钍的放射毒理学

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十一章,钍的放射毒理学,杨占山,Introduce,钍,(,Thorium),地壳表面,含量约为,9.6,ppm,，,为铀含量的二倍多。,稀土矿物,中含量为铀的,500-600,倍。,提取钍的主要工业矿物是,独居石,，其次是磷钇矿和氟碳铈矿。,原矿二氧化钍（,ThO,2,）,含量为,0.02,0.05,，独居石精矿中,ThO,2,含量为,5,8%,。,用途,用途颇广：,大功率电子管的电极材料，磁控管阴极；,ThO,煤气灯纱罩，白炽灯灯丝以及电真空管的吸气剂；,耐高温钨钍合金、不锈钢焊条以及飞机和火箭技术中的镁钍合金等；,ThO,2,用于制造高级耐火坩锅和高达,2700,的耐火材料；,金属钍、,ThO,2,及钍的其它化合物主要用于化学工业的各种合成、脱氧过程的催化剂。,用途,1928-1955,年美国、欧洲和日本应用二氧化钍胶体造影剂,(,thorotras,，,含,ThO,2,19,22,),，,后因引起严重的远后效应而被禁用。,近年来，在原子能工业中,232,Th,作为次生核燃料而受到各国的重视,辐射特性,钍有质量数为,213,218,、,220,236,的,23,种放射性同位素；,含,6,种,天然放射性同位素,：,232,Th,、,228,Th(,钍系,),、,230,Th,、,234,Th(,铀系,),、,227,Th,和,23,l,Th,(,锕系,),；,放射毒理学意义较大的是前四种天然放射性同位素。,232,Th,232,Th,占钍的天然同位素丰度的,100%,，比活度为,4.1,kBq,g,；,半衰期为,1.4,10,10,年，衰变过程中生成具有不同半衰期的一系列子体，统称为,钍系,；,钍和它的子体，除新钍,I,和射钍外，经数周后可达到放射平衡，衰变至稳定性,208,Pb,，,粒子的能量占总衰变能量的,90,，而,占,9,，,仅占,1,；,钍的子体,钍的子体中，放射毒理学意义较大的是,228,Th,(,射钍,，符号为,RdTh,),，,228,Ra,(,新钍,I,，,符号为,MsThI,),，,224,Ra,(,钍,X,，,符号为,ThX,),和,220,Rn,(,钍射气,)：,228,Th,为,辐射源，半衰期,1.92,年,；,228,Ra,为钍的第一个衰变子体，是镭的同位素，,辐射源，半衰期,5.75,年,；,224,Ra,也是镭的同位素，为,辐射源，半衰期,3.64,天；,220,Rn,为氡的同位素，是钍系唯一的惰性气体，半衰期,55.6,秒，,辐射源,。,化学特性,钍的原子序数为,90,，属第,7,周期第副族,是锕系的第,2,个元素,；,化学性质与稀土族相似，化学活性不如铀活泼,；,钍离子在水溶液中通常只以,四价,状态存在,；,当溶液的,pH3,时，钍离子开始,水解和聚合,，其主要产物分别为,Th,(OH),2,2+,，,Th,2,(OH),2,6+,；,当,pH3.5,时，则析出胶体,Th,(OH),4,沉淀。易于,络合。,化学特性,钍的,易溶性盐类,有硝酸钍,Th,(NO,3,),4,、,硫酸钍,Th,(SO,4,),2,和氯化钍,(,ThCl,4,) ；,难溶性钍化合物,有二氧化钍（,ThO,2,）、,草酸钍,Th,(C,2,O,4,),2,、,氟化钍,(,ThF,4,),和氢氧化钍,Th,(OH),4, ；,易与某些酸,(,如草酸、碳酸、柠檬酸等,),、蛋白质，以及氨基酸等形成,复盐,或,络合物,；,钍的生物转运,吸,收,难于吸收，因其易于水解和聚合，生成氢氧化钍胶体沉淀。,生产条件下，钍进入人体的主要途径是呼吸道，其次是胃肠道,钍化合物经,呼吸道吸收,的量，与其化合物形式，溶解度及颗粒分散度有密切关系,：,柠檬酸钍,氯化钍,二氧化钍,；,钍化合物经,胃肠道吸收,甚微，,ICRP,第30号出版物将所有,钍化合物,的,f,1,值均设为2,10,-4,，将,钍的氧化物和氢氧化物,定为,Y,类，,其它化合物,定为,W,类。,皮肤不吸收，伤口吸收量也很少；,分,布,吸收入血易与体内的碳酸、蛋白质等结合成复合物；,由血液内的转移速率比钚快，比镭和锶缓慢 ；,ICRP,30号出版物：进入血液的钍有70进入骨骼，4进入肝脏，16均匀分布于全身；,2001年陈如松：,正常成年人,体内钍的含量依次为骨20.48、肺脏13.76、肌肉6.50、肝脏0.59和肾脏0.08。,钍造影剂,静脉注入人体后，它在体内主要滞留于肝、脾和骨髓的网状内皮细胞组织内 ；,分,布,在骨骼内分布类型与钚相似，主要滞留在骨膜、骨内膜、干骺端骨小梁表面 ；,钍在肝脏内主要位于枯否氏细胞和肝细胞内 ；,脾脏和淋巴结中的钍主要在滤泡部位的吞噬细胞和网状细胞内 ；,肾内钍主要在肾近曲小管上皮细胞、集合管上皮细胞及肾小球部位；,滞留在肺内的钍，多在淋巴结内和支气管周围、肺泡和肺泡间隙；,排,除,ICRP,第,30,号出版物：,进入转移隔室的钍中，有,70,向,骨转移,，,Tb：,8000,天；,有,4,向,肝转移,，,Tb：,700,天；,有,16,均匀分布,于其它组织器官，,Tb：,700,天；,余下的,10,直接被排除。,钍在转移隔室，,Tb：,0.5,天；,排,除,食入时，,90,以上的钍在前,3,天内随粪排除;,吸收入血的钍可经肾脏随尿排除;,人接受钍造影剂后，体内钍的排除缓慢，生物半排期长达,400,年之久，主要排除途径为肝胆系统,；,232,Th,衰变子体,220,Rn,经呼吸道排除,钍的损伤效应,低毒性,低活度,放射性核素，任何途径吸收率均低，故钍不会引起人,急性钍中毒,；,远期损伤,主要是钍及其子体的辐射作用所致；,钍造影剂能够引起受检者,全身,多种病变，包括肝硬化、肝脏肿瘤、白血病、肺癌、胃肉瘤等。注入,局部,可引起癌瘤、血管周围组织肉瘤、上皮癌等,确定性效应,硝酸钍和氯化钍,不仅具有强烈的刺激作用，而且还能导致蛋白质变性，因此，,动物,常常死于休克和严重的溶血。,钍和钍射气,的浓度分别10,Bq,L,和4.1,10,2,Bq,L，,钍精炼厂693名工人有4名工人患尘肺病，肺部有纤维化改变。,钍造影剂,主要为血淋巴细胞染色体畸变率明显增高，肝细胞坏死及纤维化为主的病变。,随机性效应,在,1928,1955,年期间，许多国家把钍造影剂作为诊断药物，用于肝、脾、血管及气管造影。德国70%为脑动脉造影, 30%为上下动脉造影 。,钍造影剂致癌效应主要为,肝脏恶性肿瘤、骨肉瘤、肺癌、白血病,等,(,见表,11-6),；,平均潜伏期为,15,20,年。,肝恶性肿瘤,发生率,最高，占,63.9,；男性显著高于女性 ；,类型：,胆管癌、血管网瘤和肝细胞癌；,特征：,好发部位是肝胆管和肝血管内皮，二者发生率占,88,以上，而非钍造影剂所致肝脏肿瘤的好发部位是肝细胞，为肝细胞癌,，,肝血管内皮瘤,是钍造影剂诱发的一种特异性肿瘤；,潜伏期：,1046年，平均为20年；,危险度：,26030010,4,人,Gy,肺 癌,钍造影剂的,232,Th,产生稀有气体,220,Rn,及其衰变子体导致肺内放射性的增加，故,预期,可导致肺癌发生率的增加。然而，,丹麦、西德,接受钍造影剂人群肺癌发生率与对照组人群相比无显著性差异。因此，钍造影剂致肺癌有待进一步随访观察。,我国,白云鄂博稀土铁矿接尘矿工由于长期（30年以上）吸入高浓度含钍稀土矿尘（4.0-46.8,mg/m,3,）,及,220,Rn,短寿命子体可诱发超额肺癌的发生, 接尘矿工标化死亡比(6.13)显著高于内对照(1.90) (,P,0.005)，,长期吸烟和采矿现场的,外照射的协同作用不能排除,骨肉瘤,葡萄牙和西德两组接受钍造影剂人群的骨肉瘤发生数为6例，比预计发生数高得多；,迄今为止，尚未肯定大剂量的钍造影剂能诱发骨肉瘤；,致人骨肉瘤潜伏期为10年，危险度估计为5512010,4,人,Gy,；,骨髓增殖性疾病,发生率：,德国钍造影剂的患者超过,5000,人,骨髓增殖性疾病,37,例，钍造影剂组与对照组之比约为,10,：,1,；,丹麦、葡萄牙和西德的,3,个接受钍造影剂的人群中，白血病发生率明显增高，达,1,左右。,日本钍造影剂人群的白血病发生率高达,6.5,。,白血病,潜伏期,为,5,年,。,危险度,为,50,60,10,4,人,Gy,医学监督,医学检查应包括血像、生化、染色体畸变率分析、眼底和,X,线检查，在检查中应着重注意肝功能变化；,尿钍测定；,根据呼出气中的钍射气推算所得的肺滞留量；估算体内,232,Th,滞留量；,头发可作为放射性元素钍的指示剂；,谱仪测定肺内钍滞留量，可根据射线能谱判定核素种类；,加速排除,EDTA,对体内钍的促排具有一定的效果，,DTPA,的促排效果较佳；,单体钍,：,DTPA,在降低组织器官钍滞留量的同时，使尿钍排除量增加20左右；而,EDTA,促排效果不显著；,DTPA,对,聚合钍,的促排效果甚小；,加速排除,喹胺酸,对钍的促排效果比,DTPA,好，可肌肉注射或口服；即刻给药的效果最佳；随用药量之增加而增高，应同时补充微量元素；,703-26,系苯羟基磺酸氨酸类络合剂，促排效果较,DTPA,为好，尿钍排出量明显高于,DTPA,组；促排效果随用药剂量的增加而增大，体内滞留量则随用药剂量的增加而降低。,