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看图猜物,会损害健康吗

进入地铁、火车站和机场的时候,安全员都会对人和行李进行安全检查。大多数人的经验是,行李要放在包裹安检仪的传送带上,被X射线照一下,旅客要经过一个能探测金属物体的门,再让安全员“摸”一遍。

相信大家都出去坐过汽车、火车、飞机等,要上去这些交通工具前,人和行李都需要经过安检。但你知道,你经过安检机器后,检查的电脑里会显示什么出来么?

可是近日有消息称,成都双流机场使用了一种“弱光子人体安检仪”,不但行李要被“照相”,就连人也要被“照相”了。大家不禁担心起来:“弱光子”照在我们身上,会损害健康吗?

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“弱光子”就是X射线

“弱光子人体安检仪”,实际上是一种X射线成像装置。它的原理是将一定量的X射线照在人体上,通过形成的影像检查是否存在违禁物品。“弱光子”并不是X射线的专业术语,应该是生产商独创的。

X射线是一种电离辐射。当人体受到电离辐射的照射时,会有一定概率导致分子电离、化学键断裂、DNA损伤,进而引发人体的生理反应(如损伤修复或细胞死亡)。

这样的生理反应每时每刻都在发生,因为我们的生活环境中本来就存在一定强度的电离辐射,叫做本底辐射。本底辐射似乎并未对我们的身体造成什么明确的影响,是因为两个原因。其一,本底辐射的剂量很小,低于一定阈值,因此不会产生电离辐射的确定性效应(如组织损伤)。其二,除了本底辐射之外,我们生活中还会接触各种致癌致畸因素,例如香烟、酒精和空气污染等等。在剂量很低的时候,我们没法分辨一个有害的结果究竟是哪一次跟哪个因素的接触起了作用。因此,尽管从受精卵形成开始,我们就沐浴在本底辐射的狂轰乱炸中,却一直没有感觉到它的存在。

行李里放着什么,都能照出个大概,里面藏着什么动物,更是能一眼识破。

剂量太小,风险难以验证

电离辐射的一个常用剂量单位是毫希沃特(mSv)。平均而言,一个人每年受到的本底辐射大约是2.4毫希沃特。根据美国国家标准局制定的N43.17号标准\[1\],X射线安检仪在每次检查时造成的辐射剂量不得超过0.25微希沃特(μSv;1微希沃特是1毫希沃特的千分之一),这相当于普通人一年所受本底辐射剂量的万分之一。

科学家假设,在剂量很低的时候,电离辐射引发癌症的概率和剂量之间呈线性关系。在X射线安检仪中照一次相,剂量最多等于每年本底辐射剂量的万分之一,它造成实际危害的概率最多就相当于每年本底辐射的万分之一。实际上,由于低剂量照射可能引发的癌症病例数(相比该人群的癌症病例总数)太少,这样的假设很难通过研究受照人群的癌症发病率而得到验证。因此,假设仍然停留在假设阶段。

例如,中国国家疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所网站上的一份资料显示\[2\],受地质因素影响,广东阳江部分地区居民受本底辐射照射的年平均剂量比一般人高很多,为6.4毫希沃特。按照之前的假设,他们的癌症发病率也应该是一般人的2倍多。但即便考虑剂量的终身累积,流行病研究仍然没有发现当地居民在癌症发病率、自然流产率、多胎率、不育率、新生儿死亡率、儿童生长发育等方面存在显著不同。

于是,0.25微希沃特到底会产生多少影响就更加没法验证了。美国FDA认为,“通常的X射线安检系统拍摄一张照片的剂量非常低,对一个人造成的风险极为微小”\[3\]。并且,旅客通过安检后还要乘坐飞机,由于高空中的宇宙射线更多,乘坐飞机本身就是一个接受额外电离辐射照射的过程。FDA宣称,“一个符合标准的全身性X射线安检装置,其辐射剂量必须低于乘客在飞行的航班上4分钟内所接受的辐射剂量”。言下之意是,如果你不怕“坐飞机致癌”,那也不必担心因为要坐飞机而接受的额外的安检辐射照射。

永利网站网址 2一款名为TrackYourDose的app可以通过数学模型计算一次飞行接受的辐射剂量。图片来源:TrackYourDose

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欧美曾使用,现在已停止

据网络媒体ProPublica在2011年底的一篇报道\[4\],美国的各大机场当时共有500多台全身安检仪,其中一半是X射线反向散射安检仪,另一半是毫米波安检仪。

X射线反向散射安检仪与双流机场的X射线安检仪略有不同,它探测的是被人体反向散射回来的X射线。

永利网站网址 4X射线反向散射安检仪扫描得到的图像。图片来源:TSA.gov

毫米波安检仪与X射线安检仪类似,只不过它发射和接收的是一种波长在毫米量级的电磁波。这种电磁波并非电离辐射,其已知的对人体的效果仅仅是“增加热量”。因此,从物理机制上讲,毫米波安检仪比X射线安检仪的健康风险更小,似乎是更好的选择。

也许是基于这个原因,欧盟委员会在2011年11月14日发布了一个新规定\[5\],在欧盟各成员国的机场中禁止对乘客使用X射线安检仪进行检查,只能使用不发射X射线的安检仪。

欧盟委员会制定这一规定的出发点是“为了不产生危害公民健康和安全的风险”(In
order not to risk jeopardising citizens’ health and
safety)。有趣的是,在这一规定出台后,欧盟科学委员会在欧盟的网站上发布了一篇关于机场X射线全身安检仪的知识问答\[6\]。在问答中,欧盟科学委员会除了表达与FDA相同的观点之外,还做了一句意味深长的总结:“从根本上讲,X射线是否能用来给乘客做安检不是一个科学决策,而是一个政治决策,需要考虑方方面面的因素。”

据今日美国等媒体的报道\[7\],基于保护乘客隐私的原因,美国交通安全部在2013年时也将机场中的X射线安检仪撤下,全部换成了毫米波安检仪。这些毫米波安检仪显示的图像经过了软件修正,抹去了乘客的身体特征,换成了卡通画似的轮廓。

图中为一名男童躲在行李中想骗过安检过关。

X射线,毫米波,太赫兹电磁波……还有更好的选择吗?

有一种为X射线安检仪辩护的观点认为,即使每天过一次安检,一年之中累计的辐射剂量也远低于我国国家标准对于公众照射的剂量限定值(1毫希沃特)。这其实是只知其一不知其二。

虽然X射线安检仪的剂量很低,但根据《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》第3章第34条的规定,“生产、销售、使用、贮存放射性同位素和射线装置的场所,应当按照国家有关规定设置明显的放射性标志”。如果有人在公共场合使用射线装置,而没有设置明显的放射性标志,显然已经违反了这项法律条款。

永利网站网址 5放射性标志。图片来源:www.publicdomainpictures.net

并且,根据相关国家标准(GB18871-2002),在引入伴有辐射照射的任何实践活动之前,都必须经过正当性判断\[8\]。例如,往玩具里加入微量的放射性同位素也不会超过限定值,但这个做法毫无必要,没有正当性。只有在充分考虑了社会、经济、环境和健康等方面的影响,确认它对受照个人和社会带来的利益足以弥补他们可能产生的辐射危害时,这个实践活动才是正当的。

同时,辐射防护原则还要求说,一项实践活动的辐射剂量应该合理地达到尽可能低的水平。假设我们已经把辐射剂量降低到了某个水平。如果想进一步增加安全措施,不但需要增加很多资源投入,付出很多代价,而且降低的辐射剂量却不明显,那么这样的措施就是不必要的。反过来,如果在不增加很多投入的情况下还有进一步优化的空间,这样的措施就是必要的。

综合这两个原则,我们应该像网购比价一样,先比较X射线安检仪和毫米波安检仪的优缺点,然后再加以判断。

从健康效应方面,X射线安检仪存在很低剂量的电离辐射,理论上不如毫米波安检仪安全。

从安检的使用效果来看,X射线的穿透性更强,不易受到干扰因素的影响。而毫米波在这一方面的表现就不尽如人意了。根据ProPublica的一篇报道,毫米波在衣服过厚,存在纽扣或汗水时会发挥不良。一些欧洲机场的数据暗示,毫米波安检仪的假阳性率(false
alarm)要比X射线安检仪高很多。法国和德国甚至考虑过放弃使用毫米波安检仪\[9\]

欧盟发布的新规定也提到,2009年12月25日,曾有一名恐怖分子把塑胶炸药藏在内衣中,试图从阿姆斯特丹飞往底特律。欧盟委员会不会对毫米波安检仪可能的使用缺陷置若罔闻。2015年初,欧盟批准了一项价值110万欧元的科研预算,旨在研究一种太赫兹安检仪。太赫兹电磁波比毫米级电磁波的波长更短。它可以穿透纤维和塑料,但又不像X射线那样存在风险。欧盟希望太赫兹安检仪能够成为X射线安检仪“更安全的替代品”\[10,11\]。言下之意或许是,目前他们还没有找到能够完全替代X射线安检仪的东西。

美国交通安全部似乎对毫米波安检仪的信心更足一些。在其官方网站2012年的一份证言(testimony)中\[12\],他们声称之所以将一些机场中的X射线安检仪替换成毫米波安检仪,是因为综合分析了二者在“使用时间、装置尺寸、乘客吞吐量、人员要求和拨款”等方面的差异。

机场的全身安检仪是我们的社会为了应对新问题的新产物,正如欧盟的科学委员会所说,有些问题不是纯粹的科学问题。本文仅仅从理论上对X射线安检仪涉及的几个科学问题进行了探讨,难免有偏重和遗漏之处。一件理论上风险不大的事情,在实际操作中究竟会有何种表现,在客观可信的检测数据出炉之前,无法妄加揣测。如果实际检测数据与本文引用的法律要求不符,那么之前讨论的所有问题都需要重新来过。(编辑:odette)

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题图来源:南方都市报

有许多严格的安检,会对乘客全身进行X光扫描。图为藏着枪支的女子被扫描后的结果。

参考资料

  1. ANSI/HPS N43.17-2009 Radiation Safety for Personnel Security
    Screening Systems Using X-Ray or Gamma Radiation
  2. 环境保护部辐射环境监测技术中心.2012.核技术应用辐射安全与防护.杭州:浙江大学出版社.

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刀、枪这些敏感危险品通过安检机器时,都能识别出来,与其他东西有着不同的颜色。

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在要求严格的地方,即便X光照射对人体稍有危害,顾及大局的安全,也会照样使用。

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下面,我们一起来看看,还有哪些东西是过不了安检的,它们在检查的电脑里显示出来的又是哪种样子?镊子、螺丝刀和扳手在美国不能随身带上飞机,除非它们长度低于7英寸。

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这是把玩具枪,美国运输安全管理局在手提行李中禁止携带“仿真枪”。

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记住,每件容器中的液体或胶体不能超过3.4盎司,图中是一罐沐浴露。

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永利网站网址,这是一把很容易看出来的刀。

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美国运输安全管理局规定折叠刀属于“有切砍和刺击能力的武器”,不能带上飞机。“除了塑料刀或圆头黄油刀”,其他刀一律不准携带

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图中是一把枪的手柄。

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抱歉,定型喷雾也不能携带。

那么,过安检,会危害我们的健康吗?可能会有人问了,既然过安检能把事物和人体照个一清二楚,有没有危害也可以筛选出来,那么过安检时的X光照射到底对人体有没有伤害呢?安检仪的辐射量实在是小,无需担心一说起辐射,有的人会想到原子弹、切尔诺贝利事故或福岛核危机。没错,这些骇人听闻事件中的核辐射与车站安检仪中的X光都是一种可能影响人体健康的“电离辐射”。当人体受到电离辐射的照射时,其中一部分能量可能被人体的各个部位吸收,以一定概率造成分子电离、化学键断裂、DNA损伤,进而引发人体生理反应。但是,正如适量饮酒无须担心酒精中毒,当某种电离辐射的强度很低,人体的受照时间很短,总有效剂量低于一定标准时,它的健康效应就可以忽略不计了。中国的《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-2002)规定,公众受到人工辐射的年平均有效剂量的估计值不能超过1毫希沃特。希沃特是一种衡量电离辐射的生物学效应的单位。通常认为,世界上平均每个人受到的天然辐射的年平均有效剂量是2.4毫希沃特,这些天然辐射包括宇宙射线、地表的电离辐射、通过饮食摄入的天然放射性核素和在室内外吸入的放射性氡气。

与以上两个数字相比,车站安检仪造成的辐射剂量又有多少呢?由于无法在人体的各个部位植入剂量仪,《中国辐射卫生》2011年发表的一篇论文用计算机程序模拟一个人经过安检仪的全过程。文章作者假设一个人每年要上班300天,每天两次经过安检,每次路过都要耗时20秒。在这个过程中,如果安检仪进出口处的铅帘始终保持完整,这个人在一年中受到的辐射总量为1毫希沃特的1/14000。即使铅帘受到严重损坏,打开了3个5厘米宽的缝隙,这个人在一年中受到的辐射总量也仅为1毫希沃特的1/120。与生活中无法避免的天然辐射相比,安检仪造成的辐射微不足道。微量辐射v.s.人体健康为了推测这些微量人工辐射造成的公众健康效应,让我们先看一组比它大得多的数据。国家疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所网站上的一份资料显示,受地质条件影响,我国广东阳江地区天然放射性水平较高,这里为群山环绕,山体岩性为花岗岩。花岗岩中,铀、钍、镭等天然放射性核素含量较高。山表面的岩层风化并受雨水的冲刷,使含天然放射性核素特别是富含钍的微粒沉积于该地区低洼的地面上。阳江部分地区居民受天然辐射的年平均有效剂量为6.4毫希沃特。也就是说,一个住在这些地区的居民受到的额外的天然辐射剂量远远超过其他地区居民从安检仪处受到的辐射剂量。

科学家不但计算了这些居民的年平均有效剂量,还对个人终生累积照射剂量进行了估算,结果并未发现额外的辐射剂量对这些地区的居民健康产生显著的不利影响(包括癌症、自然流产率、多胎率、不育率、新生儿死亡率、儿童生长发育等)。相反,数据提示这些居民的某些细胞免疫功能有了显著提高。虽然关于低剂量辐射的健康影响有待于进一步深入,但与之相比,安检仪的公众健康效应确实已经低到可以令人放心的程度。

微量辐射不会危及健康成人,那孕妇呢?有的人还是担心,安检仪会不会对孕妇腹中的胎儿产生影响。事关医学伦理,这个问题无法直接通过实验研究,我们可以参考医学检查产生的辐射剂量。国际放射防护委员会第84号出版物指出,虽然怀孕早期的辐射风险最为显著,但辐射致畸效应存在一个约为100毫希沃特的阈值。在有效剂量为1毫希沃特以下的医学检查中,医务人员可以告知孕妇“风险可以忽略”。所以,孕妇不但完全无需担心安检仪影响怀孕,而且可以安全地从事安检仪的操作工作。另外,X光安检仪中的行李也会受到一定剂量的辐射,很多每天带午饭上班的上班族会担心,被辐射过的食品还能吃吗?X光是一种高频电磁波,经过它照射的食物不存在辐射残留,不影响人们食用,这和核泄漏事故中的放射性尘埃污染有本质区别。在工业生产中,人们常常使用各种辐照技术对食品进行消毒。例如,超市里热销的泡椒凤爪就是经过辐照处理的产物。结论:我们不必担心X光安检仪会影响健康。不过,在不增加生活和社会成本的前提下,我们也可以设法避免接受不必要的辐射。例如,行李离开安检仪出口时,旅客应等铅帘完全放下时再取走,以减少受到铅帘缝隙处泄露的微量辐射;不要从安检仪中向外掏行李,更不要随便钻进安检仪。

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