你不可不知道的電離輻射、核輻射知識

輻射指的是能量以波或是次原子粒子移動的型態(tài)傳送，輻射之能量從輻射源向外所有方向直線放射。一般可依其能量的高低及電離物質(zhì)的能力分類為電離輻射和非電離輻射。

電離輻射又可稱為核輻射或放射性輻射，主要是指波長短、頻率高、能量高的射線（粒子或波的雙重形式）。電離輻射可以從原子或分子里面電離過程中作用出至少一個電子。電離輻射包含：α射線（α粒子）、β射線（β粒子）、中子等高能粒子流與γ射線、X射線等高能電磁波，而被稱為宇宙射線的高能粒子射線則兩者皆有。

電離輻射對人體的危害性極大，因為一般電離輻射是看不到的，而具有放射性的微塵極其細小不易被察覺，因而受害者可能會在不知不覺中被過量照射或吸入大量放射微塵。在短時間內(nèi)過量照射或吸入大量放射微塵會引起急性放射病，可出現(xiàn)惡心、嘔吐、腹痛和脫發(fā)等癥狀，其造血功能、消化系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)亦可能出現(xiàn)異常；而放射性元素長期超量蓄積在體內(nèi)，可引起慢性放射病。過量電離輻射有致癌和致畸作用。

電離輻射和電磁輻射背后是一個復雜、專業(yè)的系統(tǒng)知識，要想正確了解這兩種輻射以及它人間各自的危害，我們需要從多方面來認識它們，下面是一些關(guān)于電離輻射與電磁輻射方面的基礎知識，希望有助于初學者快速掌握它們。

·                                 天然放射性來源有哪些？

環(huán)境中天然輻射本底主要由宇宙射線、宇生放射性核素和原生放射性核素發(fā)射的輻射三部分組成。

宇宙射線主要來源于地球的外層空間。為了探明宇宙射線的來源，有人曾做過實驗，把一個裝有核輻射探測裝置的大氣球從海平面升至高空，觀察電離輻射粒子注量率與海平面高度的關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當海撥高度低于700m時，粒子注量率隨高度上升而急劇下降。當氣球高度超過700m時，粒子注量率隨高度的升高而迅速增加。此外，人們還發(fā)現(xiàn)，當太陽發(fā)生耀斑活動時，地球測得的宇宙射線強度明顯增強，這一現(xiàn)象證明宇宙射線產(chǎn)生于地球以外的空間。

宇宙射線有初級和次級之分。初級宇宙射線是指從外層空間射到地球大氣層的高能輻射。初級宇宙射線按其來源不同，又可分為"初級銀河系宇宙射線"和"初級太陽宇宙射線"。不過，前者是初級宇宙射線的來源。

初級銀河宇宙射線主要由高能質(zhì)子組成（~87%），并伴有10%左右的氦核，其余為少量的重粒子、電子、光子和中微了。初級宇宙射線具有極大的動能，因此，它們的貫穿能力*。初級太陽宇宙射線主要是指太陽發(fā)生耀斑時釋放出來的帶電粒子，大部分是質(zhì)子和α粒子。不過，這些粒子的能量較低，通常對地球表面的輻射劑量不會產(chǎn)生明顯的影響。

次級宇宙射線是高能初級宇宙射線與大氣的作用產(chǎn)物。初級宇宙射線進入大氣時，具有極大能量的粒子與大氣中的原子核發(fā)生劇烈的碰撞作用，致使原子核四分五裂，這類核反應一般稱之為"散裂反應"或"碎裂反應"。

一般情況下，將宇宙射線按其能量大小習慣上分為"硬射線"和"軟射線"兩部分。"硬"部分宇宙射線主要是指貫穿能力很強的高能粒子，主要指介子和高能質(zhì)子；而"軟"部分宇宙射線是指較易被物質(zhì)吸收的低能粒子，主要指電子和光子。

當高能初級宇宙射線與大氣的原子核發(fā)生核反應時，反應產(chǎn)物除了次級宇宙射線粒子以外，還有許多放射性核素，這些核素叫做"宇生放射性核素"。宇生放射性核素的品種雖然不少，但在空氣中的含量都是很低的，因此，它們對環(huán)境輻射的實際貢獻不大，特別是外照射。不過，有些核素在環(huán)境輻射劑量中的貢獻是不可忽視的，而且在科學研究上也有較重要的意義。

原生放射性核素與宇生放射性核素同屬天然放射性核素，兩者的區(qū)別在于，后者由宇宙射線通過與大氣原子核作用的產(chǎn)物，而前者則是從地球形成開始，迄今為止還存在于地殼中的那些放射性核素。因此被稱為"原生"放射性核素。顯而易見，與地球同時形成的放射性核素可能很多，其中，僅有少數(shù)具有足夠長半衰期的放射性核素才有可能殘存至今。

天然放射性核素品種很多，性質(zhì)與狀態(tài)也各不相同，它們在環(huán)境中的分布十分廣泛。在巖石、土壤、空氣、水、動植物、建筑材料、食品甚至人體內(nèi)都有天然放射性核素的蹤跡。地殼是天然放射性核素的重要貯存庫，尤其是原生放射性核素。地殼中的放射性物質(zhì)主要為鈾、釷系和 。其中，空氣中的天然放射性核素主要有地表釋入大氣中的 及其子體核素，動植物食品中的天然放射性核素大多數(shù)是 。

土壤主要由巖石的浸蝕和風化作用而產(chǎn)生的，可見，其中的放射性是從巖石轉(zhuǎn)移而來的。由于巖石的種類很多，受到自然條件的作用程度也不盡一致，可以預期土壤中天然放射性核素的濃度變化范圍是很大的。土壤的地理位置、地質(zhì)來源、水文條件、氣候以及農(nóng)業(yè)歷史等都是影響土壤中天然放射性核素含量的重要因素。

存在于巖石和土壤中的放射性物質(zhì)，由于地下水的浸濾作用而受損失，地下水中的天然放射性核素主要來源于此途徑。此外，粘附于地表顆粒土壤上的放射性核素，在風力的作用下，可轉(zhuǎn)變成塵?；驓馊苣z，進而轉(zhuǎn)入到大氣圈并進一步遷移到植物或動物體內(nèi)。土壤中的某些可溶性放射性核素被植物根吸收后，繼而輸送到可食部分，接著再被食草動物采食，然后轉(zhuǎn)移到食肉動物，zui終成為食品中和人體中放射性核素的重要來源之一。環(huán)境水中天然放射性核素的濃度與多種因素有關(guān)。

此外，天然放射性物質(zhì)還包括宇宙射線。宇宙射線是一種從宇宙空間射到地球上的高能粒子流，它由質(zhì)子、 粒子等組成。天然放射性已為人類所適應，并未造成什么危害。

·                                 放射性活度是什么？

放射性活度（radioactivity）是指放射性元素或同位素每秒衰變的原子數(shù)，目前放射性活度的單位是貝克勒爾（Becquerel），符號為Bq。1Bq＝1次衰變/秒。單位質(zhì)量或單位體積的放射性物質(zhì)的放射性活度稱為放射性比度，或比放射性（specific radioactivity）。

我們可用克鐳當量來表示γ放射源的相對放射性活度。1克鐳當量表示一個γ放射源的γ射線對空氣的電離作用和1克的標準鐳源（放在壁厚為0.5毫米的鉑銥合金管內(nèi)，且與其子體達到平衡的1克鐳）相當，一克的鐳放射性活度為3.7×10¹⁰Bq。

·                                 什么是照射量？

所謂照射量是指射線對空氣中的電離能力總量。在單位制中，其單位是倫琴（R）。它的定義是在標準狀態(tài)下1立方厘米的空氣（1.293毫克空氣）中產(chǎn)生1靜電單位電量。目前常用庫倫每千克（C/kg）為單位。它相當于X或γ射線在標準狀態(tài)下每千克干燥空氣中產(chǎn)生一種符號離子的電荷值為2.58×10^-4C，即1R=2.58×10^-4C/kg。照射量只對空氣而言，僅適用于X或γ射線。

還有一個概念是照射量率或照射率，它表示單位時間內(nèi)照射量的增量。照射量率的單位為庫倫每千克秒。

·                                 什么是吸收劑量？

吸收劑量是指單位質(zhì)量物質(zhì)接收電離輻射的平均能量。它是描述電離輻射能量的量。當電離輻射與物質(zhì)作用時，其部分或全部能量可沉積于受照介質(zhì)中。吸收劑量的單位是拉德(rad),相當于1克物質(zhì)接受1×10^－5焦爾的能量。目前常用的單位是戈瑞（Gy），它相當于1千克物質(zhì)接受1焦爾的能量。1Gy=100rad。

與照射量的情況不同，吸收劑量是一個適用于任何類型電離輻射和任何類型受照物質(zhì)的輻射量。必須注意的是，在應用此量度時，要指明具體涉及的受照物質(zhì)，諸如空氣、肌肉或者其他特定材料。 而照射量與吸收劑量是兩個意義*不同的輻射量。照射量只能作為X或γ射線輻射場的量度，描述電離輻射在空氣中的電離本領；而吸收劑量則可以用于任何類型的電離輻射，反映被照介質(zhì)吸收輻射能量的程度。但是，在兩個不同量之間，在一定條件下相互可以換算。對于同種類、同能量的射線和同一種被照物質(zhì)來說，吸收劑量是與照射量成正比的。由于X或γ射線在空氣中產(chǎn)生一對離子的平均能量約為32.5eV，所以1R的X或γ射線在空氣中的吸收劑量約為0.838rad；而在軟組織中的吸收劑量約為0.931rad。

·                                 什么是劑量當量？

環(huán)境電離輻射的生物效應不僅與吸收劑量值有關(guān)，而且還與輻射的類型、能量和照射條件有密切關(guān)系。換言之，在接受相同吸收劑量的情況下，如果電離輻射的種類、能量或照射條件不同，其所致的生物效應，無論是發(fā)生幾率還是嚴重程度，均有所差異。例如，某一射線在組織內(nèi)很短路上能產(chǎn)生很多的離子對，那么它對人體組織的損傷就大些。所以在相同吸收劑量下，快中子、 粒子對人體組織的損傷要比 、 或電子的損傷大好幾倍。為了統(tǒng)一描述各類電離輻射對于生物體的危害程度，在核輻射防護領域中，引進了一種"劑量當量"的概念，它等于吸收劑量和描述不同射線生物效應的系數(shù)的乘積，其單位是雷姆（rem），目前采用的單位是希沃特（Sv）。1Sv=100rem。

相同的吸收劑量未必產(chǎn)生同樣程度的生物效應，因為生物效應受到輻射類型、劑量與劑量率大小、照射條件、生物種類和個體生理差異等因素的影響 。為了比較不同類型輻射引起的有害效應，在輻射防護中引進了一些系數(shù)，當吸收劑量乘上這些修正系數(shù)后，就可以用同一尺度來比較不同類型輻射照射所造成的生物效應的嚴重程度或產(chǎn)生機率。

·                                 什么是集體劑量當量？

在環(huán)境放射性中，人們經(jīng)常須對環(huán)境輻射給予某一群體的危害作出科學的評價。例如當某一核設施向其環(huán)境排放放射性廢物時，人們就要求對該企業(yè)排放的放射性三廢給周圍公眾造成的劑量當量作出估計，以評價該群體受影響的程度。此時，須采用"集體劑量當量"的概念來評估，其定義是：輻射給予某一群體產(chǎn)生的效應是各個單一組分所受的劑量當量之總和。

劑量當量與集體劑量當量的區(qū)別在于，前者用于單個生物體，后者則用于群體。集體劑量當量的單位為人?希沃特，符號為man?Sv。

·                                 有效劑量當量是什么？

有效劑量當量是考慮人體組織或器官發(fā)生的輻射效應為隨機效應時，全身受到非均勻照射的情況下，人體各器官或組織所接受的平均劑量當量與相應的機重因子的乘積之總和，即為有效劑量當量。

有效劑量當量的SI單位與劑量當量相同，即希沃特(Sv)，暫時并用的單位為雷姆(rem)。有效劑量當量是一個很重要的概念，它是一個度量體內(nèi)或體外照射源（無論是均勻照射還是非均勻照射）造成的健康效應發(fā)生率的指標，用來評價電離輻射對人體的總的損傷程度。

下面的表格給出輻射量單位對照表，輻射量包括放射性物質(zhì)的放射活度、輻射場強度以及被照物質(zhì)的吸收劑量三方面內(nèi)容。

輻射量單位對照表

·                                 天然輻射的有效劑量大小如何？

天然輻射源產(chǎn)生的照射是zui大的，比其輻射源產(chǎn)生的照射要高得多（表一）。因此，人為活動引進的天然輻射的升高所產(chǎn)生的劑量也有可能高于其它輻射源。但是，由于下述原因，天然輻射產(chǎn)生照射常常不引進人們的注意：（1）天然輻射自古以來就存在；（2）不經(jīng)專門濃縮的天然放射性（如鐳）是不可能對人產(chǎn)生急性照射的。

正常'本底地區(qū)天然輻射源產(chǎn)生的年有效劑量當量估算值（UNSCEAR，1982（1988））

·                                 電離輻射如何傷害人體？

電離輻射穿過機體時，射線以兩種方式作用于機體生命物質(zhì)分子，即直接作用和間接作用，直接作用是指射線將能量直接交付給處在射線徑跡上的生命物質(zhì)分子(主要是DNA分子)，并使之電離或者被激發(fā)而產(chǎn)生損傷。此過程中，接受射線能量的分子本身受到損傷。這是一個純物理學過程。間接作用是指生命物質(zhì)分子并未處在射線的徑跡上從而也未直接接受到射線能量，射線的能量被生命物質(zhì)分子周圍的水分子或其他的分子所吸收從而被電離或者是活化，生成了自由基(即一種活性*的原子團)，然后經(jīng)過一定距離的遷移，到達生命物質(zhì)分子并與之發(fā)生化學反應，zui終造成生命物質(zhì)損傷。此過程中，水分子是射線能量的直接接受者，生命物質(zhì)分子并未直接接受射線的能量，故而稱作間接作用。間接作用過程中既有物理學過程，也有化學過程。

現(xiàn)以水分子為例，說明自由基的形成過程。

    上面反應式中的"?OH"和"?H"即是自由基。自由基的化學性質(zhì)非?；顫?，容易和各種分子(其中的也包括DNA分子)發(fā)生化學反應。

輻射誘發(fā)損傷形成過程示意圖

當吸收的輻射劑量達到某一定水平時,細胞核內(nèi)的DNA即可由于輻射的直接作用或者間接作用而受到損傷。已觀察到的DNA損傷有多種形式,其中包括單鏈斷裂、雙鏈斷裂和堿基損傷。輻射引致的DNA損傷被認為是輻射損傷的啟動事件,即一切效應的起始點。

正常情況下,細胞能在數(shù)小時內(nèi)把DNA分子的單鏈斷裂或雙鏈斷裂修復。

受損傷的DNA的修復(也稱作修復復制),是在有關(guān)酶的作用下,將DNA分子中含有受損傷(單鏈斷裂、堿基受損或其他的結(jié)構(gòu)缺陷)的區(qū)段切除掉,并重新合成新連續(xù)性的雙鏈。具體地說,就是在核酸內(nèi)切酶的作用下把受損傷部位的DNA單鏈切割掉,再由DNA聚合酶合成一條與其相對應的另一條單鏈互補的新的單鏈。

DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖

DNA分子螺旋結(jié)構(gòu)模型

大多數(shù)情況下,DNA損傷能被正常地修復。不過,有時也會出現(xiàn)修復錯誤,即在修復DNA分子的過程當中,把堿基對的順序排錯,堿基對順序錯誤有多種:有的是在應該是嘌呤的位置上出現(xiàn)了密啶或者在應該是密啶的位置上出現(xiàn)了嘌呤(這種錯誤叫做顛換);有的是在應該是A的位置上出現(xiàn)了G或者在是T的位置上出現(xiàn)了C,或者反過來(這種錯誤叫做轉(zhuǎn)換);有的是在正常的順序中多出了一個堿基對(這種錯誤叫做插入);有的是在正常的順序中缺少了一個堿基對(這種錯誤叫做缺失);還有的是在正常的順序中出現(xiàn)一段堿對順序顛倒(這種錯誤叫做倒位)。

正象上面所說的,細胞的正常生命過程是由細胞核內(nèi)染色體上攜帶的基因(即DNA分子上堿基對的排列順序)中預先編制好的程序所決定,如果DNA分子上的堿基對順序出現(xiàn)了變化,預先編制的程序就被打亂,細胞的正常生命過程也隨之而出現(xiàn)混亂,即發(fā)生了突變。

基因的突變對細胞生命過程的影響可以是不同的。有一些基因?qū)毎纳媸侵陵P(guān)重要的,這種基因內(nèi)出現(xiàn)的突變,使得突變的細胞或者不能繼續(xù)生存下去,或者突變細胞本身雖能生存但不能進行細胞分裂。這兩種情況都叫做細胞死亡。輻射引致的細胞死亡多是后一種類型的死亡,即輻射使受到照射的細胞喪失增殖能力,輻射的這種作用叫做殺死細胞作用。另外,輻射直接或者間接地作用于細胞膜,引起細胞破損也能造成細胞死亡,不過,這往往在輻射劑量很高時才會出現(xiàn)。在輻射防護通常所關(guān)心的低劑量范圍內(nèi),細胞死亡的機制還多是細胞的基因發(fā)生了突變。細胞死亡是輻射引起確定性效應的基礎。

細胞死亡時間可因受損傷細胞群本的不同而有所不同。在細胞分裂迅速的細胞群體(如血液中的淋巴細胞),細胞死亡可在受到照射后的數(shù)小時表現(xiàn)出來,在細胞分裂極其緩慢的細胞群體(如神經(jīng)細胞等)中,死亡可能在數(shù)個月甚至數(shù)年內(nèi)也不會發(fā)生。

另一種可能的情況是修復DNA損傷過程中所產(chǎn)生的堿基對排列錯誤(突變)出現(xiàn)在對于細胞生存并非到關(guān)重要的一些基因內(nèi)。這時,攜帶有突變基因的細胞仍能繼續(xù)生存并繼續(xù)進行細胞分裂,但是,細胞的某些性質(zhì)由于突變基因的存在而發(fā)生變化,有可能出現(xiàn)一些正常情況下該種細胞所不具有的性質(zhì)。這種情況叫做細胞變異。如果細胞變異出現(xiàn)在體細胞內(nèi),并使細胞變得具有腫瘤(癌)細胞的性質(zhì)(如癌細胞特征性的潛在的無限增殖的能力、侵襲相鄰組織的能力以及向遠外轉(zhuǎn)移的能力等),就叫做惡性轉(zhuǎn)化。輻射引起體細胞惡性轉(zhuǎn)化就是輻射的致癌作用。如果出現(xiàn)變異的細胞是生殖細胞(精細胞或卵細胞,或兩者),則變異的影響將會在由這種生殖細胞產(chǎn)生的胚胎(也即此胚胎發(fā)育成的個體)以及其繁衍的所有的后代中表現(xiàn)出來,這就是遺傳效應。輻射在生殖細胞內(nèi)誘發(fā)的基因突變是產(chǎn)生輻射遺傳效應的基礎。輻射防護中將人的生殖腺(睪丸和卵巢)列為關(guān)鍵器官正是出于防止出現(xiàn)輻射遺傳效應的考慮。

須指出的是,盡管輻射致癌和輻射誘發(fā)遺傳損傷在誘發(fā)機制上有相似之處,不過,兩者之間還是不*一樣。通常認為,輻射在生殖細胞中誘發(fā)的突變是一種單次生物學事件,而輻射致癌則是一種有許多階段組成的多階段過程,輻射引致細胞變異可能是其中的一個階段(不過是非常重要的啟動階段)。很有可能,輻射在啟動以后的某些階段中還起有作用。

·                                 人體受到的傷害同有效劑量的關(guān)系是怎樣的？

電離輻射的能量沉積是一種隨機性過程，因此，即使在劑量很小的上，也*可能在細胞內(nèi)的關(guān)鍵體積中沉積下足夠的能量，并導致細胞變異。由于單個細胞的細胞變異而產(chǎn)生的生物學效應(即遺傳變化和細胞惡性轉(zhuǎn)化)的發(fā)生，也是隨機性事件。因此，我們將這類輻射生物學效應稱為隨機性效應，以與另一類其發(fā)生不具隨機性的效應相區(qū)別。隨機性效應的特征是，其發(fā)生不具有閾值，這就是說，即使在劑量很小的情況下也存在有一定的概率；這類效應發(fā)生的概率是隨著劑量的增高而增加，效應的嚴重程度與劑量無關(guān)。隨機性效應的這些特點都是由其發(fā)生機制所決定的。

另一種情況是全部組織或者部分組織受到照射，構(gòu)成該組織的相當數(shù)量的細胞被殺死，而這些細胞又不能由存活下來的細胞的增殖來補償，從而使得該種組織或者由該種組織構(gòu)成器官功能受到影響并產(chǎn)生臨床上可檢查出的癥狀，通過這樣的發(fā)生機制產(chǎn)生的效應被稱為確定性效應。

過去曾因為這類效應的發(fā)生不具隨機性而將其稱作"非隨機性效應"。但是，此類效應所基于的機制(輻射殺死細胞)本身又是一種隨機過程，因而稱為"非隨機性效應"并不十分合適。在《放射防護委員會1990年建議書》中，開始用"確定性效應"一詞來取代"非隨機性效應"。確定性效應的意思是："由已發(fā)生的事件所確定的后果"，這就是說，確定性效應是由"輻射殺死細胞"這種事件所確定下的，雖然殺死細胞的事件本身具有隨機性。

電離輻射所引致的確定性效應是由于全身或者局部照射的照射量達到可使足夠的細胞損傷或者發(fā)生死亡，因而影響到受照組織或器官功能所造成的，這種損傷是相當多數(shù)量的細胞或者相當大比例的細胞集體受損的結(jié)果。在大多數(shù)情況下，一個或者少量細胞的死亡在由無數(shù)細胞構(gòu)成的組織中不會產(chǎn)生任何影響的。這就是說，任何一種確定性效應是有一定數(shù)量或者一定比例的細胞受到影響時才會發(fā)生。因此，確定性效應應有一個閾劑量，低于此閾劑量時受到影響的細胞數(shù)或者比例不足以產(chǎn)生所定義的損傷或者不足以使該種效應的臨床癥狀發(fā)生。隨著劑量的增加，未受影響的活細胞將越來越少，癥狀也越來越嚴重，癥狀發(fā)生率也越來越高，因此，確定性效應的發(fā)生率和嚴重程度均隨劑量的增加而增加。由此可見，確定性效應的特征正好與隨機性效應的相反，即具有一種閾劑量。劑量低于閾劑量時效應發(fā)生的概率一般應為零；效應的嚴重程度與所接受的劑量有關(guān)，劑量越高，效應越嚴重；如果，輻射照射足夠嚴重，則作為照射的后果，可能會發(fā)生死亡。一般說，死亡是人體的一個或多個關(guān)鍵器官或者關(guān)鍵系統(tǒng)中細胞數(shù)量嚴重減少的結(jié)果。

概括來說，可以認為輻射生物效應的兩種分類系統(tǒng)之間，有著這樣的關(guān)系，即：

從上面的關(guān)系，可以看到軀體效應中的非致癌效應是確定性效應，而軀體效應中的致癌效應是隨機性效應，遺傳效應則均是隨機效應。

上述的這種分類，是對輻射生物學效應的發(fā)生機制進行深入研究后取得的成果，并在輻射防護的發(fā)展中產(chǎn)生過巨大的影響。隨著對不同的輻射生物學效應的區(qū)分，放射防護委員會在其1977年建議書中，將輻射防護的目的明確地規(guī)定為"輻射防護的目的在于防止有害的非隨機性效應(即確定性效應)，并限制隨機性效應的發(fā)生率，使之達到被認為是可以接受的水平"。也就是說，在輻射防護實踐中，對不同的效應應該采取不同對策，對于確定性效應，因其有閾劑量，而且因為劑量低于閾劑量時其發(fā)生的概率為零，所以，能夠"防止"其發(fā)生；對于隨機性效應，因其發(fā)生的無閾性質(zhì)，在任何低的劑量下均有一定的發(fā)生概率，所以，"防止"這類效應的發(fā)生客觀上是不可能的，只能通過各種措施降低劑量，對其進行"限制"，使這類效應的發(fā)生概率降低到"可以接受的水平"(不是無限制的降低)。

·                                 什么是電離輻射的遺傳效應？

如果某個生物體在受到電離輻射照射時其生殖細胞也受到照射，而且受照射的生殖細胞內(nèi)產(chǎn)生了發(fā)生突變的基因，則情況會不同。一般情況下，如果這種基因突變沒有造成受照射的生殖細胞死亡，而且該生殖細胞有可能與異性的生殖細胞結(jié)合形成胚胎，則電離輻射照射的后果就有可能在該受照生物體的后代中表現(xiàn)出來。這類在受照個體的子代個體中出現(xiàn)的輻射生物學效應叫做輻射遺傳效應。

·                                 輻射遺傳效應的特點是什么？

輻射遺傳效應是生物體的生殖細胞受到照射而產(chǎn)生的后果，通常輻射遺傳效應具有以下一些特點：

1. 遺傳效應并不在受到照射的個體本身出現(xiàn)，而是出現(xiàn)在該個體所繁衍的某些后代身上，因而效應的產(chǎn)生與個體受照射情況的不易被發(fā)現(xiàn)；
2. 從生物體受照到顯現(xiàn)出遺傳效應之間相隔的時間過長（超過了生物體壽命，有時甚至為壽命的數(shù)倍，即幾個世代）；
3. 遺傳效應具有可遺傳性，所以，從理論上講，其影響可能極大。

·                                 什么是氡氣？

自然界中的氡是由鐳衰變產(chǎn)生，是人類所接觸到的*氣體放射性元素。氡的半衰期只有 3.8 天，氡形成后很快衰變并產(chǎn)生一系列放射性產(chǎn)物，zui終成為穩(wěn)定元素鉛。聯(lián)合國原子輻射效應科學委員會（ UNSCEAR ）估計， 來自天然的輻射對公眾的年有效劑量為 2.4mSv ，其中氡及其子體的貢獻占 54% 。

·                                 氡對人體有什么危害？

氡通過呼吸進入人體，衰變時產(chǎn)生的短壽命放射性核素會沉積在支氣管、肺和腎組織中。當些短壽命放射性核衰變，釋放出的α粒子對內(nèi)照射損傷zui大，可使呼吸系統(tǒng)上皮換換細胞受到輻射。長期的體內(nèi)照射可能引起局部組織損傷，甚至誘發(fā)肺癌和支氣管癌等。據(jù)估算，人的一生中，如果在氡濃度370Bq/m3的室人環(huán)境中生活，每千人中將有30～120死于肺癌。氡及其子體在衰變時還會同時放出穿透力*的γ射線，對人體造成外照射。

若長期生活在含氡量高的環(huán)境里，就可能對人的血液循環(huán)系統(tǒng)造成危害，如白細胞和血小板減少，嚴重的還會導致白血病。這種危害是有沉重的教訓的：1922年，埃及多名考古學家發(fā)掘古埃及杜唐卡門法老陵墓，其后離奇死亡，自此法老毒咒之說不脛而走，人們都傳說古埃及人在金字塔里下了毒咒，使得擅闖入金字塔的人中毒咒而送命。zui近，加拿大及埃及的室內(nèi)環(huán)境專家解決了這個困擾人們近80年的毒咒之謎。他們發(fā)現(xiàn)是金字塔含有大量具有危險程度的氡氣，令接觸者患肺癌而死亡。專家研究發(fā)現(xiàn)，這種令人致命的氡氣是建筑金字塔石塊及泥土內(nèi)所含的衰變鈾元素釋放出來。含氡氣zui高的三處古埃及建筑，依次序是開羅以南的沙喀姆喀特金字塔、阿比斯隧道及薩拉比尤姆陵墓。室內(nèi)環(huán)境專家表示："是高含量氡氣損害了當年埃及考古學家的健康。"

氡氣對人體健康的危害

·                                 室內(nèi)氡來源有哪些？

從建材中析出的氡；從底層土壤中析出的氡；由于通風從戶外空氣中進入室內(nèi)的氡；從供水及用于取暖和廚房設備的天然氣中釋放出的氡。

·                                 天然氡的來源及其有效劑量大小如何？

氡是輻射防護委員會（ICRP）推薦了慢性照射行動水平具體數(shù)據(jù)的*核素。在人類所受照射中，就單一核素來說，氡及其子體產(chǎn)生的照射是zui大的，約占天然輻射產(chǎn)生的照射的50%。

我國居民所受天然輻射年有效劑量（潘自強，1997）

·                                 怎樣預防氡對人體的危害？

由于氡的危害是長期積累的，且不易被察覺，因此必須引起高度重視并做好宣傳普及和防護工作。為降低室內(nèi)氡的濃度，建筑部門在新建住宅時應避開含氡量高的地段，并盡可能選擇含氡量低的建材。營銷商在銷售建材時需向客戶出示放射性水平檢測證明。居民在進行家庭裝修時應注意選擇含氡量低的裝飾材料。 增加室內(nèi)通風是zui方便、zui有效的降氡措施。當門窗敞開時，室內(nèi)氡及其子體的濃度與外環(huán)境中的大致相等，特別是冬季人們?yōu)楸茱L寒門窗緊閉，夏季為避暑熱安裝空調(diào)，使得居室常常被營造成一個封閉的空間，造成室內(nèi)氡逐漸積存，濃度上升，所以在夏季經(jīng)常開窗換氣尤為重要。

對氡濃度高的家庭，也有簡單易行的補救措施。降低氡的濃度，zui常用的方法便是通風。以一戶大概120平方的普通住房為例，門窗關(guān)閉一夜之后，氡濃度是151立方米貝克，開窗通風1小時后，則已降為48立方米貝克。對于地下室，也應解決通風問題，并在墻壁和地面覆蓋質(zhì)密的材料或防氡涂料，以阻擋氡的擴散。這里很好的例子便是地鐵。記者與專家分別在北京和廣州的地鐵里檢測，其氡濃度非常低，范圍在17至54立方米貝克之間。這就是因為地鐵內(nèi)墻壁鋪有放射性低而質(zhì)地又很密的材料，加上有很強的通風系統(tǒng)。

住平房或一層樓房的家庭，應該堵塞、密封室內(nèi)地板上的縫隙；還可以采用安裝排風扇、使用空氣清新器等措施，降低氡的濃度。

·                                 建筑陶瓷是否有放射性？

現(xiàn)代都市中放射性污染幾乎無處不在，人們生活消費品如玻璃、陶瓷、建筑材料等不同程度存在放射性物質(zhì)。建筑陶瓷主要是由黏土、沙石、礦渣或工業(yè)廢渣和一些天然助料等材料成型涂釉經(jīng)燒結(jié)而成。由于這些材料的地質(zhì)歷史和形成條件的不同，或多或少存在著放射性元素，如釷、鐳、鉀等。特別是建筑陶瓷表面的釉料中含有放射性較高的的鋯銦砂，雖然建筑陶瓷的燒成溫度大多在1100~1300℃，但是并不能消除這些物質(zhì)的放射性，其放射性高低決定于材料和釉子中的放射性，而各地各品種瓷磚放射性有差異。

近年來，天然石材放射性超標的現(xiàn)象經(jīng)國家有關(guān)部門監(jiān)督檢查后，建筑陶瓷的放射性也引起了人們的重視。天津市近期對上百名用戶送檢石材、瓷磚和63個家庭內(nèi)裝飾面的檢測結(jié)果顯示，按照國家目前的建筑材料放射性標準，瓷磚符合室內(nèi)飾面的約占總總數(shù)的90%。某建筑陶瓷生產(chǎn)大省的分析測試中心2000年7月在對近百個建材產(chǎn)品放射物檢測中發(fā)現(xiàn)，拋光磚、釉面磚等建材陶瓷新產(chǎn)品中的放射性超標，不合格率超過1/3。去年四川省檢測部門對某省的34家大建材生產(chǎn)廠測定中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)放射性超標的廠家竟高達17家！

·                                 建筑陶瓷的放射性有哪些危害？

*，放射性物質(zhì)廣泛存在于地質(zhì)層中，對人體有一定的傷害。我們的身體對放射性的承受能力有一定限度，過度了則有可能引起不適和病變。所以說，放射性物質(zhì)超過一定標準就一定會造成危害。研究證明，建筑裝飾材料放射性超標，直接影響消費者特別是兒童、老人和孕婦的身體健康。

建筑材料中的放射性危害主要有兩個方面，即體內(nèi)輻射與體外輻射：體內(nèi)輻射主要來自于放射性輻射在空氣中的衰變，而形成的一種放射性物質(zhì)氡及其子體。氡是自然界*的天然放射性氣體，氡在作用于人體的同時會很快衰退變成人體能吸收的核素，進入人的呼吸系統(tǒng)造成輻射損傷，誘發(fā)肺癌。統(tǒng)計資料表明，氡已成為人們患肺癌的主要原因，美國每年因此死亡的達5000~20000人，我國每年也約有50000人因氡及其子體致肺癌而死亡。另外，氡還對人體脂肪有很高的親和力，從而影響人的神經(jīng)系統(tǒng)，使人精神不振，昏昏欲睡。體外輻射主要是指天然石材中的輻射體直接照射人體后產(chǎn)生一種生物效果，會對人體內(nèi)的造血器官、神經(jīng)系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)和消化系統(tǒng)造成損傷。

·                                 怎樣看待建筑材料放射性污染的傷害案例？

近年來，由于廣大消費者的室內(nèi)環(huán)境意識不斷增強，一些建筑材料放射性污染造成人體傷害的案例頻頻見于報端，使一些消費者到了談"放射性"色變的程度。那么到底怎么看待這些放射性污染造成的傷害呢？從目前室內(nèi)環(huán)境造成的一些傷害案件看，主要有這樣幾個特點：

1. 加害主體不確定性。由于造成人體傷害的因素比較復雜，也不能排除除了室內(nèi)環(huán)境污染造成傷害以外其他一些因素造成人體傷害的可能性。
2. 造成人體傷害的因果關(guān)系復雜性。人生活在復雜的室內(nèi)環(huán)境中，其健康損害往往由多種因素促成，如果缺乏必要的科學依據(jù)，則難以證實某種建筑材料與某健康損害結(jié)果之間的必然關(guān)系。
3. 室內(nèi)環(huán)境污染對人體傷害的潛伏性。據(jù)醫(yī)學專家研究證明，癌癥在人體內(nèi)的潛伏期長達20年以上。
4. 室內(nèi)環(huán)境造成傷害的廣泛性。這更增加了認定和衡量某種建筑和裝飾材料中的有害物質(zhì)對人體損害程度的困難。

另外，由于體質(zhì)的差異性、有害物質(zhì)的放射程度及用量、接角時間長短，造成的傷害也是不同的。 所以，應該科學地分析室內(nèi)環(huán)境污染物質(zhì)對人體造成的傷害，提高人們的自我保護意識和室內(nèi)環(huán)境意識，盡量減少和防止室內(nèi)環(huán)境中的有害物質(zhì)對人體的傷害。同時，對室內(nèi)污染造成的傷害要進行具體分析，進行科學的評斷。

·                                 消費者怎樣保護自己不被建筑和裝飾中的放射性物質(zhì)傷害？

1. 在進行寫字樓和家庭裝修時，要合理搭配和使裝飾材料，不要在房間里大面積使用一種裝飾材料。
2. 為了防止室內(nèi)的放射性物質(zhì)過高，在新住房裝修前進行放射性本底的檢測，這樣將有助于石材和通體磚品種的選擇。
3. 到建材市場選購石材和建筑陶瓷產(chǎn)品時，要向經(jīng)銷商索要產(chǎn)品放射性檢測報告，要注意報告是否為原件，報告中商家名稱和所購品名是否相符，另外還有檢測結(jié)果類別（A 、B 、C）。
4. 對商家沒有檢測報告的石材和瓷磚的產(chǎn)品，的方法是請專家用*儀器進行放射性檢測，然后再決定是否購買。
5. 已經(jīng)裝修完的房間，可請專家到現(xiàn)場檢測，如果放射性指標過高，必須立即采取措施進行更換；如果超大型標不高，可不必拆除，保持房間經(jīng)常通風或選用有效的空氣凈化裝置。

·                                 如何簡單判斷石材放射性情況？

一般來說石材分為大理石、花崗巖，大理石放射性比花崗巖小。可以根據(jù)石材的顏色可以簡單判斷輻射的強弱，紅色、綠色、深紅色的超標較多，如杜鵑紅、印度紅、楓葉紅、玫瑰紅等超標較多。

·                                 如何檢測石材放射性？

在近幾年的裝修用材中，天然石材因其色彩豐富、自然、材質(zhì)堅固耐久，而被越來越多的運用在各種公共設施中。石材固然會使?jié)M堂生輝，但也和自然界的其它物質(zhì)一樣，含有天然放射性元素--伽瑪射線粒子。人們長期接收超高的伽瑪放射性輻射，會引起輻射損傷、皮膚病，還會使肺癌、白血病發(fā)病率增高。

為了防止放射性元素含量過高的石材進入我們周圍環(huán)境，我國早在1993年就制定了《天然石材放射性保護分類控制標準》，可是如何執(zhí)行標準，正確、快速地測量巖石放射性核素，并且根據(jù)結(jié)果劃分類別卻十分困難。

以往傳統(tǒng)的劃分石材放射性類別的方法是將大塊石材先粉碎，取重量300克左右的樣品封存20天，然后進行伽瑪放射性元素含量的測量劃分。根據(jù)伽瑪元素含量的高低，綜合確定石材放射性類型，zui快也要一個月時間，而且必須在實驗室進行，不能廣泛推廣。費時費力，分析樣品的費用也很高。

為了彌補過去方法的不足之處，科學家發(fā)明了現(xiàn)場快速石材放射性檢測儀。這種專業(yè)的放射性檢測儀能夠在現(xiàn)場快速準確地測出石材的放射含量。采用了這種石材檢測儀后，我們在進行裝修時，就可以放心大膽的選擇我們喜歡并且對身體無害的石材來美化我們的居室。而我們的居室也將在石材的映襯下，充滿自然典雅的氣息，成為美麗、溫暖、安全的愛巢。

石材放射性檢測儀（美國Inspector 多功能核輻射檢測儀、放射性污染檢測儀）

海關(guān)工作人員利用Inspector 多功能核輻射檢測儀在現(xiàn)場快速對各類進出口石材的放射性輻射進行快速檢測

·                                 是不是Ｂ、Ｃ類石材就是超標石材？

根據(jù)國家建材局和衛(wèi)生部共同制定的建材行業(yè)標準《ＪＣ５１８－９３天然石材產(chǎn)品放射性防護分類控制標準》中，按放射性比活度把石材分為Ａ、Ｂ、Ｃ三類，每一類都有分類控制值，且Ａ、Ｂ、Ｃ三類都屬于符合標準的石材，只是使用范圍不同。標準規(guī)定：放射性比活度相對較小的為Ａ類石材，其使用范圍不受限制；放射性比活度相對較高的為Ｂ類石材，除不易用于居室內(nèi)飾面外，可用于其他一切建筑物的內(nèi)外飾面；放射性比活度較高的為Ｃ類石材，只可用于建筑物的外飾面、海堤、橋墩及碑石、園林等外裝修材料等。因此，不能籠統(tǒng)地說Ｂ、Ｃ類石材就是超標石材。

·                                 如何判斷市場上大理石用于住宅內(nèi)部裝璜是否超標？

根據(jù)《產(chǎn)品質(zhì)量法》第二十八條規(guī)定："易碎、易燃、易爆、有毒、有腐蝕性、有放射性等危險物品以及儲運中不能倒置和其他有特殊要求的產(chǎn)品，其包裝質(zhì)量必須符合相應要求，依照國家有關(guān)規(guī)定作出警示標志或者中文警示說明，標明儲運注意事項。" 
購買大理石，應仔細察看是否有放射性警示標志或中文說明，如果沒有，應視作無放射性或達到放射性安全標準。

·                                 放射性超標石材對人體是否會導致危害？

對這個問題，對低劑量照射，專業(yè)人士也有不同的看法，雙方都缺少必要的流行病學調(diào)查臨床數(shù)據(jù)。但有一點是肯定的：即對放射性的高劑量照射，肯定會對人體造成確定性效應的危害，而對于建材產(chǎn)品、石材產(chǎn)生的低劑量照射，有可能發(fā)生癌癥，發(fā)生癌癥的概率隨劑量的升高而增大，一般為十萬分之幾。這一危險度并不比坐汽車、坐火車和從事建筑施工、礦山開采等行業(yè)的危險度高。石材標準的分類并不是有害還是無害的分界線，它需要做利益與代價分析，也即人類的某項實踐活動當帶來的利益大于付出的代價時，則這種實踐是正當?shù)摹?/span>

總體而言，我國絕大部分石材品種是滿足百姓家居裝飾使用，其放射性水平同其它建材相當。當然，我們也不能否認確實有部分品種放射性水平與標準要求的A類產(chǎn)品偏高，這與石材取自的礦山有關(guān)。對此，只要我們合理選用石材，就不用擔心其對人體健康的危害。

·                                 關(guān)于室內(nèi)放射性水平限制國家標準有哪些？

先是工業(yè)用廢渣，再是天然石材產(chǎn)品，現(xiàn)在又是建筑衛(wèi)生陶瓷的放射性，攪得百姓寢食難安?，F(xiàn)代城市居民一天也離不了的坐便器，到底是能使，還是不能使？還有些專業(yè)人士認為目前不僅在我國，而且世界各國均無建筑衛(wèi)生陶瓷放射性控制標準。這可如何是好？

建材產(chǎn)品的放射性，能導致各種癌癥的發(fā)生，這種說法缺少理論與實踐的依據(jù)。有人說建筑衛(wèi)生陶瓷沒有標準，這是一種誤解。建筑衛(wèi)生陶瓷同樣適用于2000年12月1日實施的《建筑材料產(chǎn)品及建材用工業(yè)廢渣放射性物質(zhì)控制要求》（GB6763-2000）。

實際上，建筑材料所含的放射性核素主要有鐳（226R）、釷（232Th）、鉀（40K），盡管建材產(chǎn)品中存在的放射現(xiàn)象屬于低劑量，但國家為確保人民健康，從1986年起制定、修訂了一系列建材放射性物質(zhì)控制標準。1986年，我國頒布實施了《建筑材料用工業(yè)廢渣放射性物質(zhì)限制標準》（GB6763-1986），這也是我國第二部建筑材料放射性物質(zhì)標準；1988年，頒布實施了《反工業(yè)廢渣建筑材料產(chǎn)品放射性物質(zhì)控制標準》（GB9196-1988）。這兩個標準前者規(guī)定了建材產(chǎn)品用原料，即生產(chǎn)前的控制；后者規(guī)定了用于銷售的產(chǎn)品，即產(chǎn)品質(zhì)量檢測指標。zui令百姓談虎色變的石材產(chǎn)品，1993年，我國就頒布實施了其放射防護標準--《天然石材產(chǎn)品放射防護分類控制標準》（JC518-1993）。針對天然石材這個單一建材產(chǎn)品，國家又作出進一步規(guī)定，限定了石材根據(jù)放射性大小可適用的不同場所：A類產(chǎn)品使用范圍不受限制；B類產(chǎn)品不可用于居室內(nèi)飾面，可用于除居室以外的其它一切建筑物內(nèi)外飾面；C類產(chǎn)品可用于一切建筑物外飾面；放射性比活度大于C類控制值的天然石材，只可用于海堤、橋墩及碑石等人類活動極少涉及到的地方（比如一些杜鵑紅、杜鵑綠品種就屬于這種超C類）。1998年開始制定、2000年7月24日頒布、2000年12月1日實施的《建筑材料產(chǎn)品及建材用工業(yè)廢渣放射物質(zhì)控制要求》，是對GB6763-1986和GB9196-1988的修訂，也是目前我國建材產(chǎn)品中zui全面、性和科學性的放射性控制標準。

以上標準，是我國根據(jù)放射保護委員會和衛(wèi)生組織推薦的行動水平，同時根據(jù)我國實際情況制定的，是國家強制執(zhí)行的標準。

·                                 什么是負離子？負離子的來源有哪些？

原子是由帶正電的原子核所組成的，四周有電子環(huán)繞，就象是環(huán)繞在太陽四周的行星一樣，而電子是一帶電的核子，假如原子失去了一個或數(shù)個電子，就會變成正離子，假如原子得到一個或數(shù)個電子負離子就產(chǎn)生了。負離子通常來自大自然中，象因巖石的放射現(xiàn)象而產(chǎn)生，以及因光合作用，海洋中的藻類（*有80%的氧氣靠藻類制造而出），太陽光所含的紫外線等等所產(chǎn)生。

負離子的形成一般通過植物的光合作用，由二氧化碳轉(zhuǎn)化氧氣過程中產(chǎn)生負離子；大氣中的臭氧層分解產(chǎn)生氧氣也可產(chǎn)生負離子；陽光中的紅外線分解空氣離子形成負離子；因水落差（如瀑布等）產(chǎn)生負離子；土壤中放射性物質(zhì)產(chǎn)生一些負離子。

·                                 負離子的作用如何？

負離子是空氣的維他命，它有很多方面的作用：

1. 一般而言。正離子多產(chǎn)生于污濁的市區(qū)及密閉的室內(nèi)。令人煩悶倦怠。正離子含量較多的空氣，對生物容易造成不舒服或焦燥不安，導致頭痛、失眠、便秘、食欲不振等，相對的負離子較多的空氣對生物具有鎮(zhèn)靜安神作用，并能消除疲勞，促進睡眠及增加食欲。
2. 負離子具有*的集塵作用，減少呼吸道受浮塵等物的刺激，同時能促進呼吸道上的絨毛組織運動，排除異物、灰塵，防止人體受到異物的污染、刺激及傷害。
3. 負離子可增加肺活量，降低呼吸的頻率、平滑肌肉的緊張度，增進呼吸道粘液分泌的正?；约敖档驼骋旱姆置诤痛碳し磻?。
4. 負離子能維持細胞膜電位的正常化，強化細胞的功能，排除二氧化碳等廢物于體外，吸收養(yǎng)分。
5. 負離子有明顯擴張血管的作用，可解除動脈血管痙攣，達到降低血壓的目的，負離子對于改善心臟功能和改善心肌營養(yǎng)也大有好處，有利于高血壓和心腦血管疾患病人的病情恢復。