核污水里的“氚”是什么？—小辐来回答（系列三）

公众1：小辐，小辐，核污水里有个核素氚，我听说很难去除啊。

公众2：是啊，我也关注到了，据说就是氢的同位素，带有放射性。氚水也被称为超重水。

公众3：我听说，氚水对人体危害很大，绝对不能饮用，是真的吗？

公众4：小辐，你能详细给我们讲讲“氚”是什么吗？

小辐：大家稍安勿躁，这期我来给大家讲讲氚。

问题一：氚是什么呢？

氚的特性

氚是1号元素氢的放射性同位素，通过发射β粒子进行衰变，半衰期为 12.3年。氚释放的β粒子在空气中的射程仅为6mm 左右，不会穿透皮肤的角质层，可以被玻璃、塑料或金属完全吸收。然而，氚一旦被生物体摄入、吸入或通过皮肤吸收，在体内将释放出 β 粒子，会引起一系列生物学效应。

问题二：氚有什么用呢？

氚在日常生活中的应用

在日常应用中，氚元素电池可以用于支撑手表、助听器等电子设备。氚水还可作为标记化合物用于研究石油层中水流的分布及地下水的运动。氚也可用于生物合成、化学动力学和反应机制的研究。

问题三：氚会进入人体吗？

氚以氚气、氚水和有机结合氚三种化学形态存在，它们通过吸入、食入、皮肤吸收进入人体。由于氚水表面积很大，吸入的氚水蒸气能够全部扩散至血液。饮入氚水后，经40～45min就被完全吸收，吸收部位主要在小肠，97%的氚水是经过肠粘膜毛细血管吸收到门静脉系统，然后分布到全身。值得注意的是，有机结合氚可通过胃肠道吸收，并可通过胎盘传给胎儿。

机体吸入核素氚后，绝大部分随着呼气排出。氚水可以经尿液、汗液排除，唾液、乳汁和粪便中也有少量。

问题四：氚的毒性有多大？

氚需要较大剂量才会出现损伤或诱发急性放射病，这使得人们通常很容易忽视其毒性。电离辐射的生物学效应包括有害的组织学反应（确定性效应）和随机效应。氚诱发的随机效应，包括辐射致癌和遗传效应，一点也不容忽视。多年来，国内外学者对氚的生物学效应研究表明，低水平慢性摄入氚水(HTO)可导致白血病和其他恶性肿瘤；HTO多代照射可导致小鼠特定癌的数量增加, 氚剂量率与白血病发生率有密切关系；用HTO和3H-TdR注射给小鼠，可观察到小鼠精原细胞的易位率和睾丸质量指数随剂量而变化。此外，低剂量氚水宫内照射可使仔鼠体重、张耳和出牙等发育指标及翻正反射、向亲性行为和视觉定位等反射行为和感觉功能指标受到不同程度的影响。

国重室研究团队近年年来开展了一系列氚的毒理学研究，观察了氚水暴露诱发的斑马鱼生长发育异常，以及低剂量氚水与木黄酮联合暴露诱发的斑马鱼心脏发育异常，从多个角度揭示了氚的生态毒性。

各种实验数据都提醒我们，氚的毒性一直被低估。2021年ICRP发布了第148号出版物《参考动物和植物的辐射权重》一文，总结了氚的β粒子和α放射性核素的RBE值，文中明确指出，物种之间的RBE 值没有显示明显的差异，对于氚的β粒子而言，与X 射线相比集中在1.5～2，与γ 射线相比集中在2～2.5 左右。因此，评估氚β粒子的损伤效应时，应该使用更高的RBE 值。

最后，这期小辐为你来总结：无论是作为生态链顶端人类的放射防护的需要，还是人类共同体的非人类物种生存的需要，对氚的毒性效应评估我们都做的远远不够，迫切需要对低剂量氚暴露后的人类和非人类物种的远期效应和遗传效应做更多更深的研究，以科学的态度评估氚的影响。

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