近年来, 全世界地区冲突的增加, 贫富差距的扩大, 使得发生恐怖活动的可能性逐渐增大。据统计, 全世界发生的化学、生物、放射性以及核恐怖活动逐年上升, 事件发生数从1995年的60件上升为2000年的178件, 伤亡人数也是逐年上升, 1999年为366人(4人死亡), 2000年为608人(43人死亡)^[1]。恐怖事件中, 放射性事件增加迅速, 1999年为5起, 2000年猛增至22起, 其中多为实际发生的事件, 恐吓仅占6起。

目前许多国家已经具有了生产核武器的能力, 唯一受限制的因素是难以获得武器级的核燃料。有报道, 全世界有多达100个的恐怖组织有能力研制核武器, 至少有能力制造放射性扩散装置(RDD, 俗称"脏弹")^[2]。美国911事件说明, 恐怖分子一旦拥有脏弹或核武器, 会毫不犹豫使用。此外, 恐怖分子也可能采取破坏核设施导致放射性物质释放的方法进行恐怖活动。所以核恐怖事件的预防应该给予足够的重视。

1 核恐怖活动的类型

随着核材料的失窃、走私, 放射源的丢失、废弃, 以及相关技术的扩散, 进行核恐怖活动的可能性大大增加了, 一般认为有以下三种类型:

1.1 辐射扩散装置

放射性物质以粉末形式通过常规爆炸而非核爆形式扩散在一定范围的装置。这种装置很容易制造, 不需要高纯度的核材料, 其中的放射性物质可来自核废物处理车间、核电站、大学研究机构、核医学治疗机构或工业合成物, 并可通过简单的常规爆炸方法便可以将放射性物质散落在目标区域。

使用这种装置, 释放的放射性核素所致的外照射剂量足够高时, 可引起人员的急性损伤, 较低剂量的照射, 可能产生长期的健康损害, 此外放射性物质的释放将造成环境、饮用水和食物的污染, 并将普通受伤人员变成受放射性污染者, 增加了医学处理的难度。由于放射性物质散落不均匀, 污染区域的辐射水平变化较大, 使疏散工作变得比较复杂。这种装置也有和常规武器类似的后果, 如毁坏建筑物, 导致人员伤亡等。发生这类恐怖事件的可能性较大。

1.2 攻击核设施(包括大型辐照装置)导致放射性物质释放

这种恐怖事件可以造成一定数量人员的伤亡, 造成巨大的公众心理影响和显著的社会影响, 从而破坏国家安全、民众生活、社会稳定和经济发展等。

1.3 改进的核装置或核武器

发生这类恐怖事件的可能性较小, 因为制造这样的装置需要一定量的武器级裂变材料, 还需要一些必要的设备和高水平的技术专家。使用核武器的可能性更小, 因为军用核武器的管理非常严格, 被盗窃或走私的可能性极小。

2 核恐怖活动的危害

核恐怖活动的不良后果有三方面, 一是造成放射性物质的释放, 使得污染区人员受到较高剂量的照射, 产生辐射急性效应; 二是放射性物质在环境中的长期滞留, 对公众造成持续性照射, 产生远期效应; 三是使公众产生核恐惧心理, 造成严重的心理效应, 导致社会不稳定。

2.1 辐射急性效应

产生急性效应的主要途径有:①强放射性物质引起的照射, 如恐怖分子使用能够释放放射性物质的装置(包括简陋的核爆装置), 或者袭击核设施(包括大型的辐照设施)引起放射性物质的释放。急性效应主要是引起不同程度、不同类型的急性放射损伤。②一旦引发核反应(如核装置或核武器爆炸), 则核反应释放的大量γ和中子辐射, 以及裂变核素放射出的γ和β辐射, 也可造成较大剂量的急性照射。

2.2 辐射远期效应

可在较大的剂量和剂量率范围内发生。远期效应可在照后数月到数年发生, 可能涉及所有器官。辐射损伤的远期效应可表现为随机性效应(致癌和遗传效应)及确定性效应(如放射性白内障、慢性放射性皮炎, 生殖力减弱、寿命缩短等)。辐射引发的癌症其潜伏期可能为几年或更长。

2.3 辐射心理影响

广岛和长崎原子弹爆炸、美国三哩岛和前苏联切尔诺贝利核事故的危害, 加深了人们对核的恐惧。经验证明, 辐射事故或核恐怖事件, 可造成严重的社会心理效应, 产生严重的不良后果。就RDD来讲, 其冲击波、弹片造成的普通伤情, 会被误认为受到放射性体内污染, 从而增加人们的心理压力。也会有少数人将RDD爆炸和核爆炸混淆, 造成巨大的心理恐惧。当人员出现和急性辐射损害初期症状类似的体征(如头晕、乏力、恶心、呕吐等)时, 即使未受照射或受照剂量不大, 也可引起整个人群的巨大心理波动。

RDD如果在居民区释放, 由于污染水平和污染边界不易确定, 会引发人群严重的心理焦虑, 并在公众中蔓延。专业知识的缺乏和对放射性的恐惧所造成的后果, 可能超出医学应急响应的范畴。对自己受照后命运的疑惑、恐惧, 导致的焦虑、抑郁和创伤后应激障碍等均可能发生。

3 医学处理

应急需要:个人应急防护设备; 大量的个人去污剂; 大量伤员的医学评价和处理; 倒塌建筑内搜寻和营救人员; 灭火; 放射性监测和评价; 死亡人员的停留场所; 污染区域进出控制; 疏散人员的照顾。对核恐怖事件的医学处理一般可分为三个阶段; 即早期分类、应急处理和最终处理。

3.1 分类

对受照人员进行及时而准确的分类是合理治疗的重要环节。外伤直观, 较易分类, 但是人员受照剂量的大小较难估计, 一般采用以下几种途径。

3.1.1 采用个人剂量计或辐射监测仪监测结果估计个人受照剂量

物理剂量能够反映均匀照射下群体的剂量, 但是在不均匀照射情况下可能错误表达实际受照剂量, 在发生RDD辐射事件时就难以使用。

3.1.2 通过血相变化等判断受照剂量

由于血细胞减少的程度、速度和受照剂量有关, 所以早期可采用淋巴细胞绝对值(24 ~48 h)初步判断受照剂量, 但是如果病人受到中等剂量的照射或有复合伤存在, 淋巴细胞分析将变得不太可靠。

3.1.3 通过临床症状估计受照剂量

这种方法估计剂量的不确定度, 来自个体的差异和感染等因素。通常, 这种方法的灵敏度较差, 在发现亚致死剂量的症状时, 建议用生物剂量计佐证。外周血淋巴细胞染色体畸变率分析是常用的生物剂量计。即使在局部照射的情况下, 染色体损伤仍然可以作为生物剂量计使用。

3.2 应急处理

首先要进行体表监测, 以确定污染水平和范围, 然后进行去污处理。去污程序应该是应急行动计划的一部分, 在到达医疗单位前进行去污最为理想。简单的办法是脱去外衣和鞋, 最多可以减少90%的污染。小心去除污染衣服, 放入有标记的塑料袋内, 转移到污染区的安全位置。皮肤和头发彻底清洗, 开放型的伤口应该在去污后包扎, 污染部位和去污程度可用探测器确认。如果可能, 清洗液应该隔离和适当的处理。

受伤病人的放射性污染一般不会严重到对救援人员产生辐射危害, 故不能因去污而延迟紧急的医学处置和外科手术。对于昏迷、出血等病人, 不能因去污而影响医学处置, 应及时抢救, 然后再作去污处理。对于有手术指征者, 尽快作早期外科处理。

要关注人员的体内污染状况。体外污染的伤员其呼吸道没有防护时, 要评价其体内的污染状况。伤口和烧伤为污染物进入体内提供了一个入口。所以在放射性污染区域内形成的伤口必须谨慎清洗和清创。污染评价和处理不能优先于急性外伤的处置。

3.3 医学处置 3.3.1 外伤和急性外照射损伤

应按照必要的医学程序进行处理。

3.3.2 放射性污染皮肤的处理

选择去除皮肤放射性物质污染的方法应考虑被污染皮肤的表面状况, 污染程度及持续时间, 洗消剂的性能(如作用特点、对皮肤腐蚀作用、除污染效率), 放射性核素的种类及理化状态等。

常用的体表污染洗消剂^[3]:对于各种核素的干性污染, 可选用特制洗消皂; ²³⁹Pu和超铀核素(²⁴¹Am、²⁴²Cm)、稀土核素可选用5% DTPA溶液(pH 3~5)和1%~2%的稀盐酸复合剂; 污染核素种类不明或难于去除的局部污染可选用5%次氯酸钠溶液或6.5%高锰酸钾溶液浸泡后再用10%~20%的盐酸羟胺刷洗。去污过程中应注意:宜用温水(约为40℃), 勿将污染扩散, 勿用硬毛刷和刺激性强的制剂, 去污次数不要超过三次。

3.3.3 放射性污染的伤口处理

伤口除污染的首要措施是选用合适的探测仪器, 尽快查明污染的部位、放射性核素的种类、理化特性及放射性活度等, 然后尽可能及时除污染, 以减少放射性物质从伤口吸收或避免对局部组织的损伤。对有伤口污染又复合其他严重外伤的人员, 应先行急救, 不能因除污染而延误抢救时机或加重病情。伤口除污染可与一般外科处理相结合。主要采用冲洗及外科清创、扩创, 此法可清除污染90%以上。一种较有效的冲洗液组成为:1 g CaDTPA, 10 ml 2%利多卡因加入10 ml 5%葡萄糖液体或生理盐水, 这种清洗液可与放射性物质络合而将其清除。

3.3.4 体内污染的医学处理

核素进入人体, 对人体的直接作用要持续到核素从体内被排出或在体内衰变成稳定的核素, 一些核素还会随着代谢蓄积于某些特定的器官, 从而增加了对靶组织的照射剂量。所以对放射性污染的处理, 专业性较强, 需要清楚不同核素体内照射的作用部位和作用特点。针对体内照射的防护, 通常有两个原则, 一是采取预防措施, 防止或减少体内污染。二是对受到内污染人员进行及时、正确的医学处理, 以减少人员的照射剂量和远后效应。

放射性核素体内污染的医学处理措施大致分为两类^[4]:①阻止放射性物质的吸收并加速排出。这类措施有机械方法(如鼻腔冲洗、鼻咽腔含漱、洗胃、灌肠、皮肤洗消、清创、扩创等), 生理方法(如外物刺激引起呕吐、喷嚏, 加强咳嗽等), 药理方法(如服用阻吸收剂、催吐剂、缓泻剂等), 目的是减少放射性物质的滞留时间, 降低吸收率并加快排出。②促进已吸收的放射性核素排出体外。这类措施有同位素稀释法、离子竞争法、代谢调节法、螯合促排法、洗肺法、血液透析法等。阻断剂、促排剂等在暴露后使用越早, 效果越好。比如, 普鲁士兰和藻酸盐可用于加速排除胃肠道的铯-137。稳定碘可阻断放射性碘的吸收。丙硫氧嘧啶(抗甲状腺药)和甲巯咪唑可以减少放射性碘的滞留时间。DTPA在排出许多重金属和多价态放射性核素时很有效。二巯基丙醇和汞、铅、砷、金、钅必、铬、镍可形成稳定络合物, 所以可以考虑用来处置这些放射性金属的体内污染。青霉胺可以络合铜、铁、汞、铅、金和其他可能的重金属。

4 几种典型放射性核素体内污染医学处置^[5] 4.1 ⁹⁰Sr

⁹⁰Sr是铀、钚的裂变产物, 它及其子体释放β和γ射线, 是核爆炸、反应堆事故释放物质构成远期危害的主要核素之一。如果体内存在量较大, 可造成外照射危害。锶在呼吸道和消化道较易被吸收, 50%沉积在骨骼。锶的可溶性化合物可通过完整皮肤、更易由创伤面进入机体。生物危害是对骨髓和骨组织持久的照射, 随着时间的延长, 子体的剂量贡献显著增高。可引起再生障碍性贫血、白血病和骨肿瘤等。处置:摄入后, 马上口服磷酸铝, 可减少85%的吸收量。服用稳定的锶可参与竞争, 阻止代谢从而增加放射性锶的排出。大剂量的钙和使用氯化胺酸化尿有助于排出。

4.2 ¹³⁷Cs

¹³⁷Cs在反应堆事故、核反应堆被蓄意破坏后存在。³⁷Cs释放γ和β射线, 可用辐射仪探测。其多种形式的化合物是可溶的, 代谢机理与钾相似, 可以被肺、消化道和伤口完全吸收, 然后通过尿排泄。主要毒性是全身辐射, 曾发生急性照射导致死亡的事件。处置:使用普鲁士兰和离子交换树脂。摄入早期可采用洗胃和腹泻的方法。

4.3 ⁶⁰Co

⁶⁰Co在放射源的不当处置或医院和商业设施被破坏后存在。它释放高能γ射线和能量为0.31 MeV的β射线, 很容易用辐射仪探测。在肺部吸收较快, 消化道吸收小于5%。主要的毒性是全身辐射和急性损伤。处置:洗胃, 腹泻。急性情况可使用青霉胺(解毒药), 也可服用褐藻酸钠。

4.4 碘

碘同位素在反应堆事件、核反应堆被恶意破坏后存在。放射性碘是反应堆燃料棒的正常裂变产物, 在反应堆堆芯燃烧和包壳破裂时释放。多数碘同位素释放β射线, 也有少量γ射线。主要毒性是因甲状腺吸收和富集碘同位素, 而造成局部的照射和损伤, 导致甲状腺功能低下或甲状腺癌。处置:如果暴露可以预期, 每天服用130 mg NaI、KI可预防吸收。暴露后, 每天服用300 mg NaI或KI 7~10 d, 可以防止甲状腺摄入。每8 h口服丙硫氧嘧啶100 mg, 服用8 d, 或者每8 h口服甲巯咪唑10 mg, 服用2d, 然后每8 h服用5 mg, 再服用6 d。

4.5 ³²P

³²P释放能量很强的β射线, 能够用β-γ探头监测。在体内所有部位, ³²P都可以被完全吸收, 它可以沉积于骨髓和快速复制的细胞中。局部的照射导致细胞损伤。处置:灌洗, 口服用氢氧化铝或磷酸盐。

4.6 钚

²³⁹Pu、²³⁸Pu是铀在反应堆内"燃烧"形成的产物。它是核武器中最初的裂变材料, 也是核武器事件中最主要的污染成份。主要辐射是α粒子, 不存在外照射危害。通常与Am的污染共存, 后者由于释放X射线比较容易监测。主要危害来自于吸入暴露, 小于5 μm的颗粒将滞留在肺内, 造成局部损伤。消化道的吸收取决于钚的化学形态。摄入钚后, 24 h后粪便样品呈阳性, 2周后尿样呈阳性。处置:喷雾或静脉注射。暴露后24 h内使用1 g CaDTPA; 然后在监测尿钚水平情况下, 使用lg ZnDTPA。

4.7 铀

²³⁸U、²³⁵U等在贫铀、天然铀、燃料棒和武器级原料中发现。贫铀(DU)和天然铀不会产生严重的辐射危险。使用后的燃料棒和武器级铀(浓缩铀)的裂变产物可以释放很强的γ射线。如果足够数量的浓缩铀堆积在一起, 达到临界质量, 可以产生致死水平的辐射, 这种情况可以在铀后处理厂或反应堆堆芯融化时发生。被吸收的铀化合物在体内代谢, 可从尿中排出。急性照射后尿铀水平达到100ng/dl, 将会造成肾损伤。吸收量和铀的化学状态有关, 可溶性盐很易溶解, 金属不溶。对于不溶的铀化合物, 摄入后的危害很小, 因为多数的铀将通过消化道排出。但是被吸入后情况有所不同, 重金属的化学毒性将是主要的损害形式。

处理:碳酸氢钠、小苏打可以减少铀氧酰离子对肾脏的毒性, 利尿剂也有益处。实验室评价应包括尿常规、24 h尿铀分析、血清RUN肌氨酸酐、β2微球蛋白、肌酸酐清除率、肝功能等。伤口中DU碎片的处理:如果外科条件许可, 所有大于1 cm的碎片应该去除, 但是仅仅为了去除DU碎片进行大面积的外科手术是不需要的。如果怀疑有DU污染, 伤口应该彻底清洗。如果在伤口治疗中切除DU碎片, 注意不要将包裹DU碎片的脓胞弄破, 因为脓胞充满了可溶性铀的溶液。

4.8 ²⁴¹Am

²⁴¹Am是钚的衰变产物, 它释放60 keV X射线, 可用辐射仪进行探测。主要危害是重金属毒性, 如果体内存在量较大的话, 也会导致全身照射。最初摄入量的75%可以吸收, 约10%滞留在肺中, 消化道对Am的吸收较少, 但是它可以从伤口快速吸收。通过尿液和肝排出。处置:使用DTPA或EDTA络合剂。