什么是电离辐射的危险-辐射有多危险-定义

自然背景辐射是电离辐射，它来自各种自然来源。所有的生物，从一开始，就一直，并且仍然，暴露在电离辐射．这种辐射与任何人类活动无关。我们的身体、房屋、空气、水和土壤中都有放射性同位素。我们都暴露在来自外太空的辐射中。

自然本底辐射源

我们把这些天然辐射源分为三类:

• 宇宙辐射
• 地面辐射
• 内部辐射

你的一生都离不开辐射。电离辐射的危险在于这种辐射是看不见的，人的感官无法直接探测到。人们既看不见也感觉不到辐射，但辐射会将能量储存到身体的分子中。

但别担心，本底辐射的剂量通常为非常小的(氡接触除外)。这里的低剂量是指与正常剂量相当的额外小剂量背景辐射（10µSv=从自然背景中获得的平均每日剂量)。问题是，在剂量很低的情况下，实际上不可能将任何照射与某些生物效应联系起来。这是因为癌症的基线率已经非常高，由于个人的生活方式和环境影响，患癌症的风险波动40%，掩盖了低水平辐射的微妙影响。

辐射的生物效应它们的后果很大程度上取决于剂量率获得的。剂量率是辐射剂量强度(或强度)的量度。低剂量在日常生活中很常见。在以下几点中，有几个辐射暴露的例子，可以从各种来源获得。

• 05年µSv-睡在别人旁边
• 09年µSv-在距离核电站30英里的范围内生活一年
• 1µSv-吃一个香蕉
• 3µSv-在距离燃煤电厂50英里的范围内生活一年
• 10µSv-从自然背景接收的平均每日剂量
• 20µSv——胸部x光片

从生物后果的角度来看，区分超过的剂量是非常重要的短而且长时间．因此，辐射的生物效应通常可分为两类。

• 急性剂量．一个“急性剂量“(短期高剂量)是在短而有限的时间内，即一天之内发生的剂量。
• 慢性剂量．一个“慢性剂量“(长期低剂量)是一种持续较长时间，即数周和数月的剂量，因此用剂量率来描述更合适。

高剂量往往会杀死细胞，而低剂量往往会破坏或改变细胞。高剂量可引起视觉上明显的辐射灼伤，和/或通过急性辐射综合症．低于250毫吉的急性剂量不太可能产生任何可观察到的影响。约3至5戈瑞的急性剂量在照射几周后，如果一个人不接受治疗，有50%的机会使人死亡。

长时间分散的低剂量不会对任何身体器官造成直接的问题。低剂量辐射的影响发生在细胞水平，其结果可能多年都观察不到。此外，一些研究表明，与一次性暴露在相同剂量下相比，在长期暴露在低let辐射下，大多数人体组织对辐射的耐受性更明显。

参见:致死剂量

在辐射防护方面，辐射照射对健康的大多数不利影响通常可分为两大类:

• 决定性的影响是与吸收辐射剂量直接相关的阈值健康影响，影响的严重程度随着剂量的增加而增加。
• 随机效应偶然发生，通常没有剂量阈值。发生随机效应的概率与剂量成正比，但效应的严重程度与所接受的剂量无关。

决定性的影响

决定性的影响(或非随机健康影响)是与吸收的辐射剂量直接相关的健康影响，影响的严重程度随着剂量的增加而增加。决定性的影响有一个阈值低于这个标准就不会出现可检测到的临床效果。阈值可能很低(0.1戈瑞或更高的数量级)，并可能因人而异。对于剂量在0.25戈瑞至0.5戈瑞之间的人，医疗评估可发现轻微血液变化，对于剂量在0.5戈瑞至1.5戈瑞之间的人，可注意到血液变化，并出现恶心、疲劳和呕吐症状。

一旦超过阈值，影响的严重程度就会随着剂量的增加而增加。出现这一阈值剂量的原因是放射性损伤(严重故障或死亡)临界细胞群(高剂量往往会杀死细胞)在损伤表现为临床相关形式之前，需要在特定组织中持续使用。因此,决定性的影响也被称作组织反应．它们也被称为非随机效应，以与类似机会的随机效应(例如癌症诱导)形成对比。

决定性的影响并不一定比随机效应严重或不严重。高剂量可引起视觉上明显的辐射灼伤，和/或通过急性辐射综合症．低于250毫吉的急性剂量不太可能产生任何可观察到的影响。约3至5戈瑞的急性剂量在照射几周后，如果一个人不接受治疗，有50%的机会使人死亡。确定性效应最终可能导致暂时的麻烦或死亡。确定性效应的例子:

确定性效应的例子有：

• 急性辐射综合征，由急性全身辐射引起
• 辐射灼伤，从辐射到特定的体表
• 放射诱发甲状腺炎，甲状腺机能亢进放射治疗的潜在副作用
• 长期辐射引起的慢性辐射综合征。
• 辐射引起的肺损伤，例如从放射治疗到肺

随机效应

随机效应电离辐射的发生是偶然的，一般是发生的没有一个阈值的剂量水平。的发生概率随机效应与剂量成正比，但影响的严重程度与所接受的剂量无关。辐射对人的生物影响可分为体细胞而且遗传的影响．躯体效应是指受照射者所受的影响。遗传效应是指受影响个体的后代所受的影响。癌症风险通常被认为是电离辐射的主要随机效应，但遗传疾病也是随机效应。

根据ICRP:

(83)在这些计算的基础上，委员会提出有害因素调整癌症风险的名义概率系数为5.5 x 10－2Sv－1对于整个人口，4.1 × 10－2Sv－1为成年工人。对于遗传效应，整个种群中经危害调整的名义风险估计为0.2 x 10－2Sv－1在成年工人中是0.1 × 10－2Sv－1．

特别参考:ICRP, 2007。2007年国际辐射防护委员会的建议。ICRP出版103。安。ICRP 37(2 - 4)。

的国际单位有效剂量,西韦特，代表一焦耳伽马射线能量在一公斤人体组织中沉积的等效生物效应。作为一个结果,一个西韦特代表一个5.5%患癌症的几率。请注意，有效剂量不是用来衡量确定的健康影响，即确定的急性组织损伤的严重程度，用吸收剂量来衡量。

在辐射防护,剂量限制将限制随机效应达到可接受的水平，然后防止确定性效应完全。需要注意的是，随机效应是指那些由偶然性产生的效应:剂量越大，这种效应越可能发生。确定性效应通常有一个阈值:超过这个阈值，效应的严重程度随着剂量的增加而增加。剂量限制是辐射防护的基本组成部分，在大多数国家，违反这些限制是违反辐射法规的。注意，本文描述的剂量限制适用于日常操作。它们不适用于人的生命受到威胁的紧急情况。它们不适用于个人试图防止灾难性情况发生的紧急暴露情况。

限制被分为两组，公众和职业暴露的工人。根据ICRP，职业接触是指工人在其工作过程中产生的所有接触，但不包括

1. 排除的暴露和来自涉及辐射或豁免源的豁免活动的暴露
2. 任何医疗风险
3. 正常的局部自然本底辐射。

下表总结了职业接触工人和公众的剂量限值:

数据来源:ICRP, 2007。2007年国际辐射防护委员会的建议。ICRP出版103。安。ICRP 37(2 - 4)。

根据ICRP在其关于组织反应的声明中的建议，21。2011年4月，在计划照射情况下的职业性照射，晶晶体的等效剂量限值从150毫西沃特/年降至20毫西沃特/年，在5年的规定期间内平均降至20毫西沃特/年，每一年的年剂量均未超过50毫西沃特。

限制有效剂量为指定时间内因外部照射而产生的有关有效剂量之和和提交有效剂量从同一时期的放射性核素摄入量。对成年人来说，吸收有效剂量是在摄入后的50年期间计算的，而对儿童来说，吸收有效剂量是在70岁之前计算的。20毫西沃特的有效全身剂量限值是五年的平均值。5年的实际上限是100毫西弗，任何一年都不超过50毫西弗。

如前所述(LNT模式)，今天的保护系统是基于lnt假设，这是一个保守的用于估计小剂量辐射对健康影响的辐射防护模型。这个模型非常适合设置保护系统所有电离辐射的使用。与激效模型相比，LNT模型假设不存在阈值点，风险随剂量线性增加，即LNT模型暗示不存在电离辐射的安全剂量。如果这个线性模型是正确的，那么自然本底辐射是对公众健康最危险的辐射源，紧随其后的是医学成像。

LNT模型主要基于日本原子弹爆炸幸存者的寿命研究(LSS)。然而，虽然这种模式在高剂量下是无可争议的，但这种低剂量风险的线性外推受到最近许多涉及细胞机制的实验的挑战，而且仅使用流行病学研究估计风险也存在很高的不确定性。问题是，在剂量很低的情况下，实际上不可能将任何照射与某些生物效应联系起来。这是因为癌症的基线率已经非常高，由于个人的生活方式和环境影响，患癌症的风险波动40%，掩盖了低水平辐射的微妙影响。政府和监管机构采用LNT模型而不是阈值或激效，不是因为它在科学上更有说服力，而是因为它是更保守的估计．

在低剂量的情况下，它稳当(线性)有巨大的后果，该模型有时被错误地(也许是故意地)用于量化集体剂量的低水平放射性污染的致癌影响。线性剂量-效应曲线使使用集体剂量计算对受照射人群的有害影响成为可能。也有人认为LNT模型引起了人们对辐射的非理性恐惧，因为每一个微西弗都可以转化为诱发癌症的概率，无论这个概率有多小。例如，如果1000万人接受0.1的有效剂量µSv(相当于吃一根香蕉)，那么集体剂量将是S = 1西沃特。这是否意味着一个人吃香蕉有5.5%的几率患癌症?需要注意的是，对于高剂量1西弗，患癌症的几率为5.5%。

这个模型的问题是它忽略了一些在低剂量下可能至关重要的防御生物过程。过去二十年的研究非常有趣，表明以低剂量率给予的小剂量辐射会刺激防御机制。因此，LNT模型并没有被普遍接受，一些人提出了一种适应性剂量-反应关系，其中低剂量是保护性的，高剂量是有害的。许多研究与LNT模型相矛盾，其中许多研究显示对低剂量辐射的适应性反应可减少突变和癌症。

如果辐射源在我们体内，我们会说，它是内部风险．放射性物质的摄入可通过各种途径发生，如摄入食物或液体中的放射性污染物，吸入放射性气体，或通过完好或受伤的皮肤。大多数放射性核素如果它们能以某种方式进入你的身体，会给你更多的辐射剂量，比它们留在外面要多得多。对于内服剂量，我们首先应该区分摄入和摄取。摄入是指一个人摄入的东西。摄取指的是一个人所保留的东西。

当一种放射性化合物进入人体后，其活性会随着时间的推移而下降放射性衰变和生物间隙．不同的放射性化合物减少的幅度不同。为此，在辐射防护中定义了生物半衰期。

的生物半衰期是指人体中某一特定元素的含量仅通过生物过程的消除而减少到其初始值的一半所需的时间，而去除的速率大致为指数级。生物半衰期取决于人体正常使用某种元素的特定化合物的速率。通过其他途径摄入或吸收的放射性同位素将通过肠道、肾脏、呼吸和排汗逐步排出体外。这意味着放射性物质在有机会衰变之前就可以被排出体外。

结果，生物半衰期显著的影响有效半衰期以及内部污染的总剂量。如果放射性化合物与放射性半衰期(t_1／2)以生物半衰期t从体内清除_b，有效半衰期(t_e)由表达式给出:

可以看出，生物机制总是降低总剂量内部污染．此外,如果t_1／2与t相比大吗_b，有效半衰期与t大致相同_b．

例如,氚生物半衰期约为10天，而放射性半衰期约为12年。另一方面，放射性半衰期很短的放射性核素的有效半衰期也很短。出于所有实际目的，这些放射性核素将在摄入后的最初几天或几周内产生总辐射剂量。

氚,年度限制摄入(ALI)等于1 × 10⁹Bq。如果取1 × 10⁹Bq的氚，你全身会受到20毫西弗的辐射。的提交有效剂量因此，E(t)为20 mSv。它不取决于一个人是在短时间内还是长时间内摄入这么多的运动量。在每一种情况下，这个人全身受到的剂量都是20毫西沃特。

放射性污染由产生电离辐射的放射性物质组成。它是辐射源，而不是辐射本身。只要放射性物质不在密封的放射源容器中，并可能扩散到其他物体上，就有可能造成放射性污染。放射性污染可能具有以下特点:

• 放射性污染由放射性物质(污染物)组成，可以是固体、液体或气体。大的污染物甚至可以看到，但你看不到辐射产生。
• 污染物被释放后，可以通过空气、水或仅仅是机械接触传播。
• 我们不能屏蔽污染。
• 我们可以通过保护屏障(源容器、燃料包壳、反应堆容器，安全壳厂房）
• 由于污染物在化学上相互作用，它们可能包含在物体中，如人体。
• 我们可以通过许多机械、化学(去污表面)或生物过程来去除污染。生物半衰期)．
• 最重要的是，哪种物质是放射性污染物(半衰期，衰变模式，能量)。

电离辐射是由高能粒子(光子，电子等。)，可以穿透物质和电离(通过失去电子形成离子)瞄准原子形成离子。辐射暴露是在辐射源附近存在的结果。辐射暴露作为一个量被定义为电离的度量材料因为电离辐射。电离辐射的危险在于辐射是看不见的而且人类的感官无法直接探测到。人们既看不见也感觉不到辐射，但辐射会将能量储存到身体的分子中。辐射与分子之间的每一次相互作用都传递少量的能量，通常有许多这样的相互作用。与放射性污染不同，辐射具有以下特点:

• 辐射是由能穿透物质的高能粒子组成的电离(通过失去电子形成离子)目标原子。辐射是看不见的，人类的感官无法直接探测到。必须指出的是，β辐射间接可见是由于切伦科夫辐射．
• 与污染不同，辐射不能通过任何媒介传播。它的旅行通过材料直到它失去能量。我们可以屏蔽辐射(例如站在拐角处)。
• 暴露在电离中并不一定意味着，物体就具有放射性(除了非常罕见的中子辐射)。
• 辐射可以穿透屏障，但足够厚的屏障可以将所有影响降到最低。
• 与污染物不同，辐射不能与物质发生化学反应，也不能与人体内部结合。
• 什么物质是某种辐射源并不重要。只有辐射和能量的种类才重要。

空气污染特别重要的核电站在美国，它必须受到监控。污染物可以通过空气传播，特别是在反应堆顶部的移除，反应堆加油，以及在乏燃料池的操作过程中。空气可能被放射性同位素污染，特别是以微粒形式，这造成了一种特殊的吸入危害．这种污染由各种裂变和活化产物组成，它们以气态、蒸汽或微粒形式进入空气。核电站的空气污染有四种类型，分别是:

• 微粒．微粒活动是一种内部危害，因为它可以被吸入。进入呼吸系统的可运输微粒物质将进入血流，并被携带到身体的各个部位。不可运输的微粒会以一定的生物半衰期停留在肺部。例如Sr-90、Ra-226和Pu-239放射性核素被称为寻骨放射性核素。这些放射性核素已经很久了生物半衰期是严重的内部危害。一旦沉积在骨骼中，它们的数量在个体的一生中基本上保持不变。的持续动作阿尔法粒子可以造成严重的伤害:由于阿尔法粒子的活动范围非常短，多年来它们将所有的能量沉积在一小块组织中。
• 惰性气体．放射性惰性气体等氙- 133，氙- 135而且氪- 85存在于反应堆冷却剂中，特别是当燃料泄漏存在时。当它们出现在冷却剂中时，它们会在空气中传播，然后被吸入。它们被吸入后立即被呼出，因为身体不会与它们发生化学反应。如果工人在惰性气体云中工作，他们将受到的外部剂量大约是内部剂量的1000倍。因此，我们只关心外部的-和-剂量率。
• 放射碘．放射碘，碘- 131是碘的重要放射性同位素。放射性碘作为一种放射性同位素，在核物质中起着重要作用裂变产物在事故发生时，它被释放到大气中，是危害健康的主要因素。碘-131的半衰期为8.02天。放射性碘暴露的目标组织是甲状腺。空气中放射性碘产生的外部-和-剂量与呼吸这种空气对甲状腺造成的剂量相比是可以忽略不计的。的生物半衰期根据ICRP的数据，在人体内摄入碘的时间约为80天。食物中的碘被人体吸收，并优先集中在甲状腺中，那里是甲状腺功能所需要的。当¹³¹I在环境中由于放射性沉降物而大量存在，它可以通过受污染的食物被吸收，也会在甲状腺中积累。¹³¹I衰变的半衰期为8.02天，有β粒子和γ发射。当它腐烂时，它可能会对甲状腺造成损伤。主要的风险来自于高水平的¹³¹I是放射性甲状腺癌在晚年的偶然发生。为¹³¹ICRP计算过如果你吸入1 x 10⁶Bq，你将接受甲状腺剂量的H_T= 400毫西沃特(20毫西沃特的全身加权剂量)。
• 氚。氚有副产品吗核反应堆．核电站中氚的最重要来源(由于氚水的释放)来自于硼酸，通常用作化学垫片补偿:补偿初始反应的过量请注意，氚在人体组织中释放低能β粒子，范围很短，因此，只有通过饮用水或食物摄入，或通过皮肤吸入或吸收后，才会因内部接触而对健康构成风险。进入人体的氚均匀地分布在所有软组织中。根据ICRP的规定，成人体内由HTO形成的氚的生物半衰期为10天，而由HTO形成的OBT(有机结合氚)为40天。因此，对于1 × 10的摄入量⁹一个人将得到20毫西弗的全身剂量(等于1 × 10的摄入量)⁶Bq的¹³¹对于压水堆来说，氚对健康的风险较小，而对于压水堆来说，氚对健康的风险较小重水反应堆，对工厂工人的集体剂量有显著贡献。注意，“在35°C下被慢火水饱和的空气可以给未受保护的工人3 000 mSv/h的氚(另见j.u.b burnham。辐射防护)。使用空气供应式呼吸器可获得最佳的防氚保护。氚筒式呼吸器对工人的保护作用只有3倍。减少皮肤吸收的唯一方法是佩戴塑料制品。在PHWR发电厂，在500 μSv/h以上的环境中工作时，必须佩戴塑料制品。