放射生物学

放射生物学（也称为辐射生物学，罕见地称为放射生物学）是临床和基础医学科学领域，涉及研究电离辐射对生物的作用，尤其是辐射对健康的影响。 电离辐射通常对生物有害并可能致命，但在治疗癌症和甲状腺毒症的放射疗法中可能对健康有益。 其最常见的影响是诱发癌症，并在暴露后潜伏数年或数十年。 高剂量会导致视觉上剧烈的辐射灼伤或通过急性辐射综合症导致快速死亡。 受控剂量用于医学成像和放射治疗。

一般而言，电离辐射对生物有害且可能致命，但在用于治疗癌症和甲状腺毒症的放射疗法中可能对健康有益。

辐射暴露对健康的大多数不良影响可分为两大类：

• 确定性效应（有害组织反应）在很大程度上是由于高剂量后细胞的杀伤/功能障碍； 和
• 随机效应，即癌症和遗传效应，涉及暴露个体因体细胞突变导致癌症发展或后代因生殖（生殖）细胞突变导致遗传性疾病。

电离辐射对人类健康的一些影响是随机的，这意味着它们发生的可能性随着剂量的增加而增加，而严重程度与剂量无关。 辐射引起的癌症、畸形发生、认知能力下降和心脏病都是电离辐射引起的随机效应。

它最常见的影响是随机诱发癌症，并在暴露后潜伏数年或数十年。 发生这种情况的机制已广为人知，但预测风险水平的定量模型仍存在争议。 最广泛接受的模型假定，电离辐射引起的癌症发病率随有效辐射剂量以每西弗 5.5% 的速率线性增加。 如果这个线性模型是正确的，那么自然背景辐射是对公众健康最危险的辐射源，其次是医学成像。

与其他医疗条件相比，关于电离辐射对人类健康影响的定量数据相对有限，因为迄今为止的病例数很少，而且某些影响具有随机性。 随机效应只能通过大型流行病学研究来衡量，这些研究收集了足够的数据以消除混杂因素，例如吸烟习惯和其他生活方式因素。 最丰富的高质量数据来源来自对日本原子弹爆炸幸存者的研究。 体外和动物实验提供了丰富的信息，但不同物种的辐射抗性差异很大。

单次腹部 CT 8 mSv 增加的终生患癌风险估计为 0.05%，即 2,000 分之一。

确定性效应是那些可靠地发生在阈值剂量以上的效应，并且它们的严重性随着剂量的增加而增加。

高辐射剂量会产生确定性效应，这些效应可靠地发生在阈值以上，并且它们的严重性随着剂量的增加而增加。 确定性效应不一定比随机效应更严重或更不严重； 两者都可能最终导致暂时的麻烦或死亡。 确定性效应的例子有：

• 急性辐射综合症，通过急性全身辐射
• 辐射烧伤，从辐射到特定身体表面
• 辐射引起的甲状腺炎，放射治疗甲亢的潜在副作用
• 慢性辐射综合症，由长期辐射引起。
• 辐射引起的肺损伤，例如肺部放射治疗
• 白内障和不孕症。

当摄入发射 α 粒子的同位素时，它们比其半衰期或衰变率所暗示的危险得多。 这是因为在发射 α 的放射性同位素进入活细胞后，α 辐射会造成生物损伤的相对生物有效性较高。 摄入的 α 发射体放射性同位素（例如超铀元素或锕系元素）的危险性平均高出约 20 倍，在某些实验中，其危险性比同等活性的 β 发射体或 γ 发射体放射性同位素高出 1000 倍。 如果不知道辐射类型，可以在存在电场、磁场或不同屏蔽量的情况下通过差分测量来确定。