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輻射及其防護

      廣義的輻射指的是能量以波或粒子方式進行的一種傳送，能量從輻射源向外所有方向直線放射。輻射依其能量的高低及電離物質(zhì)的能力分為電離輻射和非電離輻射，我們這里討論的是電離輻射。電離輻射將原子或分子電離化，主要有三種：α、β及γ輻射。人類一直生活在有輻射的環(huán)境中，說輻射無處不在，我們的食物、房屋、天空、大地、山水草木乃至人體本身都存在著輻射。

      從輻射的來源看，輻射分為天然輻射和人工輻射兩種。天然輻射包括宇宙射線、地球中自然存在的放射性核素（主要包括三個“天然放射性衰變系"）的輻射，以及人體內(nèi)存在的放射性核素（主要是鉀–40）產(chǎn)生的輻射。天然輻射叫做“天然本底"或“本底"。人工輻射是由人工輻射源產(chǎn)生的輻射，包括核工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生、使用以及向環(huán)境中排放的放射性物質(zhì)的輻射核電廠；核應(yīng)用技術(shù)中使用的放射性核素及加速器產(chǎn)生的射線，特別是醫(yī)學診斷和治療方面的輻射（如醫(yī)用X光透視技術(shù)）；大氣試驗沉降物的輻射等。人工輻射中居*的是醫(yī)療輻射。

      天然輻射所占比例比人工輻射高得多。輻射引起的人的生物效應(yīng)用“劑量"表示。劑量的單位是希沃特（Sv），1希沃特的千分之一叫毫希沃特（mSv）。人類所受輻射照射的集體劑量中，92%來自天然本底輻射，7%來自醫(yī)療，僅有1%是由其他人工輻射引起的。日常生活中的輻射劑量當量見圖1所示。

      輻射防護是研究保護人類和其他生物種群免受或少受輻射危害的應(yīng)用性學科。

       人體所受的輻射分為外部輻射（稱為外照射）和內(nèi)部照射（稱為內(nèi)照射）兩種。外照射主要是由體外輻射源發(fā)出的γ射線、X射線、中子等引起的。內(nèi)照射則是由以各種方式進入人體內(nèi)的α粒子源、β粒子源、γ射線源或中子源引起的。這些輻射源都是放射性物質(zhì)，它們可通過消化系統(tǒng)（食入）、呼吸系統(tǒng)（吸入）、血液（如皮膚傷口）進入人體。不同的放射性核素對人體的毒性不同，人體不同的組織器官對輻射敏感性不同，肌肉組織的輻射敏感性低。不同的放射性核素積累在人體的不同器官中，如放射性碘積累在甲狀腺中，放射性鍶積累在骨骼中等等。當核電廠發(fā)生重大的反射性泄露事故時，周圍居民可服用由穩(wěn)定的做成的碘片，成人每天服一片，不超過十天，其作用就是使穩(wěn)定性碘先積累在甲狀腺中，防止放射性碘（主要是碘–131）積累在甲狀腺造成危害。少量的輻射對人體沒有危害，上*的輻射生物效應(yīng)是：一次受照射劑量小于1毫希沃特時對人體無影響。全身受輻射的輻射劑量達到7000－10000毫希沃特時將導致死亡。

      由放射性元素衰變產(chǎn)生的α、β、γ三種射線中，α射線穿透性弱，用一張紙就擋住，也無法穿透人的皮膚，基本上不用考慮它所造成的外照射；γ射線的穿透性強，要用很厚的混凝土才能擋住，對γ射線的防護材料是密度很大的物質(zhì)，例如鉛；β射線的穿透能力介于二者之間，用幾毫米的鋁片擋住。而這三種射線中α射線的電離能力強，應(yīng)防止α射線源進入人體內(nèi)引起內(nèi)照射。

      人們在對輻射產(chǎn)生健康危害的機理進行大量的理論和實驗研究的基礎(chǔ)上，建立了有效的輻射防護體系，并不斷加以發(fā)展和完善。目前，上普遍采用的輻射防護的三個原則是：實踐的正當性，防護水平的*化和個人劑量限值。實踐的正當性要求任何伴有輻射的實踐所帶來的利益應(yīng)當大于其可能產(chǎn)生的危害；防護水平的*化是指在綜合考慮社會和經(jīng)濟等因素之后，將輻射危害保持在合理可行、盡量低的水平上；而規(guī)定個人劑量限值的目的則是為了保證社會的每個成員都不會受到不合理的輻射照射。從事與輻射有關(guān)的工作的人員（例如從事核醫(yī)學診斷和治療的醫(yī)生，核電廠工作人員等）受到的輻射叫職業(yè)照射。基本安全標準規(guī)定公眾受照射的個人劑量限值為每年1毫希沃特，而受職業(yè)照射的個人劑量限值為每年20毫希沃特。為什么職業(yè)照射限值會比公眾照射的限制高許多呢？有些人甚至因此認為這種職業(yè)是高危險職業(yè)，其實不是這樣的。職業(yè)人員的限值比公眾限值高主要原因是職業(yè)人員受過專業(yè)的輻射防護培訓，通過定期體檢和修養(yǎng)的方式使得隨機性效應(yīng)產(chǎn)生的受傷機體組織得到及時的恢復。 

      核能發(fā)電是核能和平利用的主要方式。在正常運行情況下，核電廠對周圍公眾產(chǎn)生的輻射劑量遠遠低于天然本底的輻射水平。我國國家核安全法規(guī)要求核電廠在正常運行工況下對周圍公眾產(chǎn)生的年輻射劑量不得超過0.25毫希沃特，而核電廠實際產(chǎn)生的輻射劑量遠遠低于這個限值。大量的研究和調(diào)查數(shù)據(jù)表明，核電廠對公眾健康的影響遠遠低于人們?nèi)粘Ｉ钪兴?jīng)常遇到的一些健康風險，如坐飛機，吸煙，醫(yī)學X射線檢查等。例如，浙江秦山地區(qū)居民的天然本底是0.24毫希沃特/年，而一座百萬千瓦級核電廠周圍的居民因核電廠運行而增加的的輻照劑量僅為0.048毫希沃特/年，與每天吸一支香煙的劑量相當，或與在高空坐5小時飛機受到的輻射劑量相當，或相當于做一次X射線胸透。據(jù)統(tǒng)計資料，一個人的壽命按60歲算，每天吸一包煙會減壽7年，而在一座百萬千瓦級核電廠工作人員接受核輻射僅會減壽24秒。

      輻射防護分為外照射的防護和內(nèi)照射的防護兩類。對于外照射的防護，可采用時間防護、距離防護和屏蔽防護三種方法，即縮短受照時間，增大與輻射源的距離，在人與輻射源之間增加防護屏蔽。內(nèi)照射的防護除了采用濕式操作外，主要是進行封閉，一是把操作的放射性物質(zhì)限制在密封設(shè)備內(nèi)，二是在產(chǎn)生氣體和微塵的工作場所把人體部分或全部封閉起來，如戴防護面具、穿氣衣等，并進行通風換氣。為了防止放射性物質(zhì)進入人體內(nèi)，要養(yǎng)成有利于避免個人污染的習慣，如不隨手觸摸設(shè)備，在地點收集防護用品，不隨意丟棄用過的防護用品等。