什么是电离辐射？电离辐射的定义与危害详解

什么是电离辐射？电离辐射的定义与危害详解

一、电离辐射的定义

电离辐射是指携带足够能量的射线或粒子，能够使物质中的原子或分子失去电子，从而产生电离现象。这种辐射的本质是能量传递过程，其来源既包括自然界（如宇宙射线、土壤中的放射性物质），也包括人工装置（如X光机、核反应堆）。电离辐射的类型主要包括α粒子、β粒子、γ射线、X射线和中子辐射等。

二、电离辐射如何产生作用？

电离辐射通过两种方式影响物质：

1. 直接作用：高能粒子直接撞击生物大分子（如DNA），导致化学键断裂。

2. 间接作用：辐射作用于水分子，产生自由基（如羟基自由基），这些活性粒子再破坏细胞结构。

人体细胞对电离辐射高度敏感，尤其是分裂活跃的细胞（如造血细胞、生殖细胞），损伤后可能引发功能异常。

三、电离辐射的常见来源

1. 天然来源：

宇宙射线（地表辐射的10%）；

氡气（室内主要天然辐射源，占普通人年剂量的一半）；

土壤中的铀、钍等放射性元素。

2. 人工来源：

医疗领域（CT检查单次剂量约2-10毫西弗，胸片仅0.1毫西弗）；

核能利用（核电站外围年辐射量通常低于0.01毫西弗）；

工业探伤、科研设备等。

四、电离辐射的危害机制

1. 确定性效应（存在剂量阈值）：

短期大剂量暴露（＞1西弗）引发急性放射病，症状包括呕吐、造血功能衰竭；

局部照射可导致皮肤灼伤、白内障。

2. 随机性效应（无安全阈值）：

DNA损伤未被修复时，可能引发癌症（潜伏期可达数十年）；

生殖细胞突变可能导致遗传性疾病风险增加。

国际辐射防护委员会（ICRP）指出，每接受1西弗辐射，终生致癌风险增加约5%。

五、防护电离辐射的三原则

1. 时间控制：缩短暴露时间，医疗工作人员需轮岗操作辐射设备；

2. 距离防护：辐射强度随距离平方衰减，接触源时使用长柄工具；

3. 屏蔽措施：

α粒子：一张纸即可阻挡；

β粒子：需有机玻璃或铝板；

γ/X射线：需铅、混凝土（厚度与能量正相关）；

中子：采用含氢材料（如水、石蜡）慢化，结合硼元素吸收。

六、日常生活中的辐射管理

1. 医疗检查遵循"合理可行尽量低"原则（ALARA），避免不必要的CT扫描；

2. 家庭检测氡气浓度（WHO建议行动水平为100贝可/立方米）；

3. 核医学治疗后遵循医生隔离建议（如碘-131治疗甲状腺疾病）；

4. 从业人员佩戴个人剂量计，年有效剂量限值为20毫西弗（公众为1毫西弗）。

七、权威机构的防护标准

世界卫生组织（WHO）联合国际原子能机构（IAEA）制定的《国际辐射防护基本安全标准》规定：

职业人员五年平均年剂量不超过20毫西弗，单年不超过50毫西弗；

公众成员年剂量限值为1毫西弗，特殊情况下允许短期略高。