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1、第十一章 钍的放射毒理学,杨占山,Introduce,钍(Thorium)地壳表面含量约为9.6ppm，为铀含量的二倍多。稀土矿物中含量为铀的500-600倍。提取钍的主要工业矿物是独居石，其次是磷钇矿和氟碳铈矿。原矿二氧化钍（ThO2）含量为0.020.05，独居石精矿中ThO2含量为58%。,用途,用途颇广：大功率电子管的电极材料，磁控管阴极；ThO煤气灯纱罩，白炽灯灯丝以及电真空管的吸气剂；耐高温钨钍合金、不锈钢焊条以及飞机和火箭技术中的镁钍合金等；ThO2用于制造高级耐火坩锅和高达2700的耐火材料；金属钍、ThO2及钍的其它化合物主要用于化学工业的各种合成、脱氧过程的催化剂。,用途,
2、1928-1955年美国、欧洲和日本应用二氧化钍胶体造影剂(thorotras，含ThO21922)，后因引起严重的远后效应而被禁用。近年来，在原子能工业中232Th作为次生核燃料而受到各国的重视,辐射特性,钍有质量数为213218、220236的23种放射性同位素；含6种天然放射性同位素：232Th、228Th(钍系)、230Th、234Th(铀系)、227Th和23lTh(锕系)；放射毒理学意义较大的是前四种天然放射性同位素。,232Th,232Th占钍的天然同位素丰度的100%，比活度为4.1kBqg；半衰期为1.41010年，衰变过程中生成具有不同半衰期的一系列子体，统称为钍系；钍和它
3、的子体，除新钍I和射钍外，经数周后可达到放射平衡，衰变至稳定性208Pb，粒子的能量占总衰变能量的90，而占9，仅占1；,钍的子体,钍的子体中，放射毒理学意义较大的是228Th(射钍，符号为RdTh)，228Ra(新钍I，符号为MsThI)，224Ra(钍X，符号为ThX)和220Rn(钍射气)：228Th为辐射源，半衰期1.92年；228Ra为钍的第一个衰变子体，是镭的同位素，辐射源，半衰期5.75年；224Ra也是镭的同位素，为辐射源，半衰期3.64天；220Rn为氡的同位素，是钍系唯一的惰性气体，半衰期55.6秒，辐射源。,化学特性,钍的原子序数为90，属第7周期第副族,是锕系的第2个元
4、素；化学性质与稀土族相似，化学活性不如铀活泼；钍离子在水溶液中通常只以四价状态存在；当溶液的pH3时，钍离子开始水解和聚合，其主要产物分别为Th(OH)22+，Th2(OH)26+；当pH3.5时，则析出胶体Th(OH)4沉淀。易于络合。,化学特性,钍的易溶性盐类有硝酸钍Th(NO3)4、硫酸钍Th(SO4)2和氯化钍(ThCl4)；难溶性钍化合物有二氧化钍（ThO2）、草酸钍Th(C2O4)2、氟化钍(ThF4)和氢氧化钍Th(OH)4；易与某些酸(如草酸、碳酸、柠檬酸等)、蛋白质，以及氨基酸等形成复盐或络合物；,钍的生物转运吸 收,难于吸收，因其易于水解和聚合，生成氢氧化钍胶体沉淀。生产条
5、件下，钍进入人体的主要途径是呼吸道，其次是胃肠道 钍化合物经呼吸道吸收的量，与其化合物形式，溶解度及颗粒分散度有密切关系：柠檬酸钍氯化钍二氧化钍；钍化合物经胃肠道吸收甚微，ICRP第30号出版物将所有钍化合物的f1值均设为210-4，将钍的氧化物和氢氧化物定为Y类，其它化合物定为W类。皮肤不吸收，伤口吸收量也很少；,分 布,吸收入血易与体内的碳酸、蛋白质等结合成复合物；由血液内的转移速率比钚快，比镭和锶缓慢；ICRP30号出版物：进入血液的钍有70进入骨骼，4进入肝脏，16均匀分布于全身；2001年陈如松：正常成年人体内钍的含量依次为骨20.48、肺脏13.76、肌肉6.50、肝脏0.59和肾
6、脏0.08。钍造影剂静脉注入人体后，它在体内主要滞留于肝、脾和骨髓的网状内皮细胞组织内；,分 布,在骨骼内分布类型与钚相似，主要滞留在骨膜、骨内膜、干骺端骨小梁表面；钍在肝脏内主要位于枯否氏细胞和肝细胞内；脾脏和淋巴结中的钍主要在滤泡部位的吞噬细胞和网状细胞内；肾内钍主要在肾近曲小管上皮细胞、集合管上皮细胞及肾小球部位；滞留在肺内的钍，多在淋巴结内和支气管周围、肺泡和肺泡间隙；,排 除,ICRP第30号出版物：进入转移隔室的钍中，有70向骨转移，Tb：8000天；有4向肝转移，Tb：700天；有16均匀分布于其它组织器官，Tb：700天；余下的10直接被排除。钍在转移隔室，Tb：0.5天；,排
7、 除,食入时，90以上的钍在前3天内随粪排除;吸收入血的钍可经肾脏随尿排除;人接受钍造影剂后，体内钍的排除缓慢，生物半排期长达400年之久，主要排除途径为肝胆系统；232 Th衰变子体220Rn经呼吸道排除,钍的损伤效应,低毒性低活度放射性核素，任何途径吸收率均低，故钍不会引起人急性钍中毒；远期损伤主要是钍及其子体的辐射作用所致；钍造影剂能够引起受检者全身多种病变，包括肝硬化、肝脏肿瘤、白血病、肺癌、胃肉瘤等。注入局部可引起癌瘤、血管周围组织肉瘤、上皮癌等,确定性效应,硝酸钍和氯化钍不仅具有强烈的刺激作用，而且还能导致蛋白质变性，因此，动物常常死于休克和严重的溶血。钍和钍射气的浓度分别10Bq
8、L和4.1102BqL，钍精炼厂693名工人有4名工人患尘肺病，肺部有纤维化改变。钍造影剂主要为血淋巴细胞染色体畸变率明显增高，肝细胞坏死及纤维化为主的病变。,随机性效应,在19281955年期间，许多国家把钍造影剂作为诊断药物，用于肝、脾、血管及气管造影。德国70%为脑动脉造影,30%为上下动脉造影。钍造影剂致癌效应主要为肝脏恶性肿瘤、骨肉瘤、肺癌、白血病等(见表11-6)；平均潜伏期为1520年。,肝恶性肿瘤,发生率最高，占63.9；男性显著高于女性；类型：胆管癌、血管网瘤和肝细胞癌；特征：好发部位是肝胆管和肝血管内皮，二者发生率占88以上，而非钍造影剂所致肝脏肿瘤的好发部位是肝细胞，为肝
9、细胞癌，肝血管内皮瘤是钍造影剂诱发的一种特异性肿瘤；潜伏期：1046年，平均为20年；危险度：260300104人Gy,肺 癌,钍造影剂的232Th产生稀有气体220Rn及其衰变子体导致肺内放射性的增加，故预期可导致肺癌发生率的增加。然而，丹麦、西德接受钍造影剂人群肺癌发生率与对照组人群相比无显著性差异。因此，钍造影剂致肺癌有待进一步随访观察。我国mg/m3）及220Rn短寿命子体可诱发超额肺癌的发生,接尘矿工标化死亡比(6.13)显著高于内对照(1.90)(P0.005)，长期吸烟和采矿现场的外照射的协同作用不能排除,骨肉瘤,葡萄牙和西德两组接受钍造影剂人群的骨肉瘤发生数为6例，比预计发生数
10、高得多；迄今为止，尚未肯定大剂量的钍造影剂能诱发骨肉瘤；致人骨肉瘤潜伏期为10年，危险度估计为55120104人Gy；,骨髓增殖性疾病,发生率：德国钍造影剂的患者超过5000人,骨髓增殖性疾病37例，钍造影剂组与对照组之比约为10：1；丹麦、葡萄牙和西德的3个接受钍造影剂的人群中，白血病发生率明显增高，达1左右。日本钍造影剂人群的白血病发生率高达6.5。白血病潜伏期为5年。危险度为5060104人Gy,医学监督,医学检查应包括血像、生化、染色体畸变率分析、眼底和X线检查，在检查中应着重注意肝功能变化；尿钍测定；根据呼出气中的钍射气推算所得的肺滞留量；估算体内232Th滞留量；头发可作为放射性元素钍的指示剂；谱仪测定肺内钍滞留量，可根据射线能谱判定核素种类；,加速排除,EDTA对体内钍的促排具有一定的效果，DTPA的促排效果较佳；单体钍：DTPA在降低组织器官钍滞留量的同时，使尿钍排除量增加20左右；而EDTA促排效果不显著；DTPA对聚合钍的促排效果甚小；,加速排除,喹胺酸对钍的促排效果比DTPA好，可肌肉注射或口服；即刻给药的效果最佳；随用药量之增加而增高，应同时补充微量元素；703-26系苯羟基磺酸氨酸类络合剂，促排效果较DTPA为好，尿钍排出量明显高于DTPA组；促排效果随用药剂量的增加而增大，体内滞留量则随用药剂量的增加而降低。,
