科學認識X射線輻射的危害

X射線的波長介于紫外線和γ射線之間，是一種波長很短的電離輻射，其波長約為（20～0.06）×10^-8厘米之間。由德國物理學家W.K.倫琴于1895年發現，故又稱倫琴射線。倫琴射線具有很高的穿透本領，能透過許多對可見光不透明的物質，如墨紙、木料等。這種肉眼看不見的射線可以使很多固體材料發生可見的熒光，使照相底片感光以及空氣電離等效應，波長越短的X射線能量越大，叫做硬X射線，波長長的X射線能量較低，稱為軟X射線。波長小于0.1埃的稱超硬X射線，在0.1～1埃范圍內的稱硬X射線，1～10埃范圍內的稱軟X射線。

X射線的發現者：德國物理學家W.K.倫琴

l  X射線的意外發現

　　1895年11月8日傍晚，倫琴研究陰極射線.為了防止外界光線對放電管的影響，也為了不使管內的可見光漏出管外，他把房間全部弄黑，還用黑色硬紙給放電管做了個封套.為了檢查封套是否漏光，他給放電管接上電源(茹科夫線圈的電極)，他看到封套沒有漏光而非常滿意.可是當他切斷電源后，卻意外地發現一米以外的一個小工作臺上有閃光，閃光是從一塊熒光屏上發出的.他非常驚奇，因為陰極射線只能在空氣中進行幾個厘米，這是別人和他自己的實驗早已證實的結論.于是他全神貫注地重復剛才的實驗，把屏一步步地移遠，直到2米以外仍可見到屏上有熒光.倫琴確信這不是陰極射線了.倫琴的治學態度非常嚴謹認真，經過反復實驗，確信這是種尚未為人所知的新射線，便取名為X射線.他偶然發現X射線可以穿透肌肉照出手骨輪廓，于是有一次他夫人到實驗室來看他時，他請她把手放在用黑紙包嚴的照相底片上，然后用X射線對準照射15分鐘，顯影后，底片上清晰地呈現出他夫人的手骨像，手指上的結婚戒指也很清楚.這是一張具有歷史意義的照片，它表明了人類可借助X射線，隔著皮肉去透視骨骼。

圖為世界上第一張X射線影像圖：倫琴夫人手掌的X射線影像

l  X射線的應用

倫琴發現X射線后僅僅幾個月時間內，它就被應用于放射醫學里的醫學影像應用。

放射醫學是醫學的一個專門領域，它使用放射線照相術和其他技術產生診斷圖像，這可能是X射線技術應用最廣泛的地方，X射線的用途主要是探測骨骼的病變，但對于探測軟組織的病變也相當有用。常見的例子有胸腔X射線，用來診斷肺部疾病，如肺炎、肺癌或肺氣腫；而腹腔X射線則用來檢測腸道梗塞，自由氣體（free air，由于內臟穿孔）及自由液體（free fluid）。某些情況下，使用X射線診斷還存在爭議，例如結石（對X射線幾乎沒有阻擋效應）或腎結石（一般可見，但并不總是可見）。借助計算機，人們可以把不同角度的X射線影像合成成三維圖像，在醫學上常用的電腦斷層掃描（CT掃描）就是基于這一原理

醫院里面常見的CT掃描

輻射損傷是一定量的電離輻射作用于機體后，受照機體所引起的病理反應。急性放射損傷是由于一次或短時間內受大劑量照射所致，主要發生于事故性照射。在慢性小劑量連續照射的情況下，值得重視的是慢性放射損傷，主要由于X線職業人員平日不注意防護，較長時間接受超允許劑量所引起的。電離輻射不僅能引起全身性急慢性放射損傷，而且也能引起局部的皮膚損害。在發現X線后第二年，X線管的制造者格魯貝的手就發生了特異性皮炎。1899年史蒂文斯首先報道了X線對皮膚的傷害。 

l  X射線對人體健康的危害

雖然X線的應用可以給人類帶來巨大的利益，但是在應用中如果不注意防護或使用不當。也可造成一定的危害(如個體受到損傷或人群中癌癥發病率增高等)。X線的主要危害在于其產生的輻射損傷，輻射操作是指一定量的電離輻射作用于機體后，受照機體所引起的病理反應，輻射損傷可以分為急性放射損傷和慢性放射損傷。

急性放射損傷是由于一次或短時間內受大劑量照射所致，主要發生于事故性照射。在慢性小劑量連續照射的情況下，值得重視的是慢性放射損傷，主要由于X線職業人員平日不注意防護，較長時間接受超允許劑量所引起的。電離輻射不僅能引起全身性急慢性放射損傷，而且也能引起局部的皮膚損害。在發現X線后第二年，X線管的制造者格魯貝的手就發生了特異性皮炎。1899年史蒂文斯首先報道了X線對皮膚的傷害。 

輻射損傷對人體健康影響示意圖

l  影響X射線輻射損傷的因素 

射線作用于機體后引起的生物效應與很多因素有關。如射線的性質和強度;個人特性，如敏感性、年齡、性別、既往病史和健康狀況,工作環境等。 

1.      輻射性質 

輻射性質包括射線的種類和能量。不同質的射線在介質中的傳能線密度(LET)不同，所產生的電離密度不同，因而相對生物效應有異。X線和射線的生物效應基本一樣。而中子的LET大得多，1—10兆電子伏的快中子產生的生物效應比x線、r射線大10倍。同一類型的射線，由于射線能量不同產生的生物效應也不同。例如，低能x線造成皮膚紅斑所需照射量小于高能X線。這是因為低能x線主要被皮膚所吸收，而高能x線照射時，能量可達深層組織，這不僅對放射治療有價值，而且在射線防護中很有意義。 

2.      X線的輻射劑量 

射線作用于機體后，所引起的機體損傷直接與X射線的輻射劑量有關。以不同劑量照射動物，可以發現當劑量達到一定量時才開始出現急性放射病征象，繼續增加劑量時，則可出現死亡，劑量越大，死亡率越高，當增加到一定大的劑量時，則100%的動物發生死亡。 

3.      劑量率

劑量率即單位時間內的吸收劑量。一般說來，總劑量相同時，劑量率越高，生物效應越大。但當劑量率達到一定值時，生物效應與劑量率之間失去比例關系。在極小的劑量率條件下，當機體損傷與其修復相平衡時，機體可長期接受照射而不出現損傷。小劑量長期照射，當累積劑量很大時，便可產生慢性放射損傷。

4.      照射方式 

總劑量相同，單方向照射和多方向照射產生的效應不同。一次照射和多次照射，以及多次照射之間的時間隔不同，所產生的效應也有差別。 

5.      照射部位和范圍 

機體各部位對于射線的輻射敏感性不同，所謂輻射敏感性是指機體由電離輻射的抵抗能力，即輻射的反應強弱程度或時間快慢，輻射敏感性高的組織容易受損傷。細胞對輻射的一般規律是，處于正常分裂狀態的細胞對輻射是敏感的，而正常不分裂的細胞則是抗輻射的。

影響射線輻射對人體危害的主要因素

l  X射線輻射對孕婦及胎兒的危害

目前，普通人在生活中所能接觸到的電離輻射主要就是來自醫療輻射，這其中X線檢查所釋放的輻射是非專業人員可能接觸到的電離輻射的主要來源。這其中，孕婦更是需要重點對X射線輻射進行防護的對象，原因是X射線輻射屬于能量大的電離輻射，能使人體分子產生電離，可能對還未發育成形的胎兒的細胞造成傷害，引起死胎或畸形。

電離輻射對人體，尤其是對胎兒的傷害的實例可以參考曾在二戰中遭受核彈襲擊的日本廣島和長崎兩地居民的狀況。這兩個地方在美國投下原子彈之后出現的胎兒畸形情況最為駭人聽聞，該地區兒童患白血病的病例大增，就是輻射傷害健康的證明。當然，核爆炸的輻射危害遠遠高于醫療用的X射線輻射，不過兩者對孕婦腹中胎兒的傷害原理類似。

孕婦是X射線輻射的重點防護對象

用于醫療診斷的X線射照射劑量有嚴格控制，一般影響極小。但是，對準媽媽來說，如果在懷孕期間，尤其是懷孕早期受X光照射，萬一超過胎兒的承受極限，則可能會導致胚胎死亡、胎兒畸形、腦部發育不良，及增加日后患癌癥的幾率等風險。因此，準媽媽們在接受產前檢查一定要注意對X射線的防護，必須接受涉及到X射線的檢測時，一定要特別注意：一般情況下，針對胸部或四肢的X線照射對胎兒的影響相對較小。而過了懷孕的頭三個月，即過了懷孕早期，愈接近預產期，X線的影響也越小。

所以，孕婦不宜照X光，但也并不是說孕婦絕對不能照X光，如果確實有需要，孕婦也可以在正規醫院的醫生指導下做相應檢查，但是必須將懷孕情況詳細告知醫生，并完全遵照規范程序。

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