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輻射是指處于溫度零度以上的物質(zhì)以電磁波(光子)或粒子形式向外發(fā)射的能量,從本質(zhì)上來講,輻射包括電離輻射和電磁輻射。我們常說的輻射主要是指波長短、頻率高、能量高的電離輻射(或叫射線輻射、核輻射),由于電離輻射中的主體射線本身的能量很高,它在接觸其它物體的過程中,其強(qiáng)大的能量可以從使其它物質(zhì)的原子、分子或其他束縛狀態(tài)放出(ionize)一個(gè)或幾個(gè)電子,所以我們說射線輻射又叫電離輻射。電離輻射的射線種類很多,主要包括本身高速帶電的粒子(如α粒子、β粒子、質(zhì)子)和不帶電粒子(如中子以及X射線、γ射線)。
電離輻射和電磁輻射對比圖
電離輻射有很強(qiáng)的穿透作用,在接觸電離輻射的工作中,如防護(hù)措施不當(dāng),違反操作規(guī)程,人體受照射的劑量超過一定限度,則能發(fā)生有害作用。這此由于接觸電離輻射而對人體造成的損傷就是輻射損傷。
輻射損傷是一定量的電離輻射作用于機(jī)體后,受照機(jī)體所引起的病理反應(yīng)。 急性放射損傷是由于一次或短時(shí)間內(nèi)受大劑量照射所致,主要發(fā)生于事故性照射。在慢性小劑量連續(xù)照射的情況下,值得重視的是慢性放射損傷,主要由于X線職業(yè)人員平日不注意防護(hù),較長時(shí)間接受超允許劑量所引起的。
人類的經(jīng)驗(yàn)已證明,X線的應(yīng)用可以給人類帶來巨大的利益(如放射診斷、等),但是在應(yīng)用中如果不注意防護(hù)或使用不當(dāng)。也可造成一定的危害(如個(gè)體受到損傷或人群中癌癥發(fā)病率增高等)。電離輻射不僅能引起全身性急慢性放射損傷,而且也能引起局部的皮膚損害。實(shí)際上,早在人類發(fā)現(xiàn)X線后第二年,X線管的制造者格魯貝的手就發(fā)生了特異性皮炎。1899年史蒂文斯首先報(bào)道了X線對皮膚的傷害。
電離輻射對人體健康損害示意圖
為了幫助大家認(rèn)證輻射損傷的危害及基本知識,以便深入理解輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的制定依據(jù)和搞好防護(hù)的必要性,今天我們帶大家來好好認(rèn)識一下X射線對人體的危害及防護(hù)。
l 輻射損傷機(jī)理
X線照射生物體時(shí),與機(jī)體細(xì)胞、組織、體液等物質(zhì)相互作用,引起物質(zhì)的原子或分子電離,因而可以直接破壞機(jī)體內(nèi)某些大分子結(jié)構(gòu),如使蛋白分子鏈斷裂、核糖核酸或脫氧核糖核酸的斷裂、破壞一些對物質(zhì)代謝有重要意義的酶等,甚至可直接損傷細(xì)胞結(jié)構(gòu)。另外射線可以通過電離機(jī)體內(nèi)廣泛存在的水分子,形成一些自由基,通過這些自由基的間接作用來損傷機(jī)體。
X射線(電離輻射)對生物體傷害示意圖
輻射損傷的發(fā)病機(jī)理和其它疾病一樣,致病因子作用于機(jī)體之后,除引起分子水平,細(xì)胞水平的變化以外,還可產(chǎn)生一系列的繼發(fā)作用,最終導(dǎo)致器官水平的障礙乃至整體水平的變化,在臨床上便可出現(xiàn)放射損傷的體征和癥狀。對人體細(xì)胞的損傷,只限于個(gè)體本身,引起軀體效應(yīng)。而對生殖細(xì)胞的損傷,則影響受照個(gè)體的后代而產(chǎn)生遺傳效應(yīng)。單個(gè)或小量細(xì)胞受到輻射損傷(主要是染色體畸變,基因突變等)可出現(xiàn)隨機(jī)性效應(yīng)。輻射使大量細(xì)胞或受到破壞即可導(dǎo)致非隨機(jī)性效應(yīng)。在輻射損傷的發(fā)展過程中,機(jī)體的應(yīng)答反應(yīng)則進(jìn)一步起著主要作用,首先取決于神經(jīng)系統(tǒng)的作用,特別是高級神經(jīng)活動(dòng),其次是取決于體液的調(diào)節(jié)作用。由此可知,高等動(dòng)物的疾病不能僅僅歸結(jié)于那些簡單的或孤立的細(xì)胞中所產(chǎn)生的過程,它包含著十分復(fù)雜的過程。
l 影響輻射損傷的因素
射線作用于機(jī)體后引起的生物效應(yīng)與很多因素有關(guān)。如射線的性質(zhì)和強(qiáng)度;個(gè)人特性,如敏感性、年齡、性別、既往病史和健康狀況,工作環(huán)境等。
1.輻射性質(zhì)
輻射性質(zhì)包括射線的種類和能量。不同質(zhì)的射線在介質(zhì)中的傳能線密度(LET)不同,所產(chǎn)生的電離密度不同,因而相對生物效應(yīng)有異。X線和射線的生物效應(yīng)基本一樣。而中子的LET大得多,1~10兆電子伏的快中子產(chǎn)生的生物效應(yīng)比x線、r射線大10倍。
同一類型的射線,由于射線能量不同產(chǎn)生的生物效應(yīng)也不同。例如,低能x線造成皮膚紅斑所需照射量小于高能X線。這是因?yàn)榈湍?span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 12px; FONT-FAMILY: 黑體">x線主要被皮膚所吸收,而高能x線照射時(shí),能量可達(dá)深層組織,這不僅對有價(jià)值,而且在射線防護(hù)中很有意義。
2.X線劑量
射線作用于機(jī)體后,所引起的機(jī)體損傷直接與X線劑量有關(guān)。以不同劑量照射動(dòng)物,可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)劑量達(dá)到一定量時(shí)才開始出現(xiàn)急性放射病征象,繼續(xù)增加劑量時(shí),則可出現(xiàn)死亡,劑量越大,死亡率越高,當(dāng)增加到一定大的劑量時(shí),則100%的動(dòng)物發(fā)生死亡。
3.劑量率
劑量率即單位時(shí)間內(nèi)的吸收劑量。一般說來,總劑量相同時(shí),劑量率越高,生物效應(yīng)越大。但當(dāng)劑量率達(dá)到一定值時(shí),生物效應(yīng)與劑量率之間失去比例關(guān)系。在極小的劑量率條件下,當(dāng)機(jī)體損傷與其修復(fù)相平衡時(shí),機(jī)體可長期接受照射而不出現(xiàn)損傷。小劑量長期照射,當(dāng)累積劑量很大時(shí),便可產(chǎn)生慢性放射損傷。
4.照射方式
總劑量相同,單方向照射和多方向照射產(chǎn)生的效應(yīng)不同。一次照射和多次照射,以及多次照射之間的時(shí)間隔不同,所產(chǎn)生的效應(yīng)也有差別。
5.照射部位和范圍
機(jī)體各部位對于射線的輻射敏感性不同,所謂輻射敏感性是指機(jī)體由電離輻射的抵抗能力,即輻射的反應(yīng)強(qiáng)弱程度或時(shí)間快慢,輻射敏感性高的組織容易受損傷。細(xì)胞對輻射的一般規(guī)律是,處于正常分裂狀態(tài)的細(xì)胞對輻射是敏感的,而正常不分裂的細(xì)胞則是抗輻射的。
人體各組織對射線的敏感性大致有以下順序:
1)高度敏感組織
淋巴組織(淋巴細(xì)胞和幼稚的淋巴細(xì)胞); 胸腺(胸腺細(xì)胞);骨髓組織(幼稚的紅、粒和巨核細(xì)胞); 胃腸上皮,尤其是小腸隱窩上皮細(xì)胞; 性腺(精原細(xì)胞、卵細(xì)胞); 胚胎組織。
2)中度敏感組織
感覺器官(角膜、晶狀體、結(jié)膜); 內(nèi)皮細(xì)胞(主要是血管、血竇和淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞); 皮膚上皮(包括毛囊上皮細(xì)胞);唾液腺; 腎、肝、肺組織的上皮細(xì)胞。
3)輕度敏感組織
中樞神經(jīng)系統(tǒng); 內(nèi)分泌(性腺除外); 心臟。
4)不敏感組織
肌肉組織; 軟骨和骨組織; 結(jié)締組織。
另外,需要注意的是,同一劑量,生物效應(yīng)隨照射范圍的擴(kuò)大而增加,全身照射比局部照射危害大。
6.環(huán)境因素
在低溫、缺氧情況下,可延緩和減輕輻射效應(yīng)。此外、受照者的年齡、性別、健康情況、精神狀態(tài)及營養(yǎng)狀況等不同,所產(chǎn)生的效應(yīng)亦不同。由此可見,機(jī)體對射線的反應(yīng)受各種因素的影響。
l 輻射損傷的防護(hù)原則
時(shí)間防護(hù):不論何種照射,人體受照累計(jì)劑量的大小與受照時(shí)間成正比。接觸射線時(shí)間越長,放射危害越嚴(yán)重。盡量縮短從事放射性工作時(shí)間,以達(dá)到減少受照劑量的目的。
距離防護(hù):某處的輻射劑量率與距放射源距離的平方成反比,與放射源的距離越大,該處的劑量率越小。所以在工作中要盡量遠(yuǎn)離放射源。來達(dá)到防護(hù)目的。
屏蔽防護(hù):就是在人與放射源之間設(shè)置一道防護(hù)屏障。因?yàn)樯渚€穿過原子序數(shù)大的物質(zhì),會被吸收很多,這樣達(dá)到人身體部分的輻射劑量就減弱了。常用的屏蔽材料有鉛、鋼筋水泥、鉛玻璃等。
輻射損傷的防護(hù)原則
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