（核医学科 何静）

提起核辐射，人们想到的往往是原子弹、氢弹爆炸，是广岛、切尔诺贝利，这些恐怖的事件似乎离我们很遥远；在医院里首先想到的是核医学科、放射科或PET-CT室。其实，在日常生活中，核辐射无处不在，在地面上，岩石、土壤中存在着各种放射性物质。在空气中，有放射性的氡气。而来自太空的宇宙射线更是无时无刻不在撞击着我们。在世界范围内，一个人一年从自然环境接受的核辐射量大约是2.4毫希（希是衡量辐射剂量对生物组织的影响的国际单位希沃特的缩写，1希=1000毫希），实际的值取决于你所在的地理位置和地质状况，通常在每年1～10毫希的范围，但有的也能高达每年50毫希以上。 火电厂产生的烟灰对周围环境的辐射量是同等发电量的核电站的100倍。住在火电厂周围的人们因此受到的核辐射，比住在核电站周围还要高。这些烟灰可能被人们直接呼吸进去，也可能掉落到土壤、水中，被农作物吸收进入食物链。直到日本福岛核电站核泄漏，才让许多人意识到，这种看不见、摸不着、闻不到的可怕东西原来有可能来到我们身边，于是大为恐慌。因此，对于核辐射相关知识的正确认识，有利于我们消除“核恐惧”的心理，并正确应用它。

首先让我们了解电离辐射来源：1.天然本底：宇宙射线，地球辐射（环境中的天然放射性核素）。宇宙射线包括初级宇宙射线和次级宇宙射线。初级宇宙射线由星球碰撞、爆炸等形成的微粒在宇宙空间磁场的作用下形成的高能粒子流，其中主要是质子，其次是α粒子和重离子等。 次级宇宙射线是由初级宇宙射线从宇宙空间进入大气层后，与空气分子发生核反应形成光子、电子、质子、中子、л介子等射线以及产生3H、14C、7Be、22Na、85Kr等放射性核素，形成对地球的天然辐射。 而地球辐射对人体的影响分外照射和内照射。它包括天然存在的放射性系列衰变：铀系、锕系和钍系三种。其共同特征：（1）起始衰变的母体核素有可以与地球年龄相比的半衰期。（2）数十次系列衰变直到成为稳定性铅为止衰变产物均是放射性核素，衰变过程中有放射性氡气（222Rn2）产生。（3）最终变成稳定性铅。另外，还有40K、14C等单独存在的天然放射性核素。 2.人工辐射源：①职业照射 ②医疗照射 ③环境的放射性污染。3.其它辐射：在生活中人们也经常受到来自其它方面的照射，如佩戴夜光表、看电视，打电话等也会造成一定的剂量，但都不会对人体健康造成危害。

据联合国原子辐射效应科学委员会对正常地区天然本底的年平均吸收剂量估计，天然本底辐射1mSv(100mrad)；乘飞机 0.11(乘超音速飞机往返太平洋的吸收剂量为20-30uGy)；使用磷肥  0.011（含U-238,Ra-226）；燃煤火力发电0.005（燃煤灰中226Ra,238 U,228 Th）；核动力生产0.16；核试验 8.2；医疗照射19.1；带有辐射源的消废品 0.82；合计：128.406 uGy。

放射线对人体的影响，分确定性效应和随机效应。确定性效应(determinate effect) 是指辐射损伤的严重程度与所受剂量呈正相关，有明显的阈值，剂量未超过阈值不会发生有害效应。一般是在短期内受较大剂量电离辐射的照射时发生的急性损害（急性放射病）。随机效应(stochastic effects)研究的对象是群体，是辐射效应发生的几率（或发病率而非严重程度）与剂量相关的效应，不存在具体的阈值。机体长期受超过允许记录的体外照射或有放射性物质经常少量进入并蓄积在体内，则可引起慢性损伤（慢性放射病）。

产生放射生物效应的最根本的原因：1.直接作用：放射线与物质的相互作用导致的生物分子的电离和激发。2.间接作用：电离和激发产生的自由基导致的继发作用。主要是水自由基对生物分子的损伤作用。

自然界中不同种类的动物，同种动物的不同个体以及同一个体的不同组织在受到同样剂量的照射时引起的损伤都是不同的。因此，每个人对辐射的敏感程度不一样；身体各个部位对外照射的敏感度也不一样。由于各细胞和器官的辐射敏感性不同以及各细胞和器官在整体的内环境稳定中的作用不同，在相同辐射剂量作用下，不同细胞的损伤程度有很大差异，一般地说，迅速分裂的细胞或具有迅速分裂潜力的细胞的辐射敏感性高于不分裂的细胞；原始的未分化细胞的辐射敏感性高于高度分化的细胞，在同一细胞系中未成熟的细胞的辐射敏感性高于较老的、成熟的细胞。根据以上条件，可将组织分为辐射敏感性不同的类别，高度敏感的组织有淋巴组织、骨髓、胃肠上皮和胚胎组织等；中度敏感的组织有感官器官、内皮细胞、唾液腺和肝、肾、肺的上皮细胞等；轻度敏感的组织有中枢神经系统、内分泌腺、心脏等；不敏感组织有肌肉组织、软骨、骨组织等。总的来讲，高等动物比低等动物辐射敏感性高，分裂增殖活跃的细胞、分化程度较低的组织细胞辐射敏感性高。

电离辐射的生物效应一方面有助于治疗策略的制定，另一方面也有助于人类自身的辐射防护。辐射防护的目的，就是要防止有害的确定性效应，限制随机效应的发生率，使之达到可以接受的水平。总之是使一切具有正当理由的照射保持在可以合理做到的最低水平。

大剂量电离辐射对组织的辐射损伤主要包括以下几个方面：

（一）造血组织的辐射损伤：可以通过外周血细胞的变化反映，易于观测，故有生物剂量仪之称。1.造血组织损伤的特点① 血液系统的辐射损伤主要是造血细胞增殖能力的抑制或丧失。②造血组织受损伤的程度可以反映受照剂量的大小。血液系统的变化是辐射损伤的临床诊断和预后判断的指针。2.造血干细胞有极高的辐射敏感性，受射线照射后造血干细胞可因辐射致细胞坏死（necrosis）和细胞凋亡(apoptosis)，其数量随受照剂量呈指数规律下降。受较大剂量照射后，造血干细胞被破坏，数量急剧减少，余下的造血干细胞通过自我复制和分化为祖细胞以恢复造血功能。故具有极大的潜在修复能力。在受到极其严重的辐射损伤后，才必须进行干细胞移植，轻度损伤时可采取输血治疗等措施。 3.外周血细胞的变化:辐射对外周血细胞的作用不明显，主要是抑制造血细胞的增殖能力使血细胞的来源减少，引起外周血细胞数量的下降，较大剂量的照射则能引起血细胞寿命的缩短。

（二）睾丸和卵巢的辐射损伤：放射线主要抑制精原干细胞和精原细胞的分裂，总的效果就是精子数减少。女性性腺的放射敏感性较男性。据文献报道，男女受照人员全身一次1.5 Gy照射时，可引起短时间的生殖能力降低，5.0 Gy 的全身一次照射可引起1～2年或更长的无生育，一般8.0 Gy 以上的全身一次照射可引起生殖能力难以恢复的损害。生殖腺受辐照而引起的遗传效应的危险度是很不确定的。大约每毫希沃特剂量每百万人中有8个严重效应。

（三）成年人中枢神经系统属放射敏感性不太高的组织，但一旦发生损伤，往往是不可逆的。1.0 Gy 照射可出现脑电图的异常数十Gy的照射后，可引起脑组织水肿、出血，严重者发生神经细胞坏死等形态学改变，病人出现无力、嗜睡，重者昏迷等症状 。50 Gy 以上的一次大剂量照射，引起受照者全身痉挛，乃至死亡。

（四）消化道粘膜，特别是小肠绒毛上皮细胞是更新快、增生活跃的组织，辐射敏感性很高，受射线照射后，很快引起上皮细胞的分裂抑制，肠淋巴组织破坏。由于食物残渣等的刺激，易于继发感染。所以受射线照射早期即出现恶心、呕吐、食欲不振，继而出现腹泻、血大便等消化道症状。

(五)皮肤也是辐射敏感性较高的组织之一。常见的症状是毛发脱落、指甲发育不良等。较大剂量照射可引起局部红斑、溃疡等。

但是， 一定的低辐射剂量对生物生命活动有辐射兴奋效应(hormesis)。这些低辐射剂量兴奋效应包括：增进动物的生长与发育；延长寿命；改善幼体存活率；改善伤口愈合；增强对感染的抵抗力；降低致癌机率等。有研究表明，低剂量照

射通过有效地激活机体内抗肿瘤免疫功能而具有较好的抗肿瘤转移效应。但由于辐射生物效应是一个复杂的问题，低剂量辐射的兴奋效应还有很多急待解决的问题，还有待于我们进一步的探索并加以验证。

随着人们对电离辐射的认识越来越深入，它在各行各业的应用也日益广泛，在工业、农业、国防、科学研究等领域发挥着至关重要的作用。为广大公众的健康服务，当数其医学应用历史最久、普及最广、影响最大。Ｘ射线诊断学的应用包括诊断用的放射影像技术、治疗用的放射治疗技术以及介入手术用的数字减影技术；核医学则是利用放射性核素，通过其在不同组织、器官及肿瘤的分布或放射性强度的变化来进行诊断和治疗；放射免疫技术也是利用标记了放射性核素的抗原与非标记的抗原对特异性抗体进行竞争免疫反应，从而进行体外超微量分析。同时，放射肿瘤学等医用辐射技术在疾病的诊断与治疗中也发挥了独特的作用，已成为现代医学不可或缺的重要组成部分。