徐超：科學認識“核輻射”冷靜面對勿恐慌

3月15日，在日本福島縣，工作人員對一名兒童進行核輻射測試。

　　日本大地震導致日本多座核電站停止運行。日本東京電力公司3月15日說，福島第一核電站3號機組反應堆上方有白色蒸汽冒出，4號機組出現爆炸并發生火情。

　　日本福島核電站的多個機組廠房相續發生爆炸并導致一定程度的放射性泄漏，這讓許多人對核能安全問題更加關注。為此，記者采訪了核能專家、清華大學核能與新能源技術研究院徐超博士。

　　記者：看到日本福島核電站的多個機組廠房相續發生爆炸，很多人認為這就意味著核爆炸，是這樣嗎？

　　徐超：需要指出的是，本次核事故并不是核電站的反應堆發生了核爆。本次發生事故的機組均為沸水反應堆，其自身包含有多重安全防護屏障。第一層屏障是包覆核燃料棒的高強度鋯合金，第二層是包裹堆芯的耐高溫高壓的壓力容器，第三層是放置整個反應堆、由混凝土及鋼架內襯組成的安全殼，亦即本次日本核事故中受爆炸沖擊而損毀的建筑框架。另外，反應堆均有控制核反應速度的控制棒。只要系統出現異常，控制棒將自動插入燃料棒組件終止核反應。通過這些屏障的保護，核電站正常運行時對環境或周邊居民產生的輻射遠遠低于天然輻射。

　　本次日本地震發生后，反應堆內的控制棒已經自動插入到核燃料組件中，使核反應失去繼續進行下去的臨界條件而立即終止。在此情況下，核燃料自身不可能發生核爆。但是，由于地震破壞了反應堆的冷卻系統，冷卻水供應中斷，無法將之前核反應產生的余熱交換到外界，使得含有核燃料的堆芯及用于保護堆芯的壓力容器溫度不斷升高，高溫導致存留的水蒸氣分解產生氫氣和氧氣，當氫氣達到一定濃度后即發生了爆炸。爆炸的沖擊波損毀了安全殼，使得一些微量放射性物質發生了泄漏，據報道，所泄漏的放射性物質主要是從壓力容器內釋放出的易揮發的碘—131和銫—137。

　　總之，福島核電站的爆炸均是由于化學反應引起的，不是核爆炸。實際上，在前蘇聯切爾諾貝利核電站事故及美國三哩島核事故之后，各核電擁有國對核電站安全的重視日益增強，安全措施也不斷升級，但是由于此次地震的破壞力非常強，使得福島核電站各系統均發生嚴重故障，目前看來，反應堆的壓力容器還沒有遭到破壞性損壞，放射性泄漏的嚴重程度還屬于可以控制的范圍之內。

　　發生事故的福島核電站屬于型號較老的核電站，隨著核電技術的不斷進步，特別是具有非能動、固有安全設計特點核電站的出現，將使得未來的核電站更為安全。

　　記者：很多人并不知道核輻射是如何傷害人體的，您能否介紹一下這方面的知識？

　　徐超：簡單而言，核輻射主要包括α、β、γ三種射線。其中，α射線是氦核，β射線是電子，γ射線則是一種短波長的電磁波。α及β射線的穿透力較弱，一塊普通的磚可以有效地阻擋β射線，而一張紙就可以擋住α射線。因此，這兩種作用距離比較近的射線只要避免其輻射源進入體內，影響不會太大。γ射線的穿透力則比前兩種射線強得多，其可以穿透厚達幾十公分的水泥墻，一般防護γ射線時需要采用吸收能力很強的鉛塊。核輻射之所以會對人體產生輻射損傷，一方面是因為射線照射產生熱效應，導致熱損傷；另一方面，也是最主要的損傷途徑，是核輻射與人體作用時，通過輻射物理化學作用，損傷人體中的某些生物分子，使之失去生理活性，誘導相應的組織產生病變，導致人體調節機能的紊亂。目前，用于衡量輻射對生物體組織傷害的是吸收劑量，其單位為Sv（希弗），一個Sv相當于每千克物體吸收1焦耳的輻射能量，Sv是個很大的單位，實際通用單位一般采用mSv（千分之一Sv，毫希弗）。

　　需要指出的是，并不是所有的核輻射都會對人體產生危害。人們在長期的實踐和應用中發現，少量的輻射照射并不會危及人類的健康。實際上，我們在日常生活中一直暴露于天然的輻射環境中，例如我們每天喝的水、吃的食物、呼吸的空氣，里面都含有微量的放射性元素（如碳—14、氡等），因此，我們體內就有相當量的放射性元素；另外，來自外太空的各種宇宙射線也在不斷地對地球生物進行照射。人們受到的這部分核輻射一般稱為天然輻射或自然輻射，完全隔絕這些輻射是不可能也是不必要的。據觀測，每人每年平均所接受的天然輻射劑量約為2.4mSv。

　　另外，生活中的一些特殊活動也會導致我們受到一定劑量的輻射，例如，醫院中的一次胸透X光醫學檢查，可能會使人體接受超過1mSv的劑量，而乘坐飛機一小時接受的輻射劑量為0.00425mSv，大量吸煙、長期接觸煤礦粉塵等也會增加人體接受的輻射劑量。

　　記者：您認為對于公眾來說，需要掌握哪些必要的輻射防護知識呢？

　　徐超：少量的輻射對人體健康沒有什么危害，但過量的放射性照射卻會對人體產生直接傷害，甚至使人致病、致死。劑量越大，危害越大。目前，國際放射防護委員會對人體接受的輻射劑量限值有明確規定，對于從事輻射相關行業人員，所受職業照射為5年平均劑量不超過20mSv/年，一年內不超過50mSv；對于普通公眾，要求一年內不超過5mSv。輻射劑量小于100mSv時，對人體基本沒有影響；100—500mSv之間時，人體也不會產生明顯的疾病感覺，但血液中對人體免疫非常關鍵的白細胞數量減少；1000—2000mSv時，會感受到輕微的射線疾病，產生疲勞、嘔吐、食欲減退、暫時性脫發等，血液中的紅細胞減少且不可恢復；2000—4000mSv時，則會發生嚴重的射線疾病，如骨骼和骨密度遭到破壞，血液中的紅細胞和白細胞數量極度減少，并伴隨內出血、嘔吐、腹瀉等癥狀；當輻射劑量大于4000mSv時，將直接導致人的死亡。

　　我們在正確認識核輻射的基礎上，還應該了解和掌握一定的輻射防護知識。一是減少射線對人體的外照射，這主要通過控制照射時間、增大與輻射源間的距離、采用適當的屏蔽措施來實現；二是要盡力避免放射性物質進入體內形成內照射，內照射會對人體產生長期的危害，因此在輻射較高的場所，必須穿戴必要的防護護具，避免飲食；這兩點對于直接從事放射及輻射性行業的人員非常重要，同時也是普通民眾應對核事故時可以采取的有效措施。三是在日常生活中注意加強自身防護，例如，如無必要,盡量避免頻繁X光檢查，減少吸煙，遠離煤礦粉塵，家居裝修時要注意檢測大理石類地板是否放射性超標等。

　　面對核能利用的快速發展，特別是中國目前正在力促核能健康發展的情況下，我們需要正確地認識核輻射，在遠離核輻射危害的同時，用科學戰勝對核輻射的恐懼。