音頻科普:乘坐飛機,要擔心宇宙射線輻射嗎?
發(fā)布時間:2020-11-23
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音頻科普:乘坐飛機,要擔心宇宙射線輻射嗎?

在現(xiàn)代,地鐵、高鐵和飛機為日常出行提供了極大的便利,同時也讓一個疑問在我們心中默默生根,那就是地鐵每次進站都要經過X光安檢儀,坐飛機時會面臨宇宙射線,這些輻射會影響我們的健康嗎??

  一說起輻射,有的人會想到原子彈、切爾諾貝利事故或福島核危機。沒錯,這些駭人聽聞事件中的核輻射與車站安檢儀中的X光都是一種可能影響人體健康的“電離輻射”。當人體受到電離輻射的照射時,其中一部分能量可能被人體的各個部位吸收,以一定概率造成分子電離、化學鍵斷裂、DNA損傷,進而引發(fā)人體生理反應。但是,正如適量飲酒無須擔心酒精中毒,當某種電離輻射的強度很低,人體的受照時間很短,總有效劑量低于一定標準時,它的健康效應就可以忽略不計了。?

  中國的《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》規(guī)定,公眾受到人工輻射的年平均有效劑量的估計值不能超過1毫希沃特。?

  希沃特是一種衡量電離輻射的生物學效應的單位。通常認為,世界上平均每個人受到的天然輻射的年平均有效劑量是2.4毫希沃特,這些天然輻射包括宇宙射線、地表的電離輻射、通過飲食攝入的天然放射性核素和在室內外吸入的放射性氡氣。?

  與以上兩個數字相比,車站安檢儀造成的輻射劑量又有多少呢??

  由于無法在人體的各個部位植入劑量儀,《中國輻射衛(wèi)生》2011年發(fā)表的一篇論文用計算機程序模擬一個人經過安檢儀的全過程。文章作者假設一個人每年要上班300天,每天兩次經過安檢,每次路過都要耗時20秒。在這個過程中,如果安檢儀進出口處的鉛簾始終保持完整,這個人在一年中受到的輻射總量為1毫希沃特的1/14000。即使鉛簾受到嚴重損壞,打開了3個5厘米寬的縫隙,這個人在一年中受到的輻射總量也僅為1毫希沃特的1/120。與生活中無法避免的天然輻射相比,安檢儀造成的輻射微不足道。?

  國家疾病預防控制中心輻射防護與核安全醫(yī)學所網站上的一份資料顯示,受地質條件影響,我國廣東陽江地區(qū)天然放射性水平較高,這里群山環(huán)繞,山體巖性為花崗巖?;◢弾r中,鈾、釷、鐳等天然放射性核素含量較高。山表面的巖層風化并受雨水的沖刷,使含天然放射性核素特別是富含釷?[tǔ]的微粒沉積在該地區(qū)低洼的地面上。陽江部分地區(qū)居民受天然輻射的年平均有效劑量為6.4毫希沃特。也就是說,一個住在這些地區(qū)的居民受到的額外的天然輻射劑量遠遠超過其他地區(qū)居民從安檢儀處受到的輻射劑量。?

  科學家不但計算了這些居民的年平均有效劑量,還對個人終生累積照射劑量進行了估算,結果并未發(fā)現(xiàn)額外的輻射劑量對這些地區(qū)的居民健康產生顯著的不利影響,包括癌癥、自然流產率、多胎率、不育率、新生兒死亡率、兒童生長發(fā)育等。相反,數據提示這些居民的某些細胞免疫功能有了顯著提高。雖然關于低劑量輻射的健康影響有待于進一步深入,但與之相比,安檢儀的公眾健康效應確實已經低到可以令人放心的程度。??

  所以,總的來說,我們不必擔心X光安檢儀會影響健康。不過,在不增加生活和社會成本的前提下,我們也可以設法避免接受不必要的輻射。例如,行李離開安檢儀出口時,旅客應等鉛簾完全放下時再取走,以減少受到鉛簾縫隙處泄露的微量輻射;不要從安檢儀中向外掏行李,更不要隨便鉆進安檢儀。?

  另外,值得一提的是,輻射有一部分來自宇宙射線,即來自外太空的高能粒子。對于生活在低海拔地區(qū)的人來說,由于宇宙射線會與地球大氣層相互作用而被削弱,因此對我們的影響并不大,但隨著海拔增高,空氣變得稀薄,宇宙射線造成的影響也會更加顯著,在遠離地表的高空就更為明顯。因此經常乘坐飛機的人以及飛行員和機組人員會受到更多來自宇宙射線的輻射。?

  那么常坐飛機的人、飛行員和機組人員是否需要擔心宇宙射線輻射造成的危害呢??

  首先我們需要清楚由于高空飛行遭受的宇宙射線的輻射有多強。在評價輻射對生物體可能造成的危害時,我們通常使用劑量這個概念,即一定時間內被生物體吸收的輻射。簡單來說,飛行時間越長、飛行高度越高,來自宇宙射線的輻射劑量就越多。除此之外,在高緯度地區(qū)特別是兩極飛行時會比在低緯度地區(qū)同一高度飛行受到更多來自宇宙射線的輻射,這是因為宇宙射線會被地球磁場屏蔽,而這種屏蔽作用在赤道最強,兩極最弱。?

  根據這些因素,一些權威機構都給出了估算由于高空飛行所受到的輻射劑量的工具。一般來說,每飛行1600公里,我們會由于宇宙射線而額外接受0. 01毫希的輻射劑量。作為對比,每年來自于背景輻射的輻射劑量大約是3毫希。對于飛行員和機組人員,一般認為每年會受到0.2-5毫希的輻射劑量。根據這個估算,飛行員和機組人員每年額外受到的輻射劑量已經接近甚至超過核電站員工等由于職業(yè)需要必須接觸輻射源的從業(yè)者。?

  不過即便如此,由于經常乘坐或者駕駛飛機而額外接受的輻射的劑量仍然是相當低的,也低于目前國際原子能機構設定的由于職業(yè)原因每年接受輻射的劑量限值。這么低的輻射劑量如果對人體有影響,主要的表現(xiàn)形式將會是癌癥等疾病的發(fā)病率上升。因此我們可以用流行病學調查的方法來研究這些輻射對人的影響,即分別比較一下普通人和飛行員或者經常坐飛機的人,看看后者是否有某些疾病的發(fā)病率會明顯增加。?

  那么這些流行病學調查的結論如何呢??

  雖然有的研究表明暴露在更強的宇宙射線輻射下確實能夠增加患某些疾病的風險,例如2005年一項流行病學調查就表明飛行員更高的白內障發(fā)病率與遭受更多的宇宙射線輻射相關,但還有很多研究雖然發(fā)現(xiàn)飛行員和機組人員這個群體癌癥等疾病的發(fā)病率確實高于普通人,卻并不能確定發(fā)病率的增加一定是來自于更多的宇宙射線輻射。還有的研究則干脆觀察不到這種風險的增加,例如在歐洲進行的一項研究表明,飛行員由于患癌癥而死亡的比例反而低于對照組。因此,關于宇宙射線對飛行員、機組人員、常坐飛機的人等群體健康的影響,目前的研究可以用三個字歸納:不清楚。?

  由于目前的實驗研究尚不能給出確切的結論,我們只能從理論上估算一下宇宙射線對健康的影響。目前世界各國在評估低劑量輻射帶來的風險并采取防護措施時,通常采用“線性無閾”模型,也就是說任何劑量的輻射都會對人體造成傷害,傷害的嚴重程度與輻射劑量呈簡單的正比關系。這個模型是否真的能準確描述低劑量輻射對健康的影響,實際上存在爭議,但由于使用起來比較方便,因此仍然被普遍接受。?

  根據這個模型,給出了一個估算的例子:一位飛行員每年執(zhí)行700個飛行時數的紐約至芝加哥的美國國內航班,25年下來,來自宇宙射線的輻射劑量約為68毫希,這會使得他由于癌癥死亡的概率增加千分之三?。而根據統(tǒng)計,在英美等國,癌癥造成的死亡已經占到總的死亡數的四分之一左右。?

  也就是說,一個普通人本來就會有20-30%的概率死于癌癥。由此可見,由于經常坐飛機而遭受的更多宇宙輻射對健康造成的損害,即便確實存在,也是微不足道的。實際上幾乎任何職業(yè)都存在對健康造成負面影響的風險因素,而在現(xiàn)有的安全標準下,輻射相關行業(yè)的從業(yè)者健康受到的損害并不比其他行業(yè)更加突出。?

  綜上所述,經常坐飛機的人以及飛行員或者機組人員確實會由于宇宙射線的原因比普通人受到更多的輻射劑量,但這些更多的輻射對健康的負面影響即便有也是非常小的,因此我們不必為此過于擔心。?

  好的,今天的非常科學到這里就要告一段落了。如果您想要了解更多的科普信息,可以搜索微信公眾號“feichangkexue”來關注我們,或者通過新浪官方微博“經濟之聲非??茖W”與我們節(jié)目組進行互動。主持人亞楠代表編輯制作感謝大家的收聽,并誠邀您明天同一時間繼續(xù)與我們相約《非??茖W》。?



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