核能技术应用中的电离辐射对环境的影响分析

张国军

（江西辐射剂量检测院有限公司，江西 吉安 330029）

随着我国科学技术和社会经济的快速发展，对核技术的应用开发也变得尤为普遍，在此背景下放射源应用单位数量也在不断扩大，核能技术的应用虽然给人们的生产生活带来了极大的便利，但是电离辐射所带来的危害是不容忽视的。有研究表明，电离辐射对人体有损害，而高剂量的电离辐射甚至会致人死亡。因此在核能技术应用中，要特别注意辐射安全和辐射防护，必须对电离辐射知识进行大力宣传，让公众对其有所了解，避免人们产生恐慌。

1 电离辐射概述

电离辐射，是指通过与物质的相互作用，直接或间接电离了物质的原子和分子。离子化需要能量，而电离不同的原子需要不同的能量。一种类似低能光子的辐射能够在一种介质中电离，而在另一种介质中则不能电离。因此，应选择电离辐射的截止能量值，对于低于这个能量值的辐射，可视为对电离辐射的判断；而对于截止能量值的选择应视具体情况而定，例如放射生物学中，相应值约为10eV。假设该数值为极限，远紫外线、长波紫外线、可见光、红外、无线电波辐射都属于非电离辐射，而像α、β、γ等所有核射线都属于电离辐射；这种原子辐射与物质相互作用，产生电离，然后产生热量。不同辐射源之间的差异不在于其产品，而在于电离分布。

离子化辐射是由电能和磁能组成，它们一起从太空中传播，而能量是由货物的运动产生的。举例来说，无线电天线发射的运动产生电磁波。电磁波谱包括各种电离辐射，从极低频电离辐射到极高频电离辐射。放射其中包括无线电波、微波、红外线、可见光和紫外线。频率部分的广义定义是指3kHz至300GHz范围内的辐射，这就足够了。离子化辐射能随频率而变化，频率越高，能量越大。高频段的X射线和γ射线能产生大量的能量，这些能量能摧毁分子，即人体组织的合成。实际上，X射线和γ射线的能量大到足以电离原子和分子，所以它们被归为“电离”辐射。尽管这两种辐射都有医疗用途，但过度暴露会危害健康。X射线和γ射线产生的电磁能量，与射频发射器产生的RF装置的电磁能量不同，它属于低频频段，不会破坏化学键，因而被归为“非电离”辐射。

2 中国电离辐射现状

在过去的二十年里，人们已经把大量电子电器设备投入了日常生活和工作中。但是，电离辐射暴露问题一直比较严重。在我国目前的环境中，由环境部在30个省、直辖市进行的电离辐射污染研究，人类电离辐射持续增加的主要原因，是广播和广播设施及其性能的提高，通信传输系统的普及和频繁使用，工业、科学和医疗领域高频电器设备的增加，以及能源运输领域的高压电源的增加。近几年手机用户也显著增加。到2017年9月底，中国的宽带互联网接入量已经达到762万个，移动用户的数量也在来迅速增长。中国目前有604万多个通信站点。

电离辐射给人类带来了很多好处，它已成为现代文明的一个重要因素，但它对环境的污染和对人类的危害也是巨大的。放射线对人的伤害作用是肉眼看不见的。人体受到的光线辐射会损伤或破坏细胞和机体组织，使人体生病（包括遗传疾病）。严重者还可导致癌症或急性放射病。因为射线是由原子核的衰变、裂变等核变化而产生的，所以射线污染也可以称为核污染。“核色变”之所以被称为“核色变”，是因为一些令世界震惊的放射性污染事件：1945年美国在日本广岛和长崎投下两颗原子弹，伤害了大量无辜的人民，让全世界知道辐射能大规模杀伤生命，造成大规模放射性污染；上世纪50年代末60年代初，美国和苏联进行了数百次大气层核试验，将巨大的放射性物质带入人类环境，造成全球放射性污染：1986年苏联切尔诺贝利核电站事故造成数千万个放射性物质被释放，造成严重的环境放射性污染，及巨大的经济损失，令世界震惊；巴西戈亚尼亚市1987年发生的一起废弃医疗仪器事故中，铯137源被不正当拆除，不仅造成4人死亡，还污染了大片街区，形成数千吨放射性废料；在我国山西忻州事故中，3人丧生，多人被动受辐射，这都是因为一个失控的放射源。电磁波辐射具有资源和污染物双重属性。资源的背后，是一种污染因素，是一种人们看不见、摸不着的能量流污染。电磁辐射主要由热效应和非热效应引起，超过某一限度时，会对人体造成伤害。人体局部皮肤或器官会出现致热效应，而非致热效应则可引起人体神经系统等方面的反应。

3 我国电离辐射管理

3.1 基本原则

保护生态环境，维护人类健康，推动科技进步（提供更好更安全的产品），促进经济发展（加速工业发展，推动全球贸易和贸易关系）。

3.2 最终目的

实现社会可持续发展。

3.3 政府部门职责

卫生部、国家质量技术监督局、国家环境保护局、新闻部、交通部、铁道部、供电所等部门在不同行业制定和监测电离辐射对环境影响的政策和标准。

4 我国电离辐射环境安全管理现状

当今世界越来越重视对核设施的保护，中国也致力于保障核能使用的安全。对此我国的辐射防护随着核工业的不断发展而进一步得到加强：

（1）国务院颁布了关于辐射环境安全管理的法律、法规，明确了核能的安全利用。

（2）加大核设施安全监管力度，逐年减少核设施辐射事故。

（3）中国十分重视辐射防护队伍建设。定期对辐射防护机构及有关人员进行培训，提高监测人员的业务素质。

本文以广东省辐射现状与放射源的调查为例，对核能技术应用现状展开深入分析。

4.1 全省放射源基本情况

该省自五十年代开始使用放射源，至今已成为我国放射源最大的省份。经过2002年全省放射源调查（由于历史和管理机构原因，很难得到完整的统计数字），全省共有辐射源单位837个，使用的辐射源总数为2564个。

4.2 放射源应用领域广

主要应用于：建筑材料、纸、钢、机、电、油、化、路、塑、酒、水、地、探、辐照加工、高校、科研等行业和部门。这些都是放射性加工行业最活跃的。

4.3 射线装置类

由于管理部门对《中华人民共和国放射性污染防治法》的适应性，目前尚无X射线设备的详细统计数据。但是，共有的4000多份原始数据，主要集中在医药、海关、交通运输业和一些公司的质保部。

5 电离辐射对环境的影响分析

5.1 电离辐射及其所引起的生物效应

电离辐射，实际上是指初级或次级过程产生的辐射。这类辐射可以是带电子的粒子，也可以是不带电子的粒子，或者是一种混合的带电粒子，如果电离辐射照射到人体，会产生各种各样的生理效应。若将生物效应划分为不同的个体，则可将其划分为两种形式，前者为体细胞型，后者为遗传型。所谓遗传效应，是指人体生殖细胞受电离辐射照射后，虽然没有相应的生物效应，但会传给后代。

5.2 电离辐射对环境的危害

核能源与放射性同位素技术已广泛应用于我国的医疗卫生、工业、地质勘探等各个领域。但是，由于政府和相关部门利用核能产生电离辐射，对核能的利用和开发日益受到影响。研究发现，电离辐射可以改变细胞的化学平衡，尤其对自然界中的动植物和水体危害极大。当动物受到电离辐射时，其细胞内的遗传物质DNA被破坏，这会对动物健康产生严重的负面影响，而且这种影响还可能通过动物的生殖细胞直接传递给下一代。

5.2.1 照射危害

电离辐射对人体的剂量相对较小，人体或电离辐射的某些器官可以存活，但是会增加癌症的发病率。离子辐射源的大小、受照组织和时间对被照部位的损伤面积具有决定性影响。若它们暴露于低或中度电离辐射中，其危害可能不会在短期内出现。有的只需要几个月，甚至几年。如白血病所致的中低电离辐射，可在体内潜伏两年。离子暴露的类型对电离辐射的发生具有决定性的影响。让我们在此澄清一点，并非所有人都有接触过电离辐射的经历，那些由于电离辐射导致癌症或人类基因损伤的人，与那些由于其他因素导致疾病的人没有明显的区别。

5.2.2 慢性照射

我们所说的慢性辐射是指在电离辐射环境中，长期处于低剂量状态。只有经过一定的时间，才能认识到慢性电离辐射的影响。DNA突变、先天性缺陷、白内障、皮肤癌等是慢性电离辐射所致。

5.2.3 急性照射

电离辐射中的急性照射是指在短期内受到高剂量的电离辐射的情况，发生这种情况的原因通常是由于突发性事故引起的，尤其是在医疗过程中这类事故的发生率更高。急性高剂量的电离辐射可引起大出血、内分泌紊乱、细胞感染、贫血等问题，其后期并发症也会增多，如癌症、DNA突变、白内障等。

6 电离辐射防治措施

6.1 构建辐射环境管理机制和管理体系

关于核能利用，应完善电离辐射监测体系，建立完善的监测预警系统和辐射环境监测系统，做好对辐射场所的安全监管，定期开展各项监测和检查，确保用放射性测量设备或运行监测仪器密封放射源检测日常化。该工艺要求在任何情况下都要对电离辐射的使用、储存进行管理和控制，加强保护、处置、转移和回收，以确保核能的安全并尽量减少电离辐射造成的损害。

6.2 核能技术项目应用手续的完善

对核电用户，要做好安全检测工作，完善各项检验。使用者使用核技术时，必须具备完备的许可证，做好许可证换发工作，同时做好核能项目的环境影响评价，完成环保竣工验收手续，完善制度程序，解决遗留问题。

6.3 保障放射源及时送贮

为了有效防止利用核能时电离辐射对环境造成的不良影响，有关单位应加强对废弃放射源的调查，对放射源临时储存场所进行监测，以便及时将废弃放射源送到仓库并加以处理。

6.4 加强电离辐射知识普及

在核能技术应用中，应积极拓宽培训渠道，加强相关人员及群众的电离辐射安全培训教育，提高公众对电离辐射安全的认识。尤其对核电用户进行定期培训，并对运行人员进行考核。为了提高核能的使用质量，避免人为的工业事故所产生的大量电离辐射，只有合格的操作人员才能从事核能工作。

6.5 加强应急能力的建设

在核技术的具体应用中，对于潜在的、可能导致事故发生的仪器、设备等政府部门以及相关部门要对其进行全面检测和分析，根据事故类型配备应急救援人员和解决方案。为提高对电离辐射事故的反应能力，我们应定期与卫生局和公共安全部门合作，开展电离辐射事故应急演练。争取将电离辐射事故发生后的损失和伤害降到最低。

7 结束语

综上所述，在核技术应用极为普遍的现代化社会，如何对核技术中的辐射问题进行管理已成为人们最关注的问题。当人体受到电离辐射之后，身体细胞就会发生变异，甚至还会遗传给下一代，严重情况下甚至会直接致人死亡。为此，各单位在使用核能技术展开各类活动时，必须做好防护工作，并配合政府部门做好技术检查，加强宣传培训，做好技术培训，对放射性废物处置工作进行完善，并做好应急培训和应急预案工作，以此来减少核能利用对人体的辐射危害。