在我們生活的環境中有許多輻射,有來自於天然且早已存在的自然背景輻射,或稱為天然輻射,以及為了提升人類生活,應用在醫療、農業、工業與研究等方面的輻射裝置或所製造產生輻射的設備,稱為人造游離輻射。
聯合國原子輻射效應科學委員會(UNSCEAR)於2000年的年報資料指出,我們生活中所接受到的輻射曝露來自於天然的約佔88.6%,人造游離輻射的部分約有11.4%。
游離輻射對人體健康的傷害分為機率效應與確定效應。確定效應指接受過量輻射照射,造成造成有害的組織反應,若接受的劑量增加,造成的傷害就會更嚴重。確定效應的實例有:睪丸與卵巢因輻射誘發的不孕,造血功能降低與血球細胞減少,皮膚紅斑脫皮等損傷,誘發水晶體混濁與視力減退或器官的發炎。當然劑量若過高,有可能使體內器官嚴重發炎而死亡。
MORE輻射除了一般生活上的各類應用之外,在我們的生活環境中,也存在著天然背景輻射,包括:
(一)來自外太空的宇宙射線
(二)來自地表的土壤和岩石所含之天然放性射核種鈾、釷、鉀等核種所產生的地表輻射
(三)因鈾系及釷系元素在衰變過程中產生的天然放射性氣體-氡氣
(四)人體體內因自然存在或呼吸飲食攝入人體的放射性核種輻射。
根據國際輻射防護委員會ICRP 103號報告指出,100毫西弗以下的劑量(包括一次或多次)不會造成臨床上的功能損害。 另一輻射效應為機率性效應,可能會誘發細胞的突變導致癌症的發生,因為癌症的發生是機率性的,所以這種效應稱為機率效應。癌症發生的機率與劑量有關,機率隨劑量的增加而提高,例如,受到高劑量輻射可能會引起白血症、肺癌、肝癌、卵巢癌與直腸癌等等。
另一個機率較低的效應是遺傳方面的效應,如果輻射曝露損傷發生在生殖細胞上,則輻射的效應將發生在受曝露人員的後代,也就是遺傳的效應。國際輻射防護委員會ICRP 103號報告建議,整體的致命風險機率為每西弗(1000毫西弗)百分之五。輻射造成的癌症,可能與人體自然發生或因其他化學致癌物(如吸菸、飲酒及飲食等等)引起的癌症無法清楚的分辨。
此外,由於細胞具有自我修復的功能,根據研究顯示,低劑量輻射(小於100毫西弗)發生癌症的機率微乎其微,一般民眾亦不致接受到100毫西弗的劑量,因此對於機率性效應,民眾不必擔憂。
隨著游離輻射的應用發展,人們累積了一些受到過量輻射照射對人體產生危害的經驗,也逐步關心起游離輻射潛在的危害。所以為了防止游離輻射危害,維護人民的健康與安全,所有的輻射作業皆必須採行適當的輻射防護措施,減少人員接受輻射劑量以避免輻射的傷害。
游離輻射照射人體的過程稱為輻射曝露,輻射曝露有體外曝露與體內曝露二種。體外曝露是指游離輻射由體外照射身體的曝露,例如健康檢查的胸部x光檢查;體內曝露則是指由攝入體內的放射性物質所造成的曝露,例如吃入含有天然放射性物質或受放射性物質污染的食物。我們在採行輻射防護措施時也將從體外曝露與體內曝露分別考慮。
天然游離輻射產生於外太空,例如宇宙射線,也產生於周圍環境,例如包含於土壤、空氣、水和食物中,甚至於人體中都有的放射性核種。天然游離輻射的主要類型有γ射線,也有α粒子、β粒子、中子以及μ介子等。
外太空中充滿各種能量的游離輻射,有電磁波也有粒子,對於生活在地球表面上的生物,由於受到大氣層以及地球磁場的保護,會減少宇宙射線曝露與影響。但對於太空旅行或搭國際航班的乘客,將會受到比地表一般民眾較多的宇宙射線的照射。
地表環境的諸多放射性核種中,若從對人類所造成曝露劑量的百分比來看,我們主要關心的核種有鉀40以及釷232和鈾238衰變系列的子核種。鉀40會隨食物進入人體,也會藉由人體的代謝自動調節平衡,一個60公斤的成年人,約有4000貝克的鉀40含量。而釷232和鈾238U存於地殼土壤中,其衰變所產生的子核種中最受到關注的就是氡氣了。氡是一種放射性元素,目前全世界越來越注意氡的輻射防護與流行病學的研究。室內氡氣來源主要來自於土壤與建材中釷232和鈾238的一系列衰變,所以地質條件以及建材的選擇與使用方式的差異,都會影響室內氡氣的濃度。
人造游離輻射的發現與發展雖只是近一百年間的事,但由於在醫療、工業、研究、國家安全以及環境保護方面,游離輻射提供了強大的助益,人造游離輻射的應用非常普遍。不管你熟悉或不熟悉,聽過或沒聽過,人造游離輻射與現代生活已經息息相關。
用於醫療方面,例如診斷用的X光攝影、電腦斷層掃描儀(CT)以及正子放射攝影(PET),治療用的X刀、γ刀、電腦斷層治療機以及建造中的質子癌症治療機;用於食品異物檢出或飲料業的液位計,工業界的輻射照射以及厚度計;科學園區用於檢驗用的X光機、X光繞射分析儀、離子佈植機及靜電消除器;在機場海關或重要設施用於安全檢查或查緝走私的X光安全檢查,環保方面用於污染源的遷移追蹤研究等,我們可以說現代生活時時都在利用輻射。