科學(xué)認識X射線輻射的危害

X射線的波長介于紫外線和γ射線之間，是一種波長很短的電離輻射，其波長約為（20～0.06）×10^-8厘米之間。由德國物理學(xué)家W.K.倫琴于1895年發(fā)現(xiàn)，故又稱倫琴射線。倫琴射線具有很高的穿透本領(lǐng)，能透過許多對可見光不透明的物質(zhì)，如墨紙木料等。這種肉眼看不見的射線可以使很多固體材料發(fā)生可見的熒光，使照相底片感光以及空氣電離等效應(yīng)，波長越短的X射線能量越大，叫做硬X射線，波長長的X射線能量較低，稱為軟X射線。波長小于0.1埃的稱超硬X射線，在0.1～1埃范圍內(nèi)的稱硬X射線，1～10埃范圍內(nèi)的稱軟X射線。

X射線的發(fā)現(xiàn)者：德國物理學(xué)家W.K.倫琴

l  X射線的意外發(fā)現(xiàn)

　　1895年11月8日傍晚，倫琴研究陰極射線.為了防止外界光線對放電管的影響，也為了不使管內(nèi)的可見光漏出管外，他把房間全部弄黑，還用黑色硬紙給放電管做了個封套.為了檢查封套是否漏光，他給放電管接上電源(茹科夫線圈的電極)，他看到封套沒有漏光而非常滿意.可是當(dāng)他切斷電源后，卻意外地發(fā)現(xiàn)一米以外的一個小工作臺上有閃光，閃光是從一塊熒光屏上發(fā)出的.他非常驚奇，因為陰極射線只能在空氣中進行幾個厘米，這是別人和他自己的實驗早已證實的結(jié)論.于是他全神貫注地重復(fù)剛才的實驗，把屏一步步地移遠，直到2米以外仍可見到屏上有熒光.倫琴確信這不是陰極射線了.倫琴的治學(xué)態(tài)度非常嚴謹認真，經(jīng)過反復(fù)實驗，確信這是種尚未為人所知的新射線，便取名為X射線.他偶然發(fā)現(xiàn)X射線可以穿透肌肉照出手骨輪廓，于是有一次他夫人到實驗室來看他時，他請她把手放在用黑紙包嚴的照相底片上，然后用X射線對準(zhǔn)照射15分鐘，顯影后，底片上清晰地呈現(xiàn)出他夫人的手骨像，手指上的結(jié)婚戒指也很清楚.這是一張具有歷史意義的照片，它表明了人類可借助X射線，隔著皮肉去透視骨骼。

圖為一張X射線影像圖：倫琴夫人手掌的X射線影像

l  X射線的應(yīng)用

倫琴發(fā)現(xiàn)X射線后僅僅幾個月時間內(nèi)，它就被應(yīng)用于放射醫(yī)學(xué)里的醫(yī)學(xué)影像應(yīng)用。

放射醫(yī)學(xué)是醫(yī)學(xué)的一個專門領(lǐng)域，它使用放射線照相術(shù)和其他技術(shù)產(chǎn)生診斷圖像，這可能是X射線技術(shù)應(yīng)用泛的地方，X射線的用途主要是探測骨骼的病變，但對于探測軟組織的病變也相當(dāng)有用。常見的例子有胸腔X射線，用來診斷肺部疾病，如肺炎肺癌或肺氣腫；而腹腔X射線則用來檢測腸道梗塞，自由氣體（free air，由于內(nèi)臟穿孔）及自由液體（free fluid）。某些情況下，使用X射線診斷還存在爭議，例如結(jié)石（對X射線幾乎沒有阻擋效應(yīng)）或腎結(jié)石（一般可見，但并不總是可見）。借助計算機，人們可以把不同角度的X射線影像合成成三維圖像，在醫(yī)學(xué)上常用的電腦斷層掃描（CT掃描）就是基于這一原理

醫(yī)院里面常見的CT掃描

輻射損傷是一定量的電離輻射作用于機體后，受照機體所引起的病理反應(yīng)。急性放射損傷是由于一次或短時間內(nèi)受大劑量照射所致，主要發(fā)生于事故性照射。在慢性小劑量連續(xù)照射的情況下，值得重視的是慢性放射損傷，主要由于X線職業(yè)人員平日不注意防護，較長時間接受超允許劑量所引起的。電離輻射不僅能引起全身性急慢性放射損傷，而且也能引起局部的皮膚損害。在發(fā)現(xiàn)X線后第二年，X線管的制造者格魯貝的手就發(fā)生了特異性皮炎。1899年史蒂文斯首先報道了X線對皮膚的傷害。 

l  X射線對人體健康的危害

雖然X線的應(yīng)用可以給人類帶來巨大的利益，但是在應(yīng)用中如果不注意防護或使用不當(dāng)。也可造成一定的危害(如個體受到損傷或人群中癌癥發(fā)病率增高等)。X線的主要危害在于其產(chǎn)生的輻射損傷，輻射操作是指一定量的電離輻射作用于機體后，受照機體所引起的病理反應(yīng)，輻射損傷可以分為急性放射損傷和慢性放射損傷。

急性放射損傷是由于一次或短時間內(nèi)受大劑量照射所致，主要發(fā)生于事故性照射。在慢性小劑量連續(xù)照射的情況下，值得重視的是慢性放射損傷，主要由于X線職業(yè)人員平日不注意防護，較長時間接受超允許劑量所引起的。電離輻射不僅能引起全身性急慢性放射損傷，而且也能引起局部的皮膚損害。在發(fā)現(xiàn)X線后第二年，X線管的制造者格魯貝的手就發(fā)生了特異性皮炎。1899年史蒂文斯首先報道了X線對皮膚的傷害。 

輻射損傷對人體健康影響示意圖

l  影響X射線輻射損傷的因素 

射線作用于機體后引起的生物效應(yīng)與很多因素有關(guān)。如射線的性質(zhì)和強度;個人特性，如敏感性年齡性別既往病史和健康狀況,工作環(huán)境等。 

1.      輻射性質(zhì) 

輻射性質(zhì)包括射線的種類和能量。不同質(zhì)的射線在介質(zhì)中的傳能線密度(LET)不同，所產(chǎn)生的電離密度不同，因而相對生物效應(yīng)有異。X線和射線的生物效應(yīng)基本一樣。而中子的LET大得多，1—10兆電子伏的快中子產(chǎn)生的生物效應(yīng)比x線r射線大10倍。同一類型的射線，由于射線能量不同產(chǎn)生的生物效應(yīng)也不同。例如，低能x線造成皮膚紅斑所需照射量小于高能X線。這是因為低能x線主要被皮膚所吸收，而高能x線照射時，能量可達深層組織，這不僅對有價值，而且在射線防護中很有意義。 

2.      X線的輻射劑量 

射線作用于機體后，所引起的機體損傷直接與X射線的輻射劑量有關(guān)。以不同劑量照射動物，可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)劑量達到一定量時才開始出現(xiàn)急性放射病征象，繼續(xù)增加劑量時，則可出現(xiàn)死亡，劑量越大，死亡率越高，當(dāng)增加到一定大的劑量時，則99%的動物發(fā)生死亡。 

3.      劑量率

劑量率即單位時間內(nèi)的吸收劑量。一般說來，總劑量相同時，劑量率越高，生物效應(yīng)越大。但當(dāng)劑量率達到一定值時，生物效應(yīng)與劑量率之間失去比例關(guān)系。在極小的劑量率條件下，當(dāng)機體損傷與其修復(fù)相平衡時，機體可長期接受照射而不出現(xiàn)損傷。小劑量長期照射，當(dāng)累積劑量很大時，便可產(chǎn)生慢性放射損傷。

4.      照射方式 

總劑量相同，單方向照射和多方向照射產(chǎn)生的效應(yīng)不同。一次照射和多次照射，以及多次照射之間的時間隔不同，所產(chǎn)生的效應(yīng)也有差別。 

5.      照射部位和范圍 

機體各部位對于射線的輻射敏感性不同，所謂輻射敏感性是指機體由電離輻射的抵抗能力，即輻射的反應(yīng)強弱程度或時間快慢，輻射敏感性高的組織容易受損傷。細胞對輻射的一般規(guī)律是，處于正常分裂狀態(tài)的細胞對輻射是敏感的，而正常不分裂的細胞則是抗輻射的。

影響射線輻射對人體危害的主要因素

l  X射線輻射對孕婦及胎兒的危害

目前，普通人在生活中所能接觸到的電離輻射主要就是來自醫(yī)療輻射，這其中X線檢查所釋放的輻射是非專業(yè)人員可能接觸到的電離輻射的主要來源。這其中，孕婦更是需要重點對X射線輻射進行防護的對象，原因是X射線輻射屬于能量大的電離輻射，能使人體分子產(chǎn)生電離，可能對還未發(fā)育成形的胎兒的細胞造成傷害，引起死胎或畸形。

電離輻射對人體，尤其是對胎兒的傷害的實例可以參考曾在二戰(zhàn)中遭受襲擊的日本廣島和長崎兩地居民的狀況。這兩個地方在美國投下之后出現(xiàn)的胎兒畸形情況駭人聽聞，該地區(qū)兒童患白血病的病例大增，就是輻射傷害健康的證明。當(dāng)然，核爆炸的輻射危害遠遠高于醫(yī)療用的X射線輻射，不過兩者對孕婦腹中胎兒的傷害原理類似。

孕婦是X射線輻射的重點防護對象

用于醫(yī)療診斷的X線射照射劑量有嚴格控制，一般影響極小。但是，對準(zhǔn)媽媽來說，如果在懷孕期間，尤其是懷孕早期受X光照射，萬一超過胎兒的承受極限，則可能會導(dǎo)致胚胎死亡胎兒畸形腦部發(fā)育不良，及增加日后患癌癥的幾率等風(fēng)險。因此，準(zhǔn)媽媽們在接受產(chǎn)前檢查一定要注意對X射線的防護，必須接受涉及到X射線的檢測時，一定要特別注意：一般情況下，針對胸部或四肢的X線照射對胎兒的影響相對較小。而過了懷孕的頭三個月，即過了懷孕早期，愈接近預(yù)產(chǎn)期，X線的影響也越小。

所以，孕婦不宜照X光，但也并不是說孕婦不能照X光，如果確實有需要，孕婦也可以在正規(guī)醫(yī)院的醫(yī)生指導(dǎo)下做相應(yīng)檢查，但是必須將懷孕情況詳細告知醫(yī)生，并遵照規(guī)范程序。

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