常見的電離輻射對人體健康產生的危害對比

電離輻射包括高速粒子（α粒子/或叫α射線、粒子/或叫β射線、中子等）及高能量電磁波（γ射線、X射線）。它們的高能量可把其他原子內的電子撞出原子之外，產生帶正電荷的離子及帶負電荷的電子。高能粒子流的電離能力相對來講較強，電磁波（或可稱光子）的電離能力，隨著電磁波譜變化，電磁波譜中的γ射線、X射線幾乎可以電離任何原子或分子，一般來講，電磁波的頻率愈高，能量愈強，電離能力愈強。

不同各類的電離輻射的特性表

不同各類的電離輻射的穿透力對比示意圖

常見的放射性核素所放出的輻射

電離輻射對人體的危害性極大，因為一般電離輻射是看不到的，而具有放射性的微塵極其細小不易被察覺，因而受害者可能會在不知不覺中被過量照射或吸入大量放射微塵。在短時間內過量照射或吸入大量放射微塵會引起急性放射病，可出現惡心、嘔吐、腹痛和脫發等癥狀，其造血功能、消化系統和神經系統亦可能出現異常；而放射性元素長期超量蓄積在體內，可引起慢性放射病。另外，過量電離輻射有致癌和致畸作用。

根據輻射對人體健康的影響方式，可以將輻射的作用方式分為外照射和內照射兩種方式：

1)        外照射：電離輻射在人體外的輻射源對人體產生作用。

2)        內照射：放射性元素進入人體，直接對人體內部產生作用。

由于外照射的輻射源在體外，遠離輻射源正是將外照射的傷害減至最低之最佳方法。此外，縮短暴露于輻射的時間和加設屏蔽等都是一些有效的防護措施，以減少外照射所產生的傷害。

內照射的輻射源在體內，而放射性物質可透過吸入，食入或通過皮膚上的傷口進入人體。放射性物質一旦進入人體，由內照射所引起的危害只能通過放射性物質的自然衰變或人體自然排泄而逐步減少。對于那些半衰期長或自然排泄份量很小的放射性物質而言，它們會留在人體內較長時間。加上一些放射性核素對某些人體組織或器官較為親和，并選擇性地沉積在這些組織或器官中，它帶來的內照射傷害便更大。例如，碘﹙放射出β粒子及γ射線﹚及鍶﹙放射出β粒子﹚分別傾向于沉積在甲狀腺和骨中，而钚﹙放射出α粒子﹚主要累積在骨及肝臟里。

輻射對人體的作用方式

輻射的防護原則

l  α粒子的特征及所產生的相對危害性

α粒子帶正電荷，由兩粒帶正電荷的質子和兩粒中性的中子組成，相等于一個氦原子核。由于帶正電荷，它會受電磁場影響。在自然界內大部份的重元素(原子序數為82或以上)都會在衰變時釋放它，例如鈾和鐳。由于α粒子的體積比較大，具備較大的質量，又帶兩個正電荷，雖然其很容易電離其他物質，但是它在物質中的穿透力較小，能量亦散失得較快，因此其穿透能力在眾多電離輻射中是最弱的，縱使能量最大的α粒子在空氣中的穿透范圍也就幾厘米，無法穿透人體皮膚角質層，人類的皮膚或一張紙已能完全隔阻α粒子，因此，由α粒子而引起的外照射對人體所產生的傷害相對地也不是那么嚴重。

不過如果人類吸入或進食具有α粒子放射性的物質，譬如吸入了輻射煙塵，α粒子就能直接破壞內臟細胞。它的穿透能力雖然弱，但由于它的電離能力很強，它對生物所造成的危害并不下于其他輻射。這主要是因為，一旦α粒子進入人體，它本身所帶有的能量只會積存在一段較短的范圍內，而這一特點就變得至關重要。在此情況下，由于α粒子被人體器官組織包圍，致使該α粒子所引致的內照射全局限于器官周圍的組織。如果α粒子沉積在某一器官，幾乎所有由這α粒子所釋放出的能量會被該器官所吸收，而不會被分散到周圍更大的范圍，所以會對該器官的細胞構成大幅度的傷害。

l  β粒子的特征及所產生的相對危害性

β粒子是高速的電子，由于帶負電荷，會受電磁場影響。它的體積比α粒子細得多，穿透能力則比α粒子強，需要一塊幾毫米厚的鋁片才可以阻擋它。很多放射性物質都會在衰變時放出β粒子。

β粒子固然也會引致內照射的危害，相比之下，β粒子在空氣中的穿透射程較α粒子大，那些具有較高能量的β粒子能夠穿透外層皮膚并滲透至表面皮膚組織以下幾毫米深。因此，相對于α粒子，β粒子對人體做成的外照射所引起的傷害較大。但是，β粒子所釋放的能量是被較大體積的器官組織所吸收，所以由β粒子引致的器官損傷也因而相對地較小。因此β粒子所帶來的外照射主要是局限于皮膚表面和表層皮膚組織，其引致的外照射危害也不是那么嚴重。

l  中子的特征及所產生的相對危害性

中子是一種電中性的粒子，本身不帶電荷，它是組成原子核的粒子之一，穿透能力極高，只有水或石蠟這些含有大量氫原子的物質，可以阻隔中子。核電站的核反應堆中，核裂變會產生高速移動的中子，通常是用水去阻隔及控制中子的移動速度。

自由中子可以給生物體造成重大的傷害。中子不但能夠對生物大分子（比如DNA）造成直接的損傷，還能夠引發次生輻射，比如質子和?射線等。中子可造成造血器官衰竭、消化系統損傷、中樞神經損傷，另外，它還可以造成惡性腫瘤、白血病、白內障等。中子輻射還會產生遺傳效應，影響受輻射者后代發育。而且由于中子的貫穿作用很強，所以，常規的防護對其效果非常有限，在制成中子彈后，它甚至可以輕易的穿透坦克、掩體和磚墻去殺傷人員。

l  γ射線和X射線的特征及所產生的相對危害性

γ射線及Χ射線都是擁有高能量的電磁波。它們沒有質量，亦不帶電荷，在電磁場內仍然能直線移動。像可見光一樣，它們都是以電磁波形式傳送的能量，不同的是它們的頻率和能量很高，而且穿透能力很強，可以穿過人體，唯有厚厚的鉛板和水泥才可以阻隔它們。

γ射線及Χ射線相差不遠，主要不同在于它們的輻射源。γ射線是由不穩定原子核射出的，而Χ射線則由受激發的電子云射出。

γ射線及Χ射線的輻射源

γ射線的穿透力強，在空氣和物質中具有相對較大的穿透范圍。即使γ源位于很遠位置，由它產生的γ射線仍會對人體造成外照射的危害。當人體暴露于γ射線，所有器官和組織很可能都受到照射。因此，相較α粒子、β粒子，由γ射線所引致的外照射危害最嚴重。

由于具有高穿透力，γ射線甚至可穿透人體。因此，就內照射而言，由γ射線所釋放并被人體器官某一細小組織所吸收的能量相對地較低，因而對該器官引起的傷害也較小。所以，由γ射線所引致的內照射危害，不及α粒子和β粒子所引起的嚴重。

資料整理：廣州極端科技有限公司（部分內容來源于網絡）

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