回顾切尔诺贝利：辐射如何影响人类健康？

本文作者：马璐

本文审校：李帆

原文标题：切尔诺贝利：核事故中的辐射对人类健康有何影响？

国际核能事件分级表（INES）将核事件分为7个级别，前3级称为“事件”，4-7级称为“事故”。切尔诺贝利核事故，便是首例被国际核事件分级表评为第7级的特大核事故。事故导致数十万人受到辐射的影响，约三十五万人被迫离开位于重污染区的家园，给其人生带来了深度伤害和持久影响。数十年过去，人类依旧没有脱离核事故的阴霾。2016年12月8日，联合国大会通过决议，决定将每年的4月26日设立为“国际切尔诺贝利灾难纪念日”。灾难无国界，苦难也不应该被忘记。2023年2月，一列运载危险化学品的火车在美国俄亥俄州脱轨，造成车厢内的氯乙烯泄漏，有毒气体扩散。此次泄漏事故势必会对当地以及周边地区的居民健康、生态环境等带来严重后果。这是“新世纪的切尔诺贝利”吗？事故的具体影响程度、持续时间还需后续监测和评估，但此次事故再一次提醒着世人切尔诺贝利事故的经验教训。关于切尔诺贝利核事故的研究与反思不计其数，正是基于已有成果，本文将从医疗健康的角度入手，阐明核事故中的辐射对人类健康有何影响。

一、切尔诺贝利之殇

1986年4月26日凌晨，乌克兰境内的切尔诺贝利核电厂的第四号反应堆发生了爆炸。连续的爆炸引发了大火并散发出大量高能辐射物质到大气层中，这些辐射尘覆盖了大面积区域。事故中泄漏的辐射对人体健康产生了严重的影响，对空气环境、水源、土壤造成破坏性污染，上万人受到此次事故的影响而患病。爆炸后持续了十天的反应堆大火导致大量放射性物质释放，所释放出的辐射线剂量是二战时期爆炸于广岛的原子弹的400倍以上。事故发生时，大约6.7吨放射性物质被喷射至大气中，并将放射性同位素传播到欧洲20多万平方公里的地方。研究者对切尔诺贝利最高暴露人口20年积累的总体平均有效剂量与20年中人们通常接受的自然环境放射的平均剂量进行了比较，详见下图（注：剂量单位为毫希弗，即mSv，表示受到电离辐射照射的个人的总伤害）。受辐照人群的流行病学研究表明，剂量只要超过100mSv，会大大增加罹患癌症的风险。

切尔诺贝利最高暴露人口20年积累的总体平均有效剂量与一般医疗干预剂量的比较来源:王燕君,李文红,邓君等.切尔诺贝利和福岛核事故的今昔对比及引发世人的深思[J].中国辐射卫生,2016,25(04):459-462.DOI:10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2016.04.030.

为了评估切尔诺贝利核事故的影响，国际原子能机构（IAEA）、世界卫生组织（WHO）、联合国原子辐射效应科学委员会（UNSCEAR）的相关部门联合乌克兰、俄罗斯、白俄罗斯等国家的官方组织组成了“切尔诺贝利论坛”（Chernobyl Forum）。“切尔诺贝利论坛”在2006年发布了本次核事故的情况报告，报告估计切尔诺贝利事故造成的直接和间接死亡人数大约是9000人。2011年，UNSCEAR更新了调查报告，报告内容基本上与此前“切尔诺贝利论坛”的结论一致。报告指出，134人因事故辐射而患上急性放射性综合症，至于其他数十万的抢险人员，可以确定的是他们白血病和白内障发病率高于正常群体，以及核事故发生后附近居民中新增了6800多例甲状腺癌病例。

二、事故中的急性辐射效应

1.辐射如何影响人体？

了解事故中的急性辐射效应，首先需要从辐射本身出发。辐射指通过波或粒子的形式从一个地方移动到另一个地方的能量。在现实生活中，辐射是不可避免的，太阳、微波炉等都是常见的辐射源。以辐射能量和电离能力的高低作为分类标准，辐射可以分为电离辐射和非电离辐射。核辐射是原子核从一种结构或一种能量状态转变为另一种结构或另一种能量状态过程中所释放出来的微观粒子流，可以使物质引起电离或激发，故称为电离辐射。核辐射主要有Alpha（α）、Beta（β）、Gamma（γ）三种射线。α射线的外照射穿透性较差；β射线是电子流，照射皮肤后烧伤明显；γ射线是一种波长很短的电磁波，有很强的穿透力。γ辐射和X射线相似，能穿透人的身体和建筑物，伤害范围大。如下图所示，γ辐射释放的能量最多，且只有几英寸厚的固体铅才能阻挡γ射线。

核事故中，根据辐射暴露的时间长短以及剂量大小，身体会产生不同的健康损害，通常分为急性损伤，亚急性损伤还有长期损伤，这些损伤有的可能在短时间内致死，有的则会导致长达数年甚至十多年的持续性影响。辐射可以通过两种途径对人体产生影响——内照射途径和外照射途径。外照射途径是指直接来自放射源或装置，例如γ射线就可以穿透一定距离被人体吸收，从而对人体造成外照射伤害。而内照射途径是指是放射性核素经由呼吸道被吸入体内，或是被污染的食物和水源通过消化道或者皮肤创伤进入人体。

2.急性辐射综合征

据统计，切尔诺贝利核事故中三个人群类别受到了较为严重的辐射影响：在切尔诺贝利核电站和事故后在禁区内工作的操作工人、从污染区疏散的居民、未被疏散的污染区居民。事故发生后，由于核反应堆释放出的放射性物质，使受到辐照的人员出现了急性辐射效应，即暴露于高剂量的电离辐射后的全身效应可能导致急性辐射综合征（ARS），也就是俗称的“辐射病”。当人体吸收的辐射剂量超过1Gy便有可能引起急性辐射综合征（注：Gy是表示吸收辐射剂量的单位，指任何被照射物质每单位质量所吸收的任何电离辐射的平均能量）。1986年4月26日清晨，在现场的600余名工人中，有134人受到了高剂量（0.8-16 Gy）辐照，并患有“辐射病”，其中28人在前三个月死亡。事发当晚在切尔诺贝利核电站现场的救援工人吸收的辐射剂量最高，最严重的辐照是由外照射途径造成的(主要是β射线和γ射线)。

在受到辐照的48小时内，急性辐射综合征对人体健康的影响主要是通过自主神经系统介导，表现在肠胃疾病上，例如厌食、恶心、呕吐、腹泻、肠道痉挛等，以及神经肌肉，患者会出现疲劳、多汗、头痛、低血压症状。UNSCEAR的研究报告表明，白细胞减少是核事故对人体最重要的损伤。淋巴细胞的数量是血液损伤早期最敏感的指标，照射后48小时，1-2 Gy剂量可使淋巴细胞数量降至正常情况的50%左右。除了上述受照早期的全身效应外，辐射还会对人体其他组织和器官造成损害，根据辐射计量水平、照射方式以及其他变量，其所产生的临床症状在出现时间和严重程度上各不相同。例如，γ射线引起的骨髓症候群和β射线引起的广泛皮肤损伤，这两大临床征象是本次事故中人员受伤的一大特点。肠综合征则是急性辐射影响下最严重的症状之一，大约10至50Gy的辐射剂量会导致胃肠道综合征，大多数病例在受照后的第6天至第9天内死亡。此外，也有病人出现了急性放射性口腔咽喉粘膜炎，少部分受照人员出现急性放射肺炎的症状，呼吸困难的严重程度发展迅速。由于人体组织受到大量辐射损伤，以及严重的脓毒性感染并发症，几乎所有病人在死亡前期都发生了明显的内源性中毒现象。

三、辐射是否会造成长期健康影响？

1.辐射与癌症患病率

根据世界卫生组织“切尔诺贝利事故对健康的影响和特别医疗保健计划”（Health effects of the Chernobyl accident and special health care programmes）在该事故发生30周年发表的研究报告，辐射危害最大的长期健康风险是癌症，尤其是甲状腺癌。关于切尔诺贝利事故对人类健康长期影响的相关研究表明，甲状腺癌的风险增加是事故后观察到的最重要的不良健康影响之一。事故发生数十年以来，儿童和青少年的甲状腺癌发病率上升。在1986年18岁以下的人群中，1991年至2005年报告了6848例甲状腺癌。人体中有许多机制可以阻止细胞癌变，并替换受损的组织，然而辐射所带来的损害可以严重搅乱机体中的这些机制，从而让癌症风险大大提高。具体来说，核辐射会打破DNA化学键，导致甲状腺肿瘤中两条DNA链的断裂。对于年龄较小的儿童来说，DNA双链断裂和辐射暴露之间的联系更为强烈，儿童的甲状腺是对电离辐射致癌效应最敏感的器官之一。切尔诺贝利核事故发生以来，在三个共和国（白俄罗斯和乌克兰的全部地区以及俄罗斯联邦的4个最受影响的地区）那些受照儿童和青少年中，甲状腺癌的发生率显著增加。而对于事故后几个月得了甲状腺癌症的成人，辐射成为诱因的概率较低。

事故中反应堆释放的放射性核素主要是碘-131、铯-134和铯-137。碘-131的放射性半衰期很短（8天），但其可以从空气中通过食用受污染的牛奶和多叶蔬菜相对较快地对人体健康产生影响。由于儿童摄入牛奶和乳制品以及自身新陈代谢情况，他们受到辐射剂量通常高于成年人。除了在幼年时期暴露的人群中甲状腺癌发病率显著增加外，在受辐射最严重的人群中，因辐射而导致的实体癌或白血病的发病率没有明显的增加。

2.辐射与基因遗传

核事故中的辐射对儿童及青少年的甲状腺癌患病率有显著影响，这样的长期健康效应是否会导致人体基因组的改变，从而影响下一代？自广岛和长崎原子弹爆炸至今，人们一直在进行辐射对健康影响的探索与研究，切尔诺贝利以及日本福岛核事故的发生以及近年来DNA测序技术的进步使得人类在这一研究领域取得了新的进展。

2021年4月美国国家癌症研究所（NCI）的相关研究发布，该研究对1987-2002年出生的130人及其父母（一方或双方都是事故现场的清理工人，或是曾居住于事故现场附近的居民）的完整基因组进行分析，观察他们的基因组是否发生了特殊类型的遗传性基因变化。研究结果显示，在所经历的辐射范围内，没有证据表明父母在事故发生后46周至15年之间出生的孩子发生新发突变的数量或类型有所增加。总的来说，父亲在受孕前期的辐射暴露并不会升高后代的患癌率，事故中的电离辐射对下一代的健康影响即使有，也很小。尽管人类实验表明辐射不会对人类生殖系细胞产生代际影响，但是动物实验的结果却与之相悖。2022年12月德国科隆衰老及衰老相关性疾病研究所（CECAD）和老龄化疾病基因组稳定性研究所（IGSAD）的研究团队发布的研究显示，辐射所致的父系DNA损伤通过组蛋白介导的修复抑制来遗传给后代。研究团队以秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）为实验对象，发现辐射照射会导致雄性线虫成熟精子的DNA损伤，使得第三代线虫出现极高的死亡率。

事实上，与其他疾病研究相比，核事故中辐射对人类健康影响的相关案例并不多见。此外，辐射伤害研究的复杂之处还体现在事故本身——不同事故中的辐射类型、辐射剂量、人体的暴露时间都具有差异性，因此难以得出系统性的研究成果。因此，未来仍需要在事故幸存者的后代中进行健康追踪，通过较长的时间跨度以及科学技术的不断进步来探知核辐射在遗传方面的影响。除了对健康方面的直观影响，由于核事故对生态环境、社会关系的破坏，亲历者在事故后往往会背负上较大的精神压力，在多种因素的共同作用下，不可否认核事故会对当地居民造成长期的负面影响。

四、总结

切尔诺贝利核事故发生至今，联合国和主要非政府组织已开展了百余个相关研究和援助项目，内容涵盖健康与康复、核安全、环境、清洁食品等领域。世界卫生组织呼吁对从急性辐射综合征中康复的工人和其他高度暴露的急救人员继续进行密切监视，并对接触到放射性碘核素的儿童进行甲状腺癌筛查。在环境领域，放射性核素被长期监测，以评估可能对人类健康造成影响的食物污染。核安全方面，国际原子能机构积极开展对特定类型的核反应堆的安全审查，重点关注安全改进。1994年，《核安全公约》（Convention on Nuclear Safety）通过，该公约阐述了防止事故和减轻其后果的途径，是国际社会在核安全方面的一大共识。2023年1月，世界卫生组织更新了辐射和核突发事件的关键药物清单，以及对于国家放射性和核紧急情况的政策建议。在国家层面上，各国政府必须做好准备，确保现成的药物供应以保护民众健康；具备应对突发事件的能力，能够开展受污染地区避难、疏散或重新安置、限制受污染食品等紧急保护行动。

从切尔诺贝利核事故再到如今美国俄亥俄州的氯乙烯泄漏事故，一方面，各国需要继续重视全球核安全、危险品泄漏事故并做好预警和事故后的应急工作；另一方面，在卫生健康领域，需要密切观察事故亲历者的健康状况，进行事故对人类健康影响的评估，并为公众提供更加全面和准确的信息。

编辑：尹炫

责编：云琪布日