视等电子设备的时间，避免长时间暴露在电脑屏幕前等方式来减少非电离辐射的暴露。同时，从事高强度非电离辐射工作的人员，应该采取适当的防护措施，如穿防护服、戴防护眼镜等。

2.电离辐射的危害及防护

（1）电离辐射的危害

能够对人体直接造成伤害的辐射主要是电离辐射，这也是人们对于辐射感到恐慌的原因，所以下面着重说一下电离辐射的危害及防护知识。

人类对于辐射危害认识的历史是一段惨痛的历史。人类发现辐射以后，刚开始并没有意识到它的危害，更没有防护概念。1896 年，美国在制造X 射线管、X 射线荧光透视装置以及在做X 射线实验、X射线检查时，工作人员发生了手部皮炎、眼睛结膜炎、脱发等现象。1898 年，英国伦敦皇家医院的4 名工作人员在没有任何防护的条件下开始使用X 射线机，全部出现放射性损伤，其中一名死亡，一名双手患放射性皮炎，最终截肢（图3）。

图3 无保护工作人员双手患放射性皮炎被截肢

居里夫妇发现镭的次年4 月，贝可勒尔从居里夫妇那里借来少量镭盐，将放有镭盐的小瓶装在衬衣口袋里走了几个小时，几天后口袋后面的腹部皮肤出现了烧伤。事后他说：“我爱镭，但也恨它。”居里夫人为了弄明白这种镭射线的生物效应，特意在自己的手腕部位用镭照射了几个小时，结果皮肤也出现了潮红。由于长期从事镭及其它放射性物质的研究工作，居里夫人的身体受到过量辐射，双眼几乎失明，造血组织受到严重的辐射损伤。1934 年7 月，她死于白血病。她的女儿伊伦娜·居里（Irene Curie），人工放射性同位素的发现者，也死于白血病。20 世纪20 年代，镭被用于夜光表，涂表盘的工人经常用舌尖舔沾有镭粉的笔尖，镭元素通过口腔进入消化系统，导致这些工人中很多死于贫血或骨癌。

可以说，人类在认识辐射的路上付出了很多生命的代价。

（2）电离辐射的防护

随着辐射的广泛应用，人们逐渐认识到电离辐射会对人体造成损伤，甚至夺去人的生命。

现在我们已经制定了一套科学安全的防护体系，20 世纪60 年代以后，早期的职业性急性辐射损伤，除辐射事故外，已极为罕见了。

全世界的电离辐射防护方案是一致的，因为存在一个十分完善并得到国际认可的框架。辐射防护的基本任务是保护环境，保障从事放射性工作的人员和公众的健康与安全。

现代辐射防护体系中，所有辐射活动必须遵守辐射防护三原则：

●辐射实践正当性，即对于一项辐射实践，在考虑了社会、经济和其他有关因素之后，其对受照个人或社会所带来的利益足以弥补其可能引起的辐射危害时，该实践才是正当的。

●个人剂量限值，即为了避免发生辐射损害，对个人所受辐射剂量加以限制，如辐射工作人员为每年20mSv（5 年平均，并且任何一年不超过50mSv），而公众人员为每年1mSv。另外，合理的医疗辐射不受此限制。

●辐射防护最优化，即对于来自一项实践中的任一特定源的照射，应使辐射防护最优化，使得在考虑了经济和社会因素之后，个人受照剂量的大小、受照射的人数以及受照射的可能性均保持在合理范围内尽量低的水平。

那么，我们在有可能受到的照射中应该如何进行防护呢？这就需要提到外照射三要素：时间、距离、屏蔽。

●时间，指的是尽量减少受照射时间，比如我们在医院进行X 线检查时，医生会尽量缩短曝光时间来减少我们的受照射剂量。

●距离，指的是尽量远离辐射源，辐射的强度与距离的平方成反比，即距离远一倍，辐射轻度减4 倍。

●屏蔽，是指在人与辐射源之间使用屏蔽物来减小辐射，比如在医院进行X 线检查时，医生会尽量对非照射部位进行遮挡屏蔽，从而减少非必要的照射。

3.核事故防护

随着我国核电事业的发展，核电站也越建越多，虽然我国的核电安全性非常好，但是生活在核电站周边的居民不免会有些担心，万一发生核泄漏应该怎么办？以下是一些常见的防护措施：

●尽快撤离：在发现核事故的初期，应尽快撤离核事故区域，避免受到放射性物质的直接照射和吸入。

●寻找遮蔽物：在撤离过程中，应尽量寻找遮蔽物，如建筑物、地下通道等，以减少放射性物质的暴露。

●戴口罩和手套：在可能的情况下，应戴上口罩和手套，以减少放射性物质通过呼吸道和皮肤进入人体的机会。

●清洗暴露部位：如果身体有暴露在外的部位，应尽快清洗干净，以避免放射性物质在皮肤上积累。

●储备应急物资：为了应对核事故，可以提前储备一些应急物资，如碘片、防护服、口罩、手套等。这里需要说明一下，日常吃的碘盐是不能够预防辐射的，因为吃再多的碘盐也不会使我们的甲状腺达到碘饱和状态，所以如果有必要一定要服用碘片，从而减少放射性碘的吸收。

综上所述，辐射是一把双刃剑，既带来了巨大的便利和发展机遇，也伴随着一定的风险。为了实现可持续发展，我们必须科学、合理、安全地利用这一宝贵资源。通过加强科研投入、提高公众认知、完善法律法规等措施，我们可以更好地平衡辐射的利与弊，为人类社会的进步做出更大贡献。