Chất phóng xạ có ích lợi và nguy hiểm như thế nào?
Ngay sau khi ống tia X được phát minh, những người làm việc với nó đã thấy nó làm tổn thương da tay họ. Khi đó, một số nhà khoa học đã cố ý chiếu xạ lên da họ để lấy thông tin và thấy rằng, phóng xạ mạnh có thể làm bỏng hoặc làm cháy da vài tuần sau khi tiếp xúc. Phóng xạ rất mạnh có thể gây ra các vết loét và làm rụng tóc. Dĩ nhiên là ung thư có thể phát triển nhiều năm sau chiếu xạ ở các mô đã được chữa lành. Ở những năm 20, các nhà khoa học cũng đã bắt đầu lý giải mối liên quan giữa nồng độ khí Radon ở các mỏ với tỷ lệ ung thư cao hơn trong công nhân mỏ.
Đối với những người làm việc với bức xạ tia X hoặc bức xạ từ Radi tự nhiên, điều vô cùng quan trọng là cần có hướng dẫn để làm việc an toàn trong điều kiện có bức xạ. Một trong các quy tắc an toàn đầu tiên, dựa trên kinh nghiệm, khẳng định rằng, bức xạ là an toàn chừng nào nó chưa tạo nên hình ảnh trong phim ảnh trong vòng 7 phút. Quan niệm sơ khai đó có lẽ rất hữu ích, nó đã bảo vệ những người công nhân làm việc với tia X khỏi bị bỏng da và những ảnh hưởng cấp tính khác đối với sức khoẻ, và ngày nay một kỹ thuật tương tự như vậy được dùng trong an toàn bức xạ.
Nếu không có lợi ích thực tiễn từ các chất phóng xạ và từ tia phóng của chúng phát ra, thì việc sản xuất và sử dụng chúng là vô nghĩa. Qua nhiều thập kỷ, các chất phóng xạ nhân tạo đã đem lại nhiều lợi ích to lớn trong chẩn đoán, điều trị bệnh, cũng như hàng loạt kỹ thuật trong khoa học, nghiên cứu, nông nghiệp và công nghiệp, những lĩnh vực đã cải thiện cuộc sống trên Trái đất với mức độ khó có thể đánh giá được.
Ngày nay, chủ đề bức xạ là một chủ đề mang tính thời sự và rõ ràng là nhiều người thực sự lo lắng đặc biệt là về ảnh hưởng lâu dài của nó đối với sức khoẻ của chính họ và con cháu họ. Khả năng sự cố trong các cơ sở hạt nhân, vấn đề quản lý, vận chuyển và lưu giữ chất thải hạt nhân, ảnh hưởng của rác thải từ các nhà máy điện hạt nhân ra môi trường và các vụ thử vũ khí hạt nhân là chủ đề lặp đi lặp lại trong sách vở, tạp chí, trên các chương trình ti vi và trong câu chuyện hàng ngày.
Liều bức xạ là gì?
Từ những năm 30, ICRP (Uỷ ban Quốc tế về An toàn bức xạ) đã khuyến cáo rằng mọi tiếp xúc với bức xạ vượt quá giới hạn phông bình thường nên giữ ở mức độ càng thấp càng tốt. Khuyến cáo đó được bổ sung bằng những khuyến cáo giới hạn liều được điều chỉnh hàng năm, để giúp đỡ công nhân làm việc trong điều kiện bức xạ và công chúng nói chung phòng tránh quá liều. Các giới hạn khuyến cáo gần đây nhất được đưa ra năm 1990. Nó không là giới hạn bắt buộc, nhưng đã được thông qua như là quy tắc luật pháp ở nhiều nước.
Liều bức xạ được thể hiện bằng Sievert (Sv) theo tên của tiến sỹ Rolf Sievert, người Thuỵ Điển đi đầu trong lĩnh vực an toàn bức xạ. Nó thể hiện tổng năng lượng bức xạ hấp thụ bởi tế bào sống và mức độ ảnh hưởng sinh học mà nó gây ra. Vì Sv là một đơn vị đo lường tương đối lớ,n nên người ta thường dùng mili Sievert (mSv). Liều bức xạ tự nhiên trung bình đối với một người là từ 0,001 đến 0,002 Sv hoặc là từ 1 - 2 mSv/năm. Radon trong nhà trung bình tạo ra liều bổ sung khoảng 1 - 3 mSv/năm, còn những ngôi nhà bị ảnh hưởng nặng, thì liều ở đó có thể cao hơn đến 10 hoặc 100 lần. Một lần chụp X quang thường phải chịu liều từ 0,2 đến 5 mSv.
Cùng với sự phát triển của các công nghệ mới, thì tác dụng của bức xạ ion hoá cũng được hiểu biết tốt hơn và một hệ thống an toàn bức xạ tiên tiến đã được phát triển.
Qua nhiều năm, những quy tắc và biện pháp an toàn tỷ mỷ, tinh vi đã được phát triển, giảm liều tối đa cho phép dựa trên sự quan sát và nghiên cứu chi tiết đối với công chúng nói chung và công nhân trong nghề nói riêng. Nhờ các tổ chức quốc tế, các chuẩn an toàn như vậy được trao đổi giữa các quốc gia, vì vậy các quy tắc và giới hạn về bức xạ trên toàn thế giới đều giống nhau.
Ít có những khả năng rủi ro lại được hiểu biết cặn kẽ như bức xạ và cũng như được quy tắc hoá và thực hiện tốt như an toàn bức xạ. Mặc dù tai nạn cũng đã xảy ra, những tiến bộ vượt bậc cũng đang đạt được trong lĩnh vực an toàn hạt nhân, như việc tháo dỡ các nhà máy điện hạt nhân đã cũ, hoặc kém độ tin cậy, để giảm thiểu hoặc loại trừ khả năng của các tai nạn lớn như ở Chernobyl năm 1986.
Bức xạ phát ra từ những vật liệu phóng xạ được hấp thu bởi bất cứ vật liệu nào mà nó chạm phải, vật liệu vô sinh hoặc tế bào sống. Một kilogam vật liệu hấp thụ một số năng lượng bức xạ (đo bằng Joul hoặc J). Đơn vị J/kg được dùng để đo liều hấp thụ. Trong an toàn bức xạ gọi là Gray (Gy).
Liều hấp thụ bản thân nó không mang chỉ số về khả năng ảnh hưởng sinh học. Một Gy của bức xạ Alpha nguy hiểm hơn một Gy của bức xạ Gamma khoảng 20 lần. Bức xạ Gamma ít nguy hiểm hơn bức xạ Alpha. Tia Alpha xuyên sâu vào mô, trước khi làm bị thương phần nhân tế bào, rồi tiếp tục xuyên qua cơ thể và năng lượng của nó giảm dần.
Tia Gamma chỉ huỷ hoại tế bào ở từng chỗ, vì vậy tế bào vẫn có thể tồn tại và có khả năng hồi phục. Tia Alpha thì huỷ hoại nặng ở một vùng nhỏ và làm tổn thương nhiều hơn cho mô sống.
Mức độ nguy hiểm gây ra bởi các loại bức xạ khác nhau được xác định bằng cách nhân liều bức xạ hấp thu (Gy) với trọng số bức xạ, thấp nhất là 1 đối với bức xạ Gamma và cao nhất là 20 đối với bức xạ Alpha. Khi một liều hấp thụ được nhân với trọng số bức xạ thích hợp, thì kết quả tính được là liều tương đương, đo bằng Sv hay mSv. Mọi liều tính bằng Sv hay mSv đều tương đương nhau, không kể là loại bức xạ nào.
Giới hạn liều đối với con người là bao nhiêu?
Trong nhiều trường hợp, kể cả bức xạ phông, cũng như trong điều kiện làm việc ở nhà máy điện hạt nhân, liều bức xạ thường được phân bố đều trên toàn cơ thể. Chiếu xạ cũng có thể hướng vào một bộ phận của cơ thể (như trong xạ trị), hoặc ở một bộ phận nào đó của cơ thể (bức xạ Beta đối với da, hoặc Iôt đối với tuyến giáp). Bởi một số cơ quan trong cơ thể nhạy cảm hơn đối với bức xạ, trọng số mô được sử dụng để chỉ các nguy cơ tương đương của chiếu xạ cục bộ và chiếu xạ toàn thân.
Để nhấn mạnh khi áp dụng trọng số mô, người ta dùng thuật ngữ liều hiệu dụng. Ví dụ: ICRP đã khuyến cáo là nên dùng trọng số mô bằng 0,05 trong trường hợp tuyến giáp. Như vậy nếu tuyến giáp nhận một liều hấp thu Gamma là 1.000 mGy thì liều hiệu dụng tương đương là 50 mSv (0,5 x 1 x 1.000).
Đối với công nhân: Theo khuyến cáo của ICRP, thì mức liều đối với công nhân không nên vượt quá 50 mSv/năm và liều trung bình cho 5 năm không được vượt quá 20 mSv. Nếu một phụ nữ mang thai làm việc trong điều kiện bức xạ, thì giới hạn liều nghiêm ngặt hơn cần được áp dụng là 2 mSv. Giới hạn liều được chọn để bảo đảm rằng, rủi ro nghề nghiệp đối với công nhân bức xạ không cao hơn rủi ro nghề nghiệp trong các ngành công nghiệp khác được xem là an toàn nói chung.
Đối với công chúng: Giới hạn liều đối với công chúng nói chung thấp hơn đối với công nhân. ICRP khuyến cáo rằng giới hạn liều đối với công chúng không nên vượt quá 1 mSv/1 năm.
Đối với bệnh nhân: ICRP không có khuyến cáo giới hạn liều đối với bệnh nhân. Ở nhiều cuộc chụp X quang, bệnh nhân phải chiếu liều cao hơn nhiều lần so với giới hạn liều cho công chúng. Trong xạ trị, liều chiếu có thể tăng gấp hàng trăm lần so với giới hạn liều đối với công nhân. Bởi vì liều xạ được dùng là để xác định bệnh và để chữa bệnh, nên hiệu quả của điều trị được xem là cần thiết hơn ngay cả khi phải dùng đến liều cao.
Nhờ có các tiêu chuẩn an toàn cao trong công nghiệp hạt nhân, những rủi ro bức xạ đối với công nhân được giữ ở mức thấp nhất.
Có những thiết bị đo liều nào?
Liều bức xạ được đo bằng liều kế, suất liều được đo bằng suất liều kế. Ở những nơi làm việc như nhà máy điện hạt nhân, bệnh viện, các ngành công nghiệp sử dụng tia X và những nơi làm công tác nghiên cứu, người ta phải đeo một liều kế nhỏ (giống như phù hiệu). Một số loại liều kế đeo khi thực hiện một công việc theo thời gian ngắn cho phép đọc kết quả theo yêu cầu. Những loại khác được dùng hàng ngày, thì cần được đưa vào nơi chuyên đọc liều kế để làm công tác đánh giá, thông thường là từ 1 đến 3 tháng. Dụng cụ đo liều truyền thống dựa trên cơ sở phim được đựng trong một hộp kín sáng. Bức xạ đi qua phim đó và tạo lên hình ảnh. Bằng cách rửa phim và đo độ tối trên phim hàng tháng, thì sẽ tính được liều bức xạ mà người mang liều kế nhận được. Mỗi lần kiểm tra liều kế phải thay phim mới. Một loại liều kế mới hơn là TLD (nhiệt huỳnh quang). Loại này nhạy hơn loại trên và có thể sử dụng lại được ngay khi đọc phim. Ở các nhà máy điện hạt nhân, các cơ sở nghiên cứu và những vùng có nguy cơ bức xạ cao, liều kế điện tử được sử dụng và có thể đọc kết quả bất cứ lúc nào.
Suất liều là liều nhận trong một đơn vị thời gian, chẳng hạn trong một giờ. Nếu liều nhận được trong 1 giờ là 0,5 mSv, thì suất liều là 0,5 mSv. Trong 2 giờ liều nhận được là 1 mSv và 6 giờ liều nhận được là 3 mSv. Nếu liều bức xạ trong một căn phòng công nhân làm việc là 0,1 mSv/h và giới hạn liều cho công nhân là 20 mSv, thì người công nhân đó phải kết thúc công việc trong 200 giờ.
Nếu chất phóng xạ xâm nhập cơ thể, cần lưu ý những điểm gì?
Iôt-131 và Cesi-137 thuộc vào số các chất phóng xạ thải vào khí quyển sau các sự cố hạt nhân.
Cobalt-60 được sử dụng trong chiếu xạ thực phẩm, Antimone-122 dùng trong xử lý kim loại và Rubi-88 dùng trong chế tạo các lõi cảm ứng. Techneci-99m được dùng trong y học chẩn đoán. Radon-222 có trong rất nhiều ngôi nhà.
Bởi vậy, chúng ta có thể tiếp xúc, ăn uống, hít thở phải phóng xạ. Điều quan trọng là cần phải biết, nhất là ở nơi làm việc, giới hạn liều hàng năm cho cá nhân được khuyến cáo là bao nhiêu.
Iôt-131 và dây chuyền thực phẩm
Việc phân rã các hạt nhân Urani trong lò phản ứng hạt nhân tạo ra một lượng lớn Iot-131. Bởi vì Iôt ở dạng khí khi ở nhiệt độ cao, nên nó có thể lan ra trong môi trường sau một vụ nổ hạt nhân.
May mắn là chu kỳ bán rã của Iôt chỉ có 8 ngày. Sau 8 ngày, hoạt độ của nó chỉ còn 1/2, sau 16 ngày còn 1/4, sau 24 ngày còn 1/8. Sau khi lan ra, nếu Iôt vào sữa súc vật hay trâu bò, thì sữa tươi không được coi là an toàn. Tuy nhiên bơ làm từ sữa đó vẫn được xem là an toàn, vì quá trình làm bơ chậm, phải mất vài tháng, nên khi thành bơ sẽ không còn Iot nữa.
Chu kỳ bán rã hiệu dụng trong cơ thể
Các chất phóng xạ tự huỷ cũng không có nghĩa là bức xạ không tồn tại trong môi trường vĩnh viễn. Các chất có đời sống ngắn, khi sinh ra, sẽ được phân rã nhanh hơn các chất có đời sống dài. Điều đó có nghĩa là các hoạt tính phóng xạ do con người tạo ra được đưa vào cơ thể sẽ bị phân huỷ hết, nếu không tiếp tục đưa vào nữa.
Các chất phóng xạ khi đưa vào cơ thể, thì phân rã nhanh hơn mức độ phân rã vật lý của nó. Một chất phóng xạ không chỉ phân rã bởi hoạt tính phân rã tự nhiên của nó, mà còn bởi quá trình bài tiết. Ảnh hưởng hỗn hợp bán rã vật lý và quá trình bài tiết được gọi là bán rã hiệu dụng (effective half-life). Hầu hết các chất phóng xạ thoát ra ngoài cơ thể nhanh chóng. Tuy nhiên, một số nguyên tố hiếm lại tìm đường đến một số cơ quan trong cơ thể và lưu lại ở đó, ví dụ như Radi vào trong xương. Trong trường hợp đó, tỷ lệ bài tiết chậm và bán rã hiệu dụng phải mất một năm. Ở trong cơ thể, chất phóng xạ tạo ra liều chiếu trong.
Nồng độ phóng xạ
Sau khi xảy ra sự cố hạt nhân và có phóng xạ thoát ra, nồng độ phóng xạ trong sữa có thể là 100 Bq/lit hoặc ở thịt là 300 Bq/kg. Điều đó nói lên rằng, có 100 hạt nhân phân rã/giây trong một lít sữa, hoặc 300 phân rã trong 1 kg thịt. Ở những mức hoạt độ như vậy, sữa và thịt có thể vẫn sử dụng được. Ở một số nước, giới hạn nồng độ phóng xạ cao hơn, đối với thực phẩm là khoảng 1.000 Bq/kg đối với một số chất phóng xạ.
Nồng độ khí Radon ảnh hưởng đến bệnh ung thư phổi như thế nào?
Hầu như mọi người đều phải chịu ảnh hưởng của bức xạ ion hoá tự nhiên từ hạt nhân phóng xạ Radon, một chất khí có tính phóng xạ tự nhiên được sinh ra khi Radi-226 phân rã. Chính Radon phân rã thành dạng chất có đời sống ngắn và tồn tại lơ lửng trong không khí. Nếu Radon bị hít vào cơ thể, các phân tử của nó sẽ đi vào phổi và tạo ra liều chiếu trong.
Ở đầu thế kỷ trước, những người công nhân mỏ Urani bị ảnh hưởng bởi liều Radon lớn, biểu hiện ở số lượng người bị ung thư phổi tăng cao, đó có thể do nguyên nhân liên quan đến Radon hoặc một phần nào do các yếu tố khác như hít thở phải bụi mỏ, quặng, độc khí từ các vụ nổ mìn.
Không có nghiên cứu nào chỉ ra bằng chứng tuyệt đối của mối liên hệ giữa Radon và ung thư, nhưng về mặt rủi ro, nhiều biện pháp được thực hiện nhằm loại trừ khí Radon trong các toà nhà, hoặc giảm thiểu nồng độ của Radon. Ngoài trời, nồng độ Radon tự nhiên thường là 10 Bq/mét khối không khí. Trong các toà nhà, lượng Radon có thể cao hơn. Ở nhiều quốc gia, người ta đã khuyến cáo rằng, Radon trong những ngôi nhà mới xây không nên vượt quá 200 Bq/mét khối không khí. Nếu mức độ trung bình hàng năm lớn hơn 400 Bq/mét khối không khí, thì nên sửa ngôi nhà để giảm thiểu Radon.
Liều bức xạ bao nhiêu được xem là liều cao?
Liều cao là những liều cao hơn liều giới hạn hàng trăm, hàng ngàn lần hoặc là nó trầm trọng và mạnh đến mức nạn nhân chịu ảnh hưởng ngay lập tức đến sức khoẻ. Những liều bức xạ cao đủ để gây ra rủi ro nghiêm trọng lập tức đến sức khoẻ chỉ có thể ở chiến tranh hạt nhân, hay trong các tai nạn hạt nhân. Những liều được kiểm soát dùng theo chỉ định để chữa ung thư cũng có thể cao đến mức gây ảnh hưởng trầm trọng cho sức khoẻ, như bệnh máu trắng. Một liều cực cao 100.000 mSv chiếu toàn bộ cơ thể sẽ gây tử vong lập tức. Liều 10.000 mSv sẽ gây tử vong sau vài ngày hoặc vài tuần. Liều khoảng 1000 mSv cũng được coi là cao và có thể gây ra các triệu chứng bệnh, nhưng không gây tử vong.
Khả năng một người tử vong ngay lập tức bởi bức xạ là rất hiếm. Có rất ít trường hợp như vậy trong lịch sử thế giới. Ngày 6/8/1945, một số dân của thành phố Hiroshima ở Nhật Bản bị nhiễm xạ với những mức độ khác nhau bởi quả bom nguyên tử đầu tiên trong chiến tranh. Ba ngày sau, người dân ở vùng Nagasaki cũng chịu ảnh hưởng tương tự. Hơn 100.000 nạn nhân bị ảnh hưởng của 2 quả bom nguyên tử. Đó là hai trường hợp sử dụng bom nguyên tử trong chiến tranh duy nhất cho đến nay.
Những người lính cứu hoả cũng phải nhận liều xạ gây tử vong từ 12.000 đến 16.000 mSv, khi họ đang cố gắng chữa cháy tại nhà máy điện hạt nhân Chernobyl năm 1986. Chernobyl là vụ tai nạn duy nhất tại một nhà máy điện hạt nhân thương mại đã gây tử vong tại chỗ. Ở một số lò phản ứng nghiên cứu và một số cơ sở chiếu xạ khử trùng thiết bị y tế cũng có một số vụ sự cố nhỏ làm phát ra liều xạ có thể gây tử vong.
Bất kỳ người nào bị liều xạ đủ cao cũng có thể bị rủi ro nghiêm trọng. Những liều ở cùng mức độ nhưng nếu phân bố trong thời gian nhiều tuần, nhiều tháng hay nhiều năm sẽ gây ra các triệu chứng ít nghiêm trọng hay có khi không gây triệu chứng gì.
Có khi trong sự cố bức xạ chỉ có một phần cơ thể bị nhiễm xạ. Có những trường hợp do sơ suất, một người cầm trong tay một nguồn xạ rất mạnh hoặc do không biết đã mang nó ở trong túi. Nguồn xạ trong thiết bị xạ trị có thể chỉ chiếu một vùng nhỏ trên da và tế bào. Trong những trường hợp đó, liều cao cũng không nguy hiểm đến tính mạng, vì không có cơ quan quan trọng nào của cơ thể bị tổn hại. Một liều cao có thể gây ra tổn thương cục bộ, nhưng các bộ phận khác như cơ quan nội tạng, tuỷ xương, trung tâm thần kinh vẫn tiếp tục hoạt động bình thường.
Tuy nhiên, sẽ có tổn thương cục bộ cho da và các mô dưới da. Biểu hiện đầu tiên dễ thấy nhất là những vết đỏ trên da còn gọi là erythema. Đó là một trong những triệu chứng đầu tiên được ghi nhận từ những nhà khoa học và nghiên cứu đã tự đưa tay vào tia X, để nghiên cứu ảnh hưởng của nó hồi cuối thế kỷ 19. Những vết đỏ trên da xuất hiện sau khi chiếu vài giờ và sẫm lại sau đó vài ngày, không để lại hậu quả lâu dài.
Tuy vậy, khi da bị nguồn xạ mạnh sẽ bị tổn thương nghiêm trọng với những vết đỏ, phồng rộp và loét. Nếu liều không cao lắm, thì vết thương có thể lành sau vài tuần. Nhưng nếu liều cao ở mức diệt hết các tế bào da, thì việc làm lành vết thương sẽ rất lâu và sẽ để lại sẹo. Thường thì trong việc điều trị các vết loét hay xảy ra nguy cơ sưng tấy và biến chứng. Đối với các vết thương quá nặng, thường xảy ra hoại tử và việc cắt bỏ là cần thiết.
Nhiễm xạ toàn thân cao có thể gây ra những hậu quả như thế nào?
Liều chiếu liên tục suốt đời cũng như các liều một lần dưới 1.000 mSv sẽ không gây ra bất kỳ triệu chứng nghiêm trọng nào cho sức khoẻ. Hậu quả có khả năng duy nhất là nguy cơ ung thư sau này. Những ảnh hưởng sinh học ở liều toàn thân chịu trong thời gian ngắn (giây, phút hoặc giờ) như sau:
Dưới 1.000 mSv: Liều một lần sẽ không gây ra triệu chứng gì có thể nhận thấy được. Không có liều kế và những thông tin chính xác về sự cố, người ta thường không biết được là bị nhiễm xạ. Các phân tích máu sẽ cho thấy hiện tượng giảm bạch cầu, khả năng chỉ còn 80% lượng ban đầu, nhưng lượng bạch cầu bình thường sẽ hồi phục trong thời gian ngắn.
Trong khoảng 2.000 mSv: Liều một lần có thể gây ra các triệu chứng nhẹ, không cụ thể như buồn nôn, đau đầu sau khi bị nhiễm xạ khoảng 2 giờ. Nhưng vì các hoạt động của mỗi người khác nhau, nên không thể định ra được liều tối thiểu tuyệt đối cho các biểu hiện triệu chứng. Một liều 2.000 mSv làm giảm khoảng 50% cả bạch cầu và hồng cầu, đó là kết quả đo một tuần trước và sau khi xảy ra sự cố. Mức bình thường trở lại tương đối nhanh.
Trong khoảng 3.000 mSv: Nhiều người có chung những triệu chứng bệnh nhiễm xạ, nếu liều là 3.000 mSv trở lên. Các triệu chứng không cụ thể và giống nhiều bệnh thường thấy như mệt mỏi, ăn không ngon miệng. Trong các trường hợp nghiêm trọng thì có thể bị mệt, sốt, đi ngoài. Các triệu chứng cũng có thể do tâm lý. Mức độ xuất hiện của các triệu chứng phụ thuộc vào liều xạ. Liều mạnh hơn, thì triệu chứng xuất hiện sớm hơn (vài giờ, hoặc vài ngày). Sau ít ngày, bệnh nhân có thể cảm thấy khoẻ hơn, các dấu hiệu bệnh xuất hiện với các triệu chứng như xuất huyết dưới da, nhiễm khuẩn, mất nước và có khả năng rụng tóc. Thường có ít nguy cơ tử vong, đa số bệnh nhân phục hồi sau vài tuần hoặc vài tháng.
Từ 4.000 đến 6.000 mSv: Các triệu chứng xuất hiện vài tuần sau khi nhiễm xạ là do tổn thương niêm mạc ruột hoặc tuỷ xương. Ở liều xạ này, tổn thương rất khó chữa. 4.000 mSv có khả năng đe doạ cuộc sống; 5.000 mSv có thể gây ra tử vong và 6.000 mSv hầu như chắc chắn gây tử vong, nếu không cấp cứu kịp thời.
Tổn thương đường tiêu hoá làm cho việc hấp thụ chất dinh dưỡng và dung dịch khó khăn, mà việc điều trị lại cần các dung dịch. Sự tổn thương tuỷ xương gây thay đổi trong máu đủ gây ra các hậu quả nghiêm trọng tới sức khoẻ. Tỷ lệ hồng cầu và bạch cầu giảm nghiêm trọng và xuất hiện xuất huyết niêm mạc ruột, dạ dày. Có trường hợp lượng bạch cầu giảm mạnh làm tăng nguy cơ nhiễm khuẩn. Bệnh nhân cần tránh các nguy cơ lây nhiễm. Việc điều trị cần có truyền máu và cấy tuỷ.
Điều quan trọng cần lưu ý là ngay cả liều 1.000 mSv cũng là ngoại lệ chỉ có thể bị trong chiến tranh hạt nhân, trong xạ trị hoặc do một số sự cố hạt nhân.
Liều từ 6.000 mSv trở lên: Sau liều vượt quá 6.000 mSv, hy vọng sống được sau vài tuần là điều khó. Nếu liều vượt quá 10.000 mSv, niêm mạc ruột bị huỷ hoại không chữa được, gây mất nước trong vài tuần. Nếu liều khoảng 50.000 mSv, hệ thần kinh trung ương bị huỷ hoại, gây nôn mửa và choáng ngay lập tức, dẫn đến bất tỉnh và gây tử vong trong vài giờ hoặc vài ngày.
Ngoài các bệnh nhiễm xạ gây ra do liều toàn thân cao và tổn thương da do nhiễm xạ da, còn có thể có những thương vong nào khác do liều xạ cao?
Ngoài các bệnh nhiễm xạ gây ra do liều toàn thân cao và tổn thương da do nhiễm xạ da, những trường hợp đặc biệt dưới đây cũng cần được nêu ra trong danh mục các ảnh hưởng nghiêm trọng của bức xạ tới sức khoẻ.
Nếu các tuyến sinh dục phải chịu liều ngang với liều toàn thân gây tử vong, thì xảy ra khả năng vô sinh tức thời hoặc vĩnh viễn. Trong xạ trị, khi một khối u ác bị chiếu liều cao liên tục hàng ngày trong vài tuần, thì các mô khỏe liền kề cũng bị ảnh hưởng.
Những ảnh hưởng lâu dài của liều xạ cao
Một số lượng lớn người bị liều xạ cao liên tục đầu tiên trong lịch sử là những nạn nhân Nhật Bản trong vụ bom nguyên tử ở Hiroshima và Nagasaki năm 1945. Những người sống sót sau đó đã được theo dõi qua các thập kỷ về căn bệnh ung thư. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng một lượng nhỏ nhưng rất rõ ràng của một số bệnh ung thư tăng lên như máu trắng, ung thư giáp và ung thư vú ở phụ nữ. Bình thường có khoảng 20.000 ca ung thư/100.000 người. Số lượng các trường hợp thêm vào trong những người sống sót sau vụ Hiroshima và Nagasaki là khoảng vài trăm ở những người mắc bệnh ung thư thông thường và vài chục ở những căn bệnh hiếm. Tổng số bệnh ung thư tăng khoảng 6%. Đến nay, sau hơn nửa thế kỷ, việc theo dõi vẫn được tiếp tục nhưng tỷ lệ đó không thay đổi đáng kể.
Ngoài những nạn nhân Nhật Bản trong vụ bom nguyên tử, một số lượng lớn người khác cũng chịu liều xạ cao cần theo dõi căn bệnh ung thư như: các nhà vật lý X quang, các bệnh nhân trước đây điều trị bằng thiết bị xạ trị sau bị ung thư da, một số công nhân mỏ làm việc trước khi hệ thống thông gió, tách khí Radon của mỏ được lắp đặt thường bị ung thư phổi, và một số phụ nữ làm nghề viết con số trên mặt đồng hồ bằng loại sơn có chứa Radi hồi đầu thế kỷ; họ thường dùng môi để chỉnh nắn bút sơn nên có trường hợp bị ung thư xương.
Năm 1986, bụi từ tai nạn Chernobyl đã gây ra việc nhiễm Iôt phóng xạ qua đường tiêu hoá, đặc biệt là trẻ em, dẫn đến gia tăng số người mắc bệnh ung thu tuyến giáp. Đến nay, số người mắc bệnh qua theo dõi là trên 1000 người.
Bởi tất cả các nhóm người trên đây đều không mang liều kế, các cố gắng đã được thực hiện để xác định liều xạ mà họ nhiễm phải. Khi ước tính liều xạ, xác định được số lượng người mắc bệnh ung thư tăng lên, thì có thể đánh giá được mức độ nguy hại tăng theo đơn vị liều xạ. Điều đó có nghĩa là đối với những người nhiễm xạ nặng, thì có khả năng xác định các yếu tố rủi ro trên cơ sở các biểu hiện triệu chứng đã quan sát được. Các yếu tố rủi ro riêng rẽ đối với từng loại bệnh ung thư cũng như rủi ro chung cũng được tính toán.
Các trọng số rủi ro thường được biểu hiện như là khả năng mắc ung thư sau khi chịu liều xạ 1000 mSv. Một người bị liều xạ là 1.000 mSv có 0,5% khả năng tử vong vì bệnh máu trắng - đó chỉ là khả năng rất nhỏ. Nếu khả năng đó là đúng, cũng có nghĩa là cứ 1.000 người bị liều xạ 1.000 mSv, thì khả năng bị bệnh máu trắng trong tương lai là 5 người. 5 trường hợp được cộng vào con số 200 đến 250 trường hợp ung thư tự nhiên như tính toán.
Quan trọng hơn các khả năng ung thư riêng biệt là nguy cơ tổng thể, khi tất cả các bệnh ung thư nguy hiểm được tính toán đến. Khả năng mắc bệnh ung thư là 0,05 sau khi nhiễm liều xạ là 1.000 mSv. Nói cách khác cứ 1.000 người bị liều xạ 1.000 mSv thì sẽ có thêm 50 trường hợp bị bệnh ung thư nguy hiểm.
Cần nhấn mạnh rằng các liều xạ thấp hơn giá trị ngưỡng không gây ra những ảnh hưởng khác về sức khoẻ ngoài bệnh ung thư (giá trị ngưỡng ở đây hàm ý rằng, nếu trên ngưỡng này, các triệu chứng nhiễm xạ trầm trọng tức thời sẽ diễn ra). Tất cả các triệu chứng khác mà bệnh nhân có thể phải có là do nguyên nhân khác.
Tại sao bức xạ có thế gây ra bệnh ung thư?
Khi bức xạ xuyên qua một vật vô sinh, sẽ không nhận thấy sự thay đổi về cấu trúc của vật liệu. Nhưng khi bức xạ vào một điểm của tế bào sống, thì có thể làm tổn thương lâu dài đến mô. Về nguyên tắc, ngay cả một lượng bức xạ ion hoá nhỏ nhất cũng có thể làm thay đổi một phân tử quan trọng và điều đó có thể ảnh hưởng đến toàn bộ của hoạt động tế bào. Tuy vậy khả năng liều xạ nhẹ dẫn đến ung thư là rất ít. Các tế bào trong cơ thể con người đổi mới liên tục, không ngừng. Bức xạ vào cơ thể hôm nay sẽ không ảnh hưởng đến chính tế bào đã bị ảnh hưởng xạ một năm trước đây. Do vậy, theo đánh giá, thì liều cao một lần có thể gây tử vong, trong khi với cùng liều như vậy nhưng chịu dần dần, lâu dài có thể không gây bất cứ biểu hiện bệnh tật nào. Những liều xạ nhỏ có thể gây tổn thương các phần tử trong tế bào đơn độc, không ảnh hưởng gì tới sức khoẻ.
Trong khi, đối DNA - thành phần cơ bản của gen, điều khiển việc sản sinh ra các nhân tế bào cùng loại, thì ảnh hưởng của bức xạ có thể là nghiêm trọng. Con đường duy nhất mà liều xạ thấp có thể ảnh hưởng tới sức khoẻ là gây tổn thương nghiêm trọng cho phân tử DNA.
Nếu một tế bào DNA bị tổn thương tiếp tục sản sinh ra các tế bào khác, thì tổn thương đó có thể tiếp tục được nhân lên mãi. Kết quả có thể là các tế bào không bình thường được hình thành. Về lâu dài việc đó có thể ảnh hưởng xấu đến cơ thể.
Tuy nhiên có nhiều cách để vượt qua, trước khi DNA tổn thương trở thành ác tính.
Bức xạ không gây ra một loại bệnh ung thư mới đặc biệt nào. Ung thư phổi do khói thuốc lá về mặt y học cũng giống như ung thư phổi do hít thở không khí nhiễm độc hay khí xạ. Nếu một bệnh nhân bị ung thư, không chắc chắn tuyệt đối là do nguyên nhân bức xạ.
Ngay cả trường hợp bệnh nhân ung thư đã chịu liều hiệu dụng là 500 mSv, liều đó cao hơn nhiều lần so với giới hạn liều hàng năm đối với một công nhân làm việc trong điều kiện bức xạ. Khả năng người đó mắc bệnh ung thư do các nguyên nhân khác nhiều hơn so với nguyên nhân do bức xạ.
Mặt khác, nếu một căn bệnh ung thư đặc biệt có trong nhiều người ở một lứa tuổi nào đó làm việc trong điều kiện bức xạ, mà thông thường loại bệnh đó rất hiếm, thì có thể kết luận rằng bức xạ là nguyên nhân loại bệnh ung thư đó. Đó là trường hợp ung thư tuyến giáp ở trẻ em bị nhiễm iôt phóng xạ sau tai nạn Chernobyl.
Có thể đánh giả rủi ro theo những mô hình nào?
Liều nhỏ là liều thông thường công chúng phải chịu do phông phóng xạ tự nhiên, do kiểm tra X quang và những liều trong giới hạn đối với những người làm việc trong điều kiện bức xạ hoặc có khi là những liều lớn hơn giới hạn một chút, có thể tới 10 lần. Có điều rất rõ ràng là khi giới hạn liều không vượt quá, thì sẽ không có ảnh hưởng tức thì nào tới sức khoẻ hay biểu hiện gì của bệnh tật.
Về nguyên tắc, ngay cả một lượng bức xạ một lần cũng có thể làm thay đổi một phân tử quan trọng làm cho nhân tế bào có thể bị tổn thương và tổn thương đó sẽ bị nhân lên khi tế bào phân chia. Do đó, có rủi ro trên lý thuyết, nhưng không thấy có ảnh hưởng trên sức khoẻ do các liều nhỏ. Bởi vậy, để đánh giá nguy hại của các liều nhỏ, người ta đã dùng mô hình rủi ro lý thuyết. Mô hình rủi ro là một đồ thị, ở đó trục hoành biểu thị liều xạ, còn trục tung biểu thị mức độ rủi ro. Đường thẳng hoặc cong chỉ ra mức độ rủi ro phụ thuộc vào mức độ liều như thế nào. Có nhiều mô hình rủi ro với những ủng hộ viên riêng. Các mô hình đều thống nhất ở vùng liều cao. Ở vùng liều thấp thì có sự khác biệt giữa các mô hình.
Mô hình được sử dụng rộng rãi nhất là mô hình tuyến tính, theo đó một liều xạ cụ thể luôn làm tăng độ rủi ro bởi cùng số lượng. Được sử dụng trong phân tích an toàn bức xạ, khi có nhu cầu phân tích độ an toàn, mô hình tuyến tính được một số chuyên gia tin tưởng là quá tốt để đánh giá rủi ro ở mọi hình thái ảnh hưởng đến sức khoẻ ở vùng liều thấp.
Theo mô hình đường bậc hai, rủi ro không phải là một đường thẳng mà là một đường cong. Ở mức liều thấp thì độ cong nhỏ, nhưng khi liều tăng lên thì đường cong tăng lên. Việc thử nghiệm cả về lý thuyết và thực tiễn đã được tiến hành để chứng minh cho mô hình này. Một số nhà nghiên cứu đi xa hơn một bước và tranh luận rằng rủi ro từ những liều nhỏ thực tế bằng 0. Theo mô hình có giá trị ngưỡng rủi ro, chỉ những liều vượt quá giới hạn cho phép mới có thể gây hại. Một trong các điều họ tranh luận là ung thư không còn là phổ biến ở những vùng mà phông phóng xạ cao hơn mức trung bình nhiều lần. Những người ủng hộ mô hình đó có niềm tin mạnh mẽ ở năng lực phục hồi của cơ thể.
Số ít "nhà tiên tri đơn độc", ủng hộ viên của mô hìng rủi ro siêu tuyến tính thì đối lập hoàn toàn, họ cho rằng các liều nhỏ nguy hiểm hơn các liều lớn. Khó có thể tìm được sự ủng hộ đối với mô hình này. Một chút bằng chứng thuyết phục đối lập với quan điểm đó là những khác biệt lớn về phông phóng xạ không ảnh hưởng đáng kể đến sức khoẻ.
Theo mô hình hormesis, một số bức xạ có lợi cho sức khoẻ, một hiện tượng chứng minh cho nhiều chất là thuốc (dược chất): lượng lớn thì độc nhưng lượng nhỏ thì có lợi. Chẳng hạn, một lượng lớn tia cực tím có thể đốt cháy một người, nhưng nếu không có mặt trời, sức khoẻ của chúng ta sẽ ra sao. Các ủng hộ viên của mô hình này nói rằng những người dân sống ở vùng núi vĩ độ cao chịu mức phóng xạ lớn hơn, ít bị ung thư hơn dân ở các vùng khác. Đó là sự thực, nhưng không cần thiết phải sửa lại kết luận, vì ung thư là do nhiều nguyên nhân khác nhau không phải chỉ có một.
Ảnh hưởng lâu dài của các liều xạ nhỏ ít đến nỗi phải những nghiên cứu dịch tễ học mới có khả năng phát hiện được chúng. Ví dụ: không thể biết được có bao nhiêu trường hợp bị ung thư do phóng xạ tự nhiên gây ra.
Một số nghiên cứu về tỷ lệ tử vong ở những công nhân làm việc trong điều kiện bức xạ đã được tiến hành trên thế giới. Nguyên nhân gây tử vong cũng như số liệu liều xạ cá nhân trong suốt thời gian làm việc đã được nghiên cứu. Các nghiên cứu cố gắng tìm ra mối liên quan giữa các liều xạ với nguyên nhân tử vong, nhưng không tìm ra được mối liên quan ở mức liều thấp. Nguyên nhân gây tử vong ở những người không tiếp xúc với bức xạ cũng được nghiên cứu và so sánh với thống kê trên. Kết quả cho thấy rằng, tử vong do ung thư không còn phổ biến ở những nơi công nhân chịu liều xạ thấp hơn các công nhân khác mặc dù có nhiều số liệu chỉ ra nguy cơ tăng số người mắc bệnh máu trắng trong số công nhân chịu liều cao nhất.
Mặc dù rủi ro từ các liều nhỏ là quá thấp để có thể nhận biết về việc tăng số người bị ung thư, song cũng phải thừa nhận là nó có thể làm tăng nguy cơ bệnh ung thư. Ở những nước công nghiệp hoá, khoảng 20 đến 25% số người chết là do ung thư, nhưng con số này dao động hàng năm, nên không thể chứng minh việc có hoặc không nguyên nhân bức xạ đối với bệnh ung thư. Điều có thể tranh luận là một nguy cơ gây ra hiệu ứng không quan sát được, thì không phải là nguy cơ đáng lo lắng.
Có phải ảnh hưởng tâm lý là ảnh hưởng nghiêm trọng nhất của bức xạ?
Sau tai nạn Chernobyl, không có ai trong các nước Tây Âu và Scandinavia bị liều bức xạ tức thì vượt quá 0,1 mSv. Thế nhưng, nhiều người nói rằng, do bức xạ mà họ bị đau đầu, mẩn ngứa, phát ban, đi ngoài, mất ngủ.
Không có lý do gì để ngờ rằng những triệu chứng đó tồn tại, những lời phàn nàn rằng những căn bệnh đó của họ là do ảnh hưởng sinh học của bức xạ cần được phản đối. Sự lo sợ, mối quan tâm và thiếu hiểu biết có thể gây ra các dấu hiệu bệnh tật nhất thời. Sự căng thẳng thần kinh và tâm lý làm cho lo lắng, mất ngủ, đau đầu và đau dạ dày. Những người đã được thông tin đầy đủ và hiểu vấn đề, thì không có những triệu chứng đó, mặc dù họ cũng chịu cùng một liều bức xạ.
Cũng có khả năng là hoàn toàn không có mối liên quan nào, dù chỉ là tâm lý, giữa bệnh tật và bức xạ. Những người cảm thấy bệnh bởi bất cứ nguyên nhân gì trong thời gian sự cố có thể tin rằng, bệnh tật là do bức xạ gây ra, mặc dù không phải là như vậy. Tóm lại: Sau khi tiếp xúc ở một mức độ nhất định với bức xạ người ta bị bệnh, các triệu chứng không phải là do bức xạ gây ra, mà là do sự lo sợ đối với bức xạ, hay có khi chỉ là do sự trùng hợp.
Ngay cả khi các liều xạ đến vài trăm mSv/năm, 10 lần cao hơn liều giới hạn cho công nhân, có thể cũng không hề gây ra các triệu chứng bệnh tật trầm trọng. Bệnh nhân cảm thấy ốm có thể cho rằng các triệu chứng của họ là do bức xạ, nhưng họ nghĩ như vậy là sai. Nếu họ không tiếp cận liên tục với bức xạ mạnh trong một vụ tai nạn hạt nhân hay trong xạ trị, họ hoàn toàn sai.
Để chữa trị cho một người như vậy, cần phải tìm các nguyên nhân khác gây ra bệnh. Có thể là chỉ cần chẩn đoán bình thường và điều trị nguyên nhân gây bệnh như thường lệ. Nếu như các triệu chứng là do tâm lý, gây ra bởi sự lo sợ thì cần phải nói cho bệnh nhân biết sự thực là các liều nhỏ không gây ra dấu hiệu bệnh tật. Các triệu chứng có thể liên quan đến bức xạ có thể tạo ra sự lo lắng không cần thiết và làm cho tình trạng người bệnh xấu thêm.
Trong trường hợp bức xạ liều thấp, việc không có khả năng tìm ra mức độ rủi ro dựa trên cơ sở quan sát được, có nghĩa là rủi ro là tương đối thấp. Chúng ta không thể biết được về sự rủi ro, chúng ta chỉ có thể phòng chừng. Do vậy, có thể khẳng định rằng, rủi ro từ các liều xạ nhỏ đối với sức khoẻ nhỏ đến nỗi, không có phương pháp nghiên cứu khoa học nào dựa trên quan sát, lại có thể phân biệt nó một cách rõ ràng.
T.T.T ( P. CNSHTT)Sưu tầm nguồn báo điện tử bộ khoa học và công nghệ
