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議題背景：

輻射在日常生活中無所不在，從大氣、地表、食物的天然輻射；日常用品如手機、微波爐使用時所產生的輻射；常見於醫療使用，電腦斷層掃描、X光檢查的輻射；乃至於潛在的核能輻射風險。但是每一種輻射都會對健康造成影響，都需要避免與擔憂嗎？又該如何理解相關的研究呢？我們邀請專家說明相關的問題。

2019/12/05
臺灣大學科技生物研究所教授　蔡孟勳

Q1. 輻射的種類有哪些？這些不同的輻射有什麼差別？

輻射是一種在空間中傳遞的能量，若是以能量的高低來說，可以分為游離輻射與非游離輻射。游離輻射之所以可以「游離」，是因為有足夠的能量可以打斷或破壞原本的化學鏈結，[1] 對人體細胞造成傷害，或直接導致細胞死亡。非游離輻射雖然能量較低，但是也可能損害細胞，例如曬傷就是非游離輻射傷害的一種。下表中，也可以看到常見的游離與非游離輻射線。

Q2. 怎麼看輻射線「能量」的大小？

輻射線能量的大小，以及該如何防護，大致上與放射物的活度與穿透力相關。活度指的是放射線蘊含多大的能量，以貝克（Becquerel, Bq）或居禮（Curie, Ci）作為單位。若我們以手槍來比喻放射線，活度就像是這把槍的動能，動能越大可以發射子彈越遠；同理，活度越大，輻射的傷害越強。穿透力則是指射線可以穿越物質的能力，以游離輻射而言阿爾發粒子的穿透力最小，只要一張紙即可擋住；擋住貝塔粒子則需約0.5公分厚的壓克力板；若是穿透力更強的伽馬或是X射線，則需要質量厚重的鉛（密度高）或混凝土才能擋住，這也是為什麼拍X光片時，醫護人員會協助患者穿上鉛衣，擋住不需拍攝之處的原因。

Q3. 那大自然中也有輻射，為什麼提到輻射風險時，通常只說核能輻射？

大自然中確實也存在各種會釋出游離輻射的物質，即便是核能的原料，也是從大自然的礦藏中提煉，但兩者最大的差別是純度。以核能的原料鈾礦來說，原料鈾的濃度約0.7%；但若要作為核電燃料使用，則需將濃度提升至2-5%；作為武器時濃度則將更高。

Q4. 什麼是背景值？我們怎麼知道吸收了多少輻射？

以輻射的單位來說，測量物質吸收輻射能量的單位是「格雷」（gray, Gy）。但因為生物體內有軟組織與硬組織，吸收輻射的程度會不同，因此經過平均加權後，生物吸收輻射的劑量單位是以「西弗」（sievert, Sv）^[3] 計算。根據行政院原子能委員會（後簡稱原能會）提供的資訊，當人體急性暴露在6西弗（含）以上的輻射環境就會死亡；^[4] 一般討論人體輻射劑量時，都以毫西弗（minisievert, mSV）或微西弗（microsievert, µSv）為劑量單位。原能會的統計亦指出，臺灣平均每人每年的天然輻射暴露量約為1.6毫西弗，這就是評估人體接受的輻射是否過量所參考的背景值，但背景值會依地點而有不同。

Q5. 常常聽到核廢料半衰期很長，所以很難處理，半衰期越長對人體的傷害會越大嗎？

所謂的「半衰期」是指放射元素活度減少一半的時間，網路文章常常會以香蕉為單位來比較輻射劑量，香蕉確實含有天然放射元素鉀-40，且鉀-40的半衰期長達12.6億年，但因為香蕉中鉀-40的含量與活度很低，且因為是以食物的形式進入體內，可以被代謝出體外，傷害人體的可能時間相當的短。^[5] 相較來說，核能所使用的鈾-235半衰期約為7億年，但一方面核燃料的鈾-235濃度與活性高，一旦洩漏，生物就容易暴露在高劑量的環境，有較大的風險。因此評估輻射線對人體傷害的大小並不是以半衰期長短來判斷。

Q6. 輻射對人體的傷害是什麼？

輻射對人體最大的傷害即是破壞人體細胞。輻射可能直接破壞遺傳物質（DNA），也可能間接影響體內的水分子，使原本的水分子（H₂O）斷裂產生自由基（OH），增加染色體受損的可能。人類的DNA是雙股螺旋，共有23對，當DNA受到輻射傷害，可能會單股斷裂、雙股斷裂，或是細胞修復時發生錯誤，導致突變或誘發基因的不穩定性。游離輻射線對人體造成的影響分為確定效應以及機率效應，譬如眼睛的水晶體，若吸收超過特定閾值的輻射量會導致水晶體混濁進而產生白內障，就是屬於確定效應。輻射對癌症的發生則是屬於隨機效應，這是指人體組織接受到的輻射劑量雖然和損害的嚴重程度有關連，但並沒有特定的數據顯示，接受到輻射暴露就一定會發生癌症。舉例來說，吸菸會致導致肺癌的論述也是屬於隨機效應，並無任何研究可以證明吸了多少支菸之後，一定會得到肺癌。

Q7. 不同的接觸方式會有差別嗎？

人體接收輻射的可能方式包含：體外照射、吸入、食用、皮膚外傷等，最常見的是體外照射，包含醫療上會使用到的X光片、電腦斷層掃描、癌症放射治療；以及生活中的天然輻射如地表岩石的輻射、宇宙射線；乃至於因為核災所造成的輻射傷害，都是以體外照射的方式影響人體。但若是食物或是水源受到放射元素的汙染，也會透過食用的方式進入體內；另外像是美國的東北區域，因地質環境的關係，在住家地下室常檢測出放含有放射元素的氡氣，居民若經常在此區域活動就可能吸入放射性元素。

但「食用」放射元素可能是醫療手段之一。舉例來說，治療甲狀腺癌與甲狀腺亢進時，病人就需食用碘-131（一種放射元素）以殺死細胞，但因為碘-131是放射元素，因此病患服用後必須等放射物質代謝排出體外後，才能與其他人接觸。

Q8. 吃到核食／輻射食品對人體會不會有害？可否開放日本食品進口？政府的檢測真的可信嗎？

「核食」指的是被檢測出附著微量放射元素或粒子（肉眼看不見）的食物。臺灣通常討論核食議題的核心是，2011年福島核災後，鄰近的福島、茨城、櫪木、群馬、千葉五個縣市所生產的食物，有較大的風險附著放射元素，臺灣是否應開放進口。也因此，討論是否開放時，一是討論安全與檢測標準，二是討論執行上的困難。

首先，訂定安全與檢測標準時，必須先了解無論是儀器或是檢測方法都有極限，而通常食物附著的放射元素含量都非常微小，因此增加了檢測上的困難。且目前並無任何的科學證據，可以證明人體是否會受到如此微量的輻射影響，但是可以確定的是食用帶有放射性元素污染的食物會增加可能的健康風險。二是在進口時，檢測與查驗都是以抽查的方式進行，一方面若要全檢驗農作物／食品易有保存時效的問題也執行困難，而當無法全檢驗，抽查結果僅能代表被抽到檢測的那一份食物是否合格，而無法代表全部進口產品的安全。

此外，實際上「核食」並不僅是日本的問題，更是全球的問題。除了上述鄰近核災發生地的日本五個縣市，這些肉眼看不到的放射元素會隨著風、氣流、海流傳散到世界各地，汙染不同地區的食物。一如從歐洲進口的食物亦曾被檢測出含放射元素，因此只能說在核災發生地鄰近縣市，受到輻射汙染的機率比較高，但無法說明日本其他縣市，乃至於其他國家的食品就不會受到輻射影響與汙染。

Q9. 輻射影響的範圍有多大？如果中國沿海的核電廠爆炸，輻射會影響到臺灣嗎？

根據原能會2019年3月更新的資料，中國離臺灣本島最近的核電廠是位於福建省的福清核電廠，直線距離為162公里，其次為福建省寧德核電廠，直線距離為229公里。以福島的經驗而言，半徑20公里以內的警戒區是影響最為嚴重的區域。但如同上一個問題提到的，核災後放射元素會隨著風、氣流、海流等傳散，因此臺灣勢必會受到影響，但是嚴重程度取決於天氣與風向。

Q10. 除了核電廠爆炸之外，輻射還會用別的方式影響我們嗎？

核電廠除役後的廢棄物處置很可能影響人體，這邊的廢棄物不僅是指燃料棒，也包含反應爐、運作的管線……等等。1980年代的輻射屋事件，就是疑似因為核電廠更換拆除舊有的鋼鐵設備，被賣給鋼鐵廠重新融製為建築用的鋼筋，但這些鋼鐵已經遭受輻射汙染，附著大量的放射元素，即便再製成鋼筋仍含有放射元素。居住在輻射屋的居民長期暴露在低劑量輻射（仍然比一般法定輻射安全的正常值高）之中，且依據臺灣研究團隊在1983-2002年對輻射屋居民健康情況的統計與追蹤成果，除了血癌之外，長期低劑量的暴露與女性的乳癌，以及男性的非霍奇金氏淋巴癌有顯著的相關性。

整體而言，一般人生活中會接觸到的游離輻射仍是以醫療輻射為主。以最常使用的X光來說，拍 X光片的輻射暴露量約為每張0.02毫西弗，與臺灣人均每年的天然輻射暴露量（約1.6毫西弗）相比，仍是非常安全的範圍。但必須注意的是人體在越精密的檢查中，輻射暴露量越大，例如一次電腦斷層掃描的暴露量即約2毫西弗。因此需要多精密的醫療檢驗，以確定病患的情況，仍應以醫師的判斷為主。

註釋：

[1] 原子是元素能保持其化學性質的最小單位，每個原子都是由原子核（包含中子與質子）與核外電子組成。
[2] 游離輻射可以進一步細分為電磁輻射與粒子輻射，伽馬（γ）射線、X光射線是電磁輻射；阿爾發（α）射線、貝塔（β）射線是粒子輻射。
[3] 1西弗=1000毫西弗=1000000微西弗
[4] 這是指在自然環境，急性的接收大量輻射，通常這種狀況是核爆、或是核災等等。另外在醫療上也可能使用高劑量的輻射，做為治療手段，但因為醫療使用經過專業的評估，並經醫護人員的妥善控制，因此不在這個討論範圍內。即便是在國際輻射防護的安全值建議中，對於醫療輻射也無建議值，交由醫師判斷。
[5] 輻射防護的三個重要原則即是：時間、距離、屏蔽。換言之，暴露的時間越短；距離輻射源越遠；屏蔽的材質越厚實，受到傷害的機率就越小。

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