天然本底辐射
我们每时每刻都在接受辐射。全球平均的天然本底辐射剂量约为 2.4 毫希沃特/年,主要包括:
一、氡气
来自土壤和岩石中铀、钍的衰变产物。它是最重要的天然辐射源之一,可占天然本底的一半左右。
氡会在室内积聚(尤其是通风不良的地下室、一楼)。这是很多国家把氡列为室内空气质量关注对象的原因。
应对:加强通风;高氡地区可做检测和治理。
二、宇宙射线
来自太空的高能粒子。
海拔越高,剂量越大(大气层的屏蔽作用减弱)。
- 海平面:约 0.3 mSv/年;
- 高原城市:更高;
- 乘飞机:高空飞行时剂量率显著高于地面。一次长途飞行的剂量可能达到几十微希沃特。
经常飞行的人群(机组人员)接受的宇宙射线剂量需要关注。
三、陆地辐射
土壤和建筑材料中的天然放射性核素(铀、钍、钾-40)。
某些地区的天然本底异常高(如印度的喀拉拉邦、巴西的瓜拉帕里、伊朗的拉姆萨尔),居民年剂量可达数十毫希沃特——但流行病学研究尚未发现明确的健康损害证据。
四、体内的放射性
人体本身含有放射性核素,主要是钾-40(钾是必需元素)和碳-14。
一个成年人体内每秒有数千次放射性衰变——这是完全正常的。
人工辐射源
医疗照射是最大的人工来源:
- X 光胸片:约 0.02–0.1 mSv;
- CT 扫描:约 2–10 mSv(不同部位差异大);
- PET-CT:可能达 10–20 mSv。
一个对照:一次胸部 CT 的剂量,大致相当于数年的天然本底辐射。
因此:医疗照射应该遵循"正当化"和"最优化"原则——必要的检查不要回避,不必要的检查不要做。
剂量与健康
确定性效应(有阈值):只有在剂量超过一定水平时才出现,如急性放射病、皮肤损伤、白内障。
通常的阈值在数百毫希沃特以上(单次照射)。
随机性效应(无安全阈值假设):主要是癌症风险,发生概率随剂量增加而上升。
线性无阈值模型(LNT):辐射防护领域采用的保守假设——认为任何剂量的辐射都有一定的致癌风险,且与剂量成正比。
注意:LNT 模型是用于辐射防护的保守管理模型,在低剂量区间(如低于 100 mSv)的适用性存在科学争议。流行病学在低剂量区间难以获得统计显著的证据。
几个实用认知
一、"天然"不等于"无害","人工"不等于"危险"。
辐照食品(用辐射杀菌)是安全的,不会使食物带放射性。
二、辐射防护三原则:时间(缩短接触)、距离(增大距离)、屏蔽(使用防护材料)。
三、日常不必恐慌。
正常生活环境中的辐射剂量远低于需要担忧的水平。真正需要防护的是:
- 不必要的医疗照射;
- 室内氡气积聚;
- 某些职业暴露。
说明:本文为辐射防护的知识整理。