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硬“核”知识｜正确认识核辐射，有的放矢守健康

2023-11-20 08:58:01 　 　 　【字号 大 中 小】
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近期，“核辐射”话题受到了大众的热烈讨论，人们担忧其危害，却又对它知之甚少。
所谓知己知彼，百战不殆。要想科学、正确地应对核辐射，我们得先知道它到底可怕在哪里，又是如何对人体健康造成伤害的。
核辐射是什么？
1、定义
广义的辐射是指以波动形式或运动粒子形式，向周围空间或物质传播的能量，包括热辐射、电磁辐射、核辐射（电离辐射）等。
硬“核”知识｜正确认识核辐射，有的放矢守健康
（不同频段的电磁辐射）
我们日常生活接触到的可见光、红外线、微波和手机无线电等都是低频的电磁辐射（上图左侧），在合理范围内接触、应用不会对人体健康产生危害。
频率极高的X光和γ（伽玛）射线（上图右侧）虽具医学用途，但照射剂量受到国家标准的严格限制。因为它们可产生较大的能量，过量照射足以令原子和分子电离化，故也包含在“电离辐射”的范畴。
硬“核”知识｜正确认识核辐射，有的放矢守健康
硬“核”知识｜正确认识核辐射，有的放矢守健康
（电离辐射相关警告标志）
核辐射也是一种电离辐射，包括射线和粒子辐射，主要有α（阿尔法）、β（贝塔）、γ（伽玛）射线以及n（中子），它们波长短、频率高、能量高，可以引起物质的电离或激发，过量作用于人体会严重危害健康。
当我们见到有电离辐射警告标志的场所或物品时，切勿擅自闯入或触摸，保持安全距离，以免受到辐射伤害。
2、剂量
辐射对组织器官的损害程度取决于所接收、吸收的辐射剂量，即“吸收剂量”，单位是戈瑞（Gy）；
“有效剂量”可衡量电离辐射造成损害的可能性，取决于辐射的类型及不同组织和器官的敏感性，单位是希沃特（Sv）。
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（常用辐射单位）
当辐射超过身体所能承受的阈值时，就会损害组织器官的功能并产生急性影响，如皮肤发红、脱发、辐射灼伤或急性辐射综合症。所受辐射的放射性强度（活度）越强、暴露量越高，这些影响就越严重。例如急性辐射综合症的剂量阈值约1希沃特(Sv)，即1000毫希沃特(mSv)。
根据我国国家标准GB 18871-2002的规定，对于从事核相关工作的人员（放射工作人员），连续5年的年平均有效剂量不得超过20mSv，任何一年中的有效剂量不得超过50mSv。对于普通公众中的关键人群组的成员所受到的平均年有效剂量不超过1mSv。
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（不同剂量的辐射影响）
如果辐射剂量较低且/或是通过长时间照射达成（低剂量率），危险性就会有所降低，因为机体对辐射损害实施修复的可能性更大。但仍有可能出现一些长期的健康损伤，其概率与辐射剂量成正比。
3、暴露方式
人体受到核辐射的方式有两种，外照射和内照射：
外照射：
放射性物质释放出的贯穿辐射直接由体外作用于人体；
内照射：
放射性物质经由空气吸入、食品或饮水食入，或经皮肤、伤口吸收并沉积/富集在体内，对周围组织器官造成照射。
硬“核”知识｜正确认识核辐射，有的放矢守健康
不同类型射线穿透力
(α=阿尔法, β=贝塔, γ=伽马, n=中子)
核辐射粒子就像一颗颗微型子弹，在攻击我们人体内环境前首先要穿透墙体、皮肤等阻挡。其中：
硬“核”知识｜正确认识核辐射，有的放矢守健康
（各射线粒子的特性）
4、放射性核素
核辐射粒子会在放射性核素发生变化时以射线的形式发射出来，通常放射性核素的半衰期越长，其放射性强度降低得越慢、放射性越低，但也更容易造成富集。
近期热议的核污水事件中，涉及的放射性核素主要为：碳-14（半衰期约5370年）、碘-129（半衰期约1570万年）、锶-90（半衰期约28年）、铯-137（半衰期约30年）、氚（半衰期约12年）等。
这些放射性核素多以释放β、γ射线为主，可通过受污染水、食物链富集与传播，进入人体将产生内照射，从而影响健康。
核辐射对人体的影响
辐射造成的损害是通过直接和间接两种主要机制发生的：
直接影响：
电离辐射与生物大分子（如核酸和蛋白质）直接相互作用；
间接效应：
由辐射相互作用引起的，通常与水分子相互作用，产生自由基，引起氧化应激，导致照射后的DNA损伤和染色体畸变。
而其对健康的危害通常分为两类：辐射剂量高、达到一定阈值就会导致明确健康影响的确定性效应，如皮肤灼伤、脱发等；与辐射剂量无关，但会随着暴露时长和辐射剂量的累积而增加风险的随机效应，如遗传效应、致癌等。
硬“核”知识｜正确认识核辐射，有的放矢守健康
(电离辐射通过ROS直接或间接破坏DNA)
DNA损伤：
核辐射粒子就像一颗颗微型子弹，在高速穿梭中穿透人体、破坏DNA链，造成DNA损伤。若受损DNA被细胞内的DNA损伤感知蛋白（如PARP、MRN复合物）识别，他们会在受损处聚集并放出信号，激活最终的效应因子（P53），从而实现细胞周期阻滞，并试图修复损伤。
如果DNA得到充分修复，细胞功能将得以恢复；若受辐射量过大、DNA修复能力不足，则会导致衰老（即永久的细胞周期阻滞）或细胞死亡。
自噬异常：
PI3K/AKT/mTOR通路是自噬的负调控因子，即抑制细胞自噬。PI3K能被G蛋白偶联受体（GPCR）或受体酪氨酸激酶（RTK）激活，调节自噬。
一般而言，PI3K的激活将通过一系列反应促进AKT的磷酸化来抑制细胞自噬。磷酸酶和张力蛋白同源物（PTEN）会拮抗PI3K和AKT，阻断该信号通路，抑制细胞生长，促进细胞凋亡。
电离辐射会诱导PTEN的激活减少，使得细胞无法降解受损细胞器，导致大量有害物质堆积，引发各种疾病。
细胞凋亡：
进一步的研究表明，电离辐射还会将辐射信号从被照射的细胞传输到未受照射的细胞，这种现象被称为旁观者效应。这种作用会调节细胞中应激相关蛋白质和ROS的水平，最终导致细胞凋亡。
结语
核辐射是一种电离辐射，包括α（阿尔法）、β（贝塔）、γ（伽玛）射线和中子，其危险之处在于部分射线粒子具备较强的穿透性，且可在生物体内富集、辐射伤害持续时间较长，一旦进入人体，会通过损伤DNA、产生自由基、破坏细胞等方式损害健康。
但面对核辐射我们并非手无寸铁，了解核辐射的传播方式及穿透特点，通过远离、屏蔽等方式减少暴露，增强人体对相关损伤的修复能力，都是保障健康的有效方式。