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辐射 核辐射对人体的危害
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核辐射主要是说α、β、γ三种射线。人类接受的辐射有两个途径,称为内照射和外照射。三种射线由于其特征不同,其穿透物质的能力也不同,他们对人体造成危害的方式不同。
1、α粒子只有进入人体内部才会造成损伤,这就是内照射;α射线是氦核,只要用一张纸就能挡住,但吸入体内危害大,释放α粒子的物质铀等等一旦被吸入或注入,由于它的射程短,在它所经过的路径上,造成原子的电离密集,破坏细胞结构分子,在人体内对细胞的伤害也就十分集中,细胞受伤害的程度也就大,修复的可能性也较小,它就能直接破坏内脏的细胞 。
2、β射线既造成内照射,又造成外照射;β射线是电子,皮肤沾上后烧伤明显。
3、γ射线主要从人体外对人体造成损伤,这就是外照射。γ射线的穿透力很强,是一种波长很短的电磁波。y辐射和X射线相似,能穿透人体和建筑物,危害距离远。普通电磁波对人体无什么伤害,但是核爆炸或核事故中泄露的放射性物质能大范围造成人员伤亡。容易造成生物体细胞内的DNA断裂进而引起细胞突变、造血功能缺失、癌症等疾病。它可以杀死细胞。
生物基质的电离和激发是生物效应的基础。细胞的DNA和膜是射线作用的靶,是引起细胞一系列生化、生理和病理学变化的关键。直接作用:电离辐射的能量直接沉积与生物大分子,引起生物大分子的电离和激发,破坏机体的核酸、蛋白质、酶等具有生命功能的物质。间接作用:电离辐射首先直接作用与水,使水分子产生一系列原发辐射分解产物,然后通过水的辐射分解产物再作用于生物大分子。
核辐射属于电离辐射对人体的损伤理其原理按照层次分为分子层面,细胞层面和组织器官层面。但是,电离辐射造成人体伤害Z本质的原因是能量的转移,电离辐射可以通过辐射的发生将辐射携带的能量转移给人体,这些能量会对人体造成伤害,当这些伤害超过人体代偿的能力的时候,就会表现出伤害。(甚至可以说,人体接受到的绝大多数伤害都来源于能量的转移,比如动能(机械伤害)、热能(烧伤)、化学能(化学损伤))。明白了这些,再来谈前面说到的层面。
首先,分子层面,电离辐射可以伤害细胞内部的细胞器,现在观察到的主要集中在染色体(或者染色质),电离辐射可以造成染色体损伤和表现为碱基序列的缺失,错排等。一定程度的损伤可以为人体损伤修复机制所修复,当能量足够大时则超出代偿和修复范围引起损伤,这是电离辐射造成肿瘤发病率升高和遗传效应的分子基础(也是电离辐射随机性效应的基础)。此外,电离辐射可以造成细胞内蛋白质的损伤造成细胞功能变化,这一变化需要能量较大(此处不确定),有阈值,是电离辐射确定性效应的基础。
其次,细胞层面,电离辐射可以引起体内细胞损伤,表现为染色体畸变(染色体畸变又可以分为稳定性畸变和非稳定性畸变,形态为电离辐射特征性的双着丝粒+环、微核等等,与题无关这里不引申了)、影响分裂能力,引起细胞坏死等。主要靶细胞为造血细胞,淋巴细胞,生殖细胞损伤(生殖细胞的敏感性依赖于细胞周期)。这里可以引出一个细胞敏感型的概念,简单理解为电离辐射对于细胞造成危害的能力,或者说相同能量的电离辐射对细胞造成危害不同的解释。原则上越是细胞分裂活动活跃的细胞敏感型越强,比如造血细胞,淋巴细胞等,越是细胞分裂不活跃的细胞敏感性越差,比如神经细胞,骨组织(不包括gusui),红细胞等。
再次,器官层面电离辐射主要靶器官是造血系统。急性放射病、亚急性放射病、慢性放射病。初期、极期、假愈期、恢复期等发展过程估计题主没兴趣这里也不多说了。
头发
暴露于200伦姆或更高剂量的射线后,头发会迅速成簇脱落。
大脑
由于脑细胞不能再生,除非辐射剂量≥5000伦姆,它们不会直接受损。与心脏一样,放射线将杀死神经细胞和小血管,并导致癫痫发作并立即死亡。
甲状腺
甲状腺对放射性碘易感。在足够的剂量下,放射性碘可以破坏部分或整个甲状腺。服用碘化钾可以减小放射性碘暴露的损害。
血液系统
人体暴露于100伦姆左右的射线后,血液中淋巴细胞计数将会减少,人体更易受感染。这种情况一般为轻度放射疾病。放射疾病的早期症状为感冒,一般易被忽视,除非检测血液计数。广岛和长崎的数据表明,放射疾病的症状可能持续10年,并可能有更长期的白血病和淋巴瘤危险。
心脏
高强度暴露于1000~5000伦姆的放射性材料将会立即损伤小血管,并可能引发心力衰竭和直接死亡。
胃肠道
当暴露量≥200伦姆时,放射线对肠道的损伤会引发恶心、血性呕吐和腹泻。放射线将破坏快速分裂的人体细胞,包括血液、胃肠道、生殖系统和头发细胞,并损伤存活细胞的DNA和RNA。
生殖道
生殖道细胞分裂迅速,在辐射量为200伦姆时就可被损伤。一些放射病患将可能不孕。
人体长期影响
辐射急性反应可随时间减弱,但辐射仍会继续产生大量疾病问题,包括白血病、癌症,以及2年、3年甚至10年后发生的其他疾病。
血液病
基于日本的数据,在暴露于原子dan的人群中贫血者增多。一些病例白细胞和红细胞的减少持续了10年。
白内障
广岛和长崎有部分防护的幸存者中白内障率升高,并有部分脱发。
恶性肿瘤
离子辐射致癌,但更易发生某些特定类型的肿瘤。Z普遍的是白血病。广岛和长崎幸存者的癌症发生率显著高于一般人群。并据报道,辐射暴露量和甲状腺癌、乳腺癌、肺癌和唾液腺癌发生率高低显著相关。辐射引发的恶性肿瘤一般在10年或更久以后出现。
疤痕疙瘩
在1946年初,幸存者烧伤部位覆盖的明显疤痕组织开始肿胀和异常生长。震源1.2公里内,50%~60%直接暴露于热核的幸存者中,发现有隆起和扭曲的肉丘即疤痕疙瘩。疤痕疙瘩被认为与辐射反应有关。
针对这两种不同辐射途径,采取快速有效的防护办法:
控制外照射主要是控制受照射时间、增大与辐射源间的距离和采用屏蔽三种方法。
控制内照射的基本有效办法是防止或减少放射性物质进入体内,对于放射性核素可能进入体内的途径要予以防范。
例如佩戴口罩,手套,尽量避免直接吸入污染区的空气,以及避免摄入污染区的食物和水源,避免在污染区触摸任何物体,以防皮肤表面的污染和辐射危害。防止伤口被污染。尽快撤离污染区,接受安检人员检测和处理,之前回避与无辐射防护条件的人直接接触,造成二次污染。
由于题目没有给出是何种情况的核辐射防护,所以只能大致原理上解释下。就目前日本发生的核电站事故中的核辐射安全防护方面,可以参照。
生活在核电站周围的人们,应该了解当地的核电站堆型和相应技术。一般核电站有严格的设计标准,并且接受国际原子能机构的监督,通常不会有对人体伤害的辐射剂量,只有核泄露事故和堆芯熔毁等情况下才会造成大量有害的伤害。因为不同的堆型和技术手段会采用到一些不同的放射性不同的材料。常用的例如铀235,钚239,氚 (氢3, 超重氢,重水堆),铯,锶,铯,碘,氙-135等等,可以去查阅相应元素对人体的伤害和相应的防护要点。
般核电站的辐射防护设计距离是直径90公里。但是要注意考虑风向问题,辐射尘会随风向飘动扩散。
另外,只有受到辐射之后才可服用碘片,自行购买提前吃,反而会对自己身体造成危害。一些常用的防辐射措施,比如喝绿茶、穿孕妇防辐射服,根本起不了作用。受到辐射污染,Z好的方法是紧闭家里的门窗、勤洗手洗澡。
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