為何會發生輻射線傷害
射線傷害為什麼會發生?
當輻射線通過原子間時,原子奪取電子,並且讓原子以帶電的狀態(離子狀態)呈現,繼而原子之間的連結就會斷裂。
我們知道生物細胞由無數的原子及分子構成,輻射線的這種作用會讓細胞 受到傷害,這就是輻射線傷害的原因。如果大量的曝露劑量時細胞會死亡(超過細胞自我修復速度),受到傷害的細胞,會透過細胞的分裂的程序繼續下去,之後會引起癌症的發生。如果生殖細胞受到傷害時(特別是卵子),將會變成遺傳性傷害的來源,使人類的傷害作跨世代遺傳。
【圖05】輻射對分子(細胞)的作用
【表22】輻射的分類
非 游 離 輻 射 |
游 離 輻 射 |
電線 |
核電廠的排放 |
1.由輻射曝露引起的傷害
輻射曝露可以區分為體外曝露與體內曝露兩種【表23】,體外曝露是從人體外的輻射性物質曝露造成。α射線在皮膚表皮就會停止,其傷害應該沒有,但是對β射線及γ射線就需要小心注意。體內曝露是由已經進入體內的輻射核種造成的,會傷害人體內的臟器,此時α射線會對人體造成很大的傷害。
【表23】輻射曝露的分類
分 類 |
主 要 問 題 |
來 源 |
注 意 |
體外曝露 |
β、γ射線 |
週遭環境 |
敏感器官受損(眼睛水晶體等) |
體內曝露 |
α射線 |
吸入、吃入、傷口 |
細胞迅速突變 |
【表24】輻射傷害的分類
急性傷害 |
傷害體內各器官,可能會致死 |
慢性傷害 |
產生癌症 |
【表25】輻射曝露後的傷害與臨界值之關係表
臨界值 |
傷 害 實 例 |
由曝露劑量的增加引起的變化 |
有 |
白內障、皮膚紅斑、脫毛、不孕、遺傳影響 |
病症更嚴重 |
無 |
癌症、白內障、皮膚紅斑、脫毛、不孕、遺傳影響 |
癌症發生率更大 |
2.輻射曝露傷害的特徵
輻射曝露以後的傷害,與其他原因的傷害不一樣,有以下的特徵:
A.無法直接知道已經遭到曝露,為了要確認被曝露與否,只能在被曝露當時,以輻射偵測器測量得知。
B.被曝後症狀會延遲出現。
C.症狀的顯示因人不同,症狀的變化也是複雜的。
D.具有遺傳性。
E.少量曝露的傷害,很難與其他原因的傷害做明顯的區別。3.臟器對輻射線的感受性
體內臟器對輻射曝露傷害的顯現,會因為組織以及個人體質的不同而異,其影響度以感受性表示【圖06】。細胞分裂比較旺盛的器官、正在發育中的青少年,其感受性很高。一般而言胎兒比小孩、小孩比成人的感受性高。
【圖06】人體器官對輻射線的感受性
低→高
肌肉 -→ 水晶體
-→ 生殖腺
神經
皮 膚 骨
髓
腸上皮
4.急性的輻射曝露傷害
當人體被照射大量的輻射線時,會發生何種傷害?
如果被大量輻射線對全身曝露時,其一般傾向見【表26】。又各組織器官如果遭受大量曝露時,引起的傷害表示在【表27】。
【表26】急性輻射曝露對人體的傷害
因中樞神經受到傷害,數小時至數日之內死亡。 ↑ 100.00西弗 --------------------------------- ↑ 50.00西弗 ----------------------------------- 胃腸傷害,1∼2週內死亡。 ↑ 10.00西弗 ----------------------------------- 骨髓傷害,死亡。 ↑ 5.00西弗 ---------------------------------- 被曝露的半數會死亡(脫毛症狀)。 ↑ 3.00西弗 ----------------------------------- ↑ 2.00西弗 ----------------------------------- 大部份被曝者有無力感與明顯的血液變化。 ↑ 1.50西弗 ---------------------------------- ↑ 1.25西弗 ------------------------------- 約10%的被曝者可發現由呼吸中最低劑量。 ↑ 0.75西弗 ---------------------------- 對特定對象可以檢驗出的最低劑量。 ↑ 0.50西弗 ---------------------------- ↑ 0.25西弗 ------------------------------ 染色體分析(或其他特殊檢查)檢出變化的最低劑量(血液無變化) ↑ 0.05西弗 ----------------------------- |
【表27】人體各器官的輻射性傷害(聯合國科學委員會1985年報告)
器 官 |
敏感度 |
後 果 |
水晶體
甲狀腺 皮 膚
乳 房 肝 臟 骨 髓 腸 子 卵 巢 睪 丸 |
高
高 低
低 高 低
|
因為細胞無法分裂,所受的傷害會累積,在一次2西弗曝露會變混濁;5西弗將成為進行性白內障。 癌症發生率比白血病更高,癌症形成比率高,死亡率比白血病低。 在數周∼數月連續接受20西弗以上曝露時,會發生難以恢復的變化。 癌症發生率與白血球相同。 癌症發生率比白血病高數倍(成人)。 連續一個月接受約40西弗的曝露,傷害不明顯。 骨髓的傷害會造成白血球產生的原因。0.5∼1西弗的曝露也會有影響,骨髓具有很高的再生能力。 連續五週曝露約23西弗傷害也不會明顯。
曝露 3西弗以上時,會造成不孕。 一次曝露在0.1西弗時,會變成暫時性不孕。2西弗以上將會成為永久性不孕。 |
5.慢性的輻射曝露傷害
主要是癌症的發生原因,一般而言可以歸納以下兩種:
A.無論多少的劑量,被曝露的人,罹患癌症可能性也在增加中。這與抽煙者會成為肺癌的道理是相同的。
B.癌症發生率與曝露劑量成正比關係,如果曝露劑量達二倍時,癌症發生率也會增加二倍。輻射曝露的增加,所引起二倍於癌症自然發生率的輻射劑量稱為倍加劑量。
【表28】加倍發生癌症的輻射劑量
↑ 1.0 甲狀腺癌 ↑ 0.9 胃癌、骨癌、結腸癌 ↑ 0.7 肺癌 ↑ 0.6 脾臟癌 ↑ 0.45 血癌、淋巴組織癌、其他癌症 ↑ 0.3 乳癌 單位:西弗 |
6.遺傳的影響
隨著染色體數量及結構的變化,引起染色體異常與遺傳本身的突變兩項。但是有關由輻射曝露與遺傳傷害之間的資料缺乏,所以無法詳細瞭解會顯示出影響的曝露劑量。
研究指出,被投下原子彈的廣島及長崎兩地,由遭受較多劑量曝露的父母生出的27,000人以上孩童中,發生突變的只有二名;而遭受較低劑量曝露的父母生出的孩童卻沒有發生突變。【表29】是每100萬名出生兒童的數據,顯示女性比男性的突變人數更低,這是因為女性生殖細胞的感受性較低緣故。
另外依據國際輻射防護協會(ICRP)1993年所推估訂定的危險標準,接受100侖目劑量,對一般人會有1%左右產生遺傳性的後遺症。1990年研究指出,孕婦懷孕時胎兒若接受相同的輻射劑量時,當胎兒2∼4個月大時,因神經系統正在發育,將會導致智商大約降低30點。
【表29】遺傳的影響(每100萬新生兒)
1葛雷的曝露劑量 |
突 變 |
染色體異常 |
男 性 |
1000∼2000人 |
30∼1000人 |
女 性 |
0∼900人 |
0∼ 300人 |