中國(guó)人民解放軍陸軍防化學(xué)院 羅孝如

你了解美軍直升機(jī)上的“鍶90”嗎

中國(guó)人民解放軍陸軍防化學(xué)院 羅孝如

10月11日，駐日本沖繩的一架美軍CH-53E大型運(yùn)輸直升機(jī)在訓(xùn)練中起火，隨后在靠近美軍北部訓(xùn)練場(chǎng)的東村高江民用地緊急著陸，直升機(jī)嚴(yán)重?fù)p毀，雖然機(jī)組人員及周邊居民并無(wú)大礙，卻引發(fā)了當(dāng)?shù)鼐用竦挠涡惺就c抗議，擔(dān)心機(jī)體損毀造成放射性物質(zhì)鍶90泄漏，從而對(duì)周邊居民造成健康影響。駐日美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)14日證實(shí)，失事直升機(jī)確實(shí)有部件使用了放射性物質(zhì)，且已被全部除去，但沒(méi)有明確放射性物質(zhì)到底是哪種。早在2004年的時(shí)候，美軍CH-53D運(yùn)輸直升機(jī)在沖繩發(fā)生墜機(jī)事件時(shí)，就曾在機(jī)體旋翼安全裝置等部位檢測(cè)出放射性物質(zhì)鍶90。另?yè)?jù)美軍2015年進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)所使用的相關(guān)資料，附著在旋翼上的安全裝置含有放射性物質(zhì)鍶90。因此，這次墜機(jī)事件中美軍所說(shuō)的放射性物質(zhì)很有可能就是鍶90。那么鍶90到底是一種什么的物質(zhì)？它有哪些用途？對(duì)環(huán)境和人體有哪些危害？作為民眾，又該如何防護(hù)呢？

物理化學(xué)性質(zhì)是什么

鍶共有23種同位素和3種同質(zhì)異能素。質(zhì)量數(shù)為84、86、87、88的4種鍶同位素是穩(wěn)定核素，其余均為放射性核素。其中質(zhì)量數(shù)為90的鍶是一種放射性同位素，它是鈾235和钚239核裂變產(chǎn)物之一。環(huán)境中存在的鍶90主要來(lái)源于大氣核試驗(yàn)、核設(shè)施放射性廢物排放或者核泄漏事故。鍶90是純?chǔ)滤プ兒怂?，其β射線的最大能量為0.546兆電子伏，半衰期為28年。由于鍶90較長(zhǎng)的放射性半衰期、具有與鈣離子相似性易沉積于人體骨骼、衰變釋放出高能β粒子等因素，其被視為一種生物毒性很強(qiáng)的放射性物質(zhì)。

主要用途有哪些

鍶90的高能量β輻射撞擊到高原子序數(shù)的物質(zhì)上會(huì)產(chǎn)生X射線，根據(jù)這一特性，鍶90被制成測(cè)厚儀、料位計(jì)等的配套輻射源，用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中有關(guān)參數(shù)的測(cè)定和自動(dòng)控制。一是用來(lái)生產(chǎn)放射性核素檢測(cè)儀器，用于地質(zhì)資源、礦物的勘探和鑒定，生產(chǎn)流程在線分析，冶金過(guò)程的元素分析，涂層測(cè)厚以及食品檢測(cè)、公害研究和法律偵查。二是用來(lái)消除靜電，如運(yùn)用于膠片、造紙、紡織、印刷、塑料薄膜等生產(chǎn)中。三是制作同位素?zé)嵩矗糜谲娛?、科研、發(fā)光儀表制造。前面提到的直升機(jī)旋翼安全裝置，就是用于旋翼受損時(shí)向飛機(jī)駕駛員發(fā)出通知的裝置，其中就有放射性物質(zhì)鍶90。當(dāng)旋翼遭遇意外發(fā)生損壞時(shí)，內(nèi)部氣壓下降，會(huì)排放出鍶90，釋放出β射線，裝置識(shí)別到它釋放出的放射線后，會(huì)立即向駕駛員發(fā)出通知，以便采取安全措施。三是醫(yī)學(xué)應(yīng)用，主要用來(lái)制作90Sr-90Y表面敷貼器，用于治療神經(jīng)性皮炎、瘢痕、血管瘤、慢性肥厚性鼻炎的治療，還用于咽鼓管阻塞患者的管腔內(nèi)照射治療。利用鍶90釋放出的β射線作用于血管瘤內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生電離可使血管瘤吸收，血管瘤組織微血管逐漸乳化、凝固、收縮，增生組織細(xì)胞分裂速度減低、停止，最后消失。除上述用途外，鍶90還可用于卷煙密度測(cè)量。

對(duì)環(huán)境有何影響

對(duì)鍶90密封源來(lái)講，在正常使用和操作的情況下對(duì)環(huán)境幾乎不產(chǎn)生任何影響。但如果密封源遭到破壞，致使包殼破裂、泄漏、放射源失控時(shí)，則會(huì)對(duì)環(huán)境造成放射性污染。鍶90本身并非自然產(chǎn)物，而是人類活動(dòng)的結(jié)果，其中最主要的來(lái)源是核裂變。鍶90在開(kāi)采和加工過(guò)程中，會(huì)對(duì)空氣形成污染，一些微小的放射性灰塵能懸浮在大氣中很多年。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，植物通過(guò)根對(duì)鍶90的吸收是很少的，鍶90主要沉降在植物葉片上。人員如果在不知情的情況下食用含有鍶90的葉類蔬菜，就會(huì)形成內(nèi)照射，進(jìn)而對(duì)人體產(chǎn)生放射性危害。沉積在土壤中的鍶90，由于半衰期較長(zhǎng)，將會(huì)對(duì)環(huán)境造成長(zhǎng)期的污染。2011年3月，日本福島縣兩座核電站反應(yīng)堆由于地震發(fā)生故障，其中第一核電站中一座反應(yīng)堆震后發(fā)生異常導(dǎo)致核蒸汽泄漏。事故發(fā)生后，福島和宮城兩縣以外的10個(gè)地區(qū)的大氣中檢測(cè)出了放射性物質(zhì)鍶90，其中包括東京、茨城等地，這對(duì)周邊造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。

對(duì)人體有哪些危害

鍶90具有放射性，因此在經(jīng)胃腸道、呼吸道、皮膚及傷口進(jìn)入人體后，會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生內(nèi)照射放射性的危害。人體近距離接觸鍶90時(shí)，將會(huì)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生外照射作用。一旦鍶90放射性塵埃進(jìn)入身體后，在一般情況下，其在肺中的濃度通常要比在其他器官中大，因此肺組織會(huì)受到較強(qiáng)的照射。肺部的巨噬細(xì)胞，在吞噬了放射性鍶90微粒后，可形成電離密度相當(dāng)高的放射源。同時(shí)，吸入肺器官中的鍶90迅速地散布到全身，進(jìn)而對(duì)人體產(chǎn)生放射性危害。通常情況下，人體吸入鍶90放射性塵埃后，一般不會(huì)造成急性放射病，但如果長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)允許范圍的小劑量外照射或內(nèi)照射，就會(huì)產(chǎn)生慢性放射病或皮膚慢性損傷。大氣中的鍶90對(duì)人體的影響主要是產(chǎn)生長(zhǎng)期效應(yīng)，包括引起癌變、不育和遺傳變化或過(guò)早死亡等。

民眾該如何防范

鍶90主要通過(guò)外照射和內(nèi)照射兩種途徑對(duì)人體造成傷害。一方面，鍶90放射性灰塵沉降在人員的衣物或體表、沉降在人員活動(dòng)道路、廣場(chǎng)等場(chǎng)所時(shí)，將會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生外照射。因此，防止鍶90外照射的方法有三種：一是減少在含有鍶90環(huán)境中的停留時(shí)間。人員所受到的累積劑量與受照射的時(shí)間是成正比，減少停留時(shí)間就意味著人員受照射的劑量少，所受到的危害也小。二是遠(yuǎn)離鍶90污染地域。劑量率與距離的平方成反比，即離輻射源越遠(yuǎn)，相對(duì)地人員所受的危害也就越少。三是采取屏蔽措施。在獲知環(huán)境中含有放射性物質(zhì)鍶90時(shí)，因及時(shí)進(jìn)入建筑物內(nèi)，關(guān)閉門(mén)窗和通風(fēng)系統(tǒng)，避開(kāi)門(mén)窗等屏蔽差的部位隱蔽。另一方面，人體在吸入鍶90放射性氣體和灰塵、食入被鍶90污染的食物或體表創(chuàng)傷被鍶90污染時(shí)，將會(huì)造成放射性物質(zhì)進(jìn)入體內(nèi)，從而形成內(nèi)照射，對(duì)人體產(chǎn)生放射性危害。因此，防止鍶90內(nèi)照射的方法也有三個(gè)方面：一是掩埋含有放射性物質(zhì)的食品，或是待食品放射性濃度降低到容許水平以下再食用。二是將被鍶90污染的地域與人員進(jìn)行隔離，避免人體吸入含有放射性物質(zhì)的空氣。三是佩戴防護(hù)裝具，使沾染有鍶90放射性物質(zhì)的空氣通過(guò)通風(fēng)過(guò)濾系統(tǒng)，變成清潔干凈的空氣，保證人員的安全。如果沒(méi)有防護(hù)裝具時(shí)，還可用毛巾、衣物等捂住口鼻通過(guò)污染區(qū)。待撤離到安全區(qū)后，將受污染的毛巾、衣物等及時(shí)清洗。