常见的电离辐射对人体健康产生的危害对比

电离辐射包括高速粒子（α粒子/或叫α射线、粒子/或叫β射线、中子等）及高能量电磁波（γ射线、X射线）。它们的高能量可把其他原子内的电子撞出原子之外，产生带正电荷的离子及带负电荷的电子。高能粒子流的电离能力相对来讲较强，电磁波（或可称光子）的电离能力，随着电磁波谱变化，电磁波谱中的γ射线、X射线几乎可以电离任何原子或分子，一般来讲，电磁波的频率愈高，能量愈强，电离能力愈强。

不同各类的电离辐射的特性表

不同各类的电离辐射的穿透力对比示意图

常见的放射性核素所放出的辐射

电离辐射对人体的危害性极大，因为一般电离辐射是看不到的，而具有放射性的微尘极其细小不易被察觉，因而受害者可能会在不知不觉中被过量照射或吸入大量放射微尘。在短时间内过量照射或吸入大量放射微尘会引起急性放射病，可出现恶心、呕吐、腹痛和脱发等症状，其造血功能、消化系统和神经系统亦可能出现异常；而放射性元素长期超量蓄积在体内，可引起慢性放射病。另外，过量电离辐射有致癌和致畸作用。

根据辐射对人体健康的影响方式，可以将辐射的作用方式分为外照射和内照射两种方式：

1)        外照射：电离辐射在人体外的辐射源对人体产生作用。

2)        内照射：放射性元素进入人体，直接对人体内部产生作用。

由于外照射的辐射源在体外，远离辐射源正是将外照射的伤害减至最低之最佳方法。此外，缩短暴露于辐射的时间和加设屏蔽等都是一些有效的防护措施，以减少外照射所产生的伤害。

内照射的辐射源在体内，而放射性物质可透过吸入，食入或通过皮肤上的伤口进入人体。放射性物质一旦进入人体，由内照射所引起的危害只能通过放射性物质的自然衰变或人体自然排泄而逐步减少。对于那些半衰期长或自然排泄份量很小的放射性物质而言，它们会留在人体内较长时间。加上一些放射性核素对某些人体组织或器官较为亲和，并选择性地沉积在这些组织或器官中，它带来的内照射伤害便更大。例如，碘﹙放射出β粒子及γ射线﹚及锶﹙放射出β粒子﹚分别倾向于沉积在甲状腺和骨中，而钚﹙放射出α粒子﹚主要累积在骨及肝脏里。

辐射对人体的作用方式

辐射的防护原则

l  α粒子的特征及所产生的相对危害性

α粒子带正电荷，由两粒带正电荷的质子和两粒中性的中子组成，相等于一个氦原子核。由于带正电荷，它会受电磁场影响。在自然界内大部份的重元素(原子序数为82或以上)都会在衰变时释放它，例如铀和镭。由于α粒子的体积比较大，具备较大的质量，又带两个正电荷，虽然其很容易电离其他物质，但是它在物质中的穿透力较小，能量亦散失得较快，因此其穿透能力在众多电离辐射中是最弱的，纵使能量最大的α粒子在空气中的穿透范围也就几厘米，无法穿透人体皮肤角质层，人类的皮肤或一张纸已能完全隔阻α粒子，因此，由α粒子而引起的外照射对人体所产生的伤害相对地也不是那么严重。

不过如果人类吸入或进食具有α粒子放射性的物质，譬如吸入了辐射烟尘，α粒子就能直接破坏内脏细胞。它的穿透能力虽然弱，但由于它的电离能力很强，它对生物所造成的危害并不下于其他辐射。这主要是因为，一旦α粒子进入人体，它本身所带有的能量只会积存在一段较短的范围内，而这一特点就变得至关重要。在此情况下，由于α粒子被人体器官组织包围，致使该α粒子所引致的内照射全局限于器官周围的组织。如果α粒子沉积在某一器官，几乎所有由这α粒子所释放出的能量会被该器官所吸收，而不会被分散到周围更大的范围，所以会对该器官的细胞构成大幅度的伤害。

l  β粒子的特征及所产生的相对危害性

β粒子是高速的电子，由于带负电荷，会受电磁场影响。它的体积比α粒子细得多，穿透能力则比α粒子强，需要一块几毫米厚的铝片才可以阻挡它。很多放射性物质都会在衰变时放出β粒子。

β粒子固然也会引致内照射的危害，相比之下，β粒子在空气中的穿透射程较α粒子大，那些具有较高能量的β粒子能够穿透外层皮肤并渗透至表面皮肤组织以下几毫米深。因此，相对于α粒子，β粒子对人体做成的外照射所引起的伤害较大。但是，β粒子所释放的能量是被较大体积的器官组织所吸收，所以由β粒子引致的器官损伤也因而相对地较小。因此β粒子所带来的外照射主要是局限于皮肤表面和表层皮肤组织，其引致的外照射危害也不是那么严重。

l  中子的特征及所产生的相对危害性

中子是一种电中性的粒子，本身不带电荷，它是组成原子核的粒子之一，穿透能力极高，只有水或石蜡这些含有大量氢原子的物质，可以阻隔中子。核电站的核反应堆中，核裂变会产生高速移动的中子，通常是用水去阻隔及控制中子的移动速度。

自由中子可以给生物体造成重大的伤害。中子不但能够对生物大分子（比如DNA）造成直接的损伤，还能够引发次生辐射，比如质子和ϒ射线等。中子可造成造血器官衰竭、消化系统损伤、中枢神经损伤，另外，它还可以造成恶性肿瘤、白血病、白内障等。中子辐射还会产生遗传效应，影响受辐射者后代发育。而且由于中子的贯穿作用很强，所以，常规的防护对其效果非常有限，在制成中子弹后，它甚至可以轻易的穿透坦克、掩体和砖墙去杀伤人员。

l  γ射线和X射线的特征及所产生的相对危害性

γ射线及Χ射线都是拥有高能量的电磁波。它们没有质量，亦不带电荷，在电磁场内仍然能直线移动。像可见光一样，它们都是以电磁波形式传送的能量，不同的是它们的频率和能量很高，而且穿透能力很强，可以穿过人体，唯有厚厚的铅板和水泥才可以阻隔它们。

γ射线及Χ射线相差不远，主要不同在于它们的辐射源。γ射线是由不稳定原子核射出的，而Χ射线则由受激发的电子云射出。

γ射线及Χ射线的辐射源

γ射线的穿透力强，在空气和物质中具有相对较大的穿透范围。即使γ源位于很远位置，由它产生的γ射线仍会对人体造成外照射的危害。当人体暴露于γ射线，所有器官和组织很可能都受到照射。因此，相较α粒子、β粒子，由γ射线所引致的外照射危害最严重。

由于具有高穿透力，γ射线甚至可穿透人体。因此，就内照射而言，由γ射线所释放并被人体器官某一细小组织所吸收的能量相对地较低，因而对该器官引起的伤害也较小。所以，由γ射线所引致的内照射危害，不及α粒子和β粒子所引起的严重。

资料整理：广州极端科技有限公司（部分内容来源于网络）

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