科学认识X射线辐射的危害

X射线的波长介于紫外线和γ射线之间，是一种波长很短的电离辐射，其波长约为（20～0.06）×10^-8厘米之间。由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现，故又称伦琴射线。伦琴射线具有很高的穿透本领，能透过许多对可见光不透明的物质，如墨纸、木料等。这种肉眼看不见的射线可以使很多固体材料发生可见的荧光，使照相底片感光以及空气电离等效应，波长越短的X射线能量越大，叫做硬X射线，波长长的X射线能量较低，称为软X射线。波长小于0.1埃的称超硬X射线，在0.1～1埃范围内的称硬X射线，1～10埃范围内的称软X射线。

X射线的发现者：德国物理学家W.K.伦琴

l  X射线的意外发现

　　1895年11月8日傍晚，伦琴研究阴极射线.为了防止外界光线对放电管的影响，也为了不使管内的可见光漏出管外，他把房间全部弄黑，还用黑色硬纸给放电管做了个封套.为了检查封套是否漏光，他给放电管接上电源(茹科夫线圈的电极)，他看到封套没有漏光而非常满意.可是当他切断电源后，却意外地发现一米以外的一个小工作台上有闪光，闪光是从一块荧光屏上发出的.他非常惊奇，因为阴极射线只能在空气中进行几个厘米，这是别人和他自己的实验早已证实的结论.于是他全神贯注地重复刚才的实验，把屏一步步地移远，直到2米以外仍可见到屏上有荧光.伦琴确信这不是阴极射线了.伦琴的治学态度非常严谨认真，经过反复实验，确信这是种尚未为人所知的新射线，便取名为X射线.他偶然发现X射线可以穿透肌肉照出手骨轮廓，于是有一次他夫人到实验室来看他时，他请她把手放在用黑纸包严的照相底片上，然后用X射线对准照射15分钟，显影后，底片上清晰地呈现出他夫人的手骨像，手指上的结婚戒指也很清楚.这是一张具有历史意义的照片，它表明了人类可借助X射线，隔着皮肉去透视骨骼。

图为世界上第一张X射线影像图：伦琴夫人手掌的X射线影像

l  X射线的应用

伦琴发现X射线后仅仅几个月时间内，它就被应用于放射医学里的医学影像应用。

放射医学是医学的一个专门领域，它使用放射线照相术和其他技术产生诊断图像，这可能是X射线技术应用最广泛的地方，X射线的用途主要是探测骨骼的病变，但对于探测软组织的病变也相当有用。常见的例子有胸腔X射线，用来诊断肺部疾病，如肺炎、肺癌或肺气肿；而腹腔X射线则用来检测肠道梗塞，自由气体（free air，由于内脏穿孔）及自由液体（free fluid）。某些情况下，使用X射线诊断还存在争议，例如结石（对X射线几乎没有阻挡效应）或肾结石（一般可见，但并不总是可见）。借助计算机，人们可以把不同角度的X射线影像合成成三维图像，在医学上常用的电脑断层扫描（CT扫描）就是基于这一原理

医院里面常见的CT扫描

辐射损伤是一定量的电离辐射作用于机体后，受照机体所引起的病理反应。急性放射损伤是由于一次或短时间内受大剂量照射所致，主要发生于事故性照射。在慢性小剂量连续照射的情况下，值得重视的是慢性放射损伤，主要由于X线职业人员平日不注意防护，较长时间接受超允许剂量所引起的。电离辐射不仅能引起全身性急慢性放射损伤，而且也能引起局部的皮肤损害。在发现X线后第二年，X线管的制造者格鲁贝的手就发生了特异性皮炎。1899年史蒂文斯首先报道了X线对皮肤的伤害。 

l  X射线对人体健康的危害

虽然X线的应用可以给人类带来巨大的利益，但是在应用中如果不注意防护或使用不当。也可造成一定的危害(如个体受到损伤或人群中癌症发病率增高等)。X线的主要危害在于其产生的辐射损伤，辐射操作是指一定量的电离辐射作用于机体后，受照机体所引起的病理反应，辐射损伤可以分为急性放射损伤和慢性放射损伤。

急性放射损伤是由于一次或短时间内受大剂量照射所致，主要发生于事故性照射。在慢性小剂量连续照射的情况下，值得重视的是慢性放射损伤，主要由于X线职业人员平日不注意防护，较长时间接受超允许剂量所引起的。电离辐射不仅能引起全身性急慢性放射损伤，而且也能引起局部的皮肤损害。在发现X线后第二年，X线管的制造者格鲁贝的手就发生了特异性皮炎。1899年史蒂文斯首先报道了X线对皮肤的伤害。 

辐射损伤对人体健康影响示意图

l  影响X射线辐射损伤的因素 

射线作用于机体后引起的生物效应与很多因素有关。如射线的性质和强度;个人特性，如敏感性、年龄、性别、既往病史和健康状况,工作环境等。 

1.辐射性质 

辐射性质包括射线的种类和能量。不同质的射线在介质中的传能线密度(LET)不同，所产生的电离密度不同，因而相对生物效应有异。X线和射线的生物效应基本一样。而中子的LET大得多，1—10兆电子伏的快中子产生的生物效应比x线、r射线大10倍。同一类型的射线，由于射线能量不同产生的生物效应也不同。例如，低能x线造成皮肤红斑所需照射量小于高能X线。这是因为低能x线主要被皮肤所吸收，而高能x线照射时，能量可达深层组织，这不仅对放射治疗有价值，而且在射线防护中很有意义。 

2.X线的辐射剂量 

射线作用于机体后，所引起的机体损伤直接与X线剂量有关。以不同剂量照射动物，可以发现当剂量达到一定量时才开始出现急性放射病征象，继续增加剂量时，则可出现死亡，剂量越大，死亡率越高，当增加到一定大的剂量时，则100%的动物发生死亡。 

3.剂量率

剂量率即单位时间内的吸收剂量。一般说来，总剂量相同时，剂量率越高，生物效应越大。但当剂量率达到一定值时，生物效应与剂量率之间失去比例关系。在极小的剂量率条件下，当机体损伤与其修复相平衡时，机体可长期接受照射而不出现损伤。小剂量长期照射，当累积剂量很大时，便可产生慢性放射损伤。

4.照射方式 

总剂量相同，单方向照射和多方向照射产生的效应不同。一次照射和多次照射，以及多次照射之间的时间隔不同，所产生的效应也有差别。 

5.照射部位和范围 

机体各部位对于射线的辐射敏感性不同，所谓辐射敏感性是指机体由电离辐射的抵抗能力，即辐射的反应强弱程度或时间快慢，辐射敏感性高的组织容易受损伤。细胞对辐射的一般规律是，处于正常分裂状态的细胞对辐射是敏感的，而正常不分裂的细胞则是抗辐射的。

影响射线辐射对人体危害的主要因素

l  X射线辐射对孕妇及胎儿的危害

目前，普通人在生活中所能接触到的电离辐射主要就是来自医疗辐射，这其中X线检查所释放的辐射是非专业人员可能接触到的电离辐射的主要来源。这其中，孕妇更是需要重点对X射线辐射进行防护的对象，原因是X射线辐射属于能量大的电离辐射，能使人体分子产生电离，可能对还未发育成形的胎儿的细胞造成伤害，引起死胎或畸形。

电离辐射对人体，尤其是对胎儿的伤害的实例可以参考曾在二战中遭受核弹袭击的日本广岛和长崎两地居民的状况。这两个地方在美国投下原子弹之后出现的胎儿畸形情况最为骇人听闻，该地区儿童患白血病的病例大增，就是辐射伤害健康的证明。当然，核爆炸的辐射危害远远高于医疗用的X射线辐射，不过两者对孕妇腹中胎儿的伤害原理类似。

孕妇是X射线辐射的重点防护对象

用于医疗诊断的X线射照射剂量有严格控制，一般影响极小。但是，对准妈妈来说，如果在怀孕期间，尤其是怀孕早期受X光照射，万一超过胎儿的承受极限，则可能会导致胚胎死亡、胎儿畸形、脑部发育不良，及增加日后患癌症的几率等风险。因此，准妈妈们在接受产前检查一定要注意对X射线的防护，必须接受涉及到X射线的检测时，一定要特别注意：一般情况下，针对胸部或四肢的X线照射对胎儿的影响相对较小。而过了怀孕的头三个月，即过了怀孕早期，愈接近预产期，X线的影响也越小。

所以，孕妇不宜照X光，但也并不是说孕妇绝对不能照X光，如果确实有需要，孕妇也可以在正规医院的医生指导下做相应检查，但是必须将怀孕情况详细告知医生，并完全遵照规范程序。

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