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[研究]营养学在核辐射方面的防护

 

营养学在核辐射方面的防护

 

黎黍匀/编写

    日本强地震引发了核电站的爆炸,日本周边的国家以及全球各地都在密切关注是否会导致核污染的问题出现。而中国也严阵以待,不敢懈怠,做好防护措施,以防不测。对于核事故的发生,目前人类还没有确切的处理方法和手段,而对于防护核污染方面,有了比较明朗的做法和措施。当然,我们有理由谴责不负责的利用核能量并导致问题的责任者,正是如此,给人类带来了前所未有的忧虑和恐慌。随着时间的推移,日本东京目前已经出现了强辐射信号,如何做好防护也成为了要关注的领域。

    而营养学领域在防护核辐射方面,有哪些积极的帮助和建议呢?

    1 核辐射定义

核辐射就是放射性物质以波或微粒形式发射出能量。核辐射主要是αβγ三种射线α射线是氦核,不能穿透,但吸入体内危害大。β射线是电子,皮肤沾上后烧伤明显。这两种射线由于穿透力小,影响距离比较近,只要辐射源不进入体内,影响不会太大;γ射线的穿透力很强,是一种波长很短的电磁波γ辐射能穿透人体和建筑物,远距离也产生危害。核爆炸和核事故都有核辐射,容易随空气、雨水传播。

宇宙、自然界能产生放射性的物质不少,但危害都不太大,只有核爆炸或核电站事故泄漏的放射性物质才能大范围地对人员造成伤亡。

辐射无色无味,无声无臭,看不见,摸不着。不过辐射却可用仪器来探测和量度。辐射无处不在,吃的食物、住的房屋、天空大地、山川草木,乃至人的身体都存在着放射性。

国际单位为西弗,定义是每千克人体组织吸收或释放1焦耳能量为一西弗。我国某些高本底地区每年3.7毫西弗;砖房每年0.75毫西弗;宇宙射线每年0.45毫西弗;水、粮食、蔬菜、空气每年0.25毫西弗;土壤每年0.15毫西弗;胸部透视一次0.02毫西弗。

 

2 危害与级别

 

核爆炸头10几秒内放出的中子和γ射线对生物体、电子器件和其它物体的杀伤破坏作用及效果。由于中子和γ射线具有很强的贯穿能力,又称贯穿辐射效应。早期核辐射主要由弹体内核反应产生,或从裂变产物中释放,或由中子与空气作用产生。早期核辐射对人员和物体的损伤程度取决于吸收剂量(即单位质量的物质吸收射线的能量),其单位为戈[瑞],指每千克受照射物质吸收一焦[耳]射线能量的吸收剂量。

早期核辐射可直接或间接使物质电离,造成辐射损伤,其主要杀伤破坏对象是人员和电子器件。人员在短时间内受到1戈瑞以上剂量照射时,会发生急性放射病;电子器件在大剂量或高剂量率作用下会引起瞬态干扰和永久损坏;瞬发γ射线可引起核电磁脉冲、内电磁脉冲和系统电磁脉冲;中子还会使某些物质产生感生放射性;γ射线会使摄影胶片感光和光学玻璃变暗等效应。早期核辐射的强度由于空气吸收,随距离的增加衰减很快,即使千万吨梯恩梯当量级的大气层核爆炸,早期核辐射的杀伤破坏事半径也不超过4公里。早期核辐射穿过物体时期强度将被削弱,可用一定厚度的物质来防护,工事和重型兵器本身对早期核辐射效应都有一定的防护作用。

核辐射对人体的危害

放射性物质可通过呼吸吸入,皮肤伤口及消化道吸收进入体内,引起内辐射,y辐射可穿透一定距离被机体吸收,使人员受到外照射伤害。

    急性初期症状:恶心呕吐发热腹泻。短时间内大剂量电离辐射引起的放射性损伤,称急性放射病。较长时间超过允许剂量的辐射损伤,称慢性放射病。此病常见于接受过量射线的工作人员、公众及核武器爆炸的罹难者,主要引发造血功能障碍、内脏出血、组织坏死、感染及恶性变等。其中,核辐射导致的全身外照射损伤主要出现在急性放射病典型病程的初期,表现为恶心、呕吐、疲劳、发热和腹泻。假愈期患者持续时间长短不同,症状有所缓解。严重的发展到了极期则有感染、出血和胃肠症状。经恰当治疗后上述症状逐渐缓解。

  而局部照射损伤是随受照剂量的不同,在受照部位可能出现红斑、水肿、干性脱皮和湿性脱皮、起水泡、疼痛、坏死、坏疽或脱发等症状。局部皮肤损伤通常持续几周到几个月,严重者常规方法难以治愈。

    外照射多见于核电站工作人员。体内污染引起的内照射一般没有明显的早期症状,除非摄入量很高,但这种情况非常罕见。内外照射形成放射病的症状有:疲劳、头昏、失眠、皮肤发红、溃疡、出血、脱发、白血病、呕吐、腹泻等。有时还会增加癌症、畸变、遗传性病变发生率,影响几代人的健康。一般讲,身体接受的辐射能量越多,其放射病症状越严重,致癌、致畸风险越大。

 

损伤程度与对应影响表

 

 

 

 

3 应对措施

 

人类接受的辐射有两个途径,称为内照射和外照射。Αβγ三种射线由于其特征不同,其穿透物质的能力也不同,他们对人体造成危害的方式不同。α粒子只有进入人体内部才会造成损伤,这就是内照射;γ射线主要从人体外对人体造成损伤,这就是外照射;β射线既造成内照射,又造成外照射。

外照射防护方法:体外辐射源对人体的照射称外照射。外照射的防护方法有受照射时间的控制、增大与辐射源间的距离和采用屏蔽三种方法。

控制内照射原则:进入人体内的放射性核素作为辐射源对人体的照射称内照射。控制内照射的基本原则是防止或减少放射性物质进入体内,对于放射性核素可能进入体内的途径要予以防范。

防护α射线:由于α粒子穿透能力最弱,一张白纸就能把它挡住,因此,对于α射线应注意内照射,其进入体内的主要途径是呼吸和进食时,其防护方法主要是:

(1)防止吸入被污染的空气和食入被污染的食物。

(2)防止伤口被污染。

β粒子防护:β粒子、其穿透能力比α射线强,比γ射线弱,因此,β射线是比较容易阻挡的,用一般的金属就可以阻挡。但是,β射线容易被表层组织吸收,引起组织表层的辐射损伤。因此其防护就复杂。

(1)避免直接接触被污染的物品;以防皮肤表面的污染和辐射危害。

  (2)防止吸入被污染的空气和食入被污染的食物。

  (3)防止伤口被污染。

  (4)必要时应采用屏蔽措施。

  γ粒子防护:γ射线穿透力强,可以造成外照射,其防护的方法主要有以下三种:

  (1)尽可能减少受照射的时间。

  (2)增大与辐射源间的距离,因为受照剂量与离开源的距离的平方成反比。

  (3)采取屏蔽措施。在人与辐射源之间加一层足够厚的屏蔽物,可以降低外照射剂量。屏蔽的主要材料有铅、钢筋混凝土、水等,我们住的楼房对外部照射来说是很好的屏蔽体。

据国家原子能机构网站介绍,应急状态下为避免或减少工作人员和公众可能接受的核辐射剂量可采取一定的应急防护措施,如隐蔽、撤离、服碘防护、通道控制、食物和饮水控制、去污,以及临时避迁、永久再定居等。

隐蔽是指人员停留在或进入室内,关闭门窗及通风系统,以减少烟羽中放射性物质的吸入和外照射,并减少来自放射性沉积物的外照射。

撤离是指将人们由受影响地区紧急转移,以避免或减少来自烟羽或高水平放射性沉积物引起的大剂量照射。该措施为短期措施,预期人们在预计的某一有限时间内可返回原住地。

 

     

 

当事故已经或可能导致释放碘的放射性同位素的情况下,还可实行服碘保护,即服用含有非放射性碘的化合物,以降低甲状腺的受照剂量。服用稳定碘产生负效应的危险,对单次服用而言很小,但随服用量增加而增加。卫生部网站3月15日发布《核与辐射事故医学应急问与答》指出,核与辐射突发事件发生后,人有可能摄入放射性碘,并集中在甲状腺内,使这个器官受到较大剂量的照射。切尔诺贝利核事故的经验教训表明,放射性碘是最大的影响因素,该事故造成年龄在0-18周岁的儿童暴发甲状腺癌病例超过了5000例。因此,如果在吸入放射性碘的同时服用稳定性碘,能阻断90%放射性碘在甲状腺内的沉积。在吸入放射性碘数小时内服用稳定性碘,仍可使甲状腺吸收放射性碘的量降低一半左右。对成年人推荐的服用量为100毫克碘,对孕妇和312岁的儿童,服用量为50毫克,3岁以下儿童服用量为25毫克。

    对出生后一个月内的新生儿,稳定性碘服用量应保持在有效的最低水平。对有些人,例如,甲状腺有结节者,突眼性甲状腺肿已经治愈者,曾接受过放射性碘治疗者,甲状腺慢性炎症性疾病患者,甲状腺单侧切除者,有亚临床性甲状腺功能低下者,对碘过敏者,某些皮肤病患者,如痤疮、湿疹、牛皮癣等,应慎用或不用稳定性碘。 

    详细操作指南:

  (1)进入空气被放射性物质污染严重的地区时,要对五官严防死守。例如,用手帕、毛巾、布料等捂住口鼻,减少放射性物质的吸入。

  (2)穿戴帽子、头巾、眼镜、雨衣、手套和靴子等,有助于减少体表放射性污染。

  (3)要特别注意,不要食用受到污染的水、食品等。

  (4)如果事故严重,需要居民撤离污染区,应听从有关部门的命令,有组织、有秩序地撤离到安全地点。撤离出污染区的人员,应将受污染的衣服、鞋、帽等脱下存放,进行监测和处理。

  (5)受到或可疑受到放射性污染的人员应清除污染,最好的方法是洗淋浴。

    (6)特别注意头颈部位的保护,避免放射物质以空气形式入侵头颈。

 

    4 核辐射污染

    核辐射污染主要表现在食品方面,称为食品放射性污染。食品放射性污染是指食品吸附或吸收了外来的(人为的)放射性核素,使其放射性高于自然放射性本底,称为食品的放射性污染。

()食品天然放射性核素  

食品中天然放射性核素是指食品中含有的自然界本来就存在的放射性核素本底。由于自然界的外环境与生物进行着物质的自然交换,因此地球上的所有生物,包括食物在内都存在着天然放射性核素。天然放射性核素有两个来源,一是来自宇宙射线,它作用于大气层中稳定性元素的原子核而产生放射性核素,这些核素有14C3H35S 等;另一方面来自地球的辐射,这部分核素有铀系、钍系、及锕系元素及40K87Rb 等。

()食品放射性污染的来源一

核爆炸试验

一次空中的核爆炸可产生数百种放射性物质,包括核爆炸时的核裂变产物、未起反应的核原料以及弹体材料和环境元素受中子流的作用形成的感生放射性核素等,统称为放射性尘埃。其中颗粒较大的可在短期内沉降于爆炸区附近地面,形成局部放射性污染;而颗粒较小者可进人对流层和平流层向大范围扩散,数月或数年内逐渐的沉降于地面,产生全球性污染。含大量放射性核素的尘埃可以污染空气、土壤和水。土壤污染放射性核素后,可进入植物使食品遭受污染。

核废物排放不当    

核废物一般来自核工业中的原子反应堆、原子能工厂、核动力 船以及使用人工放射性核素的实验室等排放的三废。对核废物的处理,有陆地埋藏和深海投放两种方式。陆埋或向深海投弃固体性废物时,如包装处理不严或者贮藏废物的钢罐、钢筋混凝土箱出现破痕时,都可以造成对环境乃至对食品的污染。

意外事故核泄漏  

1957 年英国温次盖尔原子反应堆发生事故,使大量放射性核素污染环境,影响到食用作物及牛奶。1988年前苏联地区切尔诺贝利核电站发生重大事故,大量的放射性沉降灰飘落到东欧和北欧一些国家,污染了土壤、水源、植物和农作物。事后,瑞典国家食品管理局和其他的官方机构分析了瑞典全部食品,发现食物中137Cs()活性与当地放射性沉降的剂量间呈密切的正相关。凡吃了受放射性沉降灰污染的草的羊以及生长在该灰污染水域中的鱼肉中,137Cs的活性均较高。

()对人体的危害  

食品放射性污染对人体的危害在于长时期体内小剂量的内照射作用。对人体健康危害较大的放射性核素有90Sr137Cs 131I 等。90Sr 是一种裂变元素,核爆炸时大量产生,广泛存在于环境中,经食物链进人人体,半衰期为 28年。90Sr可经肠道吸收,吸收率为 20%~40%。进入人体内后主要蓄积在骨骼中,形成内照射,损害骨骼和造血器官,动物实验证明,放射性核素90Sr可诱发骨骼恶性肿瘤,并能引起生殖功能下降。

137Cs也是一种裂变元素,核爆炸时大量产生,其半衰期为30年。铯与钾的化学性质很相似,对肌肉有亲和力。在体内参与钾的代谢。137Cs进入人体后主要分布于肌肉和软组织中,形成内照射,可引起动物遗传过程障碍和生殖功能下降。

131I 属于裂变元素,进入消化道可被全部吸收,并浓集于甲状腺内。其半衰期短,仅 68 天,131I可通过牧草使牛奶受到污染。由于131I的半衰期短,对食品的长期污染较轻,但对蔬菜的污染则对人影响比较大。如摄入量过大可能损伤甲状腺组织,并可诱发甲状腺癌。

 

5 国家监管要点

 

就日本核爆炸出现的相关问题,卫生部网站3月15日发布《核与辐射事故医学应急问与答》,问答指出,当全身照射剂量大于1戈瑞(Gy)时,人体会出现急性放射性病等健康效应。但对于核电站事故中释放的放射性落下灰,大量的放射性烟云经过长距离输运后,不大可能出现如此高剂量照射的情况。

    据介绍,核事故指的是核设施或者核活动中发生的严重偏离运行的状态。在这种状态下,若有关的专设安全设施不能按设计要求发挥作用,则放射性物质的释放可能会达到不可接受的水平。核事故后烟云飘浮的距离,取决于风速和其他气象条件。

    问答指出,通常情况下,发生核与辐射事故后的首要任务是限制辐射暴露的发生。主要通过疏散或隐蔽受影响人口,减少放射性烟云沉降的影响。根据大气中放射性物质的释放量和当时的气象条件,例如风向和降水等,并依据爆炸的中心范围,国家将会确定在多大半径范围内应采取紧急隐蔽防护措施。

    一旦出现核与辐射突发事件,公众必须做的第一件事是尽可能获取可信的关于突发事件的信息,了解政府部门的决定、通知。应通过各种手段保持与地方政府的信息沟通,切记不可轻信谣言或小道信息。其次,公众应迅速采取必要的自我防护措施,例如可以选用就近的建筑物进行隐蔽,关闭门窗,关闭通风设备,并根据地方政府的安排实施有组织、有序地撤离。当判断有放射性散布事件发生时,切忌不能迎着风,也不能顺着风跑,应尽量往风向的侧面躲,并迅速进入建筑物内隐蔽。应采取呼吸防护,包括用湿毛巾、布块等捂住口鼻,过滤放射性粒子。体表的防护可用各种日常服装,包括帽子、头巾、雨衣、手套和靴子等。若怀疑身体表面有放射性污染,采用洗澡和更换衣服来减少放射性污染,并防止食入污染的食品或水。

其他卫生行为有:

(1)加强卫生防护和食品卫生监督

食品加工厂和食品仓库应建立在从事放射性工作单位的防护监测区以外的地方,对产生放射性废物和废水的单位应加强监督,对单位周围的农、牧、水产品等应定期进行放射性物质的监测。

(2)严格执行国家卫生标准 

我国 1994 年颁布的《食品中放射性物质限制浓度标准》(GBl4882-1994)中规定了粮食、薯类、蔬菜水果、肉鱼虾类和鲜奶等食品中人工放射性核素的限制浓度,应严格执行。

(3)妥善保管食品

战时应充分利用地形或构筑食品掩蔽工事贮存食品;选择坚固,不易燃烧、表面光滑和防护性能好的包装材料包装食品;在没有掩蔽条件下堆放的食品应严密覆盖;受放射性污染的食品必须消除污染后方可食用。

 

6 营养的防护建议

 

放射性物质,如γ射线、β射线、α射线、X 射线等,都对机体有直接的损伤作用。射线的能量能直接破坏机体组织的蛋白质、核蛋白及酶等,还可造成神经内分泌系统的调节障碍,使机体物质代谢紊乱。如果射线作用于高级神经中枢,还能产生机能调节的异常,使蛋白质的分散代谢增加,抑制酶的活性,破坏酶蛋白的结构等。

一般泄露核物质有氮-16,氚,铯-137,碘-131。危害分析如下:氮-16会快速衰变为氮,无害;氚无法随空气飘离,无法穿透人体,大量吸入才有害;铯-137损害造血系统和神经系统,增加患癌几率,半衰期为30年,根除难,有害;碘-131,数月才消失,通过受污染食品在甲状腺内聚集,引发甲状腺疾病和重病,有害。营养核心是提高造血系统——消化系统,神经系统,内分泌系统的抵抗能力和恢复能力。

由于射线的危害,使得长期接触它的作业人员或普通人群,会出现头痛、头昏、恶心、呕吐、白血球下降和贫血等症状。

以下建议适合作业人员和接触到污染源的普通人群:

1、补充碳水化合物

为了增强对抗放射性物质对身体的伤害,需要补充足够的碳水化合物食物。蔬菜和水果成为最佳的选择,也不排斥有条件的人群选择增补剂。而饭中吃水果,利于促进排泄放射性物质的进行。这些水果有香蕉、苹果以及本地当季产水果都可以。而食物方面以根茎类食物为佳,如红薯、淮山、土豆、芋头、木薯等为佳。

2、补充含硫氨基酸

为了增强放射性物质作业者对放射性物质损害的抵抗能力,对这类人员必须供给免疫类蛋白餐,即含硫氨基酸,如芝麻、大豆、核桃、玉米、花生、谷物、鸡蛋等食物,这样才能使机体处于蛋白质营养良好的状态,从而增强机体对射线的抵抗力,同时,也可以及时补充因放射性损害所引起的组织蛋白质的分解。

3、补充维生素

因为辐射尘埃可以通过伤口进入,补充足够维生素C等成分的蔬菜水果或增补剂,利于伤口愈合或抗损伤。维生素A利于强化皮肤的抵抗能力。补充含维生素B1、维生素B6、维生素C和维生素A丰富的食物,如柑橘、山楂、猪肝、枣及油菜等绿叶蔬菜,可促进细胞间质的形成,稳定体内酶系统的功能,对抵抗射线的影响亦有较好效果。

4、多吃植物油

避免辐射物质滞留人体,减少饱和脂肪的摄入量。长期接触放射性物质的人员还应压缩饮食中的脂肪含量,并提高脂肪中不饱和脂肪酸的比例。平时要多吃含不饱和脂肪酸高的植物油类:如玉米胚油、花生油、棉籽油、豆油。更详细可以参见《看图学营养》章节介绍饮食排毒方式。

5、含碘食物或营养品

也可常食紫菜、海带等含碘丰富食物,以保持甲状腺的功能。部分营养增补产品具备正常需要量的碘成分。不建议私自补充含碘药物,避免带来负作用。该方面前面已经有详细解说。

6、多喝红薯汤、芋头汤

放射性物质环境下的作业人员还应多喝红薯汤、芋头汤,以加快体内放射性物质的排泄。

7、个别有条件的人群可以选择草药

草药中含有抵抗辐射或修复辐射损伤带来的危害的损伤,可以在专业人士指导下进行补充,强化体质。

以上营养的建议仅仅是针对辐射剂量在150毫西弗以下的人群,不适合已经产生大剂量的辐射类疾病人员。已经产生疾病的人员必须听从专业医师、生化人员的建议进行治疗,营养方式不能取代或代替治疗方案。

 

敬告:营养师人员不要直接接触辐射者,避免带来意外。

 

 

参考部分文献编写而成。

 

 

 

发表日期:2011年3月16日    浏览次数:3352次
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