碘化鉀

穩定碘是體內重要的化合物，以製造甲狀腺荷爾蒙。因為碘無法由體內所產生，我們是從不同的飲食來源獲得。放射性碘被用在醫學上，並可能在核電廠事件中被釋出；而碘化鉀(KI)可被使用來移除放射性碘的非計劃攝入造成之潛在效應。

什麼是碘化鉀？

碘不管是放射性的還是穩態的，均可被體內以相同的方式新陳代謝掉。就如有許多東西一樣，當體內已有它所需要的儲量時，它就會將剩餘的丟棄掉。碘化鉀亦以化學式KI來表示，是一種穩態不具放射性的碘鹽。它用碘讓甲狀腺飽和，因而有效地阻斷放射性碘被甲狀腺所吸收，並將潛在的輻射風險降至最低。甲狀腺是身體的一部分，其也是對放射性碘最靈敏的(CDC 2018)。

• 碘化鉀並無法讓放射性碘不進入體內，並且在一旦甲狀腺被損壞後，無法逆轉放射性碘已引起的健康效應；
• 碘化鉀只能保護甲狀腺不遭受放射性碘侵害，而身體的其他部分則無法達到；
• 餐桌上富於碘的鹽與食物，並不含有足夠的碘以阻斷放射性碘進入你的甲狀腺，故是無法取代碘化鉀的；
• 只有經食管署(FDA)核定的才可使用；
• 碘化鉀也是可以藥丸或藥水形式來使用。

放射性碘從那裡來？

放射性碘是核分裂所產生約200個不同分裂產物中之一；核分裂是創造能量以用來運轉核電廠，以及核武器釋出能量來源的過程。請注意雖然核分裂過程是相同的，而核電廠與核武器兩者間的比較，則僅此而已。

放射性碘的健康效應是什麼？

放射性碘在多方面能影響甲狀腺；除了潛在降低甲狀腺功能(有時是為醫療目的之刻意效應)外，它亦能增加罹患甲狀腺癌之風險。而年齡是決定風險的一個大因素，如孩童處於高風險而較老的成年人風險就小的多了。服用碘化鉀即是基於此觀念，懷孕與哺乳之婦女亦是需要重視的族群，由於她們會影響到胎兒與接受哺乳的嬰兒。

碘化鉀如何防護放射性碘？

甲狀腺需要碘執行產生荷爾蒙的功能。甲狀腺持續從血液中移除碘，當碘進入血液時，甲狀腺無法辨別放射性與穩態碘間之不同；所以，若穩態碘(以碘化鉀形式)在放射性碘進入體內之前幾小時或之後幾小時服用，甲狀腺將吸收它包括來自穩態碘所需要的碘；因甲狀腺已儲存有了穩態碘，則較少的放射性碘將被它吸收，且有較多的放射性碘將從尿液中被排掉。當採用建議的碘化鉀服用劑量時，碘化鉀在降低人們或民眾在呼吸或攝入放射性碘造成的甲狀腺癌的風險，是有效的。

放射性碘有什麼有益的使用嗎？

放射性碘在過去半個世紀曾用來診斷與治療包括癌症等不同疾病；少量使用的話，它可用來決定甲狀腺功能是否正常。它也能用來產生包括甲狀腺某些身體器官的影像；而給的劑量較高時，它能使過度活躍甲狀腺降低產生賀爾蒙，並使它的功能回復到正常。甚至在更高的劑量時，曾被證實對於甲狀腺癌是非常有效的治療。

碘化鉀要服用多少？

若服用藥丸來阻斷甲狀腺攝入放射性碘，對成人每天劑量為130毫克；若是服用藥水的話，則成人每天為2毫升。對於孩童與嬰兒的劑量則有變化，故沒有列在清單裡；但可以在輻射緊急醫用管理(Radiation Emergency Medical Management website (REMM 2019))、CDC(Centers for Disease Control and Prevention website (CDC 2018))與FDA(FDA 2001)等網頁中找到。

有任何有關服用碘化鉀的危害副效應？

有一些已知的碘化鉀副效應(Mayo Clinic 2019)：根據輻射緊急協助中心/訓練場所(Radiation Emergency Assistance Center/Training Site)：”碘化鉀應只有在經由緊急管理官員、民眾衛生官員或你的醫生諮詢同意後才可服用。你可以不需要處方籤即可取得碘化鉀；但對碘過敏或有特殊的健康條件的人們，則不應服用。美國食管署有提供有關碘化鉀使用、劑量與健康風險的額外詳盡說明(REAC/TS 2019)。”

有沒有碘化鉀的替代方案？

在國家緊急應變計畫的主要防護行動，是撤離與掩蔽；服用碘化鉀則是當變成是有需要時的補充或例外行動。若國家衛生官員建議就地撤離及/或掩蔽時，則應立即執行。

碘化鉀能用來作為防護”髒彈”的輻射嗎？

"髒彈"是一種以傳統的爆炸裝置或炸彈，另設計來在爆炸時散佈放射性物質的裝置，是罪犯希望用來製造恐怖與慌亂的。故用放射性碘來做為髒彈是十分不可能的，因碘化鉀只有用來避免放射性碘進入甲狀腺，對其它放射性元素是沒有用的，意思是將無法以任何其他方式來提供輻射防護。所以，在製造”髒彈”時，並不會使用放射性碘的。

我們現在有較好的準備來處理核電廠緊急應變了嗎？

我們從三哩島、車諾比與福島事故學習到很多。這些資料已納入許多國家、州與地方的緊急計畫內，是設計來讓人們及時地免除傷害的方式，並保證他們不會接受或接受非常小的輻射曝露。其中來自車諾比的經驗回饋：當狀況是需要的話，對服用碘化鉀而言，是一個適當的防護行動。在任何核子緊急事件時，最好的遵循程序是去轉到緊急用收音機與電視頻道，並遵照負責在緊急事件安全的公眾衛生署所發布的建議。

參考文獻

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牙醫病人之輻射照射診斷議題

Q：當我懷孕時，我曾經在我懷孕時做過牙齒X光照射，我擔心我未誕生的小孩已受到輻射曝露了；請你能告訴我這會不會對我的嬰兒造成任何風險呢？

A：沒有資訊顯示由母親接受的牙齒X光照射會對未出生小孩造成任何風險，當一位懷孕的病人進行一完整的牙齒X光照射檢查時，其輻射劑量對胎兒是不顯著的。而且，不管是否有穿鉛裙，均為如此。

Q：有沒有任何如電腦斷層(CT)對牙齒做掃描？

A：多年前，美國引進了牙齒電腦斷層掃描；當時只有幾部儀器在使用中，主要在加州，而我知道的是在北卡羅來納大學的儀器。在日本還在發展一些超高解析牙醫電腦斷層掃描儀，但當時尚未在美國獲得使用執照。

Q：對約1992年時在我的牙齒裝有牙冠表示關切，因為我曾閱讀過牙冠內會加有鈾，若我的牙冠內有鈾的話，會有怎樣的風險呢？

A：在1900年初至1970年代，的確在瓷牙內加入少量的鈾。然而，根據美國食藥署裝備與放射性健康中心(Center for Devices and Radiological Health, U.S. Food and Drug Administration)的資料，美國最後一家瓷牙製造廠於1980年初已結束營業。當初在瓷牙內加入鈾的主要原因，是使瓷牙增加螢光看起來更自然。然而，後來有發現其他材料有更好的功效，故鈾甚而在新法規頒布前，就自然而然地退出。所以，你的瓷牙內不太可能會摻有鈾。

Q：在牙醫照射室內會有輻射殘留嗎？

A：X光在機器關掉後就停止而不存在了，就像來自燈泡的光，在關燈後就熄滅一樣。

Q：牙齒X光輻射曾如何地被研究過？我做過牙齒X光照射時，我應關注什麼呢？有沒有一我能照射的限值呢？

A：我們現已有完備的來自牙齒X光的病人輻射劑量的資訊，它在醫療界放射性診斷檢查過程中所接受輻射劑量是最低的。現進行一全口系列口內照射膠片數(通常需14-18片)病人所接受的劑量，低於一個人一個月來自天然環境射源的(一般稱為背景曝露)劑量；牙齒咬翼或環口照射甚至更低，另降低劑量的新發展技術仍持續進行中。

你能接受多少醫療之X光照射是沒有限值的。其決定是根據：為了瞭解是否牙齒有蛀、裂或一些其他不正常所獲得的利益。所以，是由你和你的牙醫如何想而定。

Q：我正期待獲得有關牙醫輻射安全的報告呢？你能幫我嗎？

A：在2003年，美國國家輻射防護與量測委員會(National Council on Radiation Protection and Measurements, NCRP)出版了牙醫輻射防護NCRP-145報告，它提供了在牙醫診療作業輻射防護的指引。一般而言，美國衛生部規範了在牙醫放射性診療實作部分，你可以向你所屬州的衛生部門查詢。它的規則與法規一般為討論對操作X光設備、設備品保等的個人訓練。你亦可檢視下列的網頁。美國牙醫協會與美國牙醫衛生協會網址，提供有關連續教育、認證標準及有關牙醫照射的病人資訊。你亦能經由下列醫學網頁搜尋相關文獻。

American Dental Association

American Dental Hygienists' Association

National Library of Medicine

American Academy of Oral and Maxillofacial Radiology

Q：來自各種牙齒X光照射過程的有效劑量為何？你能與其他輻射劑量比較嗎？

A：下表顯示各種牙齒X光照射過程的有效劑量比較：

Q：最近，我進行了全景口腔X光照射，當機器卡在我的肩膀約展開齊全弧一半位置時；牙醫助理在約10-20秒後讓我出來。在這當機器卡住我與當助理釋放我之間，我有曝露在輻射中嗎？

A：對一全景口腔X光照射，在它造影時，射線將連續地操作著。所有全景X光裝置均有一”死人(deadman)”開關或按鈕，必須由操作員持續壓著以產生X光。而當按鈕釋放後，X光立刻停止產出；也就是說，X光會持續產出直到助理釋放按鈕。按鈕亦可能會因為它亦需要由助理持續地觀察裝置的操作，以便於他/她能在若裝置旋轉失效或若病人移動時，而立刻被釋放。即使若它讓助理多花1或2秒時間，為了來了解發生什麼事情後才釋放按鈕，其所接受的輻射劑量均是不顯著的。

Q：最近，我曾做過一些牙齒X光照射，而操作者忘了讓我穿著鉛裙，這會有問題嗎？

A：進行牙醫照射檢查時，使用鉛裙來保護病人，是對約50年前設備較為粗陋時的建議。這是因為X光並不會只被侷限於有興趣的位置、射線沒有被過濾，以及X光膠片是慢速的，使得其輻射曝露較現今的高上10-100倍。由於現行的技術顯著地減少輻射曝露，射線較能限制在有興趣位置；故對於有沒有穿上鉛裙，其全身劑量只有少許或僅有沒有量測到上的差異。故鉛裙已不再被認為是重要的，雖然有些人考量它仍屬一謹慎的作業，特別地是對於懷孕的與潛在會懷孕的婦女。

Q：我最近有幾次牙齒X光照射，使我的牙齦現在有感到熱的問題，另在某些位置有酸的感覺。有可能是牙齒X光照射所造成的嗎？

A：會引起生物效應的輻射，需要在牙齒照射所接受劑量幾百倍的數量，才可能達成。因為這些X光機器都設有一照射過程一定曝露量的限值；診斷牙齒輻射劑量是非常小的，且不知道會引起你所說型式或任何其他型式的生物效應。

Q：為何牙醫助理在每次X光照射時，都會離開照射室。

A：它是一般的輻射作業，在許多案例中，對於牙醫技術員的法規需求，要求在X光檢查時應離開其所處位置。由於技術員將會重複曝露來自大量病人在接受牙醫X光照射時所散射而來的小量輻射；就以減少他們可能造成甚而小量的任何風險而言，這也可考量為一項好的輻射作業。

Q：我住在牙醫診所X光機器的隔壁，是否我一直在接受輻射曝露？

A：曝露率隨著距離快速地減少；通常牆壁也會提供這些機器有足夠的屏蔽。事實上，它的考量是希望為這些機器操作員提供”安全”的作業場所，如操作員停留位置應離開X光管至少6呎。若即使你接受了任何曝露，它也將是不顯著的數量。

　　保健物理是物理或生物物理的一支，關切輻射物理與輻射生物；處理如何在學術、政府、工業、醫學、核能、研究，以及其他民用與軍用的輻射應用等方面，安全地使用游離與非游離輻射。

　　而醫學物理亦是物理或生物物理的一支，其與在診所、醫院、私人執業院所或大學的輻射物理應用相關。它包括診斷放射性物理、醫用保健物理，以及醫用核子放射性物理與治療放射性物理等領域。

　　診斷放射性物理處理有關診斷應用及安全使用來自密封射源、超音波輻射、無線射頻輻射及磁場的X射線、加馬射線，以及主要用在診斷放射學與心血管及較少範圍的其它醫用領域。

　　醫用保健物理處理有關對於病人與人類研究議題診斷與治療目的之X射線、加馬射線、電子或其它荷電粒子束、中子、放射性核種、放射性藥物及來自密封放射性核種射源之輻射。醫用保健物理師會與來自其他醫用領域物理學家，以及與利用輻射在病人照護與研究的醫生、技術員、護士和其他醫學部門人員，進行合作交流。

　　醫用核子放射性物理處理有關診斷與治療應用，以及在核醫(有時稱為分子影像)與內分泌學方面，主要在放射性藥物的安全使用。

　　治療放射性物理處理與有關治療應用及X射線、加馬射線、電子或其它荷電粒子束、中子、放射性核種、放射性藥物，以及來自密封放射性核種射源，主要用在腫瘤治療之輻射安全使用。

釙-210

前言

在1898年，瑪莉與皮耶‧居禮發現他們第一個放射性元素；它後來被以紀念瑪莉‧斯克洛多斯卡‧居禮(Marie Sklodowska Curie)的祖國波蘭，命名為”polonium”(釙)。釙是一個天然發生存在的元素，能在我們的環境中到處被發現，它是從氡(Rn-222)氣的放射性衰變而來，其也是鈾-238衰變鏈的一部分。已知的釙同位素有超過30個，且均為具有放射性，但在自然界裡發生最多的-也是最廣被使用者-就是釙-210(Po-210)。其半化期為138天，它將會發射一個阿伐粒子(一個阿伐粒子內有二個質子與二個中子)衰變為穩定的鉛-206；放射性物質是被”活度”或”以在一段時間內發生多少蛻變”來計量。舉例：百兆貝克(terabecquerel, TBq)等於每秒1 x 10¹²蛻變。釙-210有非常高的比活度(單位重量活度)，約為166 TBq/g(每克4,490居禮(curies, Ci))。換句話說，不需要有多少物理質量，它就會有很強的放射性。也因為它的高比活度及較大的相關熱截面(thermal cross section)，根據由阿岡國家實驗室所產生的人體健康事實單(Fact Sheet)，只要含有約0.5克(83 TBq)釙-210，就能達到超過500 ^oC (ANL 2005)的溫度。當釙純化時，釙在低溫時就可被鎔化並非常容易就會揮發。

來源

釙-210從我們呼吸的空氣到我們吃的食物中，到處存在於我們的環境裡；釙-210會沉降在寬大的煙草植物的葉子上，導致在香菸裡有高濃度的釙-210，也因而產生讓吸菸者比非吸菸者直接地對肺有較高的體內劑量。雖然它能被從鈾礦或礦產的化學過程中生產，但鈾礦中每噸只含有少於0.1毫克的釙-210。根據美國核管會(Nuclear Regulatory Commission)資訊，釙-210能被在核反應器中產出毫克的數量，然相信每年共只有約100克的產量(NRC 2019)。它是由在核反應器裡，以中子轟擊穩定鉍-209產生鉍-210(Bi-210)；放射性鉍-210以半化期5天發射一個貝它粒子，衰變為釙-210。

使用

釙-210有許多用途，但最為人所知的是靜電消除器(static eliminators)。這些裝置，須將非常少量的放射性物質混在矩陣結構裡再併裝在金箔上，以用在製造業環境去除會在如製作膠帶、捲紙與金屬薄板滾捲等例行作業所產生的靜電。它也能用來移除需要被淨潔(clean)的如電腦晶片與照相底片處理作業環境中之灰塵顆粒。典型相關靜電消除器所需的活度，從幾個百萬貝克(MBq)放射性活度到某些工業應用的幾百個億貝克。由於釙-210相對的短半化期，它們必須定期的更換。除了工業上的靜電消除器外，釙-210也用來做為降低靜電力及促成從如照相機鏡頭或黑膠唱片上的灰塵移除。同樣地，釙-210還曾有其他的用途：它被使用在放射性同位素熱生器做為熱源；並也能被與鈹(beryllium)結合來產生中子源。然而，後來發現有其他物質更合適做這些應用，而被取代掉。

釙-210由於2006年11月23日，前俄羅斯聯邦安全局亞歷山大‧利特維年科(Alexander Litvinenko)中校下毒案，而自2006年起，進入現代民眾的意識內；若要以釙-210毒死人的話，則需要有大量的輻射劑量。約翰‧哈利生(John Harrison)及其同事們的估計：利特維年科攝入約4 GBq活度的釙-210，大致造成20-100 Gy的劑量(Harrison et al. 2017)；從天然發生方法，不可能得到這個劑量。然而，工業製造釙-210生產方法，就能夠生產足以致死所需要的量。阿伐粒子在空氣中只能行走一非常短的距離，且無法穿透皮膚。所以，如釙-210的阿伐發射物質，無法造成體外輻射危害。最普通讓包括釙-210的放射性物質進入人體的方法，是藉由攝入或呼吸途徑；而一旦進入人體內，由體內釙-210發射出來的阿伐粒子，將會擾亂細胞結構、分裂細胞核、破壞DNA及引發細胞死亡。不像大多數阿伐發射體，由釙-210造成的體內劑量，全身劑量會比對單一器官或組織造成劑量為高；脾臟劑量能有相當的高，而對於腎臟、肝臟與淋巴結亦可能為需要被關切的，因為幾乎有一半停留在體內的釙，可在這些器官或組織裡發現。故對於造成這些器官的所有效應，皆應該被考量，尤其應特別關注潛在的腎臟效應。

若攝入釙發生了，大多會經由糞便排泄(Stannard 1988)掉；而剩下的將經由血液流過身體，最後大多停留在上述的器官與組織裡。由如釙-210阿伐發射體對消化道引起的生物傷害程度，尚不是很清楚。在1960年代的動物研究所獲得的一些數據，指出阿伐發射體每貝克真實地對黏膜層造成的劑量，比貝它或加馬發射體為少，這可能是由於阿伐粒子的短射程。當食物進入消化道，它以團簇藉由肌肉收縮移動(可參考為如一個食團糰)。當一個食團糰含有如釙-210的阿伐發射體通過消化道時，只有在食團糰邊緣的阿伐足夠靠近消化道的細胞，而對腸道內膜層造成輻射劑量。

偵測

因為釙-210是一個幾乎純阿伐發射體，釙-210沉積在體內時，無法以標準的輻射偵檢儀器偵測到，且亦十分困難以如全身或肺計數儀等較靈敏偵檢器去偵測。對個人採取尿或糞樣進行阿伐輻射檢驗，將會是較好的偵測方法，且只在特定的實驗室才能執行。

參考文獻

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Q

我們的身體具放射性嗎？

A

是的，我們身體是生來就具有放射性的，因為我們自環境中天然存在的吃的、喝的及呼吸的，就含有放射性物質。而這些放射性物質被我們的身體攝入我們的組織、器官與骨骼中，並固定地經由食入與呼吸來補充。

出現在我們身體內的核種中，美國男人平均每年接受有效劑量約0.3毫西弗；這大約是平均體重70公斤美國男人，接受所有天然背景輻射源(不包括醫用輻射源)造成劑量3.1毫西弗的十分之一(或10%)；而對於女人與小孩，劑量將較小，大概與其體重成比例。

更多的資訊，可由NCRP-160報告”美國民眾的游離輻射曝露”中取得。NCRP-160報告中有一餅形圖，顯示了來自不同天然背景輻射源的劑量貢獻；其中來自我們身體的貢獻，可將來自鉀-40及釷、鈾與其衰變子核的劑量相加，即可獲得(下面將有更多的討論)。

Q

有多少的輻射由人體發射出來？

A

我們所有人，都有一些天然放射性核種在我們的身體裡；最主要會產生穿透加馬輻射從身體逃逸而出的是放射性鉀同位素，稱為鉀-40；這個放射性核種自從地球誕生之初，即到處充滿著，並已經是天然鉀元素中的一小部分。

基於兩個理由，鉀-40是來自身體的主要輻射源；第一、是鉀-40在身體內的濃度是有點高，鉀可由許多我們食用的食物中攝入，並且是人體能否適當運作的關鍵重要元素；它會在身體內所有組織中出現。在一位70公斤重的人，其放射性同位素鉀-40，大約有5,000貝克；這代表著每秒有5,000個鉀-40原子在進行放射性衰變。

第二、是鉀-40在其衰變中有稍大於10%會發射加馬射線，而大多數加馬射線將逃逸出身體。每10次鉀-40蛻變就會約有一次發射加馬射線，也就是每秒約有500個加馬射線。這些加馬射線將會朝各方向移動，有些將在人體內衰減，而來自這些個人身體外的加馬射線產生的劑量率，僅占來自所有身體外天然正常背景劑量率非常小的部分。

若一個人體重超過平均，這人身體外的劑量率預期將較體重輕的個人為高；然而，在這兩種案例中，劑量率與正常背景劑量率比較起來將極其小。另較重的人將接受較高的體內劑量，因為鉀-40的衰變產生其他低穿透輻射(貝它輻射)，將其能量積存於身體內。然而，較重個人的劑量將不會比體重輕的人有顯著的不同，因為每單位體重的能量積存是決定劑量的因數，而這兩種人大約是相同的。

有許多其他在人體內的放射性核種，但這些不是較鉀-40出現低水平(如鈾-238、釷-232與它們的衰變產物)，就是它們不發射能穿透自身體內而逃逸出的加馬射線(如碳-14與銣-87)。至於氡(及其衰變產物)並不是一對人體的顯著射源，因為它在身體內之水平十分低。

有一個其它非常次要的機制，就是藉由人體作為一輻射源：一些由環境中放射性核種發射的加馬射線，與我們身體的原子藉由大家所知的光電效應交互作用；結果是這些原子會發射X射線。

Q

在典型的人身體內有多少鉀-40與碳-14？

A

鉀-40在人體內的含量，能由其在鉀的天然豐度為0.0117%求得，鉀-40的原子量為39.0983，半化期為1.28 x 10⁹年；其計算方式如下說明：一特定物質的活度除以其質量，是為比活度(As)；其公式為As=λN=[0.693/(t_1/2)]N，式中λ為半化期，N為單位質量中放射原子的數目。因為N＝6.023×10²³個原子/原子質量，所以，As＝[0.693/1.28 x 10⁹ x 365 x 86,400 (秒)]‧[(6.023×10²³ x 0.000117)/39.0983]=30.94 Bq g^-1。人體內含鉀為0.2%，所以，對一70公斤重的人，鉀-40將約為：30.94 Bq g^-1 x 70 kg x 1,000 g/kg x 0.2% = 4.33 kBq。人體內含碳-14是根據天然中每1,000,000,000,000個碳-12存在一個碳-14，其半化期為5,730年，可得碳的比活度為0.19 Bq g^-1。人體的碳含量有23%，則70公斤重的人約含有3.08 kBq的碳-14。

Q

在典型的身體內有多少釙-210與鉛-210？

A

根據聯合國原子輻射效應科學委員會(United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, UNSCEAR) 1982年報告：”游離輻射：射源與生物效應”，人體內70%的鉛-210在骨骼中，UNSCEAR報告估計典型的鉛-210在骨骼內的濃度為3 Bq kg^-1，相當於一位70公斤人骨骼活度總量為15 Bq。其他約30% 6.4 Bq的鉛-210在身體內，大概是均勻分佈在軟組織中；所以，鉛-210在身體內的總量為21.4 Bq。

UNSCEAR報告假設在骨骼內的釙-210濃度為鉛-210濃度的80%。UNSCEAR報告估計釙-210在軟組織內的濃度為2.4 Bq kg^-1，則對於70公斤重的人骨骼裡的總釙-210活度為12 Bq。而在軟組織，UNSCEAR報告估計釙-210與鉛-210間為1比1，因此，釙-210在軟組織內的活度為6.4 Bq；所以，釙-210在身體內的總量為18.4 Bq。

預期釙-210與鉛-210的水平，對女人而言，較男人為低；且小孩也較成人低。但吸菸者則較非吸菸者的濃度為高。

Q

你能量測在你身體內的輻射嗎？

A

輻射能以全身計測器內靈敏的偵檢頭所量測，偵檢頭能量測在身體內部或表面放射性物質發射出之加馬射線。不同放射性物質將發射不同能量的加馬射線，它是一種技術來確認是那一物質。其他形式的放射性衰變(貝它與阿伐)則不能以此方法計測到，但幸運的是，加馬射線時常會伴隨著它們而來，所以，大多數放射性核種能被計測到。

儀器是非常靈敏的，計測低限已足夠低到健康關切的水準了。例如，全身計測器能容易的量測到在每人身體內天然發生鉀-40(所有鉀-40的0.0117%)的活度量。

Q

甚麼是身體內鐳-226與鐳-228量測的最好方法？

A

不論鐳-226或鐳-228，都不容易地直接以全身計測器量測，因為二者均不為一強加馬射線發射體；然而，二者的衰變產物均有強加馬發射體，使得它們容易地被全身計測所量測。

對鐳-226而言，加馬發射衰變產物有鉛-214與鉍-214，後者發射出0.609、1.12與1.76 MeV能量的加馬射線；其中，1.76 MeV加馬射線，因為它較天然發生鉀-40發出的1.46 MeV加馬射線能量為高，通常被用來作為全身計測。由這些發出的加馬射線，全身計測能量測出身體內的鉛-214/鉍-214含量。推導鐳-226的體內含量，必須先作些量測與假設，以決定由身體留存的氡-222(為鐳-226第一個衰變產物，且為鉛-214/鉍-214的母核)。這能從呼吸中的呼氣中量測氡-222來達成，但這技術尚未能可用。在長期追蹤鐳工作從業人員，平均長期氡-222留存為37%，但這個因數對近期受曝露者可能會有不同。

對於鐳-228而言，其第一個衰變產物為錒-228，發射約0.9 MeV能量的加馬射線，能被直接地量測；因為錒-228的半化期只有6.15小時，故能被假設會與鐳-228達成平衡。另一鐳-228的衰變產物成員，其衰變鏈為鉈-208，發射一強2.26 MeV加馬射線，它與鐳-228的相對平衡能被比較體內鉈-208與錒-208量測的活度來決定。研究用品質全身計測器，如位於阿岡東部國家實驗室(Argonne National Laboratory-East)，特別設計的對以往鐳工作者的鐳-226與鐳-228量測，對鉍-214或錒-228的量測低限值約為100 Bq。商業用全身計測器因為有較高的背景水平，其量測低限值為前者的幾倍。

應該注意，例如來自環境中井水的鐳-226與鐳-228，超過美國環境保護署(EPA)對飲用水的標準(對任一放射性核種為185 Bq L^-1)，將不像是會超過全身計測器的量測低限值；而室內氡-222水平在EPA限值(空氣中幾百Bq L^-1)下，將嚴重地影響到用鉍-214來量測鐳-226。

Q

我有做頭髮量測分析，而結果顯示在我頭髮中有高的鈾水平。是甚麼引起這個結果？

A

鈾是一個天然發生、重的金屬元素，幾乎可天然地存在岩石、土壤、植物與我們體內，到處可找得到。平均每人每天從食物與飲水攝入約2 µg(大約1盎司的1/15,000)的鈾，但只有一非常小的部分(1-2%)被身體所吸收。因此，幾乎所有我們食入的鈾，都不會被吸收而是被以糞便排出。

在這小部分食入並被腸道吸收的鈾，大部分很快地在尿中被排泄，只有一微小量排到頭髮中，這是正常的。不同人頭髮-或甚至是相同的人-將隨著人們飲用與食入的水與食物中含有多少鈾，而體內含有不同量的鈾。有些人頭髮裡可能會比其他人有10或甚至幾百倍的鈾數量。

這裡也提醒頭髮內鈾的分析，既不是決定身體內鈾含量的一個可接受，也不是一個可靠的方法。鈾是一種金屬，它會排出到頭髮與指甲，但鈾的頭髮量測分析有著過高的誤差；因為該分析亦會同時量測到通常會留在洗髮乳、肥皂、頭髮敷料、染髮劑及各種形式的頭髮護理品中所含的鈾。進一步地，因為鈾在環境中無處不在，頭髮樣本必須在嚴密管控下，小心地取得、處理、包裝與運送，以確保不會被含有鈾的環境所污染了頭髮樣品。

假如分析步驟並不被以謹慎的管控及執行的話，高錯誤的結果也可能會發生。管控包括適當的清洗樣品以去除可能殘留的外表鈾，並使用特殊的、認證的、十分純正的反應劑。實驗室器具必須是同樣地沒有鈾污染；鈾可能由玻璃器皿浸出而污染樣品，導致錯誤地高讀數。因為頭髮樣品如此地小，甚至一微小量的鈾污染，就可能得到嚴重誇張錯誤的結果。

在同儕審查科學文獻數據中，有相關於頭髮裡有多少正常的鈾水平，或這些水平如何與鈾食入、體內鈾量及排到頭髮的鈾量有關；若有的話，也應很少。故有關頭髮鈾含量與什麼組合了”正常”範圍的數據是貧乏的。因而沒有一般地被認可與建立的頭髮鈾含量標準，頭髮鈾含量的背景水平會隨著大量飲食上的計測，在人與人及區域與區域而有很大的變異；因為大多數我們體內的鈾，是來自我們所吃的食物。

Reference

Toohey RE, Keane AT, Rundo J. Measurement techniques for radium and the actinides in man at the Center for Human Radiobiology. Health Phys 44(1):323–341; 1983.

  在我們每天的生活中所遭遇的每樣東西，均包含有一些放射性物質、有些是天然發生的而有些是人造的：如我們所呼吸的空氣、我們所飲用的水、我們所吃的食物、我們所走的地面，以及我們所購買與使用的消耗物品。雖人們可能熟悉輻射可用來診斷疾病及治療腫瘤，然有許多人，當他們聽到”放射性”與”輻射”這些名詞時，均傾向於想像為蕈狀雲及棲息於科幻電影與漫畫書世界裡的變種怪獸。但若仔細地分析，是可像對任何東西一樣，來確認與量化放射性物質的。本文描述了一些常遇到含有足夠放射性物質的消耗品，它們可用簡單的手持式偵檢儀器將其與背景輻射區分出來。

煙霧偵檢器

  大多數住宅用煙霧偵檢器包含有一個低活度鋂-241(americium-241)射源。鋂所發射的阿伐粒子將空氣給游離，使空氣導電；任何煙霧粒子進入偵檢器後降低電流而引發警報。不管這些裝置的確有救助生命的事實，但對輻射有莫名懼怕的人仍會提出：煙霧偵檢器是否安全呢？其答案當然是：”是的，它們是安全的”。如何對煙霧偵檢器適當地安裝、操作與處置的說明，可在包裝上找到。

手錶與時鐘

  現代的手錶與時鐘有時候使用少量的氫-3(氚)或鉕-147(Pm-147)，作為光的來源；而舊的(如1970年以前)手錶與時鐘則採用鐳-226作為光的來源。若這些過老的鐘錶被打開，而碰觸到錶盤或指針時，有些鐳可能被帶出並有可能被攝入。因而，當操作這些物件時，應特別小心。

陶瓷

  陶瓷材料(如磁磚、陶器)時常含有較高水平的天然發生鈾、釷及/或鉀。在許多案例下，彩釉中有高濃縮活度；但除非這材料為大量的，否則不太會有高於背景值的讀數。儘管如此，有些較老的(如1960年以前)磁磚與陶器，特別是那些有橘紅色的彩釉(如嘉年華®潔具)可能會是具高放射性的。

玻璃

  玻璃器皿，特別是具有黃色或呈綠色的古董玻璃器皿，可能含有容易可偵測量的鈾。如此含鈾玻璃常稱為金絲雀黃或凡士林玻璃。有時，鈾玻璃收藏家將鈾玻璃曝露在黑光(紫外線)下，而發出迷人的光芒。甚至，普通玻璃亦可能含有足夠高水平的鉀-40或釷-232，而可被輻射偵檢儀器量測到。另較老的照相機鏡片(1950-1970年代)時常塗有釷-232，以改變光折射指數。

肥料

  商業用肥料常被設計，來調配提供不同的鉀、磷與氮的含量比例水平。這種肥料會被量測到放射性，是基於兩個理由：鉀是天然發生放射性的，而磷是由含有較高水平鈾的磷礦所衍生而來的。

食物

  食物含有各種不同型式與數量的天然發生放射性物質。雖然，相對地在家裡少量食物內含有太少不易被偵測到的放射性活度；而食物若大量地運送時，會在通關時使輻射監測器的警報被引發。例外的是低鈉鹽替代品，將含有足夠量的鉀-40，使得用輻射偵檢器量測時為背景的2倍。

Gas Lantern Mantles煤氣燈網罩

  它已沒有如以往那麼普遍了，但某些品牌的煤氣燈網罩的確含有釷-232。事實上，它是由燃燒煤氣使釷加熱所發射出的光。這個網罩是有足夠的放射性，而時常拿它們作為輻射偵檢器的檢查射源。

古董放射性療效宣示

  在過去，主要於1920-1950年間，有廣泛的放射性產品被賦以全療效來販售，例如，含鐳的藥錠、墊子、溶劑及設計來加氡氣入飲用水的裝置。各國一般均有主管機關來管制這些裝置；某些案例，一個國家可能甚至要求這些裝置應先登記或申照。大多數這些裝置相對來講是無害的，但偶而會碰到一件可能含有危險水平鐳的情形。若有任何這種裝置的安全問題，強烈地鼓勵民眾可與輻射主管機關接洽。

食品照射

為何我們使用食物照射？

食物照射是用來殺死會讓我們生病的細菌，以及殺死可能會傷害食物與我們(假如食物被我們食入的話)的昆蟲。過去幾年，曾有許多被埃希氏菌(E. coli)、沙門氏菌(salmonella)與其他有機體感染食物造成的中毒事件。食物照射能幫忙殺死昆蟲與細菌；故食物照射對於社會最大的效應，是大幅減少對於食物中毒的生病死亡數及對食物的保存。因為引起食物破壞的昆蟲與細菌已被殺死，食物照射另一個利益為增加食物保存期限。此外，美國食藥署(Food and Drug Administration, FDA)有額外的資訊在其網頁”食物照射：什麼是你需要知道的(Food Irradiation: What You Need to Know)。

輻射在食物照射上的效應為何？

在輻射照射期間，食物將接受十分高水平的輻射，以便足夠以殺死大約所有出現的細菌與昆蟲。要知道這個輻射不會停留在食物裡，這是很重要的，因為食物照射所用的輻射與微波或可見光是一樣的。就像當我們在房裡關燈，則房間裡是暗的；而當開燈時，房裡的物件被光線所曝露，但它們本身並沒有成為光源。相同地，加馬射線與X射線曝露在食物上，但不會使食物變成具放射性。

在他的食物照射網頁上敘述著：”食物照射不會造成食物中的胺基酸、脂肪酸與維生素含量有顯著的改變。事實上，照射所引起的改變是如此的少，並不是容易去決定食物是否有被照射過”。

根據CDC網頁：”在高能射線通過食物被吸收後，會釋放它的能量，而讓食物被輕微地加熱。一些被處理過的食物可能嚐起來會有點不同，就好像是經巴氏殺菌的牛奶嚐起來與非巴氏殺菌牛奶有點不一樣。假如食物內還有活細胞(種子、貝殼類或馬鈴薯)的話，它們也會如同微生物將部分被傷害或殺死，這會是一個有用的效應。例如，它能藉而抑制發芽，來延長馬鈴薯生命期。另該能量亦能引起少許的其他改變，因而被核准用在食物照射的輻射劑量水平，會使维生素B1(硫胺素)有些許的減少；而這個減少，並不會導致維生素的不足。

食入照射食物人們的風險為何？

食入照射食物，不會有輻射相關風險；真正地，其風險是來自吃到沒被照射的食物-因為這些沒有照射過食物有被污染的機會。照射不會讓食物具放射性，它不會使食物變得具危害，且它不會產生具危害水平的有害化學物。由於照射會有一些化學反應發生，但在煮食物的時候，一樣也會有些化學反應發生。而事實上，由於煮食物造成的化學變化會比照射的為更多。

食物照射後仍有營養嗎？

是的，照射造成的營養流失是無法度量的，或者，假如它們能被度量的話，亦不顯著。同樣地，CDC敘述：”在低劑量，照射能廣泛的被用在食物上，來消除害蟲；它可作為作為許多食物的例行消毒上，例如目前所使用的毒化學物以取代熏蒸法”。而世界衛生組織(World Health Organization, WHO)也敘述：”基於廣泛的科學證據審查，結論為任何適當劑量達到技術目標之受照射食物，對消費安全與保持適當營養兩者均仍可維持。專家進一步做了結論：沒有強制需要設定上限劑量，而受照射食物視為對技術有用的劑量範圍，可從低於10千戈雷至預想的高於10千戈雷範圍內。

受照射食物目前上市了嗎？

是的，它們大多數為乾香料、一些水果與限量的肉類。

受照射食物在超市如何被辨認呢？以便，我能知道是否我已買了一些。

法規要求，受照射食物必須被以”已輻射處理”或”已照射處理”的綠色標誌來標示。

綠色RADURA是國際認可來指示受照射食物的標誌，且被展示來將食物提供賣給民眾。

在不同國家裡有設定最高劑量嗎？如何監管/度量呢？

FDA的法規設定了最高允許食物照射劑量；且這些能在聯邦法規10.179.26(Title 21 of the Code of Federal Regulations, Part 179.26)找到。同樣地，CDC敘述：”照射劑量通常以戈雷(gray, Gy)為單位來度量。這是對食物、微生物或其他受照射物質轉移能量的度量數量。10千戈雷或10,000戈雷是與舊的度量單位百萬雷得一樣的；單一胸腔X射線照相劑量，大約是0.5毫戈雷(1戈雷的千分之一)。殺死沙門氏菌、新鮮雞肉能被照射到4.5千戈雷，它大約是照一次胸腔X射線的七百萬倍。一些物品曝露所照射劑量的度量，是在照射同時採用相片底片接受曝露；而底片的起霧狀與照射水平是成比例關係。

原子當它們衰變後去那兒呢？

Q

原子當它們衰變後去那兒呢？

A

簡單的回答你的問題是：大多數時間，由放射性衰變產生的原子保持在它們所產生的地方，但這並非總是如此吧！以下為可能對你有幫助的一些資訊：

當放射性原子進行核子衰變時(最顯著的衰變模式有：阿伐衰變、貝它衰變、電子捕獲與自發分裂)，正衰變中的原子核進行有關在原子核內質子數改變，而造成其特性的轉換。所有放射性衰變均為自發的，所以，是一種放熱的過程。在衰變的時候，衰變能量由殘餘原子(在這時，真正的為一離子)與在當下產生的任何粒子及/或光子輻射所瓜分。

例如，當一個放射性原子進行傳統貝它衰變時，原子核裡的一個中子會轉換為一個電子(稱為貝它粒子)與一個質子，加上一個第三粒子稱為反微中子(antineutrino，為一反粒子幾乎沒有重量且不帶電荷)。其中，貝它粒子與反微中子立即從原子核跳出並完全離開原子。殘餘的原子核則會較原衰變原子核多一個質子，具有與週期表相同元素的特性。殘餘原子核則少了一個圍繞著它的電子以維持電中性，如此一來，初始該”原子”所產生的為一個離子。

在典型的貝它衰變幾乎所有衰變能量被分配到貝它粒子與反微中子間；而最後，由於動量守恆定律的限制，使得殘餘離子攜帶著很小部分的衰變能量。例如，當鈷-60藉由貝它衰變，其中貝它粒子擁有最大的動能約0.3 MeV；當反微中子能量為0時，貝它粒子能量為最大。而鎳-60所產生的離子其最大的動能約只有3.5 eV。這是一很小的能量，剛好足夠用來打斷一或兩條化學鍵，但在大多數的案例下，無法使殘餘原子脫離它的周遭；而該離子很快地由周遭取得一個電子，使其達成電中性。接著，它會停留在它原產生物質中，做為一外來原子。

對於其它衰變過程，其狀況有些不同；假如我們考慮阿伐衰變，衰變產物為一個阿伐粒子與殘餘產物離子，它比原衰變中原子少了兩個質子與兩個中子。殘餘產物離子有一初始-2電荷(因為它較中性原子多了兩個電子)，但它從衰變位置回彈時，這電荷通常會損失且甚至有更多的電子可能由殘餘原子脫離。阿伐衰變與貝它衰變間有一重要的不同，是阿伐粒子比貝它粒子重很多，有7,000倍的重。就是這相對大的重量，當衰變發生阿伐粒子藉由從衰變過程所獲得的動能在一方向推進，而殘餘離子以動量守恆所得足夠能量的相反方向回彈。它變得阿伐衰變大部分是侷限在相對地重質量數原子核，如典型地質量數在200以上者。對典型的阿伐粒子能量在5-6 MeV，回彈的離子將會有動能在100 keV等級。

假如化學/物理鍵能量在1-2 eV或如此，這能量已足以讓離子克服限制它移動的力量。這結果有一些重要的蕴涵，例如，

當工作人員在處理具高濃度阿伐發射體的高放射性溶液或甚而是固態物質時，曾被觀察到放射性物質會從打開的容器離開到該區域內不同的其他位置，看來似乎是在其擁有的動力下所為。這是發生在接近溶液或固體表面的阿伐衰變，而這相對大的殘餘離子回彈動能將分佈在其緊接周遭上。這能導致許多原子聚集(aggregate)並從其表面脫離；這聚集可能包含大量的放射性原子，然後可能在空氣中被捕獲並被攜帶到不同位置；及/或另一阿伐衰減可能在該聚集發生，並引起另一片聚集移動及傳送到另一位置。這種過程有時描述為放射性物質的自發”蠕變(creep)”，所以，當工作人員在處理高放射性阿伐發射物質時，對其密封應有特別的注意。

相同的"聚集回彈”現象，也曾在放射性阿伐發射體通過高效率空氣過濾器材質時被發現，但在正常下幾乎不會有被其他特別物質所穿過的情形。在這個案例，放射性聚集在污染空氣通過過濾器時，被收集在過濾器表面上。當聚集發生阿伐衰變時，回彈能量有時被撕裂並脫開為一小的聚集，它被移動中的空氣流所夾帶而被帶進去過濾器更深的位置。最後，有些放射性活度可能就以這一連串發生的衰變而穿透過濾器。

不管阿伐衰變的殘餘離子在那裡結束，它會達成電中性並做為一個外來原子停留在它的鄰近原子間。在一個聚集粒子的案例，從其原始衰變產生的原子所攜帶而來，該原子的緊鄰可能是那些與原始衰變原子是一樣的，但該聚集可能位於與其原來位置非常不同的地方。

其他的衰變模式將不在這裡被討論，因為大多數主要考量應用到你的問題，已被上述考慮的案例所涵蓋。有一些在特殊的情況是重要的原子特性改變與移位，有其額外含意，但它們已超過這個討論所想要達成的範圍了。

  「鐳之城(Radium City)」是介紹美國第一個核工業歷史的文章，是由喬魯班瑙(Joel Lubenau)與愛德華蘭德(Edward Landa)兩位所合著；本書接近200頁，除摘述與前言外共有11章，各章後附有許多珍貴的歷史照片，可供追述與回憶；包括第一章、釩(17頁)，第二章、美國鐳(9頁)，第三章、帕雷多克斯谷(Paradox Valley)(16頁)，第四章、卡農士堡(7頁)，第五章、匹茲堡(11頁)，第六章、喬斯福 M.法蘭納里對美國政府(Joseph M. Flannery Versus the U. S. Government)(9頁)，第七章、副產品(13頁)，第八章、鐳之城(15頁)，第九章、鐳的危害(15頁)，第十章、遺產及第十一章、紀念碑(3頁)。本文章將針對摘述與前言合併做報導，讓讀者瞭解本故事之大致來龍去脈，有興趣者可詳細閱讀原文。

  美國匹茲堡曾被暱稱為「鐵之城(Iron City)」、「鋼之城(Steel City)」，並在70年代被稱為「冠軍城(City of Champions)」。但在20世紀初，他曾獲得的「鐳之城」名號，就幾乎被遺忘了。鐳於1898年，被瑪麗與皮耶居禮夫婦確認為一元素，居禮夫婦發現鐳的新聞帶來一波熱潮，有許多宣稱該新元素的潛在豐富應用的報導，有些是真的但有很多則是幻想的。醫師很快的認為鐳可能是治療腫瘤的一重大先進利器；但很快地被許多亂象與罹病報導，使其合法應用受到嚴重偏駁。

  在1921年，物理與化學及鐳的共同發現人諾貝爾獎得獎人瑪麗居禮訪問美國，以接受來自美國婦女的1克重鐳的禮物。該價值10萬美元的禮物，在有許多媒體採訪下，由美國總統哈定於白宮的典禮上頒贈給她。該禮物的鐳是由一個由住在匹茲堡的詹姆士 J.與喬斯福 M.法蘭納里兄弟(James J.與Joseph M. Flannery)所創立於匹茲堡的企業-標準化學公司(Standard Chemical Company, SCC)所生產。在接受該禮物後，居禮夫人出訪賓州西部，參觀了SCC的礦源處理與鐳研磨工廠。

  事實上，兩位兄弟放棄了家族企業，創立了兩個新工業：第一個是釩(vanadium)的採礦、碾磨與熔煉，而釩元素是製造較輕且較堅韌鋼材的重要成分；為此，法蘭納里兄弟設立一家公司-美國釩公司(American Vanadium Company, SCC)，總部在匹茲堡。第二個為「標準化學公司(Standard Chemical Company, SCC)」，是法蘭納里兄弟利用在釩生產的經驗所成立的，其目的為尋找、採礦、萃取與行銷鐳；起因是他們的姊姊被診斷罹患子宮腫瘤，但由於當時在美國只可獲得少量的鐳，喬斯福法蘭納里為治療她，促成自己成立公司去生產足夠量的鐳元素，以便與她的疾病戰鬥。

  「鐳之城」是一部描寫二兄弟-由經營人轉企業人-如何在美國，創立第一家也是最大鐳生產公司及其所遺留資產的故事。它一開始並非針對在鐳生產上，而是另一稀有金屬-釩。他們購買了蒸汽機車所用特殊螺栓的製造公司，促使他們需要去研究改善鋼材之方法，以便能用來製造螺栓。答案是一種稀有金屬-釩；若加入少量的釩在鋼材中，將大幅增加它的結構性質。他們獲得在祕魯世界最豐富的釩礦產源，因而創立-美國釩礦公司(American Vanadium Company, AVC)，以便開採釩礦並運回賓州西部來處理與萃取釩，同時發展製造釩鋼材的方法。釩鋼材被稱為「奇蹟合金」，使得亨利福特(Henry Ford)的模型T(Model T)汽車才可能被製造；且在建造巴拿馬運河(Panama Canal)時亦被廣泛使用。這是由兩兄弟組合一群技術專家，才使得AVC能完成上述工作。他們倆具備發覺與雇用科學家、冶金家、工程師與工廠管理的天份，使得集合所需要的知識與經驗，讓AVC在技術與財務上能成功。AVC也成為後來創設SCC的藍圖。

  如前述，兩兄弟對鐳的興趣，是因為他們的姊姊罹患子宮癌而起；在當時，全美只有三位具備使用鐳經驗的美國醫師，但沒有一位住在匹茲堡；且當時鐳產量十分稀少，因而兩兄弟提出在美國生產鐳的計畫；因此，他們必須重新集合一組科學家、化學家、工程師與管理者加上醫師與藥師，而這次是來生產醫用鐳。

  在歐洲，化學品供應廠將生產鐳當作是副產線，而SCC是第一家以生產鐳為獨一項目的公司。為使SCC能在財務上獲得成功，兩兄弟就必須開發國內的醫用鐳市場。這須結合擴大內部醫用鐳研究計畫，並由醫師與藥師去告知美國醫學界有關鐳的使用；而鐳的商業化生產，從1913年1月起開始。

  在1913年結束時，兩位兄弟面臨一未能預期的威脅。當時，美國國會進步翼與內政部正推動要將礦物資源國有化；在鐳方面，包括收回由於商業需求的含鐳礦公有土地，這對SCC將是災難。而更進一步的，美國礦業局達成與一個九家私有組織的合作協議，將使得他們亦能從事鐳生產並與SCC競爭。然在國會與參議員聽證會陸續舉行時，該事件被媒體大幅報導，一位國會成員-新澤西州共和黨籍參議員羅伯G. 布雷姆納(Robert G. Bremner)，正利用鐳治療肩膀大腫瘤的新聞所覆蓋。最後，治療沒有成功，布雷姆納在聽證會期間過世。國會結果沒有通過收回由於商業要求的含鐳礦之公有土地的立法，讓兩兄弟鬆了一口氣。

  但1914年還是有更壞的消息，因為國內市場是如此的小，大部分SCC的鐳都銷往歐洲。但第一次世界大戰開始後，歐洲鐳需求快速下降，強迫SCC削減生產量。為因應此一狀況，SCC加倍努力使得國內鐳醫用市場有所成長。然而隨著一次大戰之進行，也創造出另一新的鐳市場--使用在軍用項目如指南針、手錶、槍瞄準器，以及海軍艦艇與戰鬥機的撥盤、儀具等所需的螢光漆。在一次大戰結束時，SCC變成是財務與技術均甚為成功的公司。

  1920年，兩兄弟分別過世，詹姆士C. 葛雷(James C. Gray)--兩兄弟長期的法律顧問，被推舉為SCC的總裁；到了1921年，SCC生產超過全世界一半的鐳。這個非凡的成就，是在鐳僅在23年前被發現且SCC只生產鐳8年，就已達成。然而，當比利時剛果豐富的礦苗供應，並由比利時生產更便宜的鐳後，SCC在1922年被迫停工。

  當SCC開始鐳生產時，在美國只有3位鐳治療師；但在20世紀中葉時，鐳治療師已有3,600位了，這是由SCC所開創的。在這個時候，已可使用加速器與核反應器生產放射性物質，提供鐳生產的替代方案並使治療模式有更多的選擇。鐳治療師亦已具備有關鐳輻射的知識，並準備好來使用它們了。醫用鐳也為今天在核醫與輻射照射治療所用的放射性物質鋪路，這明顯是法蘭納里兄弟鐳公司持續的遺產。

  但還有其他遺產(legacy)：(1)對於它的領頭科學家，有來自與鐳一起工作但不知道鐳的危險所導致的悲劇性健康結果-如超出對技術造成健康危險之了解。(2)非預期與不想要的遺產對環境的污染：如在卡羅萊納州採礦與研磨礦苗所產生的放射性殘留物、在賓州來自礦苗鐳萃取的放射性尾料，以及鐳精煉對建築造成的放射性污染。這些場址復原將證明是有爭議的、需耗費幾十年來完成的、花費幾百萬元的，以及需要政府干預的。

  SCC是一個非凡的商業企業，鐳生產是美國第一個核子工業。鐳的生產與利用(為鈾放射性衰變的產品)是現今核能的鈾生產與利用的先驅者。這是一部涵蓋科學、技術、數學與醫學等，而應用在以生產與推動醫用之創新商業企業的故事；也是第一個在放射性物質醫藥的使用、對工作人員健康與環境之輻射效應，以及在這些事件政府角色的訴說。最後，「鐳之城」是涵蓋工業技術、商業、社會、公眾健康與個人特質的歷史故事。如所述，作者造就了一部有吸引力的故事，請各位讀者觀閱。

氚

一般資訊

  氚是氫唯一的放射性同位素，通常是以H-3、³H或簡單的T化學符號來表示。因具有放射性使得氚會進行放射性衰減的過程。在這衰減過程中，氚原子會轉換為非放射性的氦原子，並在這過程中，發射已知為貝它粒子的游離輻射。就是因為在衰減過程中發射這個貝它粒子，使得氚成為一有潛在危害的物質。於1934年，歐尼斯特·拉塞福、馬克·奧利芬特和保羅·哈特克在用氘核(由一個質子和中子所組成)轟擊氘後，首次發現了氚；路易斯·阿爾瓦雷茨和羅伯特·科諾格在實驗中成功分離了氚，並發現了氚的放射性；另威拉得·利比發現到氚可用於水和葡萄酒的放射性定年法。

  氚的化學行為與氫是一樣的。意思是氚正好也類似穩定氫，能以氣體狀態或更普通地以水(H₂O)形式存在。事實上，氚原子傾向於取代水中一個或兩個穩定氫原子，以變為水分子中的一部分。所產生的組成就是氚水(tritiated water)，而以化學式HTO或T₂O來表示。氚水如正常水是無色與無味的，且能與正常水分子共同存在。由於氚的這個化學性質及人體重約有2/3是水的組成，故人體內存在有氚是十分普通的。

生物與健康效應

  氚的半化期為12.3年；某一數量的氚在12.3年內，會有一半的原子進行放射性衰減(發射貝它粒子，詳述如下)。由氚發射的貝它粒子具很低的能量(18.6 keV)；結果，這些特殊的貝它粒子只能在空氣中行走6 mm。而不是來自氚的典型貝它粒子，則能在空氣中行走1 m或更長。對於人體組織，氚的貝它粒子無法穿透皮膚典型厚度的死皮層，並停留在人體之外。基於此理由，氚發射的貝它粒子，只有在大量的氚被呼吸入、皮膚吸收及攝入氚水，才會被考慮有危害。氚在人體內大致會表現得跟普通水一樣，在人體的水中相同地被分佈著，亦被以水一樣的相同方式排出，如同以尿與汗一樣。

  氚不會有化學毒性效應，它對於人的危害只有來自發射游離輻射(貝它粒子)。該輻射曝露只有會使人在生命期稍微增加致癌的機率。然而，了解個人的癌症風險是由許多因素所影響是重要的，這包括遺傳(由你的父母、祖父母傳遞下來)、生活方式、吸菸及環境因素，而輻射只是其中之一。考慮到在一生當中被診斷個人的致癌率為45%；每個人每天均會曝露在輻射中。平均而言，在美國，個人的輻射曝露主要來自醫用過程與天然背景輻射。事實上，人總是曝露在輻射中，而我們的身體細胞在因輻射造成的傷害時，會有修復的機制。尚且，雖然已被認定高水平游離輻射的曝露能引起癌症，但對於較背景輻射相當的低劑量，則未曾被觀察到。

應用

  氚可在許多的商品中被使用，因為它可以與磷結合使它可以自我發光(在黑暗中的輝光)，意思是這些物項可以不需要電源就可產生光。要了解氚本身並不產生可見光或在黑暗中的輝光(glow in the dark)；而氚只是在這些裝置裡的物項中，扮演著給產生光的磷加能(energize)。這些物項(items)包括有準星、錶盤、鑰匙鏈與出口標誌等。一般而言，越大的裝置所需要的氚就要越多。在每一應用，都有薄的塑膠版或玻璃板包覆著，以阻擋所有貝它輻射逸出，但它有能讓光被看見的好處。氚也是發展商用可行的核融合反應器，所預期使用的燃料。氚也是在現代武器裡的一關鍵組件，故為了這個目的而須維持氚的儲存量。在生命科學裡，氚時常被鍵結合在有機化合物中，而被當作一放射性示蹤劑來使用，以研究該化合物在生物組織(如一個器官或細胞)的新陳代謝。

在我們環境中的氚

  氚來自天然與人造的，存在於我們周遭世界裡的大氣、地下水、土壤、河流、湖泊、溪流與海洋中。它在大氣中由來自外太空輻射(就是宇宙線)與空氣中的氮作用而天然地產生；在天然產生的氚中，最重要的反應是快中子(能量大於 4.0 MeV)和大氣中的氮的反應；不過，這部分所產生的氚比例很低。氚也是可由人造核子反應所產出，如中子與鋰-6, 7作用，產生氦原子與氚；氦-3與中子作用，會產生質子與氚。這些一般是限制在那些發生在核反應器內的、在核武器爆炸時或在粒子加速器。氚在環境中的濃度經常會改變，會隨著天然過程與人為活動而增加，也會因放射性衰減而減少。

長期以來，氚排放至環境中，藉由遷移水同樣過程(稱為水文循環或水循環)而分佈著。這個過程傾向於藉由散佈它們來稀釋排放的氚，而大致地避免在環境中有任何地累積。然而，氚的分佈與稀釋是不會是立即的；因此，個人在離氚排放十分接近處，一般預期會接受較遠處其他人多的輻射曝露。實際上，這意思是安全與合法地釋出少量氚的組織如核能電廠，需要確保它們的排放將不會造成民眾的曝露超過民眾劑量限度。若某些自我發光商品(如含有氚的出口標誌)被嚴重地破壞的話，亦能釋出氚到環境中。這意思是將這些產品根據地方與州法規好好地處置，是重要的。

法規與防護

  在美國，主要關切氚的聯邦法規署有環保署、核管會與能源部。此外，許多個別州現正執行著他們自己的由核管處贊助放射性物質法規專案；能源部與國防部則管理用在核武器的氚。適用的法規主要為限制對任何民眾個人成員的輻射劑量，以及輻射工作人員能接受的職業曝露限值。因為氚存在於環境各處，有關氚的一般民眾防護，大多屬於產生或擁有氚的公司或企業，以及政府管制局署的責任。擁有如氚出口標誌的組織，需要確保他們是可以適當地維護與處置。

偵測

  游離輻射能使用儀器來偵測，但由於氚只發射一非常微弱的貝它粒子，使用正常的輻射偵測儀器很難偵測到。事實上，最普通的手持式輻射偵測儀器如蓋革偵檢器，通常無法偵測到氚。最可靠與廣泛的偵測氚方法為液態閃爍計數器，但典型地只有在實驗室才會有。氚亦能被吸氣(sniffed)或導入游離腔中，就能量測輻射劑量率。偵測氚的困難曾導致如上述環境部與核管會限制氚的排放。

綜述

  氚是一種氫的放射性形式，能被以天然或人造過程產生。它最常以氚水形式存在，表現如同環境與身體中的水一般。因為這個理由，氚廣泛地散佈在環境中，對輻射背景水平只有一非常小的增量。由於它的化學性質與微弱的放射性發射，氚被考慮為最沒有危害的放射性核種之一。不管這個事實，由於氚被用在一些普通的裝置如氚出口標誌，若沒有適當地處置或被破壞的話，它是會釋出氚的，而這是重要的。