十面埋“輻”你知多少？

生活中的核輻射到底可不可怕？哪些是人體可以忽略的？哪些又是長期接觸很高危的？該如何防護它們的傷害？

由于宇宙射線和地球上天然放射性元素的影響，“危”風凜凜的“核輻射”在我們日常生活幾乎無處不在，工作，生活和學習無形中都要接觸輻射源，比如來自地外的宇宙射線、家裝材料中的放射性成分、去醫院做X光和CT檢查等。生活中的核輻射到底可不可怕？哪些是人體可以忽略的？哪些又是長期接觸很高危的？該如何防護它們的傷害？

輻射，是一種能量，以電磁波或粒子形式在真空或者物質媒介中傳播。自然界中，某些原子本身并不穩定，有可能分裂或轉化成其他原子，同時釋放出看不見摸不著的射線在空間傳播，這就是讓人聞之色變的“核輻射”。這些射線能量很高，比原子核同周圍電子的結合力還要大，使一些電子擺脫了原子核的束縛而逃離，這個過程叫做電離。嚴格來說，電離輻射才是核輻射正確的稱呼。

輻射單位從“居里”回到“貝克”

1896年3月，“科二代”出身的法國物理學家貝克勒爾發現，把含鈾的鹽和避光包裝的膠片放在一起，膠片曝光了。同年5月，他又發現金屬鈾也有同樣的效果。他由此斷定，鈾可以放出某種能使膠片感光的射線。

在貝克勒爾發現放射性的兩年后，居里夫婦發現另外兩種元素——鐳和釙也有這樣的性質，并把物質能夠放出某種射線的特性稱為“放射性”。由于在放射學方面的深入研究和杰出貢獻，貝克勒爾和居里夫婦共同獲得了1903年諾貝爾物理學獎。

1975年，第十五屆國際計量大會為紀念貝克勒爾，將放射性活度（表示放射性強弱）的國際單位用他的名字命名，簡稱貝克（Bq）。1貝克表示放射性核素每秒有一個原子發生衰變——發出電離輻射。此前，國際上一直用以居里（Ci）命名的單位。

防電離輻射的三大路徑

人和其他生物都是由原子這個基本單位組成的。如果體內的原子被射線附帶的巨大能量電離，無異于破壞了體內各種生物大分子的結構，特別是一些具有重要生理功能的成員，如細胞膜、復制中的DNA、重要的代謝酶、關鍵蛋白質等等。

即使在健康狀態下，人體內的各種生理生化反應也難免會出現一些瑕疵和小故障，就連DNA序列這樣重要的密碼結構也有缺失、錯排的情況發生。只是瑕不掩瑜，而且身體有修復機制來應對，所以不會有實質性危害。而電離輻射會引起故障率的增加，使更多細胞壞死或變異。如果輻射劑量帶來的傷害超出了人體的修復能力，就會造成組織器官病變、造血功能缺失、、患癌風險增加等后果。由于早年不了解電離輻射的危害和防護，被放射線長期照射的科學家不在少數，居里夫人的正是由于電離輻射 引發的惡性白血病所致。

同樣原理，電離輻射也可以用來對付病原體（殺菌消毒）和腫瘤細胞（放療），可謂既能致病又能治病。

電離輻射影響人體的途徑有兩種——外照射（射線從體外照射人體）和內照射（進入人體的放射性核素在體內發出射線照射人體）。減少接觸、敬而遠之（距離越遠輻射越弱，并且衰減速度也越快）和材料屏蔽，是防護電離輻射的三大路徑。由于不同射線的屬性和殺傷力是有區別的，防護對策也各有不同。我們挨個扒出來看看吧。

α射線：體外無妨 體內猖狂

1898年，有“原子物理學之父”稱號的英國物理學家盧瑟福在研究放射性元素衰變時，發現了一種由氦原子核（下簡稱氦核）組成的高速粒子流，帶正電，將其命名為α射線。地球上質量和體型較大的放射性元素，如鋦、镅、鈾、钚、釷、釙等等，每衰變一次，就“Duang”出一部分α射線。

α射線的電離本領是幾種電離輻射中的，其能量可達5兆電子伏（1兆電子伏=1000千電子伏），而只需10電子伏的能量就能使原子電離，因此對活體細胞和組織的殺傷力極大。好在α射線在傳播過程中損耗很快，在空氣中只能傳播幾厘米，是穿透力最差的電離輻射，一張紙片和人的表層皮膚就能把它輕松攔下。宇宙射線中倒是有一部分“射程”較長的α射線，能夠穿透人體組織甚至薄金屬板，“然并卵”，它在到達地表之前早已被地球的大氣層和磁場消滅殆盡，只有身處太空的宇航員才需要提防它們。

因此，體外的α射線一般奈何不了我們——只要皮膚沒有傷口，就算直接觸摸也不用擔心 “射傷”。但如果它的放射源隨呼吸、飲食和注射等方式被帶入體內，比如帶有放射性核素的粉塵、食物和飲水，形成“內照射”，殺傷力就大不一樣了。

對于組織器官密布的體內，α放射源會像個大燈泡一樣“烘烤”著周圍的細胞組織，幾厘米的“射程”不再是短板，再加上α放射源本身還有的化學毒性，因此危險性反而是的。維基百科英文網資料顯示，內照射時，α射線對活體組織造成的有效劑量，相當于等量γ射線和X射線的20倍。

β射線：能穿皮膚 “鋁”試不爽

β射線是一種高速電子流，帶負電，與α射線一同被盧瑟福發現。它通常來自非放射性元素的放射性近親（同位素），比如碘-131、氚（氫的兄弟）、鍶-90、鈉-24等，能量一般在幾十萬電子伏左右，明顯小于α射線。β射線的傳播距離比α射線稍長一些，可以穿透皮膚進入體內組織器官，需要幾毫米厚的鋁板或幾厘米厚的塑料板來阻擋。同樣因為帶電，β射線會被磁場干擾而改變傳播方向，或者與空氣中的正電荷“異性相吸”，它在外照射方面的威脅還算容易化解。內照射時雖然也有不俗的威力，但遠不及α射線兇猛。

X射線和γ射線：欺小怕大

1895年，德國物理學家倫琴發現了X射線（因此也叫倫琴射線）。1900年，法國化學家和物理學家維拉德在研究鐳元素時，發現了能量比X射線更高的γ射線。這兩種射線骨子里是高頻電磁波，和可見光、紅外線、紫外線、無線電波、微波一同被列入電磁波譜中，不過它倆的能量之高是其他電磁波的，所以也稱高能光子。

X射線的能量介于100電子伏至100千電子伏之間，γ射線的能量范圍則達到幾百千電子伏至10兆電子伏，其中鈷-60和銫-137兩種人造放射源的γ射線能量較為突出，常用于醫療、農業育種和工業測量領域。由于自身靜止質量為零，又不帶電，X射線和γ射線的穿透力遠在β射線之上，紙片、皮膚、木質板材和鋁板已經無法阻止它們了，所以在外照射時，這哥倆的危害是的。

進一步研究發現，X射線和γ射線在物質中的穿透力具有“欺小怕大”的特點：材質的密度和組成該材質的原子個頭越大，越能有效化解它們強大的輻射能量，厘米級以上厚度的混凝土層（核電站反應堆安全殼外層就是混凝土結構）和毫米級以上厚度的金屬鉛，是屏蔽X射線和γ射線的良材。

人體軟組織幾乎都由較小原子組成，對X射線的阻擋能力微乎其微，而富集鈣的骨骼結構吸收的輻射能量就多一些。X射線透視檢查就是利用物質的密度差，讓我們看到了一副“清秀”的人體骨架和乘客箱包里的秘密。X射線和γ射線穿透力，需要用致密和原子體積較大的材質來阻擋，金屬鉛是性價比的選擇。

中子射線：擅長玩弄魔法

顧名思義，就是高速運動的中子流。中子是原子核中的組成單元之一，不帶電。在核電站里，它是觸發反應堆核裂變反應的“開關”。比起上面幾位兄弟，中子射線還能把本來沒有放射性的元素變成放射性元素——中子活化。體內原本乖巧無害的鈉元素被“灌下”一個中子之后，就成了具有放射性的鈉-24，帶來二次輻射。要屏蔽它，需要用水、石蠟、硼砂等富含氫元素或硼元素的物質來為它減速。不過幸運的是，中子射線露臉的場合要比其他射線少得多，來自宇宙中的中子射線微乎其微，地球上能自發釋放出中子射線的放射性元素也只占很小一部分，對人體無關痛癢，只有器和嚴重核事故等情況，才會造成足以引起重視的中子輻射。

人體內竟然自帶輻射

不少化學和生物成分的危險性都遵循“關鍵看劑量”的邏輯，電離輻射同樣如此。計算人體輻射吸收劑量的單位叫希沃特（Sv，也譯作西弗），簡稱“希”。這是個很大的單位，短期內受到0.4希的電離輻射就可能會出現皮炎、脫發、白細胞減少等急性中毒癥狀，超過2希就有致命危險，8希以上則回天乏術。為了計量方便，平時常用的單位是毫希、微希（1希=1000毫希；1毫希=1000微希）以及雷姆（rem，1雷姆=10毫希）。

由于宇宙射線和天然放射性元素幾乎無處不在，縱然沒有人工核設施，我們在生活中也是十面埋“輻”：照一次X射線胸透約為20微希，坐飛機每小時額外受到的宇宙射線輻射為3微希，在磚石或混凝土建筑中住一年約70微希，胸部CT一次約5.8毫希，就連人體內的必需微量元素鉀，都有一部分是具有放射性的鉀-40，吃一根香蕉平均也會受到0.1微希來自鉀-40的輻射……

總賬算下來，原子輻射影響問題科學委員會統計得出，普通人每年受到的有效輻射劑量通常在1～10毫希之間，平均2.4毫希，其中八九成是宇宙射線和天然放射性元素的本底輻射，其余幾乎都來自放射性醫療和診斷設備。以這樣的輻射劑量，健康人的細胞“體質”和修復能力足以平衡電離造成的不良影響，至于致癌風險，得加碼到100毫希/年以上才能辦到。對于不和放射性行業打交道的普通公眾來說，高緯度、高海拔和過分做放射性醫療，是導致輻射劑量較高的幾大因素。

“老”輻射量或超百倍

要說生活中真正需要關切的電離輻射，主要是氡造成的室內污染。

氡是一種無色無味的稀有氣體，易溶于水。氡的化學性質比較慵懶，正常狀態下不會和其他物質發生化學反應。它的厲害之處在于既能放出α射線也能放出γ射線，可以通過吸入和飲水潛入人體，所以內照射和外照射都很擅長。居室內的氡通常源自建筑材料和裝飾材料，如礦渣磚、花崗巖、大理石、瓷磚等等。令人頭疼的是，常規的電離輻射屏蔽措施在居家中要么收效甚微，要么很難操作。除了源頭把控，的方式還是通風換氣，讓室內空氣流動起來。

其實還有一個“毀三觀”的生活輻射源——吸煙。美國環保署指出，煙草還長在地里的時候就含有少量天然放射性核素鐳、氡-222、鉛-210和釙-210。美國國立衛生研究院（NIH）收錄的一篇文獻數據顯示，如果按每天一包半的吸煙量計算，吸煙者一年受到的輻射高達60～160毫希，超出常人幾十倍。

實際上，電離輻射就像水、電、氣一般，既能造福人類（工業和醫療領域的利用），又能荼毒生靈。只要了解輻射的特性，就能把潛在危害和風險降到。