摘要:輻射防護的基本任務(wù):既要保護環(huán)境,保護從事輻射工作的人員和公眾成員,以及他們后代的安全和健康,又要允許進行那些可能產(chǎn)生輻射照射的必要活動,提高輻射防護措施的效益,以促進核科學(xué)技術(shù)、核能和其他輻射應(yīng)用事業(yè)的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:輻射;危害;安全;防護
核技術(shù)的和平利用是20世紀(jì)人類最偉大的成就之一。經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展,核技術(shù)已經(jīng)在全世界能源、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科技、教育、醫(yī)療和環(huán)保等領(lǐng)域得到了最廣泛的應(yīng)用??墒?,核與輻射技術(shù)在帶給人類巨大經(jīng)濟效益的同時,也給社會安全帶來了潛在的危險,直接危及人類身體健康和污染環(huán)境,是世界各國都日益重視的一個突出環(huán)境問題。
今年3月11日日本發(fā)生了大地震,受其影響日本福島第一核電站發(fā)生放射性物質(zhì)泄漏,排放的放射性碘和銫接近1986年切爾諾貝利核事故發(fā)生后的水平,每天排放的銫137水平約為切爾諾貝利核事故排放量的60%,核輻射事故等級為最高級7級,這次事故帶來的損害是無法估量的,以至于如今人們談核色變。如何正確理解輻射造成的損害及怎樣采取必要的防護措施,是本文的論述重點。
1 輻射產(chǎn)生的危害
1.1 輻射的生物效應(yīng)
α射線、β射線等帶電的射線進入物質(zhì)后,主要是與物質(zhì)的電子相互作用,引起物質(zhì)的大量電離。γ射線等不帶電的射線進入物質(zhì)后,首先產(chǎn)生一個或幾個能量較高的帶電粒子,這些帶電粒子再與物質(zhì)的電子相互作用,引起物質(zhì)的大量電離。因此,射線與物質(zhì)的相互作用的結(jié)果,主要可以歸結(jié)為物質(zhì)的電離,引起物質(zhì)性質(zhì)的改變。
射線與人體發(fā)生作用同樣也引起大量電離,使人體產(chǎn)生生物學(xué)方面的變化。這些變化在很大程度上決定與輻射能量在物質(zhì)中沉積的數(shù)量和分布。
核輻射有足夠的能量引起物質(zhì)電離,電離輻射作用于人體,可能造成器官或組織的損傷,表現(xiàn)出各種生物效應(yīng)。
1.2 電離輻射對人體細(xì)胞的作用
1.2.1 電離輻射對細(xì)胞的作用方式
1)直接作用
電離輻射直接同生物大分子,例如DNA、RNA等發(fā)生電離作用,使這些大分子發(fā)生電離和激發(fā),導(dǎo)致分子結(jié)構(gòu)改變和生物活性的喪失;而電離和激發(fā)的分子是不穩(wěn)定的,為了形成穩(wěn)定的分子,分子中的電子結(jié)構(gòu)在分子內(nèi)或通過與其他分子相互作用而重新排列,在這一過程中可能是分子發(fā)生分解,改變結(jié)構(gòu)以致導(dǎo)致生物功能的喪失。
2)間接作用
人體的細(xì)胞中含有大量的水分子(大約70%),所以,在大多數(shù)情況下,電離輻射同人體中的水分子發(fā)生作用,使水分子發(fā)生電離或激發(fā),然后經(jīng)過一定的化學(xué)反應(yīng),形成各種產(chǎn)物。在這些產(chǎn)物中,包括了一些活性很強的自由基和過氧化物,它們作用于生物大分子,例如DNA,會導(dǎo)致這些分子結(jié)構(gòu)和功能的變化,造成功能障礙和系統(tǒng)的病變。
1.2.2 電離輻射對細(xì)胞的損傷
直接作用和間接作用的結(jié)果都會使組成細(xì)胞的分子結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化,而導(dǎo)致由它們構(gòu)成的細(xì)胞發(fā)生死亡或喪失了正常的活性,發(fā)生了突變。因此,電離輻射損傷細(xì)胞有兩種情況:殺死和誘變。在輻射生物學(xué)中,殺死細(xì)胞理解為細(xì)胞喪失了分裂生產(chǎn)子細(xì)胞的能力;而誘變細(xì)胞主要指癌變、基因突變和先天畸變。DNA是遺傳基因的載體,它通過復(fù)制把遺傳信息保存于下一代,DNA分子結(jié)構(gòu)的破壞和代謝功能的障礙都將導(dǎo)致細(xì)胞喪失增殖能力以致死亡。
1.2.3 軀體效應(yīng)和遺傳效應(yīng)
電離輻射對人體的照射有可能產(chǎn)生各種生物效應(yīng)。按照生物效應(yīng)發(fā)生的個體的不同來劃分,可以將它分為軀體效應(yīng)和遺傳效應(yīng)。發(fā)生在被照射個體本身的生物效應(yīng)叫軀體效應(yīng),包括放射病、白內(nèi)障、生育障礙、造血障礙、皮膚良性損傷、輻射誘發(fā)的癌癥等;由于生殖細(xì)胞受到損傷而體現(xiàn)在其后代活體上的生物效應(yīng)叫遺傳效應(yīng),包括畸形等疾病。
2 輻射防護
2.1 輻射防護目的及基本任務(wù)
輻射防護的目的:是在不過分限制對人類產(chǎn)生照射的有益實踐基礎(chǔ)上,有效地保護人類,以避免確定性效應(yīng)的發(fā)生,并將隨機性效應(yīng)的發(fā)生率降低到可合理達(dá)到的盡量低的水平。雖然射線對人體會造成損傷,但人體有很強的修復(fù)功能。因此,對于放射性,我們既要注意防護,盡可能合理降低輻射的危害,也不必產(chǎn)生恐慌心理,影響我們的正常工作和生活。
輻射防護的基本任務(wù):既要保護環(huán)境,保護從事輻射工作的人員和公眾成員,以及他們后代的安全和健康,又要允許進行那些可能產(chǎn)生輻射照射的必要活動,提高輻射防護措施的效益,以促進核科學(xué)技術(shù)、核能和其他輻射應(yīng)用事業(yè)的發(fā)展。
輻射防護的標(biāo)準(zhǔn)及劑量限制
2.2 輻射防護的基本方法
輻射對人體的照射可以分為外照射和內(nèi)照射。人體外部的放射源對人體造成的照射叫外照射。由于α射線的穿透本領(lǐng)很小,外照射的危害可以不予考慮;β射線的穿透本領(lǐng)也比較小,一般只能造成人體淺表組織的損傷,因此,對于近距離的β射線應(yīng)引起注意;γ射線和Χ射線的射程比較長,是外照射的主要考慮對象。人體內(nèi)部的放射源對人體造成的照射叫內(nèi)照射。α射線和β射線的內(nèi)照射危害比較大,尤其是α射線,是內(nèi)照射的主要的關(guān)注對象;γ射線的內(nèi)照射危害相對較小。
2.2.1 內(nèi)照射的防護
內(nèi)照射防護的基本方法是制定各種規(guī)章制度,采取各種有效措施,盡可能地隔斷放射性物質(zhì)進入人體的各種途徑,使攝入量減少到盡可能低的水平。
內(nèi)照射的防護措施防止放射性物質(zhì)彌散(包括包容、隔離、凈化、稀釋)、減少放射性核素通過口(飲食、飲水)、鼻(吸入)、皮膚(特別是傷口)進入人體和加快放射性核素從體內(nèi)排出。
2.2.2 外照射的防護
在大多數(shù)實際情況,放射源可看作點狀源。其照射量與放射源的活度成正比,與照射時間成正比,與距離的平方成反比。
因此,對外照射的防護主要采取以下方法:
1)時間防護
對于相同條件下的照射,人體接受的劑量與照射的時間成正比。因此,減少接受照射的時間,就可以明顯減少接收劑量。
2)距離防護
對于點源,如果不考慮介質(zhì)的散射和吸收,它在相同方位角的周圍空間所產(chǎn)生的直接照射劑量與距離的平方成反比。實際上,只要不是在在真空中,介質(zhì)的散射和吸收總是存在的。因此,直接照射劑量隨著與源的距離的增加而迅速減少。在非點源和存在散射照射的條件下,近距離的情況比較復(fù)雜;對于距離較遠(yuǎn)的地點,其所受的劑量也隨著距離的增加而迅速減少。
3)物質(zhì)屏蔽
在實際工作中,單靠時間和距離防護往往是達(dá)不到安全防護的要求。因此,根據(jù)射線通過任何物質(zhì)強度都會被減弱的原理,在輻射源與工作人員之間放上屏蔽物,以減少或消除射線的照射。由于防護要求不同,屏蔽物是固定式的,也可以是移動式的。屬于固定式的屏蔽物是指墻壁、地板、天棚、防護門和觀測窗等;屬于移動式的屏蔽物是指各種包裝容器、屏風(fēng)等。
根據(jù)射線的種類不同,可選擇不同性質(zhì)的材料作屏蔽物。常用的材料有:防γ射線的鉛、鐵、水泥、磚、石、鉛玻璃等;防β射線的鋁、玻璃、有機玻璃等;防中子的石蠟、聚乙烯、硼酸、水溶液和水等。
除了以上三項措施以外,在滿足需要的情況下,盡量選擇活度小、能量低、容易防護的輻射源,也是十分重要的。
4 結(jié)束語
輻射防護就是要在不過分限制對人類產(chǎn)生照射的有益實踐基礎(chǔ)上,有效地保護人類,以避免確定性效應(yīng)的發(fā)生,并將隨機性效應(yīng)的發(fā)生率降低到可合理達(dá)到的盡量低的水平。對于放射性,我們既要注意防護,盡可能合理降低輻射的危害,也不必產(chǎn)生恐慌心理,影響我們的正常工作和生活。
參考文獻
[1]《中華人民共和國放射性污染防治法》
[2]《輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》HJ/T61-2001
[3]《放射性同位素與射線裝置安全和防護條例》
[4]《電離輻射與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》(GB18871-2002)