核能技術應用中的電離輻射對環境的影響分析

張國軍

（江西輻射劑量檢測院有限公司，江西 吉安 330029）

隨著我國科學技術和社會經濟的快速發展，對核技術的應用開發也變得尤為普遍，在此背景下放射源應用單位數量也在不斷擴大，核能技術的應用雖然給人們的生產生活帶來了極大的便利，但是電離輻射所帶來的危害是不容忽視的。有研究表明，電離輻射對人體有損害，而高劑量的電離輻射甚至會致人死亡。因此在核能技術應用中，要特別注意輻射安全和輻射防護，必須對電離輻射知識進行大力宣傳，讓公眾對其有所了解，避免人們產生恐慌。

1 電離輻射概述

電離輻射，是指通過與物質的相互作用，直接或間接電離了物質的原子和分子。離子化需要能量，而電離不同的原子需要不同的能量。一種類似低能光子的輻射能夠在一種介質中電離，而在另一種介質中則不能電離。因此，應選擇電離輻射的截止能量值，對于低于這個能量值的輻射，可視為對電離輻射的判斷；而對于截止能量值的選擇應視具體情況而定，例如放射生物學中，相應值約為10eV。假設該數值為極限，遠紫外線、長波紫外線、可見光、紅外、無線電波輻射都屬于非電離輻射，而像α、β、γ等所有核射線都屬于電離輻射；這種原子輻射與物質相互作用，產生電離，然后產生熱量。不同輻射源之間的差異不在于其產品，而在于電離分布。

離子化輻射是由電能和磁能組成，它們一起從太空中傳播，而能量是由貨物的運動產生的。舉例來說，無線電天線發射的運動產生電磁波。電磁波譜包括各種電離輻射，從極低頻電離輻射到極高頻電離輻射。放射其中包括無線電波、微波、紅外線、可見光和紫外線。頻率部分的廣義定義是指3kHz至300GHz范圍內的輻射，這就足夠了。離子化輻射能隨頻率而變化，頻率越高，能量越大。高頻段的X射線和γ射線能產生大量的能量，這些能量能摧毀分子，即人體組織的合成。實際上，X射線和γ射線的能量大到足以電離原子和分子，所以它們被歸為“電離”輻射。盡管這兩種輻射都有醫療用途，但過度暴露會危害健康。X射線和γ射線產生的電磁能量，與射頻發射器產生的RF裝置的電磁能量不同，它屬于低頻頻段，不會破壞化學鍵，因而被歸為“非電離”輻射。

2 中國電離輻射現狀

在過去的二十年里，人們已經把大量電子電器設備投入了日常生活和工作中。但是，電離輻射暴露問題一直比較嚴重。在我國目前的環境中，由環境部在30個省、直轄市進行的電離輻射污染研究，人類電離輻射持續增加的主要原因，是廣播和廣播設施及其性能的提高，通信傳輸系統的普及和頻繁使用，工業、科學和醫療領域高頻電器設備的增加，以及能源運輸領域的高壓電源的增加。近幾年手機用戶也顯著增加。到2017年9月底，中國的寬帶互聯網接入量已經達到762萬個，移動用戶的數量也在來迅速增長。中國目前有604萬多個通信站點。

電離輻射給人類帶來了很多好處，它已成為現代文明的一個重要因素，但它對環境的污染和對人類的危害也是巨大的。放射線對人的傷害作用是肉眼看不見的。人體受到的光線輻射會損傷或破壞細胞和機體組織，使人體生病（包括遺傳疾病）。嚴重者還可導致癌癥或急性放射病。因為射線是由原子核的衰變、裂變等核變化而產生的，所以射線污染也可以稱為核污染。“核色變”之所以被稱為“核色變”，是因為一些令世界震驚的放射性污染事件：1945年美國在日本廣島和長崎投下兩顆原子彈，傷害了大量無辜的人民，讓全世界知道輻射能大規模殺傷生命，造成大規模放射性污染；上世紀50年代末60年代初，美國和蘇聯進行了數百次大氣層核試驗，將巨大的放射性物質帶入人類環境，造成全球放射性污染：1986年蘇聯切爾諾貝利核電站事故造成數千萬個放射性物質被釋放，造成嚴重的環境放射性污染，及巨大的經濟損失，令世界震驚；巴西戈亞尼亞市1987年發生的一起廢棄醫療儀器事故中，銫137源被不正當拆除，不僅造成4人死亡，還污染了大片街區，形成數千噸放射性廢料；在我國山西忻州事故中，3人喪生，多人被動受輻射，這都是因為一個失控的放射源。電磁波輻射具有資源和污染物雙重屬性。資源的背后，是一種污染因素，是一種人們看不見、摸不著的能量流污染。電磁輻射主要由熱效應和非熱效應引起，超過某一限度時，會對人體造成傷害。人體局部皮膚或器官會出現致熱效應，而非致熱效應則可引起人體神經系統等方面的反應。

3 我國電離輻射管理

3.1 基本原則

保護生態環境，維護人類健康，推動科技進步（提供更好更安全的產品），促進經濟發展（加速工業發展，推動全球貿易和貿易關系）。

3.2 最終目的

實現社會可持續發展。

3.3 政府部門職責

衛生部、國家質量技術監督局、國家環境保護局、新聞部、交通部、鐵道部、供電所等部門在不同行業制定和監測電離輻射對環境影響的政策和標準。

4 我國電離輻射環境安全管理現狀

當今世界越來越重視對核設施的保護，中國也致力于保障核能使用的安全。對此我國的輻射防護隨著核工業的不斷發展而進一步得到加強：

（1）國務院頒布了關于輻射環境安全管理的法律、法規，明確了核能的安全利用。

（2）加大核設施安全監管力度，逐年減少核設施輻射事故。

（3）中國十分重視輻射防護隊伍建設。定期對輻射防護機構及有關人員進行培訓，提高監測人員的業務素質。

本文以廣東省輻射現狀與放射源的調查為例，對核能技術應用現狀展開深入分析。

4.1 全省放射源基本情況

該省自五十年代開始使用放射源，至今已成為我國放射源最大的省份。經過2002年全省放射源調查（由于歷史和管理機構原因，很難得到完整的統計數字），全省共有輻射源單位837個，使用的輻射源總數為2564個。

4.2 放射源應用領域廣

主要應用于：建筑材料、紙、鋼、機、電、油、化、路、塑、酒、水、地、探、輻照加工、高校、科研等行業和部門。這些都是放射性加工行業最活躍的。

4.3 射線裝置類

由于管理部門對《中華人民共和國放射性污染防治法》的適應性，目前尚無X射線設備的詳細統計數據。但是，共有的4000多份原始數據，主要集中在醫藥、海關、交通運輸業和一些公司的質保部。

5 電離輻射對環境的影響分析

5.1 電離輻射及其所引起的生物效應

電離輻射，實際上是指初級或次級過程產生的輻射。這類輻射可以是帶電子的粒子，也可以是不帶電子的粒子，或者是一種混合的帶電粒子，如果電離輻射照射到人體，會產生各種各樣的生理效應。若將生物效應劃分為不同的個體，則可將其劃分為兩種形式，前者為體細胞型，后者為遺傳型。所謂遺傳效應，是指人體生殖細胞受電離輻射照射后，雖然沒有相應的生物效應，但會傳給后代。

5.2 電離輻射對環境的危害

核能源與放射性同位素技術已廣泛應用于我國的醫療衛生、工業、地質勘探等各個領域。但是，由于政府和相關部門利用核能產生電離輻射，對核能的利用和開發日益受到影響。研究發現，電離輻射可以改變細胞的化學平衡，尤其對自然界中的動植物和水體危害極大。當動物受到電離輻射時，其細胞內的遺傳物質DNA被破壞，這會對動物健康產生嚴重的負面影響，而且這種影響還可能通過動物的生殖細胞直接傳遞給下一代。

5.2.1 照射危害

電離輻射對人體的劑量相對較小，人體或電離輻射的某些器官可以存活，但是會增加癌癥的發病率。離子輻射源的大小、受照組織和時間對被照部位的損傷面積具有決定性影響。若它們暴露于低或中度電離輻射中，其危害可能不會在短期內出現。有的只需要幾個月，甚至幾年。如白血病所致的中低電離輻射，可在體內潛伏兩年。離子暴露的類型對電離輻射的發生具有決定性的影響。讓我們在此澄清一點，并非所有人都有接觸過電離輻射的經歷，那些由于電離輻射導致癌癥或人類基因損傷的人，與那些由于其他因素導致疾病的人沒有明顯的區別。

5.2.2 慢性照射

我們所說的慢性輻射是指在電離輻射環境中，長期處于低劑量狀態。只有經過一定的時間，才能認識到慢性電離輻射的影響。DNA突變、先天性缺陷、白內障、皮膚癌等是慢性電離輻射所致。

5.2.3 急性照射

電離輻射中的急性照射是指在短期內受到高劑量的電離輻射的情況，發生這種情況的原因通常是由于突發性事故引起的，尤其是在醫療過程中這類事故的發生率更高。急性高劑量的電離輻射可引起大出血、內分泌紊亂、細胞感染、貧血等問題，其后期并發癥也會增多，如癌癥、DNA突變、白內障等。

6 電離輻射防治措施

6.1 構建輻射環境管理機制和管理體系

關于核能利用，應完善電離輻射監測體系，建立完善的監測預警系統和輻射環境監測系統，做好對輻射場所的安全監管，定期開展各項監測和檢查，確保用放射性測量設備或運行監測儀器密封放射源檢測日常化。該工藝要求在任何情況下都要對電離輻射的使用、儲存進行管理和控制，加強保護、處置、轉移和回收，以確保核能的安全并盡量減少電離輻射造成的損害。

6.2 核能技術項目應用手續的完善

對核電用戶，要做好安全檢測工作，完善各項檢驗。使用者使用核技術時，必須具備完備的許可證，做好許可證換發工作，同時做好核能項目的環境影響評價，完成環保竣工驗收手續，完善制度程序，解決遺留問題。

6.3 保障放射源及時送貯

為了有效防止利用核能時電離輻射對環境造成的不良影響，有關單位應加強對廢棄放射源的調查，對放射源臨時儲存場所進行監測，以便及時將廢棄放射源送到倉庫并加以處理。

6.4 加強電離輻射知識普及

在核能技術應用中，應積極拓寬培訓渠道，加強相關人員及群眾的電離輻射安全培訓教育，提高公眾對電離輻射安全的認識。尤其對核電用戶進行定期培訓，并對運行人員進行考核。為了提高核能的使用質量，避免人為的工業事故所產生的大量電離輻射，只有合格的操作人員才能從事核能工作。

6.5 加強應急能力的建設

在核技術的具體應用中，對于潛在的、可能導致事故發生的儀器、設備等政府部門以及相關部門要對其進行全面檢測和分析，根據事故類型配備應急救援人員和解決方案。為提高對電離輻射事故的反應能力，我們應定期與衛生局和公共安全部門合作，開展電離輻射事故應急演練。爭取將電離輻射事故發生后的損失和傷害降到最低。

7 結束語

綜上所述，在核技術應用極為普遍的現代化社會，如何對核技術中的輻射問題進行管理已成為人們最關注的問題。當人體受到電離輻射之后，身體細胞就會發生變異，甚至還會遺傳給下一代，嚴重情況下甚至會直接致人死亡。為此，各單位在使用核能技術展開各類活動時，必須做好防護工作，并配合政府部門做好技術檢查，加強宣傳培訓，做好技術培訓，對放射性廢物處置工作進行完善，并做好應急培訓和應急預案工作，以此來減少核能利用對人體的輻射危害。