保健物理學

保健物理學（Health physics）是研究預防電離輻射對人的有害作用的套用性學科。它包括：（1）輻射防護標準的確定，特別是實際工作時的防護標準的確定；（2）輻射防護方法和設備的推薦；（3）監測的方法；（4）事故預防和處理的監督；（5）輻射防護的評價；（6）輻射防護的規程與制度，以及與輻射防護有關的管理問題；（7）與全民有關的防護問題。

保健物理的提出

最早出現於1942年的芝加哥大學，當時是美國執行《鈽計畫》（plutonium project）初期，核反應堆的建立，將會產生大量的電離輻射，尤其是γ和中子，為此，在《鈽計畫》中成立了包括醫學、生物及物理三個部分組成的保健部，此部的第三部分物理學部為了與化學物理區別，稱為保健物理（Health physics）。

保健物理學的定義

我們認為保健物理可以定義如下：“保健物理是研究預防電離輻射對人的有害作用的套用性學科。它包括：（1）輻射防護標準的確定，特別是實際工作時的防護標準的確定；（2）輻射防護方法和設備的推薦；（3）監測的方法；（4）事故預防和處理的監督；（5）輻射防護的評價；（6）輻射防護的規程與制度，以及與輻射防護有關的管理問題；（7）與全民有關的防護問題”。標準是輻射防護的出發點，為了達到標準，就要採取相應的防護方法和設備，制定輻射防護規程與制度。監測則是檢查標準是否達到的手段，在某種意義上它本身也是一種有效的防護方法。防護評價是研究如何全面計算工作人員和居民所受劑量的方法，並以輻射防護標準為依據，分析總的輻射防護狀況，提出改進防護工作的方法和措施。在美國國家研究院出版的“原子核科學和技術名辭彙編”中提出的保健物理的定義和範圍是：“保健物理定義應為輻射物理的一個分支，研究電離輻射對人的有害作用的防護，它包括輻射防護監測的常規方法，場所和個人監測，適當防護設備和方法的推薦，使人滿意的工作標準的確定，以及關於輻射對全民有害作用的實際防護問題的解決。”從現在的觀點看，保健物理的範圍更廣了，所包括的內容也可以提得更明確和具體，它本身有自己特有的研究對象。它是保障人類在最大限度利用核能和電離輻射的同時，儘量避免和減少輻射照射可能帶來的健康危害的綜合性邊緣學科，是隨著原子核技術發展而發展起來的一門重要的套用性學科，是核科學領域中的一個重要分支。可以看出，放射性物質和電離輻射在各鄰域，早期特別是在軍事和醫學鄰域套用的歷史，也是人類受到輻射照射導致機體損傷和健康危害的歷史，同時也是保健物理學得到不斷發展和完善的歷史。目前，在我國不同版本的學科分類中，放射衛生學與放射防護學並存，但尚無保健物理這樣一個學科。其實，關於學科名稱，早期在美國也發生過爭執，一般認為放射防護容易使人產生不必要的聯想，保健物理這個名稱卻不會傳遞其他任何信息，所以保健物理作為學科名稱使用至今。可以認為放射衛生、放射防護與保健物理互為同義詞，只是在不同的國家或者地區名稱不同而已。一個有意思的現象是，在我國核電事業近年來有了突飛猛進的發展的今天，在核電公司負責電離輻射安全的部門均稱為保健物理處，這是出於對外交流的便利。

保健物理學的內容

帕克（H.M. Parker）認為：保健物理學是工業醫學、放射醫學、工業安全、公共衛生學、物理學、工程學及化學等科學領域的邊緣科學。科恩（F.P. Cowan）提出在上述領域中還應加入氣象學、地質學、生態學、教育學、套用心理學等。摩根（K. L. Morgan）認為與保健物理的防護問題相關的有：生物物理學、放射生物學、放射生態學、輻射與物質相互作用機制、反應堆安全、容許被曝水平、放射性廢物處理、輻射監測。所涉及的基本學科有物理學、生物學、醫學、化學、地質學、氣象學及工程學等多種學科。把保健物理本身與構成其基礎的學科區分開來是很重要的。保健物理涉及到原子能事業中的所有安全防護問題，但並不包括所有安全防護問題的研究，許多基本安全防護問題的研究是屬於該學科本身的研究範圍。

保健物理學者的工作範圍，摩根有以下的敘述：

Ⅰ 關於放射性物質的製造、使用等設備條件的選擇；

Ⅱ 關於實驗室、遠距離操作裝置、輻射禁止的設計；

Ⅲ 在個人被曝的監測中，測量儀器的配備；

Ⅳ 進行管理區內的調查；

Ⅴ 輻射管理基準的制訂和監督；

Ⅵ 廢物管理同環境管理；

Ⅶ 輻射測定儀器的校正；

Ⅷ 臨界事故、運輸事故等應急處置方案的制訂；

Ⅸ 關於輻射防護的教育；

Ⅹ 其他有關的開發及基礎研究。

保健物理是研究電離輻射對人的有害作用的預防。預防之所以特別重要是由輻射危害本身的特點所決定的。輻射危害的特點是：

放射性元素是一種毒性極高的物質，由表1可以看到：放射性元素在空氣中的最大容許濃度一般都比非放射性元素要小几個數量級。

輻射危害作用有長期潛伏性，即使是一次急性照射也要在25倫姆以上，現代醫學才有可能發現，而放射病的治療問題至今還沒有完全解決。輻射是看不見的，它對人的有害影響，在初期都感覺不到，容易被忽視。

表1

化學毒物	最大容許濃度（mg/L）	放射性毒物	最大容許濃度（mg/L）
鉛	10	鉛-203	3×10
砷	3×10	砷-76	2×10
錳	3×10	錳-56	2×10
氯	1×10	氯-36	2×10
黃磷	3×10	磷-32	3×10

保健物理學者的任務

鈴木氏根據慧普爾（G.H. Whipple），克勞斯（W.D. Claus）、摩根等人的提案，對保健物理學者的任務總括如下：

1.參加防護安全設計；

2.進行環境調查及測定；

3.探索和分析危害的主要因素；

4.指導和協助防護條例的修訂；

5.被曝量的測定及管理；

6.污染的管理及處理；

7.廢物的管理及處理；

8.安全作業的確定和管理；

9.健康的管理及生物鑑定；

10.輻射危害的評價；

11.協助防護教育和訓練；

12.公共環境衛生問題或輻射能的公共管理建議；

13.監測、調查及其他危害分析等材料的記錄、管理及保管；

14.應急對策、措施，包括對受損傷者的對策，應急組織的建立，事故對策的研究等；

15.協助勞務管理。

保健物理學的目的、意義和作用

保健物理學起源於X射線和放射性物質的發現和套用，是隨著原子核技術發展而發展起來的一門重要的實用性學科。人類在從事任何活動中，均會遇到一定風險。研究保健物理學的目的可以概括為：保障人類在最大限度地利用核科學技術造福人類社會的同時，儘量避免和減少電離輻射可能帶來的健康危害。20世紀下半葉起，核能技術，放射性同位素以及電離輻射得到廣泛套用和發展，無疑給人類社會帶來了巨大的利益，並展現出廣泛的前景。今天人類接觸各種射線的機會明顯增加，輻射照射的危害已經引起社會的普遍關注。在具體實踐中，我們需要知道多大劑量的照射會產生多大程度的健康危害，以便考慮在不得不利用和接觸放射源的情況下需要在防護上付出多大代價，才能使得健康危害效應降低到可以接受的水平。換言之，保健物理學的任務是提供人類健康的適當的標準，與此同時又不過分限制對社會或個人有益的可能導致輻射照射的實踐。

當今社會，核能與核技術高速發展，並日益廣泛地套用於社會各個角落，各個鄰域，在社會生存與可持續發展過程中發揮著不可取代的重大作用。另一方面，隨著社會發展，一般公眾接觸射線，受到輻射照射的機會也與日俱增，因此，保障公眾健康不受到輻射照射危害，保障環境的放射安全是保健物理學工作者所面臨的艱巨挑戰。

保健物理學的最新進展和動向

隨著社會的發展，保健物理學的研究鄰域也在不斷擴大。從上世紀末開始，在人類開展對外層空間探索的背景下，外層空間的放射防護研究，即太空人放射防護的物理學描述成為此鄰域研究的新熱點。另外，在國際放射防護委員會的倡導下，各國正在將航空飛行機組人員納入放射工作人員範疇內進行健康管理，對機組人員在高空飛行中的輻射劑量進行計算與測量，相光計算模擬，計算軟體研究應運而生。

近年來保健物理學最引人注目的進展是提出了對環境及生物的放射防護。此學科從誕生髮展至今一直是以人的防護為學科研究的目標和目的，隨著社會的發展，我們意識到僅對人類進行保護是不夠的，還要對環境中與人類共存的動物植物進行保護。目前，對生物種群，包括植物和動物的放射生物效應研究，劑量計算模型等生物學，物理學研究日益增多，值得關注。與此同時，電離輻射，即非電離輻射的安全防護問題也正在被納入保健物理學的研究範疇。

保健物理學發展前景展望

保健物理學是多學科交叉的實用性學科，物理學是其中的基礎學科之一，保健物理學的發展與物理學密不可分。可以斷言，人類生存發展會越來越依賴核科學技術的發展，與之伴隨的放射安全與健康危害問題也會越來越受到公眾的關注，科學地回答這些問題，解決這些問題的保健物理學會起到越來越重要的地位。