核辐射的影响(核辐射是怎样影响人的身体？)

认识核辐射

来源：经济日报

生活中辐射无处不在，它是物质能量传播、释放、转换的一种方式。其中，核辐射是人类认识相对较晚的一种辐射形式，也是最为神秘的一种。前不久美剧排行榜上最热门的《切尔诺贝利》，即通过艺术创作，演绎出核事故灾难场景，再次引发不少人对核辐射的关注。核辐射究竟是怎么一回事？下面为大家揭开核辐射的神秘面纱。

核辐射是原子核从一种结构或能量状态转变为另一种结构或能量状态的过程中，所释放出来的微观粒子流。它实际上是一种电离辐射，来源主要包括宇宙射线、X射线和来自放射性物质的辐射。核辐射有多种射线，由于能量不同导致穿透能力也不同。比如，α射线能量较低，我们用一张纸就能阻挡；β射线属于高速电子流，需要用几毫米的铝片来阻挡，对人体小有威胁；γ射线能量大，穿透能力较强，需要用几厘米厚的铅板防护，对人体威胁更大；中子射线穿透能力极强，一般金属物质都能穿透，只有使用混凝土才能挡下来。

那么，核辐射如何造成伤害？核辐射作为具有一定能量的微观粒子流，进入人体后会在分子层面对DNA链条进行“打击”，导致细胞死亡或引起细胞变异。从临床上看，如果是体细胞大量死亡，会造成器官功能障碍；如果是体细胞大量变异，将形成肿瘤。而生殖细胞大量变异会引起随机的遗传效应，因此，大量核辐射对人体损伤是严重的。但对于健康人来说，每天都会产生新的细胞以维持新陈代谢，如果核辐射导致的细胞凋亡数远小于细胞正常增殖数，实际上对人类健康影响不大。因此，科学家们为了准确衡量核辐射对人体损伤的程度，引入了核辐射剂量当量的概念。

目前，衡量核辐射剂量当量的国际单位是希沃特（Sv）,1希沃特相当于吸收了1焦耳每千克的能量。这个单位比较大，实际上常使用1希沃特的千分之一——毫希沃特（mSv）来表示核辐射剂量当量。我们生活在地球上，无时无刻都接受包括宇宙射线在内的核辐照，这称之为天然本底辐照，世界平均天然本底辐照剂量为每人每年2.42毫希沃特。此外，日常生活中交通、饮食、医疗等行为都会让我们接触到核辐射。比如，乘坐一次飞机往返2000公里，约0.02毫希沃特；照一次CT高达1至10毫希沃特；而每天抽烟20支，一年累计下来也有0.5至1毫希沃特。如果短期内接受超过100毫希沃特，会对人体造成危害；超过4000毫希沃特，则会危及生命。

根据国际辐射防护委员会及我国有关标准规定，放射性工作人员每年所受的剂量当量不得超过50毫希沃特。对于公众而言，除去天然本底和医疗照射，每年接受的核辐射剂量当量不得超过5毫希沃特。

面对生活中的核辐射，我们是否安全？事实上，公众接受天然本底辐照以及正常生活中的微量辐照，其一年总剂量在国家规定的安全值内。而能够产生辐射的设备包括反应堆、加速器、X光机等，公众都接触不到，均由职业人员操作，并按照规定佩戴剂量笔，严格记录个人辐照量，每年向国家主管部门报告。

我国是核能利用大国，一直实行最为严格的核材料管制，对核设施营运单位及其他有关单位持有核材料进行管控，持有数量达到限额的单位必须依法申请许可证，由核工业主管部门审查，核安全监管部门核准。核事业发展60余年来，实现了“一克不少，一件不丢”，保持了良好的核安全记录。

（本文来源：经济日报 作者：周超然 王茜 作者单位：中国核科技信息与经济研究院）

核辐射是怎样影响人的身体？

首先，核辐射是一种电离辐射。

核辐射无所不在，大自然（也就是我们正常赖以生存的环境）中天然辐射(natural exposure)，即来自于天然辐射源的电离辐射包括：

1、宇宙射线：来自于地球外层空间的高能粒子流，质子（87%）、阿法粒子（10%）及其它重带电粒子、电子、光子和中子等；

2、存在于地球上的天然放射性核素：宇生放射性核素(cosmogenic)：氚（H-3）、碳-14（C-14）、铍-7（Be-7）、钠-22（Na-22）；（宇宙射线与空气作用生成核素在环境中的空气、水、草、土壤中沉降物）；

3、原生放射性核素(primordial nuclides)：三大放射系[铀（U）-238系；钍（Th）-232系；（U）-235锕系 钾（K）-40] [石材（装修) 、水泥等建材]

当然，除了天然辐射，人类活动同样会带来核辐射，比如核武器爆炸（包括核试验）、核能发电、同位素生产、工业探伤、放射医疗等等。

下面进入正题：

核辐射影响人体是因为电离辐射在人体产生相应的生物效应。说的简单点，核辐射在人体内会和周围的物质发生相互作用，相互作用的过程也是能量转移的过程（电离辐射蕴含的能量是相当高的）。在这一系列的相互作用中会对人体细胞内的生理结构及功能的完整性造成严重损伤。

辐射与生物作用的过程划分：

电离辐射的能量转移过程分为直接作用和间接作用。

直接作用——电离辐射直接引起靶分子电离和激发而发生物理化学变化,造成结构和功能损伤的过程。

间接作用——电离辐射作用于生物分子的周围介质(主要是水)生成水解自由基，这些自由基再作用于生物分子发生物理化学变化，如生成生物分子自由基(次级自由基)，造成结构和功能损伤的过程。

生物效应产生的过程和机理

1、物理过程与能量转移（1010-16 16s以下）

电离：产生初级电子，次级电子

作用对象：生物大分子（核酸，蛋白质，酶）

能量沉积在细胞内并引起电离

2、物理化学作用（1010-12 12s以下）

自由基的生成: H2O2, HO2,H- , OH OH-等

离子与其他水分子反应形成自由基等，自由基和氧化剂可能破坏染色体结构。自由基指的是具有不配对电子的中性原子或分子，具有强氧化性，可损害机体的组织和细胞，进而引起慢性疾病及衰老效应。众多权威研究表明，负离子能够消减自由基，减缓人体衰老，增强人体免疫力。

3、分子组成及性质的改变

细胞膜；核膜

细胞早期死亡；阻止或延迟细胞分裂；细胞永久变形。

电离辐射对 DNA的作用

（一）DNA分子损伤

1．碱基变化：（1）碱基环破坏；（2）碱基脱落丢失；（3）碱基替代，即嘌呤碱被另一嘌呤碱替代，或嘌呤碱被嘧啶碱替代；（4）形成嘧啶二聚体等。

2．DNA链断裂

单链断裂，对真核生物可以修复，对原核生物是致死性的。

双链断裂：细胞可通过重组修复，但染色体畸变率高，可导致细胞死亡

3．DNA交联DNA分子受损伤后，在碱基之间或碱基与蛋白质之间形成了共价键，而发生DNA-DNA交联和DNA-蛋白质交联。嘧啶二聚体即是一种链内交联，还可发生链间交联。

（二）DNA合成抑制

（三）DNA分解加强

细胞水平损伤

增殖死亡（reproductive death）：细胞受照射后经过1个或几个分裂周期以后，丧失了继续增殖的能力而死亡，称增殖死亡，也称延迟死亡。

间期死亡（intermitoticdeath）：细胞受照射后不经分裂，在几小时内就开始死亡，称间期死亡，又称即刻死亡。

DNA分子水平、细胞水平的损伤达到一定程度后，人体就会从宏观上显现出相关的照射症状。