Bức xạ ion hóa là một loại năng lượng được giải phóng bởi các nguyên tử dưới dạng sóng điện từ hoặc hạt. Con người luôn chịu tác động từ các nguồn bức xạ ion hóa tự nhiên, chẳng hạn như trong đất, nước và thực vật, cũng như trong các nguồn nhân tạo, chẳng hạn như các thiết bị phát tia X. Bức xạ ion hóa có nhiều ứng dụng có lợi, bao gồm sử dụng trong y học, công nghiệp, nông nghiệp và nghiên cứu. Khi việc sử dụng bức xạ ion hóa tăng lên, nếu không được sử dụng hoặc ngăn chặn đúng cách thì nguy cơ gây nguy hiểm cho sức khỏe tăng theo. Những ảnh hưởng cấp tính đến sức khỏe như bỏng da hoặc hội chứng bức xạ cấp tính có thể xảy ra khi liều bức xạ vượt quá mức rất cao. Bức xạ ion hóa liều thấp có thể làm tăng nguy cơ ảnh hưởng lâu dài như ung thư.
Bức xạ ion hóa là một loại năng lượng được giải phóng bởi các nguyên tử di chuyển dưới dạng sóng điện từ (gamma hoặc tia X) hoặc hạt (neutron, beta hoặc alpha). Sự phân rã tự phát của các nguyên tử được gọi là phóng xạ và năng lượng dư thừa phát ra là một dạng bức xạ ion hóa. Các nguyên tố không ổn định sẽ phân hủy và phát ra bức xạ ion hóa được gọi là các hạt nhân phóng xạ. Tất cả các hạt nhân phóng xạ được xác định duy nhất bởi loại bức xạ mà chúng phát ra, năng lượng của bức xạ và chu kỳ bán rã của chúng. Hoạt độ được dùng làm thước đo lượng hạt nhân phóng xạ có mặt, được biểu thị bằng đơn vị becquerel (Bq): một becquerel là một phân rã trong một giây. Chu kỳ bán rã là thời gian cần thiết để hoạt độ của một hạt nhân phóng xạ giảm đi do phân rã còn một nửa giá trị ban đầu. Chu kỳ bán rã của một nguyên tố phóng xạ là thời gian để một nửa số nguyên tử của nó phân hủy. Điều này có thể dao động từ chỉ một phần của giây đến hàng triệu năm (ví dụ iốt-131 có chu kỳ bán rã 8 ngày trong khi carbon-14 có chu kỳ bán rã 5.730 năm).
Con người hàng ngày tiếp xúc với các nguồn bức xạ tự nhiên cũng như các nguồn nhân tạo. Theo Hội đồng Đo lường và Bảo vệ Bức xạ Quốc gia (NCRP) Hoa Kỳ, liều bức xạ trung bình hàng năm của mỗi người ở Hoa Kỳ là 6,2 mSv/năm. Bức xạ tự nhiên đến từ nhiều nguồn trong đó có hơn 60 chất phóng xạ tự nhiên được tìm thấy trong đất, nước và không khí. Radon, một loại khí tự nhiên, phát ra từ đá và đất là nguồn bức xạ tự nhiên chính. Hàng ngày, con người hít vào và hấp thụ các hạt nhân phóng xạ từ không khí, thức ăn và nước uống. Con người cũng tiếp xúc với bức xạ tự nhiên từ tia vũ trụ, đặc biệt là khi lên cao trên tầng khí quyển. Trung bình, 80% liều bức xạ nền hàng năm mà một người nhận được là do các nguồn bức xạ vũ trụ và từ mặt đất. Mức độ bức xạ nền khác nhau về mặt địa lý do sự khác biệt về địa chất. Mức độ phơi nhiễm ở một số khu vực nhất định có thể cao hơn 200 lần so với mức trung bình toàn cầu. Việc tiếp xúc với bức xạ cũng đến từ các nguồn do con người tạo ra, từ sản xuất điện hạt nhân đến sử dụng bức xạ trong y tế để chẩn đoán hoặc điều trị. Ngày nay, nguồn bức xạ ion hóa phổ biến nhất do con người tạo ra là các thiết bị y tế, bao gồm chụp X-quang và chụp cắt lớp vi tính (CT).
Mọi người có thể tiếp xúc với bức xạ ion hóa trong các trường hợp khác nhau, ở nhà hoặc ở nơi công cộng (phơi nhiễm công cộng), tại nơi làm việc (phơi nhiễm nghề nghiệp) hoặc trong môi trường y tế (phơi nhiễm y tế). Việc tiếp xúc với bức xạ có thể xảy ra thông qua con đường bên trong hoặc bên ngoài. Tiếp xúc bên trong với bức xạ ion hóa xảy ra khi một hạt nhân phóng xạ được hít vào, nuốt phải hoặc xâm nhập vào máu (ví dụ, bằng cách tiêm hoặc qua vết thương). Phơi nhiễm bên trong dừng lại khi hạt nhân phóng xạ được loại bỏ khỏi cơ thể, một cách tự nhiên (chẳng hạn như qua chất bài tiết) hoặc do kết quả của việc điều trị. Phơi nhiễm bên ngoài có thể xảy ra khi chất phóng xạ trong không khí (như bụi, chất lỏng hoặc khí dung) đọng lại trên da hoặc quần áo. Loại chất phóng xạ này thường có thể được loại bỏ khỏi cơ thể bằng cách tẩy rửa. Việc tiếp xúc với bức xạ ion hóa cũng có thể do chiếu xạ từ nguồn bên ngoài, chẳng hạn như tiếp xúc với bức xạ y tế từ tia X. Sự chiếu xạ bên ngoài dừng lại khi nguồn bức xạ được che chắn hoặc khi người đó di chuyển ra ngoài trường bức xạ.
Việc tiếp xúc với bức xạ ion hóa có thể được phân loại nhằm mục đích bảo vệ bức xạ thành ba tình huống phơi nhiễm, tức là các tình huống theo kế hoạch, tình huống hiện tại và tình huống khẩn cấp. Các tình huống phơi nhiễm có kế hoạch là kết quả của việc đưa vào và vận hành có chủ ý các nguồn bức xạ với các mục đích cụ thể, như trường hợp sử dụng bức xạ trong y tế để chẩn đoán hoặc điều trị bệnh nhân, hoặc sử dụng bức xạ trong công nghiệp hoặc nghiên cứu. Phơi nhiễm hiện tại xảy ra khi bức xạ đã tồn tại và phải đưa ra quyết định kiểm soát – ví dụ: phơi nhiễm với radon trong nhà hoặc nơi làm việc hoặc tiếp xúc với bức xạ nền tự nhiên từ môi trường. Các tình huống phơi nhiễm khẩn cấp là kết quả của các sự kiện bất ngờ đòi hỏi phải có phản ứng nhanh chóng, chẳng hạn như tai nạn hạt nhân hoặc hoạt động nguy hiểm. Việc sử dụng bức xạ trong y tế chiếm 98% lượng bức xạ đóng góp cho dân số từ tất cả các nguồn do con người tạo ra và chiếm 20% tổng số phơi nhiễm của dân số. Hàng năm trên toàn thế giới, hơn 4200 triệu cuộc kiểm tra X quang chẩn đoán được thực hiện, 40 triệu thủ tục y học hạt nhân được thực hiện và 8,5 triệu phương pháp điều trị bằng xạ trị được thực hiện.
Tổn thương do bức xạ đối với mô và/hoặc cơ quan phụ thuộc vào liều bức xạ nhận được hoặc liều hấp thụ được biểu thị bằng đơn vị gọi là Gray (Gy). Thiệt hại tiềm tàng từ liều hấp thụ phụ thuộc vào loại bức xạ và độ nhạy cảm của các mô và cơ quan khác nhau. Liều hiệu dụng được dùng để đo bức xạ ion hóa về khả năng gây hại. Siert (Sv) là đơn vị liều hiệu dụng có tính đến loại bức xạ và độ nhạy cảm của các mô và cơ quan. Đó là một cách để đo bức xạ ion hóa về khả năng gây hại. Ngoài lượng bức xạ (liều), tốc độ phân phối liều (tốc độ liều), được mô tả bằng microsievert mỗi giờ (μSv/giờ) hoặc millisievert mỗi năm (mSv/năm), là một thông số quan trọng. Vượt quá ngưỡng nhất định, bức xạ có thể làm suy giảm chức năng của các mô và/hoặc cơ quan và có thể gây ra các tác động cấp tính như đỏ da, rụng tóc, bỏng phóng xạ hoặc hội chứng bức xạ cấp tính. Những ảnh hưởng này nghiêm trọng hơn ở liều cao hơn và tỷ lệ liều cao hơn. Ví dụ, ngưỡng liều cho hội chứng bức xạ cấp tính là khoảng 1 Sv (1000 mSv).
Nếu liều bức xạ thấp và/hoặc được truyền trong thời gian dài (tỷ lệ liều thấp), thì rủi ro về cơ bản là thấp vì có nhiều khả năng sửa chữa được thiệt hại hơn. Tuy nhiên, vẫn có nguy cơ bị ảnh hưởng lâu dài như đục thủy tinh thể hoặc ung thư, có thể xuất hiện nhiều năm hoặc thậm chí nhiều thập kỷ sau đó. Những ảnh hưởng kiểu này không phải lúc nào cũng xảy ra nhưng khả năng xảy ra của chúng tỷ lệ thuận với liều bức xạ. Nguy cơ này cao hơn đối với trẻ em và thanh thiếu niên vì chúng nhạy cảm hơn đáng kể với việc tiếp xúc với bức xạ so với người lớn. Các nghiên cứu dịch tễ học về dân số tiếp xúc với bức xạ, chẳng hạn như những người sống sót sau vụ đánh bom nguyên tử hoặc bệnh nhân xạ trị, cho thấy nguy cơ ung thư tăng đáng kể ở liều trên 100 mSv.
Gần đây hơn, một số nghiên cứu dịch tễ học ở những cá nhân tiếp xúc với bức xạ y tế trong thời thơ ấu (CT nhi khoa) cho thấy nguy cơ ung thư có thể tăng ngay cả ở liều thấp (trong khoảng 50-100 mSv). Việc tiếp xúc trước khi sinh với bức xạ ion hóa có thể gây tổn thương não ở thai nhi sau khi dùng liều cấp tính vượt quá 100 mSv trong khoảng thời gian từ tuần 8 đến 15 của thai kỳ và 200 mSv trong khoảng từ tuần 16 đến 25 của thai kỳ. Trước tuần thứ 8 hoặc sau tuần thứ 25 của thai kỳ, các nghiên cứu trên người không cho thấy nguy cơ bức xạ đối với sự phát triển não bộ của thai nhi. Các nghiên cứu dịch tễ học chỉ ra rằng nguy cơ ung thư sau khi thai nhi tiếp xúc với bức xạ cũng tương tự như nguy cơ sau khi tiếp xúc ở thời thơ ấu.
Từ khóa: bức xạ; ung thư; ion hóa; bảo vệ bức xạ; phơi nhiễm
– CMD&DND –
