电离辐射的损伤机理是什么？一文解释清楚

电离辐射的损伤——从物理机理、化学效应和生物效应三个方面分析



电离辐射作为一种特殊的射线，既可以无责地透入复杂的结构中，也可以在人体内产生特定的影响。以下将从物理机理、化学效应和生物效应上分析它对人体的伤害。

一、物理机理

根据物理性质，电离辐射可分为电子和离子两种，其中，电子射线的损伤主要是通过与原子核或原子外电子的碰撞而来；而离子射线的损伤则是由离子粒子与原子核碰撞引起。

（1）电子射线损伤
电子射线会把能量传递到原子核或原子以外的碰撞点，从而引起电子的“原子闪烁”。电子闪烁表现为电子从原子外围跃迁到外层，从而出现电离状态。当碰撞点中的能量足够大时，电子还可以出现失去原子束缚的离子化，从而产生自由离子。

同时，电子射线还可以产生能量释放，从而造成化学破坏或改变生物分子的状态。如电离辐射所诱导的原子闪烁，在特定的碰撞点上会产生热能、光子、离子或其他大量的能量，而这些能量单位被称为拉特克（Larmor）单位，能够破坏生化分子的结构，从而引发生物损伤。

（2）离子射线损伤
同样，离子射线也可以引发电子闪烁，在碰撞点释放能量以对其进行破坏。当离子射线碰撞到生理分子上时，该分子中的电子会得到撞击，从而被诱导原子闪烁，导致电子的共振向周围释放出热量和较高能量的离子。这些热量和离子将拆解分子结构，从而损坏生物结构，导致损伤。

二、化学效应

（1）气体电离
电离射线可以使周围的空气发生电离，该效应也被称为气体电离，通过电离发生电离的物质可以通过结合其他物质，如水剂，来表现出电荷的作用，而这些作用可以产生相应的化学反应，可能有害地影响生物细胞，造成器官功能的损伤。

（2）放射化学效应
电离射线还可以使放射性物质，例如钛离子が空気中的氧分子中发生电离，形成氧正离子。然后，离子会和周围的水分子发生反应，产生强氧化剂，这些氧化剂可以破坏生物大分子，如蛋白质结构核心，细胞囊前和DNA，使其发生改变，从而引起生物学损害。

三、生物效应

（1）热效应
电离辐射可以通过热效应造成生物学损害，该效应主要是对容易抽提的生物损伤细胞如细胞核或细胞膜中的蛋白质，是通过将电离辐射转换为热能来引起的。当电离辐射引发的热量短时间内升温超过2°C-4°C时，神经、血管和软组织细胞内有害物质便会被产生，从而引发的细胞坏死、损伤或凋亡。

（2）放射性损伤
该作用是指电离辐射引起的原子和分子中电子的改变