第十一章

釷的放射毒理學

楊占山Introduce釷(Thorium)地殼表面含量約為9.6ppm，為鈾含量的二倍多。稀土礦物中含量為鈾的500-600倍。提取釷的主要工業礦物是獨居石，其次是磷釔礦和氟碳鈰礦。原礦二氧化釷（ThO2）含量為0.02～0.05％，獨居石精礦中ThO2含量為5～8%。

用途用途頗廣：大功率電子管的電極材料，磁控管陰極；ThO煤氣燈紗罩，白熾燈燈絲以及電真空管的吸氣劑；耐高溫鎢釷合金、不銹鋼焊條以及飛機和火箭技術中的鎂釷合金等；ThO2用于制造高級耐火坩鍋和高達2700℃的耐火材料；金屬釷、ThO2及釷的其它化合物主要用于化學工業的各種合成、脫氧過程的催化劑。輻射特性釷有質量數為213～218、220～236的23種放射性同位素；含6種天然放射性同位素：232Th、228Th(釷系)、230Th、234Th(鈾系)、227Th和23lTh(錒系)；放射毒理學意義較大的是前四種天然放射性同位素。

232Th232Th占釷的天然同位素豐度的100%，比活度為4.1kBq／g；半衰期為1.4×1010年，衰變過程中生成具有不同半衰期的一系列子體，統稱為釷系；釷和它的子體，除新釷I和射釷外，經數周后可達到放射平衡，衰變至穩定性208Pb，α粒子的能量占總衰變能量的90％，而β占9％，γ僅占1％；釷的子體釷的子體中，放射毒理學意義較大的是228Th(射釷，符號為RdTh)，228Ra(新釷I，符號為MsThI)，224Ra(釷X，符號為ThX)和220Rn(釷射氣)：228Th為α輻射源，半衰期1.92年；228Ra為釷的第一個衰變子體，是鐳的同位素，β輻射源，半衰期5.75年；224Ra也是鐳的同位素，為α輻射源，半衰期3.64天；220Rn為氡的同位素，是釷系唯一的惰性氣體，半衰期55.6秒，α輻射源。化學特性

釷的原子序數為90，屬第7周期第Ⅲ副族,是錒系的第2個元素；化學性質與稀土族相似，化學活性不如鈾活潑；釷離子在水溶液中通常只以四價狀態存在；當溶液的pH>3時，釷離子開始水解和聚合，其主要產物分別為Th(OH)22+，Th2(OH)26+；當pH>3.5時，則析出膠體Th(OH)4沉淀。易于絡合。

釷的生物轉運

吸

收難于吸收，因其易于水解和聚合，生成氫氧化釷膠體沉淀。生產條件下，釷進入人體的主要途徑是呼吸道，其次是胃腸道

釷化合物經呼吸道吸收的量，與其化合物形式，溶解度及顆粒分散度有密切關系：檸檬酸釷>氯化釷>二氧化釷；釷化合物經胃腸道吸收甚微，ICRP第30號出版物將所有釷化合物的f1值均設為2×10-4，將釷的氧化物和氫氧化物定為Y類，其它化合物定為W類。皮膚不吸收，傷口吸收量也很少；

分

布在骨骼內分布類型與钚相似，主要滯留在骨膜、骨內膜、干骺端骨小梁表面；釷在肝臟內主要位于枯否氏細胞和肝細胞內；脾臟和淋巴結中的釷主要在濾泡部位的吞噬細胞和網狀細胞內；腎內釷主要在腎近曲小管上皮細胞、集合管上皮細胞及腎小球部位；滯留在肺內的釷，多在淋巴結內和支氣管周圍、肺泡和肺泡間隙；排

除食入時，90％以上的釷在前3天內隨糞排除;吸收入血的釷可經腎臟隨尿排除;

人接受釷造影劑后，體內釷的排除緩慢，生物半排期長達400年之久，主要排除途徑為肝膽系統；232Th衰變子體220Rn經呼吸道排除

釷的損傷效應

低毒性低活度放射性核素，任何途徑吸收率均低，故釷不會引起人急性釷中毒；遠期損傷主要是釷及其子體的輻射作用所致；釷造影劑能夠引起受檢者全身多種病變，包括肝硬化、肝臟腫瘤、白血病、肺癌、胃肉瘤等。注入局部可引起癌瘤、血管周圍組織肉瘤、上皮癌等

確定性效應

硝酸釷和氯化釷不僅具有強烈的刺激作用，而且還能導致蛋白質變性，因此，動物常常死于休克和嚴重的溶血。釷和釷射氣的濃度分別10Bq／L和4.1×102Bq／L，釷精煉廠693名工人有4名工人患塵肺病，肺部有纖維化改變。釷造影劑主要為血淋巴細胞染色體畸變率明顯增高，肝細胞壞死及纖維化為主的病變。

隨機性效應

在1928～1955年期間，許多國家把釷造影劑作為診斷藥物，用于肝、脾、血管及氣管造影。德國70%為腦動脈造影,30%為上下動脈造影。釷造影劑致癌效應主要為肝臟惡性腫瘤、骨肉瘤、肺癌、白血病等(見表11-6)；平均潛伏期為15～20年。肝惡性腫瘤發生率最高，占63.9％；男性顯著高于女性；類型：膽管癌、血管網瘤和肝細胞癌；特征：好發部位是肝膽管和肝血管內皮，二者發生率占88％以上，而非釷造影劑所致肝臟腫瘤的好發部位是肝細胞，為肝細胞癌，肝血管內皮瘤是釷造影劑誘發的一種特異性腫瘤；潛伏期：10～46年，平均為20年；危險度：260～300／104人·Gy

骨肉瘤葡萄牙和西德兩組接受釷造影劑人群的骨肉瘤發生數為6例，比預計發生數高得多；迄今為止，尚未肯定大劑量的釷造影劑能誘發骨肉瘤；致人骨肉瘤潛伏期為10年，危險度估計為55～120／104人·Gy；

骨髓增殖性疾病

發生率：德國釷造影劑的患者超過5000人,骨髓增殖性疾病37例，釷造影劑組與對照組之比約為10：1；丹麥、葡萄牙和西德的3個接受釷造影劑的人群中，白血病發生率明顯增高，達1％左右。日本釷造影劑人群的白血病發生率高達6.5％。白血病潛伏期為5年。危險度為50～60／104人·Gy加速排除

EDTA對體內釷的促排具有一定的效果，DTPA的促排效果較佳；單體釷：DTPA在降低組織器官釷滯留量的同時，使尿釷排除量增加20％左右；而EDTA促排效果不顯著；DTPA對聚合釷的促排效果甚小；加速排除