氚放射毒理学

水中氚放射化学分析方法的不确定度评定李双双【摘要】对水中氚放射化学分析方法的不确定度进行评估。

其放射化学分析过程中的不确定度主要由仪器测量的不确定度、样品取样体积的不确定度和仪器探测效率的不确定度三个部分组成。

对氚活度浓度为5.86Bq/L的水样来说，其合成相对不确定度为26.91%（ k=2）。

【期刊名称】《低碳世界》【年(卷),期】2016(000)015【总页数】2页(P3-3,4)【关键词】氚;不确定度;评定【作者】李双双【作者单位】安徽省辐射环境监督站，合肥230071【正文语种】中文【中图分类】O615测量不确定度是表征合理地赋予被测量之值的分散性，是与测量结果相关联的参数，测量结果的可信程度和实用性很大程度上取决于其不确定度的大小[1]。

当对放射性物质进行分析时，由于放射性衰变是个随即过程，情况变的更为复杂。

低水平的放射性测量﹑放射性衰变和本低涨落是造成测量不确定度的主要来源，即“计数统计误差”是造成测量误差的根本因素。

因此，对放射性核素分析结果进行不确定评定具有重要意义。

水中氚的放射化学分析方法依据为《水中氚的分析方法》（GB12375-90）[2]，前期处理过程较为复杂，因此引起不确定度的参量也较多。

此次不确定定度采用环境水样进行实验，对不确定度的各个分量进行评估。

1.1 主要仪器与试剂超低本底液闪谱（型号为Quantulus1220-3，Perkin Elmer）；电子天平（北京赛多利斯科学仪器有限公司），蒸馏装置。

高锰酸钾、Hisafe3闪烁液、氢氧化钠、标准氚水（Perkin Elmer，样品编号为1210-121）、无氚水（含氚浓度低于0.1Bq/L的水）。

1.2 实验步骤1.2.1 样品分析程序取300mL水样，放入蒸馏瓶中，然后向蒸馏瓶中加入0.3g高锰酸钾和1.5g氢氧化钠。

盖好磨口玻璃塞子，并装好蛇形冷凝管。

加热蒸馏，将开始蒸出的50～100mL蒸馏液弃去，然后收集中间的约100mL蒸馏液收集于磨口塞玻璃瓶中准备用于样品测量，其余舍弃。

氚含量单位-回复氚含量单位是用来衡量物质中氚的含量的单位。

氚是一种放射性同位素，它的存在对于许多领域的研究具有重要意义，例如核能工程、环境科学和生物医学等。

为了准确测量和表达氚的含量，科学家们提出了不同的单位和方法。

氚的化学符号是"T"，它的原子量约为3.016。

氚具有β粒子发射的特性，同时具有中子激发或反应产生的能力。

氚的衰变半衰期约为12.32年，这也意味着氚在自然界中的存在相对较稳定。

由于氚的高活性和放射性，同时又以微小量存在于自然界，因此需要使用合适的单位来进行测量。

常见的氚含量单位有以下几种：1. 双基对（DPM）：双基对是指每分钟发射的氚核正、反电子或正、反μ子的数量。

这是一种常用的氚测量单位，适用于多种实验和分析场景。

2. 衰变系数（DF）：衰变系数是指氚样品中每单位时间内的核衰变次数。

它可以用来衡量放射性同位素在特定时间段内的衰变速率，从而计算出氚的含量。

3. 氚质量浓度（TMC）：氚质量浓度是指单位体积或单位质量的样品中氚的含量。

常用单位是克/升（kg/m³）或克/克（kg/kg）。

氚质量浓度可以通过直接测量样品中氚的质量，或通过其他测量技术如质谱法进行间接测量。

4. 气体比活度（TGA）：气体比活度指的是氚与非氚同位素的比值，一般使用Bq/m³（贝克勒尔/立方米）或Ci/m³（居里/立方米）作为单位。

气体比活度是用来评估氚在大气、水、土壤等环境介质中的存在程度和活性水平的重要指标。

以上是常见的氚含量单位，每种单位都有其独特的应用场景和测量原理。

在实际应用中，科学家们会根据具体需求选择合适的单位来进行测量和表达。

同时，随着科学技术的进步，还有一些新的氚含量单位不断被提出和应用，以满足不同领域对氚含量测量的需求。

总之，氚含量单位是衡量物质中氚含量的重要指标，通过选择合适的单位可以准确描述和测量氚的含量。

这些单位在核能工程、环境科学和生物医学等领域具有广泛的应用，对于推动相关领域的研究和发展具有重要的意义。

氚富集能力氚（化学符号为T），是一种放射性同位素，具有较长的半衰期。

氚富集能力是指氚在材料或环境中富集的能力，一般用氚的富集系数来衡量。

本文将探讨氚的富集能力及其影响因素。

一、氚的起源和性质氚是一种人工合成的放射性同位素，主要来源于核反应堆和核试验。

它的原子核中包含一个质子和两个中子，质量数为3。

由于氚的半衰期较长，它存在于自然界中，并通过淡水、海水和地表土壤中持续存在。

氚的化学性质与氢相似，但其放射性使其在环境和生物体中表现出特殊的行为。

氚以三种形式存在：噬血性氚（HT，化学形式为T2O）、叶状氚（TO）和氚水（HTO）。

其中，噬血性氚主要富集在水生生物体内，而叶状氚主要富集在陆生植物表面。

二、氚的富集机制氚的富集机制涉及到物理、化学和生物等过程。

首先，氚通过扩散从环境中富集到生物体内部。

扩散是氚富集的主要机制，其速率取决于环境温度、氚浓度差异和物质的化学性质。

其次，氚还通过吸附、吸附解吸平衡、沉积、蒸发和附着等过程影响其富集能力。

在土壤和沉积物中，氚可以吸附在表面，并在不同环境条件下解吸和沉积。

这些过程不仅影响富集速率，还改变了氚在环境中的可移动性。

最后，生物体的生理过程和食物链传递也是氚富集的重要机制。

水中的氚可被水生生物摄取，并通过食物链传递给上层食物。

陆生生物体中的氚主要来自土壤和植物摄取，然后通过食物链进入动物体内。

三、影响氚富集能力的因素1. 温度和湿度温度和湿度是影响氚富集能力的重要因素。

较高的温度和湿度有利于氚的扩散和解吸过程，从而增加其富集速率。

然而，过高的温度和湿度也可能导致氚的释放和挥发，减少其富集程度。

2. 土壤和沉积物土壤和沉积物是氚在环境中的主要载体。

土壤类型、质地和有机质含量等因素影响着氚的吸附和解吸特性。

沉积物中的颗粒粒径和矿物组成也对氚富集能力有影响。

3. 水体和生物体水体和生物体中的氚富集程度直接影响到食物链的传递和人类健康。

水体的化学性质、流动速率和生物体的摄取能力等因素都会对氚的富集能力产生影响。

浅谈如何安全使用氚实验室【摘要】氚及其标记化合物已成为军事、工业、农业、医学以及各个科学研究领域里重要的研究工具，如何安全使用氚实验室愈来愈受到人们的重视。

本文简要介绍了氚的性质、氚的防护、氚污染的处理以及氚废物的处理等，使研究人员了解和掌握氚的相关知识，以保证实验室及实验操作人员的安全。

【关键词】氚；实验室管理；实验室安全3H，即氚，是组成生物机体的基本元素氢的同位素。

由于氚不仅具有适宜的核物理性质，并且价廉、毒性较低、比活度较高和放射自显影良好等优点，所以，氚及其标记化合物在军事、工业、农业、医学以及各个科学研究领域里均起着重要的作用。

在生命科学的许多研究工作中，氚标记化合物则是必不可少的研究工具。

例如，酶的作用机理和分析、细胞学、分子生物学、受体结合研究、放射免疫分析、药物代谢动力学，以及癌症的诊断和治疗等，都离不开氚标记化合物。

我院的氚实验室是开放性实验室，不仅承担着本院师生的教学和科研任务，还承担着许多外单位研究人员的科研任务。

由于放射性实验室不同于普通实验室，放射性物质对人身及环境存在一定的危险性，为了操作人员安全使用氚实验室，因此，了解氚的性质、氚的防护、氚污染的处理以及氚废物的处理等知识，是非常必要的。

1 氚的性质氚，纯β射线，半衰期为12.33 a，比活度为2.62×108 Bq/μg。

其β射线能量很低，其平均能量为5.72 keV，最大能量仅为18.61 keV，其射程很短，在铝中的最大射程仅为0.6 mg/cm2，在水中的最大射程为6 μm，平均射程为0.68 μm。

氚能与水和生物机体中的氢发生同位素交换反应而存在于空气、水、食物及一切生物体中。

氚水及其水蒸汽能通过食入、呼吸道吸入以及皮肤渗透进入人体，并与细胞中的DNA和RNA结合，直接产生辐照作用，可诱发染色体畸变。

氚的性质较活泼，氚具有很强的亲合、吸附和渗透能力。

棉布和天然橡胶对氚的亲合力最大，而聚乙烯或聚四氟乙烯对氚的亲合力最小。

氚的安全值-回复氚的安全值指的是对氚进行使用或暴露的安全限制或标准值。

在讨论氚的安全值之前，首先需要了解什么是氚以及它的特性。

氚是一种放射性同位素，其原子序数为1，相对原子质量为3.016。

氚的核只有一个质子和两个中子，因此它是氢的同位素之一。

氚是一种非常稀有的元素，自然界中几乎不存在，但在核反应堆中可以通过中子轰击导致氚的产生。

氚具有高度放射性和高能量的特性，因此必须小心使用和处理。

在使用氚或暴露于氚的情况下，安全是至关重要的。

因此，国际上制定了一系列关于氚安全限制或标准值的指导方针。

首先，针对氚的安全值，一个重要的指标是氚的剂量限制。

氚的剂量限值是根据国际上广泛接受的辐射安全规定确定的。

根据国际电离辐射防护委员会（ICRP）的建议，氚的年接触限制剂量为氚源使用者每年暴露于氚辐射的剂量应小于约1毫希沃特（mSv）。

这个值包括对皮肤的剂量限制以及呼吸道和消化道摄入的剂量限制。

其次，针对氚的安全值，还需要考虑到氚的危险性。

氚的高放射性和高能量意味着它可能会对人体健康产生危害。

氚放射性衰减时会释放出α粒子，这些粒子对人体组织有一定的穿透力，可以引起细胞内部的损伤。

尤其当氚通过摄入或吸入进入人体后，它会集中在体内特定的器官中，如肺部、肝脏和骨骼中，从而对这些器官造成长期的放射性影响。

为了确保氚的安全使用，一些特殊的安全措施和操作规程也被制定出来。

例如，在进行任何与氚相关的活动之前，操作人员需要接受相关的培训和指导，以确保他们了解有关氚的特性、安全操作规程和个人防护措施。

此外，现场应根据氚的辐射特性进行防护和隔离，确保操作人员和周围人员的安全。

还应进行定期检查和监测，以确保氚活动的辐射级别在安全范围内。

对于使用氚的实验室和工厂，应根据国际标准和相关法律法规建立相应的安全管理制度。

这包括编制详细的操作指南和紧急响应计划，以应对意外泄漏或事故发生时可能产生的风险。

此外，需要强调的是，氚的安全值不仅适用于实验室和工业环境中的使用，对于氚放射源的废弃物处理和储存也需要严格控制。

日本核污水含有的放射性元素及危害有哪些日本核污水含有的放射性元素及危害氚氚（音chuān），英文名称：Tritium，亦称超重氢，是氢的同位素之一，符号为T或3H。

它的原子核由一个质子和两个中子所组成，并带有放射性，会发生β衰变，其半衰期为12.43年，原子量3.016u。

碳-14碳-14，核素符号14C，半衰期为5.70E+03a，可用于标记化合物示踪，测定年代等。

锰-54锰-54，核素符号54Mn，半衰期为312.12d，可用作能量刻度源，制作54Mn 放射性标准溶液，γ点状标准源，农业中用作微量元素Mn的示踪研究等。

铁-59铁-59，核素符号59Fe，半衰期为44.495d，可作为放射性示踪剂等，在人体代谢及血液系统疾病治疗中起重要作用。

其环境行为受稳定铁的地球化学性质所控制。

钴-58钴-58是一种核素，日本核污染水排海的核放射性物质之一。

钴-60钴-60，核素符号60Co，半衰期为5.2713a，可用作制作γ放射源、β放射源和γ同位素热源等。

镍-63镍-63，核素符号63Ni，半衰期为100.1a。

63Ni主要用于制造β放射源，用于β活度测量和β能量响应刻度时的参考源和工作源、色谱仪电子捕获器、离子感烟探测器、电子管内电离源、气相层析的电子俘获探头等。

锌-65锌-65，核素符号65Zn，半衰期为244.06d，可用于制造发射γ射线的医用同位素、示踪核素等。

锶-89锶-89，是一种同位素。

2022年10月，中核秦山同位素生产基地建设项目开工建设，规划建设锶-89同位素生产线。

锶-90锶-90，核素符号90Sr，半衰期为28.79a，是β辐射体，可用于放射性核素检测仪器-X射线荧光分析仪、静电消除、同位素热源、医疗、卷烟密度测量等。

20XX年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，锶-90在1类致癌物清单中。

钇-90钇90是较理想的治疗用放射性核素，其半衰期为64h，辐射类型为纯β辐射(0.9MeV)，可由90Sr-90Y发生器得到。

㊀第43卷㊀第4期2023年㊀7月㊀辐㊀射㊀防㊀护Radiation ProtectionVol.43㊀No.4㊀㊀July 2023㊃辐射生物效应㊃氚水对鼠细胞及整体致癌效应的系统评价与Meta 分析徐㊀凯1,2,李㊀梅1,王春平2,卢海丽3,单文萍2,秦秀军1(1.中国辐射防护研究院放射医学与环境医学研究所,药物毒理与放射损伤药物山西省重点实验室,中核放射毒理与放射性药物临床前评价重点实验室,太原030006;2.潍坊医学院公共卫生学院,山东潍坊261052;3.山西医科大学,太原030001)㊀摘㊀要:采用系统评价与Meta 分析的方法探讨鼠摄入氚水(HTO )与致癌效应之间的关系,计算机检索PubMed ㊁Embase ㊁The Cochrane Library ㊁Web of Science ㊁中国知网㊁中国生物医学文献数据库㊁万方和维普数据库,自数据库建立至2021年2月15日发表的有关鼠摄入氚水后致癌作用的文献㊂采用Endnote 9.2进行文献管理;应用毒理学数据可靠性评价工具:ToxRTool 评价标准进行文献质量评价㊂结果共纳入10篇实验研究,其中4篇文献报道了体外实验,7篇文献报道体内实验(其中1篇文献体内㊁体外实验均有报道)㊂体外实验中,随着细胞受照剂量的增加,细胞生存分数呈指数下降,所拟合直线方程为ln SF =0.047-0.270D (P <0.001),R 2=0.850;以细胞受照剂量为自变量,细胞恶性转化分数(foci /dishes )为因变量拟合方程,方程为y =0.205+0.195x (P <0.001),R 2=0.853;剂量反应关系Meta 分析显示,随细胞受照剂量的增加,细胞恶性转化风险呈先快速上升后平缓的趋势㊂体内实验中,腹腔注射途径给药,随着注射药物的放射性活度的增大,中位生存期或平均生存期降低㊂氚水(HTO )不论对细胞还是对整体动物的致癌效应是确切的,并且导致了生存状况的下降,但极低剂量氚水摄入的致癌效应,还待进一步研究㊂关键词:鼠;氚水;致癌;系统评价;Meta 分析中图分类号:Q691.5文献标识码:A㊀㊀收稿日期:2022-05-16作者简介:徐凯(1997 ),男,2016年毕业于潍坊医学院预防医学专业,现为中国辐射防护研究院放射医学与环境医学研究所劳动卫生与环境卫生专业在读硕士研究生㊂E -mail:chnkaixu@㊀㊀核设施运行产生的废水通过净化处理后,主要含有放射性核素氚[1],即放射性核素氚很难被净化处理㊂氚是氢的放射性同位素(符号3H,常用符号T),半衰期约为12.33a,氚属于低毒放射性核素,放出低能β粒子㊂在环境中氚主要以氚水形式存在[2]㊂氚有两个来源:自然来源和人工来源㊂近数万年来,自然来源的氚的产生率基本保持恒定[3]㊂核设施附近,特别是重水反应堆附近,氚活度高于背景值;核事故后,也观察到环境中氚浓度的升高[4]㊂氚的毒性主要来自于氚的辐射效应,包括确定性效应和随机性效应[5]㊂随着核能事业的不断发展,核反应堆的建立日益增多,氚向环境中排放量将不断增加㊂特别是随着国内外可控热核聚变研究的大力发展,可控热核聚变反应装置也可能在不远的将来投入商业化运营[6]㊂而聚变堆产氚量约为现在核电站使用的裂变堆的104数量级倍,因此即使只有一部分释放到环境中,氚的排放量也将成百倍地增加[7]㊂所以,氚对人类健康的影响应持续关注㊂目前,开展动物实验的系统评价/Meta 分析已被认为是探索提升动物实验对临床研究指导价值的有效途径[8]㊂故本文研究细胞或整体动物摄入氚水后的致癌效应,以明确氚水的致癌效应㊂1㊀资料与方法1.1㊀纳入标准㊀㊀利用PICOS 原则[Participants (研究对象),Intervention (干预),Control (对照),Outcome (结局),Study design (研究设计)]确定纳入标准:①研究类型为毒理学实验研究(包括体外实验和徐㊀凯等:氚水对鼠细胞及整体致癌效应的系统评价与Meta分析㊀体内实验);②鼠或鼠细胞摄入氚水;③报道摄入氚水后结局;④体外实验报道细胞恶性转化率或恶性转化分数;体内实验报告全身总肿瘤发病率;⑤可获取全文;⑥不限制文献的语言㊂1.2㊀排除标准㊀㊀①综述类文章;②体内实验结局仅报告某些器官的肿瘤发病率;③数据明显异常或数据缺失而未能联系上作者进一步补充的研究;③同一数据,重复发表的仅纳入信息最为完整的研究;④文献研究质量评价按照ToxRTool评价标准,体内实验:得分<13分或不满足所有红色标准;体外实验:得分<11分或不满足红色标准者㊂1.3㊀检索策略㊀㊀利用计算机检索PubMed㊁Web of Science㊁The Cochrane Library㊁Embase㊁中国知网㊁中国生物医学文献数据库㊁万方数据库和维普数据库,自数据库建立至2021年2月15日发表的有关氚对鼠致癌作用的文献㊂检索采用主题词加自由词的策略进行检索(以下检索词均只注明主题词),中文检索词为: 癌或肿瘤㊁氚㊁鼠 ,英文检索式为:①AND,②AND,③, (Carcinogenesis)OR(Carcinogeneses)OR(Tumorigenesis) OR(Tumorigeneses)OR(Oncogenesis)OR (Oncogeneses)OR(Carcinogenic);②(Tritiated water)OR(HTO)OR(Tritium);③(Mus)OR (Mouse)OR(Mice)OR(Rat)OR(Rattus)OR (rats)㊂1.4㊀数据提取㊀㊀对入选的研究由两人仔细进行资料提取,必要时联系研究作者以澄清报告中的数据㊂描述性㊁定性和定量数据从符合条件的研究中提取;分歧通过讨论解决,必要时通过该领域的专家讨论或独立摘录㊂对于无确切数据的图表资料,在无法联系研究作者以澄清报告时,利用GetData Graph Digitizer进行摘录[9]㊂1.5㊀文献质量评价㊀㊀纳入的文献质量,采用ToxRTool评价标准进行评价[10-11]㊂此标准分为5大类:实验物质的鉴定㊁实验对象(体系)的特征㊁研究设计的描述㊁实验结果的记录㊁研究设计和结果的合理性㊂将大类进行分级细化之后,具体的评价标准体内实验为21条,体外实验为18条㊂1.6㊀统计学方法㊀㊀按纳入文献的实验类型分为体外㊁体内实验两种,分别统计分析㊂在体外实验中:探讨细胞受照剂量与细胞生存分数关系;探讨细胞受照剂量与细胞恶性转化的关系;细胞受照剂量与细胞恶性转化风险的剂量反应关系Meta分析㊂在体内实验中,按给药途径不同,分为腹腔注射给药和经口给药㊂腹腔注射给药:探讨注射剂量与鼠生存状况关系;探讨注射剂量和肿瘤发病情况的关系㊂经口给药:探讨经口摄入氚水的放射性浓度与鼠存活和肿瘤发病的关系㊂应用Excel对提取数据进行管理,利用SPSS 26进行卡方检验㊁方差分析和方程的拟合及评价, Stata15.1软件进行剂量反应关系Meta分析㊂本文按照动物实验系统评价和Meta分析的推荐报告指南[12]撰写㊂1.6.1㊀体外实验㊀㊀利用从文献中提取的氚放射性浓度(Bq/mL 或Ci/mL),计算每小时的辐射剂量(Gy/h)[13],根据下式计算氚水辐射剂量率:cGy/h=(MBq/mL)ˑ0.329ˑ0.84其中,0.329是转换因子(1ˑ106d㊃s-1㊃MBq-1ˑ60ˑ60s㊃h-1ˑ5.7ˑ103eV㊃d-1ˑ1.602ˑ10-19J㊃eV-1ˑ1ˑ105cGy㊃J-1㊃g);0.84是细胞的含水量(mL㊃g-1)㊂细胞含水量采用[羧基-14C]菊粉测定细胞外含水量的方法测定[13]㊂最后与暴露持续时间h相乘,得到辐射剂量(Gy)㊂Yamaguchi (1989)报道了37ħ与4ħ下细胞生存与恶性转化情况,且不同温度下,细胞生存与恶性转化情况差异较大,故只纳入其37ħ数据以拟合方程㊂1.6.1.1㊀细胞受照剂量与细胞生存分数(Surviving Fraction)方程的拟合将所有可得数据整理分析,以细胞受照剂量为自变量,细胞生存分数的自然对数值和细胞生存分数分别为因变量拟合方程㊂将纳入文献已报道的方程与本次拟合的方程进行对比㊂1.6.1.2㊀细胞受照剂量与细胞恶性转化率(foci/ dishes)方程的拟合采用卡方检验,检验相同受照剂量,不同暴露持续时间的细胞生存分数与恶性转化率有无差异;将所有可得数据整理分析,以细胞受照剂量为自变量,细胞恶性转化率为因变量拟合方程㊂㊀辐射防护第43卷㊀第4期1.6.1.3㊀细胞受照剂量与细胞恶性转化风险的剂量反应关系Meta分析每一篇文献中,首先计算各剂量组的RR值及其标准误(SE),再计算ln RR值与ln SE㊂利用stata软件分析,分析是基于广义最小二乘法(generalized least squares method),通过采用glst命令实现,画图采用xblc命令实现[14]㊂绘制剂量反应关系Meta分析图㊂1.6.2㊀体内实验㊀㊀本文将体内实验,按给药途径不同分为腹腔注射生存状况分析㊁腹腔注射致肿瘤发生情况㊁经口摄入致肿瘤风险三部分㊂腹腔注射生存状况分析:文献进行数据提取后,报告寿命表资料的,绘制寿命表,并计算其中位生存时间㊂对所有所纳入文献进行统计描述㊂腹腔注射诱导肿瘤发生情况:对纳入文献,根据其报道项目不同,进行描述㊂经口摄入致肿瘤风险:由于喂饲不同放射性浓度的氚水,导致鼠生存时间不同,也影响终生肿瘤发病风险,故描述不同放射性浓度氚水喂饲下的生存时间,并计算同一研究不同剂量组的肿瘤发病风险(RR)㊂将经口摄入氚水放射性浓度置于X轴,肿瘤发生率置于Y轴,绘制散点图㊂2㊀结果分析2.1㊀文献纳入结果及基本特征㊀㊀通过计算机的初步检索,共检索到1955篇文献,通过去除重复文献㊁阅读标题㊁摘要以及全文对文献进行筛选,初步纳入符合标准的有15篇文献,有5篇因发表时间过于久远未获取到全文[15-19],故排除,本文最终纳入10篇文献[13,20-28]㊂具体流程见图1㊂图1㊀文献筛选流程图Fig.1㊀Flow chart of literature screening2.2㊀文献质量评价结果㊀㊀采用ToxRTool评价标准[9,11]对纳入的10篇文献进行质量评价,文献均符合 红色标准 ㊂其中4篇文献涉及体外实验[13,20-21,24],4篇文献得分均ȡ15分,为可靠无限制类数据;7篇文献报道体内实验[22-28](有1篇文献既报道体内实验又包含体外实验),文献得分均ȡ18分,风险相对低,纳入分析文章类型㊁质量评价所得分数及评价,见表1㊂2.3㊀体外细胞恶性转化实验㊀㊀纳入文献中有4篇文献报道了体外细胞恶性转化实验㊂根据方法部分提供的公式计算的剂量,利用卡方检验,检验Little(1986)[20]所报道的,相同剂量不同暴露持续时间foci/dishes有无差异,卡方检验结果见表2,尚不能认为相同剂量,不同暴露时间对细胞造成的生物效应不同㊂2.3.1㊀细胞受照剂量与细胞存活分数(SurvivingFraction)方程的拟合利用Little(1986)[20],Little等(1988)[21],徐㊀凯等:氚水对鼠细胞及整体致癌效应的系统评价与Meta分析㊀Yamaguchi等(1989)[13]数据,以剂量为自变量,细胞存活分数的自然对数值(ln SF)为因变量进行回归分析并拟合方程(37ħ培养)㊂回归模型F= 135.751,P<0.001,建立的回归模型有统计学意义,所拟合直线方程为ln SF=0.047-0.270D(P<0.001),R2=0.850,说明直线方程拟合效果较好㊂将纳入文献已报道的方程与本次拟合的方程进行对比,本次拟合直线结果与Yamaguchi等(1989)[13]所拟合直线(红色直线ln SF=0.6062-0.4381D),在同一坐标系绘制如图2㊂表1㊀纳入文献实验类型及质量评价得分Tab.1㊀Included literature by experimental types and quality evaluation scores表2㊀相同辐射剂量不同暴露持续时间foci/dishes的比较Tab.2㊀Comparison of foci/dishes with the same radiation dose and different exposure duration图2㊀辐射剂量与生存分数的自然对数拟合直线方程Fig.2㊀Natural logarithm fitting linear equation of radiation dose and survival fraction 2.3.2㊀细胞受照剂量与细胞恶性转化分数(foci/ dishes)方程的拟合将Little(1986)[20],Little等(1988)[21]报道数据,以细胞受照剂量为自变量与细胞恶性转化分数(foci/dishes)为因变量进行线性回归分析并拟合方程,回归模型F=86.779,P<0.001,建立的回归模型有统计学意义,所拟合直线方程为y= 0.205+0.195x,R2=0.853,说明直线方程拟合效果较好㊂将纳入文献已报道的方程与本次拟合的方程进行对比㊂本次拟合直线结果与邹淑爱(1992)所拟合直线在同一坐标系绘制,见图3㊂Yamaguchi等(1989)[13]也报道了细胞受照剂量与细胞恶性转化方程(ln y=-9.9862+0.7623x)㊂2.3.3㊀细胞受照剂量与细胞恶性转化风险的剂量反应关系Meta分析㊀辐射防护第43卷㊀第4期图3㊀辐射剂量与细胞恶性转化分数拟合直线与邹淑爱(1992)所报道拟合直线Fig.3㊀The fitting line between radiation dose andmalignant transformation fraction of cells and theline reported by Zou Shu ai(1992)细胞受照剂量与细胞恶性转化风险的剂量反应关系的研究,报道标准误或置信区间的,共两篇文章3个研究[20-21],共1241个培养皿数㊂研究结果中3个研究无明显异质性(Q=8.44,P= 0.67)㊂采用固定效应模型进行合并,建立非线性固定效应模型,利用限制性立方样条(Restricted ㊀㊀㊀㊀㊀cubic spline)来作为链接函数[13],剂量区间采用百分位数法,结果见图4㊂图4㊀细胞受辐射剂量与细胞恶性转化风险的剂量反应关系Meta分析Fig.4㊀Meta analysis of dose-response relationship between dose and malignant transformation risk of cells 由于上述剂量反应关系Meta分析只纳入两篇文献,本研究又将报道细胞恶性转化的文章,进行整合,以对照组恶性转化率为对照(RR=1),计算不同剂量下的RR值,将得到的RR值取自然对数,见表3㊂表3㊀受辐射剂量与细胞恶性转化风险特征表徐㊀凯等:氚水对鼠细胞及整体致癌效应的系统评价与Meta 分析㊀2.4㊀体内实验㊀㊀所纳入的10篇文献中,有7篇报道了整体动物体内实验[22-28]㊂2.4.1㊀腹腔注射生存状况分析纳入文献中,有3篇文献报道了腹腔注射后的生存状况,整理各实验的生存率及中位或平均生存期,见表4㊂可见报道放射性活度与鼠生存状况的文献不多,但是随着放射性活度的增大,观察到鼠中位或平均生存期或生存率降低㊂表4㊀腹腔注射后各实验组动物的生存率及中位或平均生存期Tab.4㊀Survival rate and median or average survival time of each experiment after intraperitoneal injection2.4.2㊀腹腔注射诱导鼠产生全身肿瘤的状况有2篇文献报道了腹腔注射诱导鼠产生全身肿瘤的状况[22,26],基本特征见表5㊂对Johnson 等(1995)[26]报道的腹腔注射后鼠终生肿瘤发病情况,进行卡方检验,χ2=138.289,P <0.001,可以认为各剂量组肿瘤发病率不同或不全相同,为明确哪些剂量组发病率不同,采用卡方分割,进行两两比较,Bonferroni 法调整P 值,见表6㊂90MBq 与180MBq 组肿瘤发病率无统计学差异,这与Seyama 等[22]文中得出的500天后,除对照组外各组(>140MBq)的肿瘤发病率无较大差异一致㊂表5㊀腹腔注射诱导鼠产生肿瘤的状况㊀辐射防护第43卷㊀第4期表6㊀腹腔注射鼠终生肿瘤发病情况比较[26]Tab.6㊀Comparison of lifelong tumor cases inmice injected intraperitoneally[26]级别,这些类别的列比例相互之间无显著差异㊂数据来自Johnson,等(1995)[26]㊂2.4.3㊀经口摄入氚水致肿瘤发病风险分析有4篇文献报道了经口摄入氚水致肿瘤发病风险㊂Yokoro等[29]研究发表在1990年东京专题讨论会摘要中,由于关键信息缺失,未纳入此研究,为了直观展示数据仍将其研究数据放入图表中㊂由于经口摄入氚水的放射性浓度不同,其平均寿命不同,也影响终生肿瘤发病风险,故描述不同放射性浓度氚水喂养下的平均寿命;由于文献中实验所用鼠品系也不尽相同,其自发肿瘤风险亦不相同,以同一研究对照组的发病率为参照,计算同一研究不同剂量组的肿瘤发病风险,进行统计描述,见表7㊂将经口摄入氚水放射性浓度置于X轴,肿瘤发生率置于Y轴,绘制散点图,见图5㊂散点图显示在较低浓度下,终生肿瘤发生率增加的很快,反而浓度高还有下降趋势,结合分析鼠的生存时间,可能因放射性浓度过高导致鼠过早死亡,产生了放射性浓度越高鼠肿瘤率下降的假象㊂同时,对纳入文献中,描述最低放射性浓度的研究(邹淑爱等,1993)进行卡方检验,χ2=12.889,P= 0.002,差异有统计学意义,可以认为各组的肿瘤发病率不等或不全相等㊂采用卡方分割,进行两两比较,Bonferroni法调整P值,结果显示,对照组和0.11MBq/mL组,差异无统计学意义㊂表7㊀经口摄入氚水肿瘤发病风险基本情况Tab.7㊀Basic situation of cancer risk after oral intake of tritium water㊀㊀注:Yokoro等[29]研究发表于1990年东京专题讨论会摘要,未纳入分析,在此为了直观对比纳入此表中㊂3㊀讨论除未查找到全文5篇外,本研究共纳入10篇文献,论文质量均较高,但是纳入的最近的一篇文献为2002年发表,时间也较久远,说明最近发表氚对鼠致癌作用的文章较少㊂10篇文章中只有3篇中文文章,中文文章所占比例也较小,说明国内本领域的实验还较少㊂3.1㊀体外细胞恶性转化实验3.1.1㊀细胞受照剂量与细胞生存分数(Surviving Fraction)的关系㊀㊀在探索细胞受照剂量与细胞生存分数(Surviving Fraction)的关系中,所拟合直线方程为徐㊀凯等:氚水对鼠细胞及整体致癌效应的系统评价与Meta分析㊀图5㊀经口摄入氚水放射性浓度与肿瘤发生率的散点图Fig.5㊀Scatter diagram between radioactive concentration of oral intake of tritium water and tumor incidence ln SF=0.047-0.270D(P<0.001),R2=0.850,直线方程拟合效果较好,Yamaguchi等[13]所报道的拟合直线为较高剂量下所拟合的直线,在低剂量下生存率并不太符合Little等[20]的结果;本次拟合直线截距为0.05,比较符合纳入文献所报道对照组的细胞生存分数㊂单从生存分数与辐射剂量散点图上来看,剂量在2Gy以内,随着剂量升高,生存分数降低的较慢;剂量在2~4Gy时,随着剂量升高,生存分数降低的较快;剂量大于4Gy时,随着剂量升高,生存分数降低又较慢㊂3.1.2㊀细胞受照剂量与细胞恶性转化分数(foci/ dishes)的关系㊀㊀在探索细胞受照剂量与细胞恶性转化分数(foci/dishes)的关系中,所拟合直线方程为y= 0.205-0.195x(P<0.001),R2=0.853,直线方程拟合效果极好㊂由于不同研究细胞恶性转化分数的测量计算方法有所差异及所用细胞系㊁培养时间存在差异,导致各研究所得方程有所差异㊂纳入文献研究大多集中在0~1Gy之间,同一剂量下的恶性转化分数也不尽相同㊂但是和邹淑爱[24]与Yamaguchi等(1989)[27]研究一致,随着剂量升高,细胞恶性转化率也明显升高㊂3.1.3㊀细胞受照剂量与细胞恶性转化风险的关系㊀㊀在细胞受照剂量与细胞恶性转化风险的关系中,表3结果和剂量反应关系Meta分析所得总体趋势一致㊂细胞受照剂量与细胞恶性转化风险在2Gy内尤其在1Gy内增长的极快,在大于2Gy 后依然呈上升趋势,但上升较缓慢㊂3.2㊀体内实验3.2.1㊀腹腔注射生存状况分析㊀㊀纳入放射性活度与鼠生存状况的文献不多,但是随着放射性活度的增大,观察到鼠中位或平均生存期或生存率降低,甚至在740MBq及以上的放射活度氚水的注射下,鼠未生存到处理后的半个月㊂Brues等[30]通过给予小鼠单次注射0.126~8.4GBq HTO来研究氚的致死性,LD50/30 (在30天内造成50%群体死亡的剂量)约为9Gy,对应于体重为37MBq/g的氚的初始活性浓度㊂可见氚导致鼠生存状况下降是确切的㊂3.2.2㊀腹腔注射诱导鼠产生全身肿瘤的状况㊀㊀在腹腔注射诱导鼠产生全身肿瘤的状况中, Johnson等(1995)[26]文中,90MBq与180MBq组肿瘤发病率无统计学差异,这与Seyama等[22]文中得出的500天后,除对照组外各剂量组的肿瘤发病率无较大差异一致,即在注射90MBq的氚水,效应(癌症发病率)似乎已接近饱和;Yin等人[28]使用11日龄雄性和雌性C3H/HeN幼崽小鼠,每只小鼠单次腹腔注射0.23㊁0.92和3.70MBq的氚水,然后观察14个月的肿瘤发展,在雄性小鼠中,发现肝脏肿瘤的发病率显著增加,而在雌性小鼠中,仅在高剂量的雌鼠中,观察到卵巢肿瘤的发病率显著升高㊂说明氚导致的全身肿瘤发病率升高的结论似乎是可信的,并且各种肿瘤的发病率可能不同㊂3.2.3㊀经口摄入氚水致肿瘤发病风险分析㊀㊀散点图显示在较低浓度下,终生肿瘤发病率增加的很快,反而浓度高还有下降趋势,分析鼠的生存时间,可能因浓度过高导致鼠过早死亡,产生了浓度越高鼠肿瘤率下降的假象㊂纳入Yamamoto 等人[27]报告的研究,对雌鼠(C57BL/6N)连续口饲5种水平的HTO,软组织剂量率为0.01~ 0.24Gy/d,在最低剂量率(0.01Gy/d)下,终生肿瘤发病率已接近最高水平(83%),而自发发病率为54%,暴露在大剂量下加速了大多数肿瘤的发展,从而导致寿命大大缩短㊂Balonov等人[31]的一篇论文总结了俄罗斯对氚致癌性的研究,小鼠和大鼠在饮用水中给予HTO,剂量范围为0.24~㊀辐射防护第43卷㊀第4期25.3Gy,尽管大多数恶性肿瘤增加,但由于缺乏阳性或阴性对照,使得这些数据难以解释㊂对报道鼠经口摄入最低剂量的文献(邹淑爱等, 1993[25])进行卡方检验P=0.002,差异有统计学意义,采用卡方分割,结果显示,对照组和0.111 MBq/mL组,差异无统计学意义,即经口摄入氚水放射性浓度111MBq/L组和对照组,鼠终生肿瘤发病率无统计学差异㊂我国‘生活饮用水卫生标准“(GB5749 2022)[32]中,饮用水中总β放射性指导值为1Bq/L,可见指导值还是比较安全的㊂但是111MBq放射性浓度依然较大,人类日常几乎不能接触到,低放射性浓度摄入文献较少,经口摄入低浓度氚水的致癌效应还需持续关注㊂Straume[33]对暴露于氚的风险(包括诱发癌症)进行了文献综述,他指出由于人类无法获得相关信息,氚的致癌风险估计主要来自实验动物(主要是鼠)研究㊂4　小结㊀㊀本文采用了无阈模式对氚水致癌效应进行系统评价㊂而辐射致癌效应大致分为三种剂量效应曲线:线性无阈模式㊁有阈模式㊁兴奋效应模式㊂有关辐射致癌剂量反应模型的争论也比较大,刘树铮等[34]对低水平致癌效应阈值问题做了综述,他指出线性无阈假说与不断积累的科学资料不大适应,也有不少人群调查和科学资料提示辐射致癌有剂量阈值,同时也有资料显示低水平辐射可能产生对机体有益的效应㊂但未得到公认确切结论之前从辐射防护的实际出发,国际放射防护委员会(ICRP)从谨慎角度出发,继续沿用线性无阈模型[35-36];同时,美国环保署(EPA)在进行致癌风险评估时,依旧采用线性无阈模型[37]㊂本文研究鼠的致癌效应,对于人体辐射暴露不应掉以轻心,也不应 谈核色变 ,形成 辐射恐怖 (radiophobia)㊂本文较为系统的从体内和体外(细胞和整体动物)两个层面评价了鼠摄入氚水与致癌效应的关系,而在此之前没有系统的㊁较全面的研究,将以往发表的文献整合和系统评价,将以往数据拟合方程并进行剂量反应关系的Meta分析等㊂通过拟合方程,Meta分析评价两者之间的关系,并且评价了致癌有关风险㊂本文也存在不足之处,文献检索仅限几个数据库,存在灰色文献未纳入分析,同时其他国家的数据库中,其他语言可能有较多符合标准文献,如日本和俄罗斯,有5篇文献未查找到全文,并且我们纳入的文献集中在2000年以前㊂本文只研究全身肿瘤发病情况,对于发生肿瘤的种类㊁良恶性程度,并未做相关研究㊂而且,本研究只研究动物实验且剂量或放射性浓度较大,因而对人类参考有限㊂总之,氚水(HTO)不论对细胞还是对整体动物的致癌效应是确切的,并且导致了生存状况的下降㊂但低剂量氚摄入的致癌效应,还有待进一步研究㊂参考文献:[1]㊀程卫亚,陈连杰,许慧萍,等.某设施净化后含氚废水生态排放环境影响研究[J].中国辐射卫生,2020,29(5):550-554.CHENG Weiya,CHEN Lianjie,XU Huiping,et al.Study on environmental impact of ecological discharge of Tritium-containing wastewater after purification in a facility[J].Chin J Radiol Health,2020,29(5):550-554.[2]㊀Eyrolle F,Ducros L,Le Dizès S,et al.An updated review on tritium in the environment[J].J Environ Radioact,2018,181:128-137.[3]㊀Jacobs D G.Sources of tritium and its behavior upon release to the environment[Z].U.S.Atomic Energy Commission,Division of Technical Information,Tennessee,1968.[4]㊀Soyfer V N,Goryachev V,Vakulovsky S,et al.Tritium studies of russia's natural waters[R].Geos,Russia,2007.[5]㊀李圣日,崔凤梅,刘玉龙,等.氚水致癌㊁致突变和致畸效应研究进展[J].辐射防护通讯,2019,39(5):32-35.LI Shengri,CUI Fengmei,LIU Yulong,et al.Advances in research on carcinogenic,mutagenic and teratogenic effects of tritiated water[J].Radiation Protection Bulletin,2019,39(5):32-35.[6]㊀武佳铭.可控核聚变的研究现状及发展趋势[J].电子世界,2017(21):9-13.。

氚辐射强度-回复什么是氚辐射强度？氚辐射强度是指氚（Tr）放射性同位素所产生的辐射能量的强度。

氚是一种氢的同位素，其原子核中含有两个中子和一个质子。

由于氚的不稳定性，其原子核会自发地发生衰减，并释放出辐射能量。

氚辐射强度通常用单位时间内单位面积处的能流密度来表示。

如何测量氚辐射强度？测量氚辐射强度通常使用特殊的仪器，例如氚辐射计。

这种仪器使用探测器来测量辐射能量，并将其转化为可读取的电信号。

氚辐射计能够提供准确的辐射强度测量结果，以帮助人们评估辐射的风险。

氚辐射的来源是什么？氚辐射的主要来源是人造和自然发生的同位素。

人造氚同位素通常用于核能产业中的研究和发展。

自然产生的氚同位素则主要来自大气层中的氚化合物。

氚辐射的主要形式是α粒子的释放，这些粒子相对于其他类型的辐射来说能量比较低，但是却有一定的穿透能力。

氚辐射对人体健康的影响是什么？氚辐射对人体健康的影响取决于辐射源的类型、剂量和暴露时间。

长期接触高水平氚辐射可能会产生严重的健康问题，包括射线病、癌症等。

然而，对于一般人群而言，暴露在自然环境中产生的氚辐射通常处于安全水平，不会对身体健康造成重大威胁。

如何保护自己免受氚辐射的影响？虽然氚辐射常见于大自然中，但合理的防护措施可以帮助人们减少暴露于氚辐射的风险。

以下是一些常见的防护方法：1. 注意饮用水和食物的来源：选择干净的饮用水和食品，并确保它们来自可靠的来源，以减少氚辐射的摄入。

2. 居住环境管理：确保住所通风良好，以减少氚辐射在室内的积聚。

3. 个人防护器具：对于从事与氚辐射相关的工作人员，必须佩戴适当的防护器具，如防护眼镜和防护服等。

4. 了解工作场所的辐射环境：对于从事与氚辐射相关的工作，个人必须了解工作场所的辐射环境，并采取相应的安全措施，如尽量与辐射源保持距离和减少暴露时间等。

总结：氚辐射强度是指氚放射性同位素所产生的辐射能量的强度。

测量氚辐射强度通常使用特殊仪器。

氚辐射的主要来源包括人造和自然发生的同位素。