氢-3环境暴露

编辑:醋栗网互动百科 时间:2019-12-10 15:23:54
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氢-3(核素符号3H,又称氚)是纯β发射体,其照射途径是吸入、食入、皮肤渗透引起的内照射

氢-3环境暴露环境水平及人体照射途径

氢-3环境暴露环境水平

(1)大气水平。氚在地球大气表面的平均年生成率为7.2×1016Bq;2007年全国8个省、市、自治区辐射环境自动检测站空气中氚(HTO)测量范围为小于7.3~30.3mBq/m3;均在环境正常水平范围内。2008年,我国9个省(自治区、直辖市)辐射环境自动检测站监测的空气氚化水(HTO)活度浓度年均值范围为小于4.7~46.3mBq/m3
(2)水源中放射性水平。有报道,核试验之前,全球天然淡水中氚的比活度为0.18~0.37Bq/L,海水中的氚浓度约为0.1Bq/L。20世纪90年代初,我国25个省、市、自治区和香港特区,8类水体氚浓度平均值按照大小排列依次为:水蒸气水(8.96Bq/L)>降水(5.42Bq/L)>江河水(4.77Bq/L)>湖库水(4.55Bq/L)>自来水、井水(4.04Bq/L)>泉水(2.38Bq/L)>海水(1.34Bq/L)。大部分水体中氚活度的分布,呈现西、北高,东、南低的地理分布趋势。
(3)核反应堆产生。压水堆与沸水堆生产氚的速率分别为(1.8~3.7)×1010Bq/MWa和(1.11~3.33)×1010Bq/MWa。[1] 

氢-3环境暴露人体照射途径

3H是纯β发射体,其照射途径是吸入、食入、皮肤渗透引起的内照射。UNSCEAR2000报告估算大气层核试验释放的3H最终经食入途径所致全球平均剂量负担为23.8µSv。

氢-3环境暴露人体健康风险

氚水(HTO)比元素氚(HT)对人体的危害大得多,ICRP推荐的公众和工作人员吸入的剂量系数,HT与HTO差别达1×104倍,更应注重氚水对机体的辐射危害。进入DNA分子中的氚更新缓慢,对人体危害更大。

氢-3环境暴露体内代谢

(1)吸收。胃肠道、呼吸道、皮肤黏膜都能吸收氚水。饮入氚水后,经40~45min就被完全吸收。吸收部位是小肠,氚水通过肠黏膜毛细血管吸收到门静脉系统,然后分布到全身。体表污染的氚水和体表接触的氚水蒸气可被皮肤吸收而进入血液,然后分布到全身。人体湮没在元素氚的放射性云中,氚β粒子对皮肤的外照射剂量可以忽略不计,吸入氚气的0.01%转化为氚水而被吸收导致内照射,该剂量超过了吸入氚气直接照射肺导致的剂量。因为,氚气致氚水的转化率为0.01%,故剂量系数氚气比氚水小1×104倍。吸入氚化甲烷的1%转化为氚水而被吸收导致内照射,其剂量系数比氚水小100倍。有机结合氚可通过胃肠道吸收,并通过胎盘转移到胎儿中。多数有机结合氚不会挥发。它们以蒸气形式被吸入的可能性很小,一旦进入肺部,不经化学变化就能完全转移到血液中。
(2)分布与滞留。吸入体内的氚,不管摄入的氚是氚水、氚气、氚化甲烷还是有机结合氚,都呈全身性均匀分布。
(3)排除。不论经何种途径摄入何种氚的化合物种类,都是经尿、呼气和汗(包括不显汗)排除。唾液、乳汁和粪便中也有少量的氚水。当氚以氚水的形式吸收入体液后,绝大部分(约为初始吸收量的97%)仍留在体液中,随后按照人体水的代谢规律,以较快的速率排除,成年人生物半排期为10d;另一小部分(约为初始吸收量的3%)结合到人体有机分子中,成为有机结合氚,随后按照人体碳的代谢规律,以较慢的速率排除,成年人生物半排期为40d。当氚以有机结合氚的形式吸收入体液后,吸收量的50%按照人体水的代谢规律以较快的速率排除,成年人生物半排期为10d,另50%按照人体碳的代谢规律以较慢的速率排除,成年人生物半排期为40d。[1] 

氢-3环境暴露损伤效应

(1)确定性效应。氚的严重内污染可引起急性内照射放射病,氚的慢性内污染累积到一定量可发生慢性损伤。氚的内照射损伤具有以下特点:①长期摄入大量的氚可引起内照射放射病,其特点为红骨髓破坏严重,临床表现为进行性贫血。②内污染的部分氚可转移至有机物或生物大分子中。③如果尿氚监测仅测量氚水可能会引致低估摄入量及其剂量。
(2)随机性效应。①致癌效应。氚致人类恶性肿瘤效应的病例目前未见报道,动物实验研究已证实氚水和有机氚化合物均有致癌作用。②遗传效应。分为基因突变和生殖细胞染色体畸变。氚诱发基因突变已为大量的动物实验所证实。氚可致骨骼发生显性突变。氚渗入DNA分子中,可诱发基因突变。生殖细胞染色体畸变主要表现为染色体相互易位。

氢-3环境暴露诊断及治疗

促排措施:①大量饮水。②使用利尿剂。
参考资料
  • 1.    环境保护部.国家污染物环境健康风险名录——物理分册.北京:中国环境科学出版社,2012
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中国环境科学学会