一、核泄漏的概况
核能外泄又称为核熔毁，是种发生于核能反应炉故障时的严重后遗症。核能外泄所发出的核能辐射虽远比核武器威力与范围小，但是却同样能造成一定程度的生物伤亡。
2011年3月11日，日本东海岸发生9.0级地震，在此次大地震和引发的海啸中死亡的人数仍在评估中，但官方估计死亡人数已经超过24000人。此次大地震造成日本福岛第一核电站严重损坏，放射性物质持续外泄，4月12日，日本原子力安全保安院将本次事故升至最高的第七级。
除战争外，目前发生的核泄漏事故主要都是核电站安全事故，包括1979年3月28日美国三里岛核电站核泄漏以及1986年的乌克兰尔诺贝利核事故，它们均引起了广泛潜在后果，对环境及人体健康造成了长期、持续的影响。
二、核泄漏事故中辐射物释放的机制
核反应事故和放射性物质的释放
核电站中所使用的燃料是铀或钚的同位素，通过裂变反应产生能量，用于将水加热，从而驱动蒸汽涡轮发电机。除了释放出的能量，核燃料裂变产生放射性裂变产物。发生事故时，首要关注的是，含有燃料和裂变产物的支撑结构（核心）可能会损坏，使放射性物质泄漏到环境当中。
核能外泄最主要原因是堆芯冷却系统出现故障，在这种情况下反应堆堆芯甚至燃料本身可能部分或完全融化，升高的温度和压力会导致反应堆内发生爆炸，释放放射性物质。但多数核电站堆芯周围都环绕有钢铁结构（安全壳），还设有一个密闭的钢筋混凝土遏制结构，旨在将放射性物质泄漏程度降到最低（如图）。值得注意的是，反应堆事故中的爆炸与核武器爆炸不同，因为后者需要高浓缩铀或钚同位素浓度，这是核电站所不能满足的。在三里岛事故中，由于安全壳的作用，虽然堆芯发生部分融毁，但只有少量的放射物质泄漏。然而在切尔诺贝利核事故中由于没有安全壳的保护，爆炸引起大量核辐射物质进入大气环境，事故的第一年就导致28人因遭受辐射而死亡，对健康的影响还将持续存在。此次日本大地震中福岛核电站事故辐射物质的释放以及对健康造成的不良后果，将超过前两次历史性核事故的排名。
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辐射物质的类型
核泄漏对人员的影响表现在核辐射，即放射性物质，核泄漏事故发生后，人们暴露于核辐射的方式主要有三种：根据离辐射源的距离，分全身或局部暴露；外部辐射污染和内部辐射污染。核泄漏事故中一个人可以同时受到以上三种核污染。
核辐射主要是α、β、γ三种射线： α射线是氦核，只要用一张纸就能挡住，但吸入体内危害大；β射线是电子流，照射皮肤后烧伤明显。这两种射线由于穿透力小，影响距离比较近，只要辐射源不进入体内，影响不会太大； γ射线的穿透力很强，是一种波长很短的电磁波。γ辐射和X射线相似，能穿透人体和建筑物，危害距离远。
当人体遭受外源性辐射时可使全身或局部受到污染，浅至皮肤表面，深到内脏器官，这与不同射线及辐射的能量有关。比如：β射线在空气中射程短，穿透力弱，是引起皮肤损害的主要射线。而高能量的γ射线穿透力很强，可引起深部组织器官的损害。当核裂变产物泄漏到人类生存的环境后，可引起外部污染，进一步导致皮肤或内脏器官受到核辐射污染，因此在核泄漏事故周围的居民建议留在室内，将外部污染的风险降到最低。放射性物质可通过呼吸吸入，皮肤伤口及消化道吸收进入体内，引起内辐射，即发生内部辐射污染，切尔诺贝利核事故中接近500万人核辐射超标，主要通过内部污染。
核泄漏事故可释放各种放射性同位素到环境中，不同放射性同位素对人体的危害不同。半衰期特别短（如钼-99，67小时）、半衰期特别长（如钚239，24400年）、气体形式的（如氙133）、释放量不多（如钚-238）不会引起严重的内部和外部污染。相比之下，碘- 131是反应堆中释放出的重要放射线，易于附着在地面上，是引起疾病的重要来源。碘-131释放后进入食物链，主要通过受污染的水果、蔬菜、牛奶和地下水被吸入或食用，一旦它进入人体后，碘-131迅速积聚在甲状腺，是甲状腺大量β射线的来源。
福岛核事故中含有放射性物质的水流入海洋，导致海产品污染，从而可能引起食物链的污染。而放射物质随水流的快速扩散，可在相当程度上扩大核污染的范围。例如中国国家海洋局8月23日公布的西太平洋(8.20，0.39，4.99%)海洋环境放射性监测第二批结果显示，日本福岛以东及东南方向的西太平洋海域已受到福岛核泄漏的显著影响，海洋生物鱿鱼样品中检出锶-90的放射性比活度为我国沿海生物样品放射性本底平均值的29倍。
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三、 核辐射对人体的影响
辐射的类型及剂量率
人体遭受核辐射后，分子水平上主要造成DNA的损伤，这些损伤或被完全修复，或无害，或导致功能失调、致癌，甚至导致细胞死亡。核辐射对人体造成的伤害程度与暴露于放射线的方式（如全身或局部 vs 内部或外部污染）、遭受辐射的组织类型（敏感vs 不敏感）、射线的类型（γ射线或β射线）、射线在人体的穿透深度（低能量 vs 高能量）、总的吸收剂量和吸收率有关。其中反应堆事故中遭受辐射的类型以及辐射吸收率区别于原子能爆炸，这也是二者生物学后果不同的原因。
据文献记载，常用辐射单位中用戈瑞(Gy)表示吸收剂量，用希[沃特] (Sv)表示有效剂量（剂量当量，出现生物学影响的剂量），在高能量的γ射线和全身暴露情况下，1 Gy=1 Sv。
核泄漏事故引起的辐射对人体各个器官都可造成短期和长期的健康影响，即核辐射对人体造成的急性辐射伤害和长期的癌风险。
急性辐射伤害和治疗
当人体大部分或全部暴露于单剂量辐射超过1 Gy时，可发生急性放射病。有关急性放射病的认识是基于以往核辐射事故中国家和国际登记的超过800名患者的临床经验。目前尚未出现因核泄漏事故导致大众发生急性辐射病，切尔诺贝利事故中证实的134例急性放射病患者均为反应堆工作人员或紧急应变小组的成员。而在三里岛事故中工人或民众均未出现急性辐射病。
全身或几乎全身暴露于高剂量的辐射后，短期内患病或死亡多由血液、胃肠道或皮肤后遗症引起。在切尔诺贝利事故中，134例患者全部发生骨髓抑制，广泛的放射性皮肤病19例，严重的胃肠道并发症15例。由于骨髓和肠道上皮代谢旺盛，对放射线敏感，因此血液和胃肠道并发症成为常见的急性放射病。皮肤主要吸收外部低能量的γ射线和β射线，切尔诺贝利事故中，一些患者皮肤中的放射线剂量是骨髓中的10倍〜30倍。如果全身放射剂量极高（＞20Gy）,会损害神经血管系统。切尔诺贝利事故中工人吸收的最高辐射剂量为16Gy。
急性放射病分为三个阶段：前驱症状、潜伏期和发病。上表总结了血液、胃肠道和神经系统症状的发病时间和相关放射剂量。急性放射损伤的皮肤表现包括轻度红斑和瘙痒（皮肤辐射剂量有限：3Gy～15 Gy）、起泡和破溃（皮肤辐射剂量非常高：＞15 Gy）。
治疗上首先针对急性威胁生命的病症，如外伤或烧伤，其次考虑并解决内部和外部的辐射污染问题。当患者受到全身中度剂量辐射（＜2Gy）时，仅需要对症治疗恶心和腹泻症状。全身辐射剂量超过2Gy时，首先要治疗因骨髓衰竭引起的病症，包括抗感染治疗（应用抗生素或抗病毒药物或抗真菌药物）造血生长因子，以及必要情况下的骨髓移植治疗。但骨髓抑制目前存在争议，由于辐射后骨髓移植后患者预后差。切尔诺贝利核泄漏事故后，13名患者接受骨髓移植治疗，但仅有2例生存期较长，11例死亡，其中2例死于移植并发症。对于胃肠道辐射采用支持治疗或预防性给予益菌种。皮肤辐射损伤可持续数周，局部应用糖皮质激素，避免继发感染。当然还有许多其他组织遭受急性辐射后的详细治疗措施和方案。
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长期致癌风险增加
在切尔诺贝利事故的周边地区，超过500万人受到核辐射污染，主要是碘-131和铯的同位素。虽然暴露于核反应堆辐射未引起急性疾病，但使长期癌症患病风险增加。对日本原子弹爆炸幸存者的研究表明，即使暴露于相对较低的辐射剂量，白血病和实体恶性肿瘤患病率还是明显上升。但核泄漏事故和原子弹爆炸所引起的辐射类型以及辐射剂量率存在显著不同，因此白血病和非甲状腺实体恶性肿瘤在切尔诺贝利核泄漏事故附近区域并未持续增加。另外，随着癌症患者登记的增加以及更长时间的随访，白血病和非甲状腺实体恶性肿瘤风险有小幅增加。在三里岛核泄漏事故的几年内附近居民患癌人数呈临时性显著增加，可能与该区域加强癌症筛查有关，但长期随访显示癌症死亡率并未显著增加。
但证据表明，儿童暴露于碘-131后，继发甲状腺癌的风险显著升高。对居住在切尔诺贝利核电站附近的儿童进一步研究提示：甲状腺癌风险增加2〜5/1Gy甲状腺辐射剂量。虽然相对发生率增加很大，但儿童中基线甲状腺癌发病率很低（＜1例/10万儿童）。年龄较轻和碘缺乏是碘-131致癌的风险因素。碘缺乏情况下，甲状腺每遭受1Gy的辐射剂量，甲状腺癌的患病风险是碘摄入正常儿童的2倍〜3倍。切尔诺贝利核泄漏事故后补充碘的儿童甲状腺癌患病风险是未补充者的1/3。目前尚无关于子宫内胎儿甲状腺以及成人甲状腺暴露于核辐射的相关研究。
核泄漏事故发生后，受碘-131泄漏影响的区域应该尽量减少摄入当地农作物和地下水。由于碘-131的半衰期仅有8天，2个月〜3个月后当地碘-131的残留大大减少。根据卫生部门建议，当地居民可以通过摄入碘化钾阻断甲状腺对碘-131的吸收。暴露于碘-131之前的数个小时内就预防性摄入碘化钾最为有效。如果后期不再遭受额外和持续的碘-131辐射影响，一天后再摄入碘化钾效果有限。虽然碘化钾有潜在副作用，但波兰人的经验是切尔诺贝利事故后服用大量的碘化钾，超过1000万波兰儿童和青少年预防性给予单剂量的的碘化钾，使患病率降低。
四、结论
核反应事故发生非常罕见，有关核泄漏造成的辐射伤害的医疗经验有限。相关组织必须出台详细的应对计划并规律实施，应及时告知公众有关暴露于辐射中的水平和相关风险，包括急性辐射病和长期患癌风险。
（作者：赵伟红）