放射性污染的危害与防治

题目：放射性污染的危害与防治 姓名： 学号： 学院： 专业： 绪 论环境中的各种放射性污染都能影响人类健康，环境放射性污染对人的危害日益受到重视。介绍了放射性物质的概念与分类，重点介绍了各种影响人类生活的放射性污染和防治措施。和环境中的其他污染不同，它不易察觉，但容易在人体中积累，人们要关注放射性污染，对它有一个科学的认识，才能保护自身的健康。 所谓的放射性污染是指由于人类活动排放的放射性污染造成的环境污染和对人体的危害。随着核能、核素在诸多领域中的应用，放射性废物的排放量在不断增加，已对环境和人类构成严重威胁。世界各国高度重视放射性废物的处理与处置，进行了大量研究工作。目前，放射性废物的处理与处置技术有了很大发展，并在不断得到完善。一、 放射性物质的概念与分类 1.1 放射性的基本概念 某些物质的原子核能发生衰变，放出人的肉眼看不见也感觉不到，只能用专门仪器才能探测到的射线，物质的这种性质叫做放射性。 1.2 放射性物质的分类 1.2.1 天然放射性物质 自然界中本身就存在着微量的放射性物质。天然放射性核素分为两大类：一类由宇宙射线的粒子与大气中的物质相互作用产生，如 14C(碳)、3H(氩)等；另一类是地球在形成过程中存在的核素及其衰变产物，如 238U(铀)、40K(钾)、87Rb(铷)等。天然放射性物质在自然界中分布很广，存在于矿石、土壤、天然水、大气及动植物所有组织中。目前已经确定并已做出鉴定的天然放射性物质已超过 40 种。一般认为，天然放射性本底(radioactive background)基本上不会影响人体和动物的健康。 1.2.2 人为放射性物质 人为放射性物质主要来源于核试验、核爆炸的沉降物，核工业放射性核素废物的排放，和平利用原子能和同位素试验装置的排放，以及意外事故造成的环境污染等。环境放射性污染物通过牧草、饲草和饮水等途径进入家禽体内，并蓄积于组织器官中。半衰期较长的90Sr和137Cs，以及半衰期较短的89Sr、131I、140Ba 对家禽的污染在食物链中均有重要意义。这些放射性核素不仅在动物组织器官中蓄积，而且能随乳汁排出。试验证明，奶牛一次摄入 131I 或 137Cs 后 7d，乳中排出量分别可达摄入量的 8 %和 10 %。放射性 I、Cs 和 Sr 还可进入蛋中。二、 放射性污染的特点和人类生存环境中的其他污染相比,放射性污染有以下特点:(1) 一旦产生和扩散到环境中,就不断对周围发出放射线,永不停止。只是遵循各种放射性核同位素内在固定速率不断减少其活性,其半衰期即活度减少到一半所需的时间从几min到几千年不等。(2)自然条件的阳光、温度无法改变放射性核同位素的放射性活度,人们也无法用任何化学或物理手段使放射性核同位素失去放射性。(3)放射性污染对人类作用有累积性。放射性污染是通过发射、或中子射线来伤害人,、中子等辐射都属于致电离辐射。经过长期深入研究,已经探明致电离辐射对于人(生物)危害的效果(剂量)具有明显的累积性。尽管人或生物体自身有一定对辐射伤害的修复功能,但极弱。实验表明,多次长时间较小剂量的辐照所产生的危害近似等于一次辐照该剂量所产生的危害(后者危害稍大些)。这样一来,极少的放射性核同位素污染发出的很少剂量的辐照剂量率如果长期存在于人身边或人体内,就可能长期累积对人体造成严重危害。(4) 放射性污染既不像化学污染多数有气味或颜色,也不像噪声振动、热、光等污染,公众可以直接感知其存在;放射性污染的辐射,哪怕强到直接致死水平,人类的感官对它都无任何直接感受,从而采取躲避防范行动,只能继续受害。三、 放射性污染的来源放射性污染主要来自于放射性物质。这些物质可来自于天然,如岩石和土壤中含有铀、钍、锕3个放射系,它们也可来自于人为的因素。就人为因素而言,目前放射线污染主要有以下来源:3.1 原子能工业排放的废物原子能工业中核燃料的提炼、精制和核燃料元件的制造，都会有放射性废弃物产生和废水、废气的排放。这些放射性“三废”都有可能造成污染，由于原子能工业生产过程的操作运行都采取了相应的安全防护措施“三废”排放也受到严格控制，所以对环境的污染并不十分严重。但是，当原子能工厂发生意外事故，其污染是相当严重的。国外就有因原子能工厂发生故障而被迫全厂封闭的实例。3.2核武器试验的沉降物在进行大气层、地面或地下核试验时，排入大气中的放射性物质与大气中的飘尘相结合，由于重力作用或雨雪的冲刷而沉降于地球表面，这些物质称为放射性沉降物或放射性粉尘。放射性沉降物播散的范围很大，往往可以沉降到整个地球表面，而且沉降很慢，一般需要几个月甚至几年才能落到大气对流层或地面，衰变则需上百年甚至上万年。1945年美国在日本的广岛和长崎投放了两颗原子弹，使几十万人死亡，大批幸存者也饱受放射性病的折磨。3.3医疗放射性医疗检查和诊断过程中，患者身体都要受到一定剂量的放射性照射，例如，进行一次肺部x光透视，约接受(420)0.0001Sv的剂量(1sv相当于每克物质吸收0.001J的能量)，进行一次胃部透视，约接受0.015-0.03SV的剂量。3.4科研放射性科研工作中广泛地应用放射性物质，除了原子能利用的研究单位外，金属冶炼、自动控制、生物工程、计量等研究部门、几乎都有涉及放射性方面的课题和试验。在这些研究工作中都有可能造成放射性污染。四、 放射性污染的危害 谈起放射性污染对人体的危害，则要从放射性物质进入人体的途径来说起。放射性物质进入人体的途 径主要有三种：呼吸道进入、消化道食入、皮肤或粘膜侵入。（1）呼吸道吸入从呼吸道吸入的放射性物质的吸收程度与其气态物质的性质和状态有关。难溶性气溶胶吸收较慢，可溶性较快；气溶胶粒径越大，在肺部的沉积越少。气溶胶被肺泡膜吸收后，可直接进入血液流向全身。（2）消化道食入消化道食入是放射性物质进入人体的重要途径。放射性物质既能被人体直接摄入，也能通过生物体，经食物链途径进入体内。（3）皮肤或粘膜侵入皮肤对放射性物质的吸收能力波动范围较大，一般在 1%1.2%左右，经由皮肤侵入的放射性污染物， 能随血液直接输送到全身。由伤口进入的放射性物质吸收率较高。无论以哪种途径，放射性物质进入人体后，都会选择性地定位在某个或某几个器官或组织内，叫做“选 择性分布”。其中，被定位的器官称为“紧要器官”，将受到某种放射性的较多照射，损伤的可能性较大，如 氡会导致肺癌等。放射性物质在人体内的分布与其理化性质、进入人体的途径以及机体的生理状态有关，见表1。但也有些放射性在体内的分布无特异性，广泛分布于各组织、器官中，叫做“全身均匀分布”， 如有营养类似物的核素进入人体后，将参与机体的代谢过程而遍布全身。表1 放射性核素在人体内的分布放射性物质进入人体后，要经历物理、物理化学、化学和生物学四个辐射作用的不同阶段。当人体吸收辐射能之后，先在分子水平发生变化，引起分子的电离和激发，尤其是大分子的损伤。有的发生在瞬间， 有的需经物理的、化学的以及生物的放大过程才能显示所致组织器官的可见损伤，因此时间较久，甚至延迟若干年后才表现出来。放射性物质对人体的危害主要包括三方面：（1）直接损伤放射性物质直接使机体物质的原子或分子电离，破坏机体内某些大分子如脱氧核糖核酸、核糖核酸、蛋白质分子及一些重要的酶。（2）间接损伤各种放射线首先将体内广泛存在的水分子电离，生成活性很强的 H+、OH-和分子产物等，继而通过它们与机体的有机成份作用，产生与直接损伤作用相同的结果。 （3）远期效应 主要包括辐射致癌、白血病、白内障、寿命缩短等方面的损害以及遗传效应等。根据有关资料介绍，青年妇女在怀孕前受到诊断性照射后其小孩发生 Downs 综合症的几率增加 9 倍。又如，受广岛、长崎原子弹辐射的孕妇，有的就生下了弱智的孩子。根据医学界权威人士的研究发现，受放射线诊断的孕妇生的孩子小时候患癌和白血病的比例增加。五、放射性污染的防治 5.1 放射性辐射的防护 辐射防护的目的在于完全防止非随机性效应，并限制随机性效应的发生率。放射线对生物机体的危害程度与机体吸收的辐射能量密切相关。如何对它进行防护,以减少射线的危害呢?减少体外照射和防止放射性物质进入体内是核辐射防护的基本原则。使用电离辐射源的一切实践活动,都必须遵从:实践正当化;防护最优化;个人剂量限制。(1)时间防护。 在具有特定辐射剂量的场所，工作人员所受到的辐射累积剂量与人在该场所停留的总时间成正比。所以工作人员应尽量做到操作快速、准确，或采取轮流操作方式，以减少每个操作人员受辐射的时间。 (2)距离防护。 点状放射性污染源的辐射剂量与污染源到受照者之间的距离的平方成反比，人距离辐射源越近接受的辐射剂量越大，所以工作人员应尽可能远离放射源进行操作。 (3)屏蔽防护。 根据各种放射性射线在穿透物体时被吸收和减弱的原理，可采用各种屏蔽材料来吸收降低外照射剂量。 射线射程短穿透力弱，一般不考虑屏蔽问题； 射线穿透力较大，屏蔽通常用质量较轻的材料，如铝板、塑料板、有机玻璃和某些复合材料； 射线和 X 射线穿透力强、危害大，屏蔽时应采用具有足够厚度和容重的材料，如铝、铁、钢或混凝土构件等。对中子源衰变中产生的中子射线，一般采用含硼石蜡、水、聚乙烯、锂、铍和石墨等作为慢化及吸收中子的屏蔽材料。5.2 控制污染源 放射性污染的防治首先必须控制污染源，核企业厂址应选择在人口密度低、抗震强度高的地区，保证出事故时居民所受的伤害最小，更重要的是将核废料进行严格处理。 (1)放射性废液处理。 处理放射性废液的方法除置放和稀释之外，主要有化学沉淀、离子交换、蒸发、蒸馏和固化五种类型。 (2)放射性废气处理。 在核设施正常运行时，任何泄漏的放射性废气均可纳入废液中，只是在发生大事故及以后一段时间，才会有放射性气态物释出。通常情况下，采取预防措施将废气中的大部分放射性物质截留极为重要。可选取的废气处理方法有：过滤法、吸附法和放置法等。 (3)放射性固态废物处理。 处理含放射性核素固体废物的方法主要有：焚烧法、压缩法、包装法和去污法等。 5.3 加强防范意识 其实放射性污染可能就发生在你的身边，只不过由于剂量轻微，你没有意识到罢了。 (1)居室的氡气污染。 (2)防止意外事故。 医院里的 X 光片和放射性治疗、夜光手表、电视机、冶金工业用的稀土合金添加材料等，都含有放射性，要慎重接触。 现在一些医院、工厂和科研单位因工作需要使用的放射棒或仿射球，有时保管不当遗失，或当作废物丢弃了。因为它一般制作比较精细，在夜晚还会发出各种荧光，很能吸引人，所以有人把它当作什么稀奇之物，甚至让亲友一起玩，但不知它会造成放射性污染，轻者得病，重者甚至死亡，这是特别需要引起注意的。 六、结论环境中的各种放射性污染都能影响人类健康,放射性物质不仅能引起外照射,还能通过呼吸、摄食和皮肤接触进入体内,并由血液输送到有关器官,产生内照射,危害人体健康。和其他污染相比,它不易察觉,却容易在人体中积累。人们对环境中的放射性污染必须有一个科学的认识,采取适当的防护,从而保护自身的健康。参考文献1常桂兰.氡与氡的危害.铀矿地质.2002,18(2):1251262李光辉环境放射性核素污染对家禽健康的危害与防制J中国畜牧兽医，2008，35(10)：8-10 3商照荣贫化铀的环境污染影响及其对人体健康的危害J辐射防护， 2005，25(1)：56-60 4王志明警惕核污染 DB/OL http:/databasecpstnetcn/popul/，2001，12-045高剑森.放射性污染漫谈.现代物理知识,2001,4:12136孔昌俊，杨凤林环境科学与工程概论M北京：科学出版社，2004，246-2477李春梅.核武器爆炸对人的远期影响.北京:原子能出版社8谭大刚.环境核辐射污染及防治对策.沈阳师范学院学报(自然科学版),1999,1:68709俞誉福.环境放射性概论.上海:复旦大学出版社10俞誉福环境放射线概论M上海：复旦大学出版社，201-203