可能直到現在,還有許多的朋友們,連最最基本的游離輻射和非游離輻射之間的重大差異都分不太清楚。
簡單來說,游離輻射即是一般所謂放射線﹔而非游離輻射即是一般所謂的電磁場電磁波等。
輻射是一種具有能量的波或粒子,如電磁波(如無線電波、微波、可見光、紫外線、X射線、加馬射線等)以及從放射性物質發射出來的微小粒子(如阿伐粒子、貝他粒子、中子等)都稱為輻射。其中能量較低的,如無線電波、微波、可見光、超音波、紫外線,稱為「非游離輻射」;而能量較高的,如X射線與加馬射線,以及粒子輻射則屬於「游離輻射」。
「電磁波」是由電場與磁場交互作用所產生,屬能量的一種。它以波的形式接近光的速度輻射傳遞,自古以來就以各種面向存在於大自然。
電磁波可分為「游離輻射」和「非游離輻射」。游離輻射係指頻率大於3×1015赫(Hz)的電磁波,一般常稱呼為輻射或放射線。最為人所知的游離輻射就是X光,它的頻率比起非游離輻射高的多,其光子能量強到足以藉由打斷細胞內各種分子的原子鍵而產生游離化(ionizing),必須嚴格防護,因此醫院的X光室都有鉛板屏蔽,避免輻射外洩。
而且,電磁波的一個特徵就是,當電源消失之後(例如手機關機、電腦關機、X光設備關機),電磁波也就隨之消失。
非游離輻射係指頻率小於3×1015赫的電磁波,一般俗稱電磁波者皆屬此類。它的能量較微弱,無法打斷原子的鍵結產生游離化(ionizing)。按照頻率/光子能量高到低的順序,非游離輻射的族群可分為紫外線(UV)、可見光、紅外線(IR)、微波(MW)、射頻(RF)、極低頻(ELF)、以及靜電場與靜磁場。另外極低頻由於波長非常長,約5000公里,所以通常稱為電磁場。
此外,非游離輻射係指能量低且與物質作用後,並無法使物質產生游離作用的輻射。它與我們日常生活的關係更密切,舉凡紫外線、太陽的可見光、燈光、紅外線、微波與雷達、電視與F M無線電波、AM無線電波及長波長的交流電波等皆屬非游離輻射。
至於游離輻射(ionizing radiation)是指波長短、頻率高、能量高的射線,游離輻射無色、無味,感覺不到,目前全球醫學界已經公認所有的游離輻射都沒有所謂安全劑量,換言之凡是多暴露一分則會有多一分的危險。
暴露高劑量的游離輻射可能會引起皮膚灼傷、毛髮脫落、噁心、新生兒缺陷、疾病以及死亡。它對健康的影響取決於暴露量多寡、暴露時間長短。暴露於游離輻射會增加罹患癌症的風險。若一個懷孕的婦女暴露於高劑量的游離輻射,可能會導致其新生兒的腦部發育異常。
游離輻射引起癌症依暴露器官的敏感度不同,而發生的傷害輕重不因。一般器官中以乳房、甲狀腺、骨髓及肺臟最為敏感。乳腺癌比白血病高數倍,另外放射氡氣會引起肺癌及甲狀腺受幅射會生上皮細胞癌等。
核反應爐進行核分裂連鎖反應產生熱能帶動蒸汽渦輪發電機組產生電力的過程中,所產生的輻射,以及其運轉過程中所產生的核廢料,絕大部分都屬於放射性的游離輻射的類別。
放射性核種是不穩定的原子,會放出游離輻射並衰變成另一種原子。 隨著越來越多原子衰變了,剩下的放射性核種數量減少,輻射強度也就越來越弱。 放射性核種發出的強度減少到只有剛開始的一半所需要的時間,稱為「半衰期」,每種放射性核種皆有其固定的半衰期,比如說核電反應爐所產生的放射性游離輻射中常見的銫137(Cs-137),他的半衰期為30.17年,也就是每經過30.17年的時間,他的輻射強度會衰減為原先強度的一半,經過6個半衰期約181年之後,銫137的游離輻射強度會衰減為原先的1.5625%的強度,起碼要經過超過10個半衰期也就是301.7年之後,銫137的游離輻射強度才能衰減到原先的萬分之9.765的強度,回到差不多接近於自然環境背景值的程度。但是,特別一提的是,銫-137是人造輻射物質,原本就不該存在於大自然的環境當中。
核子燃料的主要成分,鈾-238(約佔96%),雖然在普通原子爐中幾乎不起核分製反應,但在吸收中子之後卻產生出長壽命(半衰期有的萬年以上)元素,即自然界不存在的「超鈾元素」,如鈽(Pu)、鋂(Am)、鋦(Cm)等人造放射性游離輻射物質。
PS. 此外,常常有特定族群的朋友們喜歡以所謂香蕉中所含的鉀-40元素來試圖混淆社會大眾視聽,所幸在2017年10 月份時,經義美食品輻射檢測研究室實測結果,香蕉所含的鉀-40,55~75%均集中在香蕉皮,「只要民眾勿迷信吃香蕉皮可治失戀」,就可安心大啖美味又健康的香蕉。
首先,鉀在自然界裡有三種同位素:鉀39(穩定的同位素,占93.3%),鉀41(占6.7%),鉀40(具放射性,占0.01%,也就是萬分之一),這三種同位素本來就存在於自然界中。
衛福部食品藥物管理署副署長林金富告訴中央社記者,依現行法令,僅針對食品中的人工核種訂有標準,例如核電廠爆炸、原子彈爆炸產生的銫-134、137或是碘,但鉀-40是天然核種,國際間沒有國家針對鉀-40訂有標準,台灣也是,因此「沒有超標的問題」。
林金富解釋,鉀-40和鉀-39是同位素,同時存在於自然界中,含有輻射的鉀-40以萬分之一的比例存在於鉀-39中,地球地殼裡、大自然、香蕉、人體裡都有此物質,無法以人工方式去除。
由於非放射性的鉀-39、鉀-41和放射性的鉀-40,都是原本就存在自然界中的元素,專家指出,人體內都含有些微天然輻射,且人類在演化中已對自然界中原本就已經存在的天然微量輻射建立生物恆定(homeostasis),會透過體內的代謝機制來自我調節,因此吃香蕉時,不會因為體內增加「鉀-40」含量而損害健康,毋須擔心。
以下是衛生福利部以及原子能委員會針對食品中鉀40的解釋:
“鉀-40係屬於天然放射性物質,於環境中天然存在,與核污染或輻射污染之情形不同。針對該等天然放射性物質,行政院原子能委員會(以下簡稱原能會)歷年均有進行市售各式商品(包括食品)之抽驗,並已於「天然放射性物質管理辦法」中訂有天然放射性物質核種活度濃度基準值,鉀-40之活度濃度基準值為10貝克/克。
至於食品藥物管理署依據食品安全衛生管理法第15條所訂定之「食品中原子塵或放射能污染容許量標準」,係適用於可能有發生核污染或輻射污染時,包括意外或惡意之行動,並就危害監測之指標性核種(碘-131、銫-134及銫-137)優先訂定標準;而來自太空宇宙射線、土壤、岩石、建材、煤灰等環境,以及自環境間接影響到食物中的天然放射性物質,因無法透過後端之食品予以減少或管制,必須透過源頭降低整體環境之游離輻射,始能減少天然食品原料中之背景值,查目前國際間包括Codex、歐盟、美國、紐澳、加拿大等各先進國家,均無針對食鹽或食品特別訂定鉀-40之限量標準。”
但是不可否認的,在醫學界也常會遭遇到的症狀為血液中鉀離子濃度太高或者過低對健康所造成的負面效應。
人體的鉀離子濃度一旦大於5.1 mg/dl,即為「高血鉀症」,此時容易出現肌肉無力、頭暈、感覺異常、麻木、代謝性酸中毒等症狀,如果血鉀濃度升到7 mg/dl時,會造成心律過緩,嚴重甚至會因心室頻脈而猝死,此類患者即使接受電擊也難以回復正常心律,必須緊急施打藥物才能救命。
低血鉀是臨床上常見的電解質異常,鉀離子是細胞內最主要的電解質,血清正常血鉀值介於 3.5至5.5 mEq/L之間,當血鉀值低於3.5 mEq/L即為低血鉀症。鉀離子主要的生理功能是維持細胞膜正常的電位差,藉由細胞間快速的轉移及腎臟調節鉀離子的排泄,來維持鉀離子的恆定。因此鉀離子在神經肌肉功能與心臟傳導節律扮演重要的角色。
輕微的低血鉀 (血鉀值於3.0至3.4 mEq/L)通常沒有顯著症狀。中等程度的低血鉀(血鉀值於2.5至2.9 mEq/L)則會導致疲倦、肌肉無力、酸痛、抽筋、以及便秘。嚴重的低血鉀 (血鉀值低於 2.5 mEq/L) 可能導致麻痺性腸阻塞、急性肢體無力、反射減弱、心律不整,甚至嚴重到呼吸停止。
食物、飲養攝取首重均衡,任何食物過與不及都會對健康造成負面效應。
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「食品中原子塵或放射能污染容許量標準」的推薦目錄:
食品中原子塵或放射能污染容許量標準 在 媽媽監督核電廠聯盟 Facebook 的精選貼文
國內的天然放射性物質管制須要新思維!!! (09/29/2017 媽媽監督核電廠聯盟)
最近低鈉鹽含天然放射性物質鉀40的問題,在媒體沸沸揚揚掀起討論。
最早是9月11日蘋果日報刊載的一篇文章中,質疑原能會的「天然放射性物質管理辦法」中,對鉀40的檢出標準10貝克/公克(換算為10,000貝克/公斤)之規定,認為比一般食品寬鬆100倍,比乳品及嬰兒食品寬鬆200倍,比飲料水寬鬆1000倍,另就「低鈉鹽每公斤8000貝克」的事實,向原能會主委信箱詢問是否真有此事?並呼籲主管輻射安全的原能會,主動與衞服部協商,如何將此不合理的檢測標準一致化,才能保障消費者的安全云云。
原能會謝主委及食藥署相關官員在面對此事之際,均答應會以「最慎重的態度」來處理這件事。
但結果非常有趣,衛福部食藥署會後仍一再覆誦標準答案,即鉀-40是天然核種,國際間沒有國家針對鉀-40訂有標準,台灣也是,因此「沒有超標的問題,一天吃10克低鈉鹽,鉀-40攝取量相當3根香蕉,無需恐慌。」原能會也說:「相當於搭乘飛機往返台北與紐約一趟所受的宇宙輻射劑量。」顯然官方口徑一致,照本宣科兼冷處理,所謂「最慎重的態度」只是嘴巴說說而已。
於是諸位可在原能會官網上,看到官方回應一堆大家聽不懂的官話,簡單翻譯說,就是:原能會「天然放射性物質管理辦法」係對非食用之商品所含「天然放射性核種」訂定管制標準,民間關心輻射防護安全的人士和團體以衛福部「食品中原子塵或放射能污染容許量標準」中銫-134及銫-137含量標準,與其鉀-40含量標準相互比較,管制對象及其對應之核種迥然不同。
依原委會自身的觀點來看,上述事項有點張飛戰岳飛的味道,因此並未有「輻射食品檢驗標準各唱各的調」的情形,應該是民眾誤會居多,況且世界各國均未對食品中的鉀-40含量訂出建議限值或管制標準,因此藉此痛打原能會其實很冤啦!
然而,我們到底要用什麼觀點來看待天然放射性物質管制的問題呢?難道只能歸諸於天然物質而束手無策?
在進入討論之前,先簡單介紹何謂「天然放射性物質」(Natural Occurring Radioactive Material; NORM)及「人為加工(或稱技術增強或富化)的天然放射性物質」( Technologically Enhanced Naturally Occurring Radioactive Materials; TENORM),對未具科技背景的民眾可能會稍嫌拗口,但請包涵。
「天然放射性物質」(NORM) 指天然生成且含有鈾、釷、鉀等天然放射性核種或含有其衰變後產生的放射性核種之物質。但不包括核子原料及核子燃料。
經由開採、提煉、使用、處理、儲存等人為技術程序以致增加放射性活度濃度或輻射劑量之天然放射性物質,則謂之「技術富化的天然放射性物質」(TENORM)。此類物質製成之各種產品被廣泛的使用,同時也是許多人使用的消費產品。
確實,目前國際輻射防護組織對NORM之管理建議採核種活度濃度(鈾釷系列是1貝克/克,鉀-四十是10貝克/克)及劑量(1毫西弗/年)作基準,我國現行對NORM管理之輻射防護建議基準與國際是一致的。
原能會答覆四平八穩,你可以罵八股官僚,但不能說有大錯。當然關心輻射防護安全的民眾們不會對此回答滿意,環保團體亦然,也不會滿意,但問題的癥結在那裡?
癥結之一,顯然原能會巧妙的規避了NORM與TENORM之間的不同特性 ,讓民眾們真正關切的輻射防護重點因而失焦,這是公家機構常用的技倆,多數民眾們也常會不察而中招,好像原能會衛福部因而不續作為,就此止步,絲毫沒有積極管制行動倒反而變成應當而可以接受的。
其二,整個國內核能界是亦步亦趨IAEA、ICRP、NCRP、EC等腳步的,換言之,核能工業在台灣是買辦工業,只能在枝節上作文章,舉國上下其實是沒有一人有能力挑戰IAEA的。社會大眾要求更改限值或管制標準,對原能會而言,目前根本是不可能的任務。除非IAEA或ICRP改變了其原始建議值。
以往,依法不需對天然放射性物質採取與人造放射性物質相同的嚴格管制標準,但為減輕民眾的疑慮,過去也採取過一些因應的行動。
以關心輻射防護安全人士們舉例的「低鈉鹽」而論,單是純「鈉鹽」物料狀態時,不屬管制物品,但業者一旦添加了含「天然放射性物質」的鉀鹽時,所謂「低鈉鹽」就不是單純的NORM而已了,已經進化為TENORM,因此相關單位對於關心輻射防護安全人士們的質疑與推論就必須嚴肅以對。
當一大群人(即一群體)每天進食定量「低鈉鹽」,這已是俗稱所謂「國民劑量」,更精準講:「集體劑量」,復又屬食品範疇,站在輻射防護安全的觀點來看,就算沒有法規值的規範,即使世界各國均未對食品中的鉀-40含量訂出管制標準,但仍可依合理抑低( ALARA,As Low As Reasonably Achievable ) 的考量,宜採「干預」策略及行動,要求上游業者台鹽自我管理及抑減總量,即劑量「正當化及最適化」仍能課以廠商業者責任及約束,這才是正向積極管制新思維。
而不是屢屢由官方出面背書「對人體並無影響,無輻射安全疑慮,請國人放心」云云,然後就嘎然而止當作不作為的藉口。
國內的核能界其實要感謝關心輻射防護安全的人士們長期以來對於輻射安全議題的專注與付出,而這些問題都是有理性討論空間的,但有感於相關單位的刻意冷淡漠視,及部分網路鄉民對其無理謾罵嘲諷,殊為無知,不知其對國內核能安全其實有監督精進之功,謹以此文拋磚引玉,希望能發揮一些正面的效應,促成政府與民間對於輻射防護措施更積極的探討與改善,讓社會大眾的健康有更近一步的保障。
★ 本文作者為輻射防護領域專業人士。
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