專家解析:「輻射污染的食品」與「輻照食品」有什麼不同?

專家解析:「輻射污染的食品」與「輻照食品」有什麼不同?
2013年8月1日,南韓環保團體在日本駐首爾大使館前抗議日本進口水產品未進行輻射檢測。|Photo Credit: AP/達志影像

我們想讓你知道的是

不同個體攝取同樣劑量的放射污染食物,會因喝水量、流汗情況、活動量,或是排泄速度而差異性大,但在未知情況下持續攝取,污染物會依據其物理特性在身體各器官累積,累積越高劑量的器官,越容易發生病變。

議題背景

2018年11月24日「禁止開放福島五縣食品」公投通過後,依公投法規定,2年內不得再提修正案(註1)。而2020年公投期限屆滿,是否會開放日本福島五縣食品進口台灣,也重新受到重視。

為此,我們邀請專家說明食用受輻射污染食品對人體的影響,以及相關的科學限制。

謝婉華(慈濟大學公共衛生學系副教授、台灣輻射安全促進會理事)
2020年12月16日

Q1. 輻射的種類有哪些?不同的輻射有什麼差別?天然輻射跟人工輻射有何不同?

輻射是一種能量的傳遞,分為游離輻射與非游離輻射。大部分我們所謂的輻射如果不特別說明都是指游離輻射。

1. 游離輻射

能量高,可使物質產生游離作用,包括電磁輻射與粒子輻射。之所以叫「游離」(ionization),是因為這種輻射擁有較高的能量,會將一個或多個電子從原子內打出,而打破原子之化學結構。

游離輻射依照來源可分為天然輻射及人工輻射。台灣民眾的暴露約有八成來自天然輻射照射。其餘的才是人工輻射。

  • 天然輻射有兩大來源,分別為:來自外太空的宇宙射線,海拔越高,環境輻射也就越高;地球形成之初就有的天然放射性核種,可在土讓、岩石等測得。
  • 人工輻射來自於醫療放射治療及診斷、加速器或反應器的輻射、核武器、原子彈爆炸落塵、其他工業製品如火災偵測器、機場X光機等。

2. 非游離輻射

能量比較低(頻率較低),無法使物質產生游離,包括可見光、紫外光、紅外光、微波、雷達、無線電波等等。

Q2. 何謂「受到輻射污染的食品」?跟「輻照食品」有什麼不一樣?

人類為了不同目的使用人工輻射,在不同領域都有不同用途,例如醫療、農業及工業領域。最常用在農業上是透過高能量的γ射線進行,利用能量高、波長短、穿透性強的特性對各種農作物照射。

其射源被放置在密封的儀器設備中,透過儀器的控制調整不同的照射劑量,同時有適當的屏蔽,在機器未開機的情況下不會有放射線逸散,被照射的物體也不會殘留放射能量。目的為抑制發芽、延長保存期限、殺蟲滅菌、改良品種、抑制生長、飼料減菌等,用途廣泛。

因此「輻照食品」也是為了這些農業用途,透過穿透性的射線達成目的,並不會有輻射殘留在食物的問題。

而「受到輻射污染的食品」,是外洩的放射性元素沉降於食物表面,或隨著空氣、雨水進入土壤及水源,進一步污染農作物及攝食的動物體,進入我們的食物鏈而導致健康危害。

Q3. 食用受到輻射污染的食品,對人體會有什麼影響?

輻射無色、無味,因此選擇無污染的產地很重要。而受輻射污染的食物,可能透過非污染地加工製造,因此關心原料來源也相當重要。

食用輻射污染食品對人體的影響,須從吃入的頻率及量計算。如果是單次或偶爾使用,可以靠多喝乾淨的水或螯合劑(註2)將污染核種排出。但若長期食用受輻射污染的食品,例如烏克蘭車諾堡核電廠發生爐心熔毀爆炸,其輻射塵及核種透過沉降污染土壤及地下水,長期食用當地食品,污染物會在身體內累積及衰變,增加誘發癌症的風險,危害健康。

為保障全球公眾健康,國際糧農組織/世界衛生組織之食品添加物專家委員會(簡稱FAO/WHO JECFA),分析多年來核災的公共衛生數據及經驗,認為進食含放射性碘(I)和銫(Cs)的食物,可能在人體內累積,較容易誘發癌症,而兒童罹病風險比成年人更高。

為此,許多國家對來自核事故地區的進口食品,以放射性碘及銫在食品中的最高限量,為主要的食安規範。

Q4. 多少劑量會對人體有害?

不同個體攝取同樣劑量的放射污染食物,會因喝水量、流汗情況、活動量,或是排泄速度而差異性大,但在未知情況下持續攝取,污染物會依據其物理特性在身體各器官累積,累積越高劑量的器官,越容易發生病變。

以銫137為例,在高污染區解剖57位死者後發現,由高至低累積的器官依序為甲狀腺(2054貝克/公斤)、腎臟腺(1576貝克/公斤)、胰臟(1359貝克/公斤)、胸腺(930貝克/公斤)、骨骼肌(902貝克/公斤)、脾臟(608貝克/公斤)、心臟(478貝克/公斤),以及肝臟(347貝克/公斤)(Bandazhevsky, 2003)。

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圖片來源:作者提供/資料:全國法規資料庫

Q5. 食用受到輻射污染的食品與其他可能接觸輻射的途徑(例如體外照射、吸入等),對於人體健康的差別為何?

當放射污染物污染到食物、空氣及水,爾後被食入、吸收或經皮膚接觸進入人體,所累積的劑量會因射源的特性不同而有所差異,如半衰期及衰變子核放出的gamma射腺、beta射腺或alpha粒子比例等。同時輻射進入人體的半衰期,又為物理半衰期及生物半衰期的總和。

物理半衰期是核種減為一半劑量所需的時間,而生物半衰期是進入人體某器官後,劑量減為一半所需的時間。其中,生物半衰期因會經過汗液、尿液、糞便排出,因此生物半衰期會比物理半衰期還短。但倘若核種衰變過程中釋放的alpha粒子較多,對細胞的傷害也會較大。

體外照射通常會穿過人體的是gamma射腺,beta粒子只能穿過皮膚層,影響範圍小,也用來治療部分疾病。alpha粒子則無法穿過皮膚,因此beta及alpha粒子只要不吃入或吸入,對身體傷害都不大。

而體外照射會傷害人體的是穿透性強的gamma射腺,會直接傷害DNA及激發水分子造成自由基對DNA產生間接傷害。當DNA修補速度低於傷害速度就會造成細胞死亡,若沒有死亡但DNA修補不完全就會造成基因病變。越多基因受到影響會使細胞調控失敗,造成病變及癌症。

整體來看,雖然體內暴露與體外暴露對身體的傷害途徑不逕相同,但最後的結果都會造成細胞變性及癌症,進而產生機率效應(無閾值或無安全劑量限值的癌症反應)及非機率效應(有安全劑量限值如不孕、白內障、皮膚潰瘍等)。

兩者的差別在於,個體經體外照射接觸輻射後,其對劑量的不同反應,來自於個體抗氧化能力的差異;而透過吸入、攝入及皮膚接觸進到人體的放射污染物,還會有生物半衰期的影響。

Q6. 現有關於食用受到輻射污染食品的科學研究限制為何?

2016年衛生福利部公告的《食品中原子塵或放射能污染容許量標準》,係遵循國際上估算之標準,依據國際輻射防護委員會(ICRP)對於曝露情境下之年有效劑量(每年1毫西弗允許暴露限值)的建議,再依各國民眾攝食量、輻射劑量轉換因數及食品污染係數(比率)等綜合估算出。

但1毫西弗的依據是體外輻射,並非針對食品之限量。同時尚無法回答如果長年低劑量攝入受輻射污染的食品,是否安全無虞。法規的限值可以當作各國食品流通的行政管理,但尚無法解決每個人對安全限值的接受度,及風險感知程度。

註釋

  1. 資料來源:天下雜誌《反核食公投大限將至,美豬之後,日本福島五縣食品也要開放進口?》。
  2. 根據家庭醫學與基層醫療第23卷第1期《常見造成腎功能異常之螯合劑》的資料顯示,螯合劑(chelators)多用於重金屬毒物治療。螯合劑的種類很多,這類的藥物多半藉由不同的帶負電基團與正電離子結合形成穩定的複合物,再排出體外完成治療。

本文經新興科技媒體中心授權刊登,原文刊載於此

責任編輯:朱家儀
核稿編輯:翁世航