电离辐射危害与防护探析

（山东省核与辐射安全监测中心，山东济南市，250117） 王 昆 邵 霞

1 电离辐射基础内容及危害

1.1 电离辐射的概念

电离指原子或分子等释放若干电子的过程，电离辐射是由能通过初级或次级过程引起电离的带电或不带电粒子组成的辐射，如α、β粒子及质子（带电），X、γ射线及中子（不带电）。

电离辐射的原理、电离能力等不同：

（1）X射线是电子在不同能级间跃迁产生的，波长短，能量高，能电离任何物质，穿透力较强。

（2）γ射线是原子核发生α、β衰变后能级跃迁产生的。波长更短、能量更大，穿透力很强，属电磁波；α粒子由人造核素或重原子（如铀）衰变产生，是带正电的氦原子核；β粒子是放射性物质衰变释放的带电粒子。

（3）中子，不带电。穿透能力极强，通过与物质的相互作用产生次级粒子，间接产生电离。[1]

1.2 电离辐射的危害

因不同行业人员接触辐照剂量、种类、时间或防护措施等均不同，所以电离辐射对健康的影响也不相同。职业人员的辐射效应敏感指标异常检出率普遍高于普通人群。[2]

据《职业病危害因素分类目录》（2015），电离辐射导致的疾病包括外照射急性放射病（短时大剂量照射导致的骨髓型、肠型、脑型等病变）、外照射亚急性放射病（致全血细胞减少、淋巴细胞染色体畸变、免疫功能低下等疾病）、外照射慢性放射病（致造血组织损伤为主的全身性疾病）、内照射放射病、皮肤病（干燥、色素沉着或粗糙）、肿瘤、骨损伤（骨质疏松、骨坏死等）、甲状腺疾病（功能减退症）、性腺疾病（不孕症和闭经）等。

按射线的作用范围，短时大剂量外照射引起的辐射伤害可分全身性和局部性辐射伤害，前者指全身受到均匀或不均匀照射后出现的急性放射病，多现于核事故或放射治疗中剂量过大、不当用源等原因；后者指某器官或组织受外照射时的伤害，一般受照几小时或几周内出现。据剂量大小、病症或严重程度分为脑型、骨髓型和肠型照射病。辐射能杀死癌细胞，也能杀死正常细胞。正常细胞是不断分裂而成新细胞，但辐射损害正常分裂甚至杀死细胞，若损伤的正常细胞数量较少，身体可恢复，若杀死的正常细胞数量超过一定阈值，过程不可逆致机体无法修复。

按射线的时间范围，长时小剂量照射会小概率引起生物效应，是种随机性效应，但潜伏期较长。这种辐射可致基因突变，它对细胞生长发育和分裂等有决定性作用，若这种突变发生在生殖细胞，特别是受精卵，则后代个体会表现某种变化。对人体虽然机制不明，但辐射能诱发白血病或癌症已证实。易受到辐射危险的组织有：性腺、红骨髓、骨、肺、甲状腺、乳腺、皮肤、晶状体等。

2 电离辐射的防护标准和限值

照射一般分为公众照射和职业照射。

对公众照射有效剂量的建议年限值为1mSv，若有较高剂量，只要5年平均不超过1mSv即可。公众眼睛晶状体的年剂量限值为15mSv，对皮肤说对任一1cm2的皮肤平均限值为50mSv。

对职业照射，按5年平均，每年最优化的有效剂量限值为20mSv，5年不超过100mSv，且这5年中任一年中的有效剂量不超过50mSv。每年对晶状体的剂量限值为150mSv。不论受照面积，对任何1cm2的皮肤的年限值平均为500mSv。[3]

3 电离辐射的防护

体外电离辐射源释放粒子等，间断作用于机体，称为外照射，多见于封闭源，如X、γ；放射性核素经吸入、食入等进入体内，衰变释放出粒子等，持续作用于机体，称为内照射，如α、β，所以电离辐射的防护可分为外照射和内照射防护。

3.1 外照射防护基本方法

（1）减少受照时间。人体受照的累积剂量随时间延长而增加，因此要缩短照射时间，尽快离开照射环境，叫时间防护。比如提前准备好，熟练快速的操作；也可多人轮番操作等。

（2）增加距离。离放射源越远，受照剂量也越少，叫做距离防护。比如用长柄操作装置；场所与放射源保持足够距离等。

（3）增加屏蔽层。若单靠时间和距离无法使受照剂量降到安全范围，需配置相应防护屏障，叫屏蔽防护。屏蔽物可是固定的，如防护墙、防护门或水井等；也可是移动的，如源容器、屏风等。除不同射线的电离和穿透能力不同，也应从实际出发，选性价比高的屏蔽材料，如：

α射线用纸、铝箔、有机玻璃等材料屏蔽；β射线用铝板、有机玻璃、混凝土、铅等防护；X或γ射线需铅、铁、钨、铀或混凝土、砖、离子水才能防护；中子需要从慢化和吸收两方面考虑，有效的中子吸收剂有：硼、镉、铪等。慢化能力最好的是含氢物质，如水、石蜡等。[3]

3.2 内照射防护基本方法

脱离辐射区后，内照射的放射性核素依然伤害人体，α和β虽穿透能力较差，但比贯穿能力较强的X、γ辐射的危害更大。内照射的危害除与放射性核素的半衰期、类型和能量有关外，还取决于放射性物质的数量、留存时间和积蓄部位。基本防护方法是制定科学的规章制度，采取有效措施尽可能断绝放射性物质进入体内的途径，或使进入量减少到最低。

（1）密闭和隔离放射性物质。密闭是用如通风橱、手套箱、机械手等操作。用铅衣、铅手套、铅眼镜等包闭起来，防止放射性物质进入。隔离是根据放射性核素的毒性、操作量或方式，对工作场所分级、分区管理。

（2）净化和稀释放射性物质。净化是用吸附、过滤、除尘、离子交换、贮存衰变等方法，尽可能降低空气或水中放射性物质的浓度、降低物体表面的放射性污染水平。如吸附、过滤、除尘适用于放射性粉尘或气溶胶的处理；离子交换、贮存衰变适用于放射性废水的处理。稀释就是用干净的空气或水使放射性物质的浓度降到可控制的限值水平下。

3.3 加强制度管理

不管是外照射还是内照射，均应严格落实法律法规制度，降低危害发生。核技术利用项目要有环评文件、批复和验收材料；要建立放射源或射线装置台账，要进行年度监测并出具年度评估报告；要建立辐射工作人员名单，按工作需求组织人员培训并取得上岗证；按要求进行个人剂量监测、职业健康体检，并建立个人剂量档案；结合核技术利用项目，编制科学合理的辐射安全事故应急预案，并有应急演练记录。

确保辐射安全与防护设施运行正常。在现场醒目位置张贴电离辐射警告标志，设置门机、门灯安全联锁及报警装置；固定场所可安装固定剂量报警仪或配备便携式报警仪监测设备运行，工作人员根据需要配备个人剂量报警仪、铅衣、铅手套、铅眼镜、铅屏风等防护用品；核技术利用和放射源库等场所根据相关法律配置防盗措施，比如双人双锁、视频监控、红外监控、保险箱等；射线装置需维护和使用登记情况，放射源需要出入库登记记录。

严格落实废旧放射源及“三废”处置。涉源机构要与有资质的公司签订回收协议，做好废旧放射源的送贮与存放；根据环评文件，建设放射性“三废”（固体、液体、气体）处理设施，并按规定处置。