近日,俄羅斯北部阿爾漢格爾斯克地區(qū)的軍事基地爆炸起火。俄羅斯官方宣稱,該爆炸事件的發(fā)生是因?yàn)樵撥娛禄刂械囊后w燃料火箭的發(fā)動機(jī)發(fā)生故障。但由于北德文斯克市政府宣發(fā)的“有儀器檢測到了短暫的放射性物質(zhì)水平快速升高”消息,引發(fā)了當(dāng)?shù)孛癖姷目只,目前該市的所有藥店的含碘藥品幾乎都被買空。
無獨(dú)有偶,在HBO大熱的劇集《切爾諾貝利》也曾以“放射性物質(zhì)”“儀器測量”“吃碘片”,描繪了一個核事故的完整發(fā)生。
那么究竟“放射性物質(zhì)水平快速升高”意味著什么?核輻射又是怎樣的?
放射性物質(zhì)是什么?
在聚焦"放射性物質(zhì)"之前,我們應(yīng)先明確一個概念:電離輻射與非電離輻射。
電離輻射有足夠的能量使原子釋放電子,而非電離輻射則非如此。我們常聽聞的“核輻射”,即是具有對生物體普適性危害的電離輻射。
自然界中,一些物質(zhì)的核原子是不穩(wěn)定的,其原子核自發(fā)轉(zhuǎn)變,就通過輻射的形式釋放能量,這樣的原子稱為放射性核素,而其釋放的能量就可以使其他原子電離。這樣的大劑量電離輻射,則會破壞生物組織細(xì)胞的原子/分子結(jié)構(gòu)。因而導(dǎo)致我們在劇集《切爾諾貝利》中看到的人體傷害。通俗地說,放射性粒子就像打向人體細(xì)胞的小子彈,不斷向脆弱的DNA進(jìn)行撞擊,而這個撞擊對于人類的生命長度而言,幾乎是永不停息的。
當(dāng)發(fā)生核事故時(shí),會產(chǎn)生放射性影響,而由于有些放射性核素的半衰期極長,達(dá)到數(shù)億年,其衰變到穩(wěn)定的核素需要很長時(shí)間,因此該影響有可能持續(xù)很長時(shí)間。衰變是指某種放射性核素因不穩(wěn)定,放射出粒子而轉(zhuǎn)變成其他核素的過程。但放射性核素要轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的核素(即對生物體不會再產(chǎn)生電離危害時(shí)),一般需要經(jīng)歷長時(shí)間的多次衰變。
多少“壞”核素,會構(gòu)成危害?
我們對于核輻射的恐懼,是源自于輻射對于健康的生物機(jī)制的影響。其可以產(chǎn)生細(xì)胞水平的損傷,如果損失或死亡的細(xì)胞數(shù)目夠大則會引起器官功能障礙,甚至死亡;也可能會引發(fā)不足以致細(xì)胞死亡的DNA損傷,這種損傷通常可以完全修復(fù),不能修復(fù)而導(dǎo)致的細(xì)胞畸變則可能致癌。
但在日常生活中,核輻射會對我們產(chǎn)生這樣的傷害嗎?
1.生活中的輻射劑量
生活中,我們最常打交道的輻射是在醫(yī)學(xué)治療中!耙荒曛荒苷諆纱涡赝浮、“乘飛機(jī)有輻射危害”,網(wǎng)絡(luò)媒體大幅度地將輻射“妖魔化”,而事實(shí)則不然。首先,部分醫(yī)學(xué)輻射單次照射的劑量。ㄉ踔帘茸匀还庑。瑫r(shí)低劑量的輻射所產(chǎn)生的影響是不確定的,對于不同的人體會產(chǎn)生的影響不一樣。一些醫(yī)學(xué)測試中曾提及,某些在天然(本底)輻射高地區(qū)的居民相比天然(本底)輻射低地區(qū)的居民,罹患癌癥的發(fā)生率并未升高。
低劑量輻射的多次累計(jì)也并不能等同于高劑量輻射造成的確定性傷害,然而不確定的影響是存在且沒有閾值的,仍需認(rèn)真防護(hù)。但對于醫(yī)學(xué)治療無需過分恐慌,其劑量定量且有科學(xué)依據(jù)。
但高劑量的輻射帶來的危害是具有確定性的。當(dāng)輻射劑量達(dá)到閾值時(shí),對于生物體的確定危害就會產(chǎn)生。這種影響在超過閾值之后,基本上隨著輻射劑量的升高而加重。但需要強(qiáng)調(diào)的事實(shí)是,放射性輻射都會帶來一定程度的影響,并不存在確切的安全值。
2.吸收劑量與當(dāng)量劑量
我們已知不同劑量輻射會產(chǎn)生不同的影響與危害,且科學(xué)界將實(shí)際可測量的輻射數(shù)值稱為吸收劑量。但吸收劑量并不等同于我們?nèi)梭w會被影響的輻射值。在這其中,輻射類型也產(chǎn)生著重要的影響,加以輻射類型的不同,需要采取另一個數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)—當(dāng)量劑量。
同樣經(jīng)受1焦耳的α射線,遠(yuǎn)遠(yuǎn)比1焦耳的X射線對人體的傷害大。同樣劑量的不同輻射,具有不同的殺傷力,殺傷力更大的輻射,當(dāng)量劑量就會相應(yīng)更高。日常生活中我們接觸到的醫(yī)學(xué)輻射,基本上依靠的是X射線。
3.哪個身體部位最脆弱(有效劑量)
試想,同樣當(dāng)量劑量的輻射對手掌和其他器官哪個造成的傷害更大?
所以在考慮不同種類的輻射照射所產(chǎn)生的差異時(shí),我們還需根據(jù)人體不同器官及組織對輻射的敏感性不同,即在當(dāng)量劑量的基礎(chǔ)上,再加以不同的組織權(quán)重系數(shù),并將其稱為有效劑量。
所以,對于人體不同部位最終所承受的輻射傷害,確實(shí)的輻射劑量值是吸收劑量與輻射類型、組織權(quán)重共同影響的結(jié)果,并不可一言以蔽之。在以有效劑量(即不同人體組織受到的最終輻射劑量)為對人體傷害程度的標(biāo)準(zhǔn)下,放射性物質(zhì)的影響一定是與劑量呈現(xiàn)了更線性的關(guān)系。
碘片能保護(hù)我們嗎?
在切爾諾貝利核電站事故中,爆炸產(chǎn)生的放射性物質(zhì)包含了碘-131、銫-134,銫-137和鍶-90等。而放射性碘-131在甲狀腺濃集后發(fā)射的電子可能造成甲狀腺的嚴(yán)重?fù)p傷,誘發(fā)甲狀腺腫瘤。此時(shí),在醫(yī)生指導(dǎo)下服用穩(wěn)定碘片(即碘-127,成分為碘化鉀或碘酸鉀),以預(yù)先替代碘-131聚集在甲狀腺上(因甲狀腺對碘的吸收具有飽和性),但碘片并不能防止人體吸收的除碘以外的放射性物質(zhì)。
《切爾諾貝利》中服用碘的場景
輻射不僅包括內(nèi)照射輻射(吸入、食入、皮膚進(jìn)入體內(nèi)),還包括外照射輻射,即來自體外的電離輻射對人體的照射。碘片在此時(shí)也失去了效用,而在大型放射性事故發(fā)生時(shí),內(nèi)照射與外照射無疑是同時(shí)且爆炸性向四周發(fā)射的。假設(shè)身處事故中心或較近位置,具有更多的預(yù)防性效果的碘片幾乎不再具備任何防護(hù)價(jià)值。
而針對于來自外照射的傷害,研究者尚能給出的建議是:縮短照射時(shí)間、增大照射距離(遠(yuǎn)離照射源)以及設(shè)置屏蔽(一般可用鉛、硼等)。但在發(fā)生大型核電事故時(shí),這樣的舉措顯然仍是難以自我保護(hù)的。
對于每一個民眾來說,強(qiáng)烈的放射性事故都是極為可怕的。隨著核科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,國家與政府有能力也應(yīng)當(dāng)防止像切爾諾貝利的全人類事故再次發(fā)生,切勿徒以追求核武器/核工業(yè)而犧牲人類福祉。當(dāng)然,在日常生活中并無需談“核”色變,以標(biāo)準(zhǔn)的劑量為準(zhǔn)則,我們就可以很好地利用核所帶來的科學(xué)效益。