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钋-210的放射性危害及其防护
【 日期:2009-10-29    发布:admin 】

 

黄越承 周平坤
(军事医学科学院放射与辐射医学研究所 100850)

  2006年11月1日晚,俄罗斯前间谍利特维年科因腹部剧烈疼痛而住进英国巴尼特综合医院。检查发现肾脏和骨髓严重受损,后来头发掉光,内脏功能逐渐衰竭,于11月23日晚在医院去世。在住院过程中,尿液检测到含量极高的放射性物质钋-210。在随后的调查中,发现他的妻子体内也含有同样的放射性元素。紧接着,在5架客机上发现残留放射性毒物痕迹,而且在伦敦12处地点包括阿森纳的酋长球场都检测到低程度的辐射污染,这是一起典型的放射性谋杀案件。除了受害者外,由于放射性物质的扩散,这种辐射污染还引发了民众的恐慌并受到社会各界的广泛关注。在此,对钋-210危害性及防护做一些相关的介绍。
  钋的简介 钋(polonium)是1898年居里夫人从铀矿残渣中发现的,是一种非常稀少但放射性很强的元素,有很多种类同位素如钋-209、钋-208、钋-210等。自然界中钋非常稀少,在地壳中的含量为一百万亿分之一,天然的钋存在于铀矿石、钍矿石中。人体内也有极少量的钋,是构成人天然辐射剂量的成分之一。毫克量的钋可用中子辐照铋衰变产生,而制备较大量的钋则必须凭借核反应堆等大型设备,但通常会在受国际协议严密监督下的核反应堆或粒子加速器中制造,全世界每年的产量也只有100克左右,极为罕有。钋是银白色类金属,质软,能在黑暗中发光;其工业用途是用来消除盘卷纸张、电缆和金属薄板之类操作产生的静电以及去除照片底片上的污尘。另外,钋-210比活度高,产生的α射线与氢元素作用能产生中子,制成体积小而中子强度高的中子源,可用于制造核弹的触发装置。
  钋-210的放射性危害 钋的放射性比纯粹的铀更强烈,天然存在铀矿中的钋,半衰期仅138天,但其放射能为铀的400倍。钋-210在衰变过程中主要发射α粒子辐射,同时伴随极少量的γ射线。与相同重量的镭相比,钋-210发射的α粒子要高5000倍以上,且容易通过核反冲作用而形成放射性气溶胶,污染环境和空气。Α射线在体内造成强烈的电离作用,破坏人体细胞的遗传物质,引发机体一系列严重的生物效应。
  钋-210属于极毒性核素,与同等重量的氰化物相比,钋的毒性要强约2.5亿倍(0.1克氰化钠即可致人死命)。钋-210虽然不能穿过皮肤,但可通过吸入、进食或伤口进入人体。一旦进入人的体内,能长期滞留于骨、肺、肾和肝中,其远期辐射效应会引起肿瘤;吸收剂量越高,癌症发生的概率就越高。
  由于钋及其α射线不能穿透体表皮肤,因此钋只有在进入体内产生内照射后,才对内脏器官形成放射性损伤,照射剂量大的可以导致严重的放射病甚至死亡。受到极大剂量照射的利特维年科后期就出现了心脏衰竭、毛发脱落、免疫系统及神经系统等多组织器官严重受损并最终医治无效而死亡。
  体内代谢 钋-210通过各种途径进入体内后,可以在局部迁移或随血流到达各个器官,主要滞留于骨、肺、肾和肝中。进入血液中的钋-210能对骨髓和造血系统造成严重的放射性损伤。大多数的钋-210在摄入体内后,可以通过粪便、尿液或出汗的形式向体外排出。含钋-210的排泄物在体外又可以重新在生物链中造成污染和扩散。
  检测与防护 钋-210衰变过程中发射的特征性的弱γ射线成为判断射线来源的重要依据。由于α粒子穿透性弱,一张纸就能将其阻挡,而γ射线又相当微弱;因此普通的体外放射性检测装置如盖革计数器、GM射线探测仪等都很难检测到钋-210的放射性。判断钋-210污染的依据主要包括接触史调查、症状和体征检查和24小时尿液/粪便的放射性检测。在收集24小时尿液样品时,要先进行淋浴和衣物洗涤,避免体表沾染影响尿液检测结果的准确性。如果检测结果阳性,应当立即到医院进行相应的抗放射病治疗。 
  一般来说,除非与钋-210中毒者有密切的接触,旁人在接近中毒者的过程中受放射线危害的几率是很低的。普通的医疗操作也不会使医务人员受钋-210的污染。也就是说,钋-210并没有爆炸或机械冲击力作用,不会通过空气播散,只能通过破损皮肤或误食进入人体。而完整无损的皮肤能对该物质起到良好的屏障作用。利特维年科身亡后,当地的民众、前往医院探望他的亲友以及医院的医护人员都被要求进行放射性检查。检查结果显示普通公众受钋-210污染的危险是很低的。英国医疗总长唐纳森在卫生防护局的声明中说:“唯有在吸入、吞服或者经伤口吸收钋,才会产生祸害。只要钋是在体外的话,就不会对人体造成放射性危害。少量的钋在经过洗涤或者洗衣机和洗碗机清洗便能消除。”
  总之,对于钋这类物质的放射性危害应当引起重视,但也不需要过分恐慌。由于钋十分稀少,生活中人们接触到它的机会微乎其微。如果有可能的污染源接触史和/或出现相关症状者,可以进行相关调查和放射性检测,并根据结果作相应的处理。避免与钋-210中毒者的密切接触和及时的洗消是个人防护的重点;而控制核走私、核泄漏和核转移,强化核保安与核安全,避免核威胁进入日常生活是政府部门和相关管理机构的重要职责。

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