最近看了一下切尔诺贝利的纪录片,因为完全没有接触过核辐射这方面,虽然知道人体暴露在过量的核辐射下会死亡,但是是怎么死的,体内发生了什么变化而死的却一无所知,希望有大佬能科普一下


来,我抄我自己,做自己的搬运工:

急性与慢性辐射病

核事故中对人体危害最大的,是伽马射线。伽马射线是原子核从高能级往低能级跃迁时所释放的电磁波,具有极高的穿透性,以及对生物组织的杀伤力(跑个题,漫威里的绿巨人就是他爹改造后再经大剂量的伽马射线照射出来的)。

伽马射线主要指波长短于0.2埃(1埃=0.1纳米)的电磁波。根据光子能量的定义E=hv,波长越短,频率v越高(h是普朗克常数)。所以伽马射线的光子能量极高。一般而言,随著波长越短,射线的穿透能力就越高。医学上一般按光子能量从低到高把X射线分为软硬X射线,而伽马射线比硬X射线的光子能量更高。高能的伽马射线进入人体后,会在人体细胞内发生电离作用,产生各种离子。这些离子能够破坏蛋白质、DNA、RNA等细胞分子。

DNA记录著细胞的遗传信息,而RNA与蛋白质负责完成各种复杂的细胞功能。DNA一旦被破坏,细胞就失去了分裂繁殖的功能(无法繁殖或产生癌细胞)。而重要蛋白质与RNA被破坏的话,细胞就会死亡,细胞器破损,细胞内液外流进入组织液。

短时间内受到大剂量辐射(伽马射线、X射线、中子流等)的照射(&>1Gy),会导致细胞大量死亡与破裂,局部组织会形成类似于重度烫伤、烧伤的症状(溃烂、流脓):

而皮肤红肿主要是由于血管壁细胞的死亡,使得毛细血管破裂,血液渗入组织所造成的:

而辐射对中枢神经与造血干细胞、所造成的损伤,一般而言是不可逆的。对中枢神经系统造成的损伤,会导致失眠、头昏、呕吐等症状。而对于造血干细胞的损伤,则是切尔诺贝利周围儿童白血病发病率明显上升的主要原因。

造血干细胞的另一个功能,就是分化出淋巴性造血干细胞,再分化出T淋巴细胞与B淋巴细胞。这些是我们人体免疫系统的重要组成部分。由于免疫系统的削弱,加上突变产生的癌细胞,导致遭受核辐射人群的癌症发病率也会明显上升。

另外,除了上文中提到的放射性碘同位素外,带有放射性的铯(137/134)与锶(90/89)也是核裂变产物。其中铯会富集在人体的肝、肾与肌肉处,而铯137的半衰期是30.2年;锶则会富集在人体的骨骼中,锶90的半衰期是27.7年。这些带有放射性的产物随著切尔诺贝利4号反应堆的爆炸被抛飞到高空,附著在烟尘随风一路向西飘去,散落在沿途各处,被当地动植物(与人体)所吸收。30年的半衰期意味著它们将在这些生物体内持续不断地「发光发热」,直到生命的消失。30年不代表30年之后它们的辐射就消失了,而仅仅是辐射剂量降低到最开始的一半;而60年后辐射剂量仍然有最开始的25%。

重度辐射烧伤

首先我们要先铺垫一点医学方面的基本知识。

我们人体的表面,在这里特指内环境与外环境的分界线,所以这个表面包括了皮肤、食管壁、消化道上皮等等。这些负责隔绝内环境与外环境的表面,由皮肤或粘膜构成,统称为上皮。这些上皮内的所有细胞,都是由上皮下一层薄薄的表皮干细胞增殖分化而来。一般而言,由于我们的上皮细胞长期与外界环境接触,其寿命相对而言都比较短,就好像轮胎于汽车一样,是易耗品。皮肤细胞的寿命一般在两周到一个月左右,小肠绒毛细胞在2~6天。当大面积的表皮干细胞死亡之后(烫伤或辐射),它们就不再能够增殖分化出他们上方的上皮细胞。随著这些上皮细胞达到寿命死亡,而后续并没有新生的上皮细胞补充上来,我们的上皮就会发生溃烂,内部的血管、肌肉甚至骨头就会暴露在外部环境。

失去上皮层的保护,死亡的细胞内液与内环境中的组织液就会外渗,造成大量流脓的现象,这在重度烧伤患者中比较常见。水分的大量流失会导致人体脱水,严重可导致休克与死亡。一般而言,医护人员会为患者裹上纱布以减缓水分的流失:

但是剧中并没有这么做,反而是将患者所有的皮肤都裸露在空气中。不知道是因为医护人员素质较低,还是HBO刻意想将这些伤口暴露在镜头下来凸显核事故的可怕。

同样道理,类似的损伤也会出现在鼻粘膜、呼吸道上皮、消化道上皮。

另外,部分白细胞的寿命也极短,加上造血干细胞的损伤导致淋巴细胞也无以为继,强核辐射下人体的免疫系统也会遭受极度的损伤。而前文提到的内环境暴露在外,除了会导致人体失水外,还为病菌的入侵提供了极大的便利。免疫系统的损伤加上各类病菌的入侵,使得对于这些患者的治疗雪上加霜。

更不幸的是,人体的中枢神经细胞、心肌细胞与构成眼睛的细胞寿命都极长,一般在几十年到终生。在事故后幸存下来的这些细胞,将会陪伴这些患者直到他们生命的终点。在死亡之前,他们将不得不眼睁睁地看著自己身体的溃烂,并体会著所有的痛苦。

贴一个原回答的链接:

在HBO《切尔诺贝利》剧中体现了哪些科学和医学知识/现象??

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回答中的第7点与第14点。


概括的说就是新陈代谢这个良性循环被打破了。人体老的细胞已经死掉了,但是新生的要么是错的,要么不合格总之就是不能用。而造成这一局面的原因是辐射破坏了人的dna,并且将人自己变成一个辐射源,就算从外头引进好的细胞来救命,这些没问题的细胞也被人体内部的辐射辐射后变得不再是正常细胞了

具体的可以去看日本那个纪录片。。。就是遭受过量核辐射的电厂员工的抢救过程

用东海村做关键词可以查到

不过还是建议别看,会抑郁的


核辐射主要有三种:

1、α射线,是高速运动的氦原子核,穿透力很差,只需要一张A4纸就能挡住,不会对人体产生外照射,只有摄入人体内,才会形成内照射,产生危害。

2、β射线,是高速运动的电子流,穿透力一般,既能造成外照射,又能造成内照射。

3、γ射线,是一种波长很短的电磁波,穿透力非常强,能对人造成很强的外照射。

核辐射会电离有机生物分子,对细胞内的蛋白质,DNA,RNA等大分子和一些有机小分子都会进行电离,破坏这些分子的结构,有可能是这些分子带电荷,导致分子不稳定,发生重排过程,产生有害的自由基。

当然,受影响最大的还是DNA。

DNA有一种机制,当DNA复制过程发生错误,可以自动修复,如果修复失败,会自动放弃复制过程,让已经复制的细胞「程序性死亡」。

当DNA受到核辐射产生破坏时,修复机制也会相应的损坏,甚至可能错上加错而保留了错误的遗传信息。

我们人体的部分区域,是细胞复制非常活跃的,例如上皮细胞,生殖细胞以及骨髓中的造血干细胞。这些复制细胞总体比较活跃,结构松散,受到损伤后由于修复机制被破坏所以无法修复,就在体内种下了「炸弹」,这种情况就可能会产生癌变。

特别是骨髓中的造血干细胞,它负责制造血细胞和免疫细胞,如果造血干细胞发生了癌变,白细胞无限复制从而导致白血病,免疫系统也会崩溃,从而人身体的损伤也根本无法修复,就会腐烂,溃烂直至死亡。


人活著必须不断的新陈代谢,来替换死亡,受损和衰老的细胞。但是几亿年的进化机制导致高等动物只有很少量的干细胞有分裂的能力,干细胞可以视为人类生命的源泉。这些干细胞也有一定的寿命和分裂次数限制,为了防止过度分裂所造成的不良后果。同时因为一直处于准备分裂的状态,干细胞对辐射等破坏基因和化学键的行为更加敏感,更容易被杀死。

过量辐射会导致人的干细胞大量死亡,一旦活性干细胞不足,人的修复和再生能力会受到影响,这个短期内因为存在一定代偿机制,所以肌体并不会表现出明显的异样,但是当破损达到一定程度,就会导致非常严重的问题。最常见的表现出来为血液,人每天要更新大量的血细胞,一旦造血功能出现障碍,最直观的表现就是粘膜出血(血小板不足)和免疫低下(白细胞无法再生和分化),这两者结合起来会引发严重后果比如重度感染,而后会出现贫血和供氧不足。

另一个对放射敏感的是皮肤组织,因为与外界接触,皮肤处于不停的修复当中,一旦干细胞不足,会导致皮肤老化,失去光泽,脱落,脱发等症状,这听起来似乎没什么,但是如果与粘膜出血和免疫低下结合起来,就会导致大规模感染,并进一步诱发生理病变。

话说回来,其实辐射并没有那么可怕,辐射的致死量实际上只是可能致死量(比如一万个人受了这些辐射,其中一个人因为急性辐射病死了),并不是一定致死量,和人体体质,抢救及时程度关系很大,还有一定的运气成分。切尔诺贝利事件中很多人受了几十倍的致死量,经过治疗后也痊愈了,有的之后活了十几年,有的现在还健在。对于现代医学,中度及以下的辐射病都是可以治愈的,重度辐射病也有一定概率能够救回来。

另外急性辐射病和辐射诱发癌症是两回事,前者只要接受了一定剂量的辐射一定会发生,后者是个概率事件,而且往往会在相当长的时间内有效(干细胞保留了有害缺陷又没被免疫系统发现)。除非受到长期高剂量辐射(傻吗?),短期辐射虽然会导致癌症的概率大幅增加,但一般来说其诱发癌症的概率还是非常非常小的。统计学上看对癌症发病率影响最大的其实是年龄,没有其他。


https://zhuanlan.zhihu.com/p/48977818


@SME情报员


1.首先是外照射,核泄漏后参与一线救援人员和工作人员,死因往往是直接损伤,核辐射的主要损伤机制是高能射线撞击体内细胞内水分子造成的电离辐射,射线直接损伤DNA的是少数,电离辐射损伤是大数,一般来说全身照射计量到0.25Gy-1Gy就会导致急性辐射病,一般来说2Gy以上死亡率就很高了,5Gy以上必死无疑。

2.然后是内辐射,核泄漏后放射性粉尘散布极广,大部分人员伤害就是这种,内辐射放射性元素主要是两种,一种是铯137一种是碘131,铯137不参与人体代谢,主要预防粉尘损害,处理措施就是大量水冲洗,这就是现代为什么大量的核电站放在海边,碘131会在体内蓄积,治疗需要口服碘片代谢。轻度辐射死因往往是免疫系统和造血系统崩溃,大剂量辐射就是直接死亡了,大量细胞凋亡


大部分情况下是打碎染色体

细胞失去分裂能力

旧的细胞死了新的细胞不生长

人就活著烂掉了


比如皮肤代谢周期28天,

正常情况28天之后新皮肤细胞会代替老的死亡的细胞,

死亡的细胞从皮肤表面脱落。

如果收到辐射细胞就失去分裂能力,

不会生成新的细胞,

28天之后这块皮肤就死亡烂掉了


简单的说,

把人看做房子,DNA就是设计图。

外伤是房子破了,有设计图,缝缝补补还能用,破太狠就缝不了了。

辐射则是设计图搞坏了,缝补没用了,然后年久失修也就塌了。


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