【鯛科普】你知道「輻射沒有安全劑量」只是假說嗎？

為什麼需要一個假說

為什麼需要一個假說？就是因為測量不到啊啊啊啊啊！！！我們都知道，輻射對人體的傷害可以分為「確定效應」和「機率效應」：確定效應（例如：脫毛、白內障等）通常發生在短時間內高劑量的輻射曝露；而機率效應（例如：癌症、遺傳性疾病等）則是隨著劑量增加而發生機率增加。依據國際輻射防護委員會（ICRP）60號報告書，每Sv的曝露將增加約5%的癌症風險（參考1）。

那麼現在問題來了，如果1 Sv會增加5%的癌症風險，那麼0.1 Sv會不會增加0.5%的風險？0.01 Sv會不會增加0.05%的風險？0.0001 Sv會不會增加0.0005%的風險？答案是：「不知道。」因為從廣島長崎倖存者的資料顯示，近七萬名受到低於100 mSv（=0.1 Sv）輻射曝露的倖存者中，並無法觀察到劑量與癌症風險的線性增加關係（參考2）。這件事情對輻射防護實務是非常困擾的，因為我們眼睜睜的看著超過100 mSv的曝露造成癌症風險線性增加，但同時又觀察不到低於100 mSv的曝露有相同的趨勢。

基於應用科學的目的，科學界（尤其是輻射防護學界）很難在這樣情況下直接否定低劑量的風險。因此，在包括國際輻射防護委員會、游離輻射生物效應委員會（BEIR）等輻射防護相關組織都建議使用「假設輻射沒有安全劑量的線性無低限值模型（LNT）」來評估低劑量風險（我這邊特別高光「評估」二字，因為很多人都誤以為這些用計算機算出來的數值是在真實世界被測量到的），這是以輻射防護為目的而採用的假設。所以在這些報告中我們都會經常看到類似這樣的句子：「雖然低劑量輻射與癌症風險的關係存在不確定性、難以觀察、統計不顯著，但是我們有理由假設低於100 mSv時的癌症風險隨劑量線性增加。」（參考3, 4）那個「理由」就是輻射防護規範。

你能想像到的曝露型態都沒推倒科學之壁

當然，有些人會想嗆我說：「你講這個是原子彈，是瞬間曝露，那累積呢？那累積呢？那累積呢？（回音）」於是乎由歐美合作樣本數近五十五萬人的核電廠工人研究（INWORKS）在2015年所公布的兩份報告書給了我們一個答案：「累積劑量低於100 mGy時，依舊存在不確定性、難以觀察、統計不顯著。」（參考5, 6）事實上這個結果是可以理解的，因為我們知道在相同劑量下，單次曝露的傷害大於分次曝露（就像是一天曬八小時太陽會比連續半個月每天曬半小時慘一樣），因此如果單次曝露都不顯著的情況下，分次曝露應該是更難觀察到生物效應的，我這邊都還沒提到傳說中年劑量260 mSv的拉姆薩爾啊！

像是這陣子食品安全的問題很流行，就會有人出來嗆說：「就算你說的都是對的，那都是體外曝露不是體內，體內不一樣。」對，但是如果你反問這些人哪裡不一樣他們又講不出個所以然來。事實上，這兩種曝露的風格是不一樣，但是造成傷害的途徑是一樣的啊！不外乎就是光子或重粒子的發射產生電子游離導致DNA斷裂然後絕大部分的情況下被修復加上極少部分發生變異的生物效應（我知道你讀到這裡瞌睡度已經達到87%了），這就是為何我們最後都得將這些曝露的結果通通轉換到那個滿滿的大～平～台～：「有效劑量（單位：西弗 Sv）」。

學界說了什麼

基於以上的理由，近幾年許多輻射應用相關組織都表達不該過度放大檢視低劑量生物效應的立場：美國醫學物理學會（AAPM）和健康物理學會（HPS）都表示：「劑量低於50 mSv到100 mSv的健康效應風險可能太小或是根本不存在。」國際輻射防護委員會說：「直接將集體有效劑量換算成癌症死亡數是不合理也應該避免的。」聯合國原子輻射效應科學委員會（UNSCEAR）說：「不應該直接把大量人口數乘上超低劑量來評估輻射致癌的數目。」（參考7），基本上大家對於低劑量輻射的態度可說是已經清楚到不能再清楚、明白到不能再明白了，要再撐下去只能假裝看不懂英文了。

老闆碎碎念

有時候有些人會問我說：「測量不到等於不存在嗎？」沒有錯，測量不到並不等於不存在，但我們也可以反過來思考：「測量不到的東西，它的存在與否真的重要嗎？」這確實是一個值得探討的哲學的問題啊，不如咱們來一合會津譽的金牌純米大吟釀再繼續討論吧！

參考資料：

1. ICRP, 1991. 1990 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 60. Ann. ICRP 21 (1-3).
2. Preston DL, Shimizu Y, Pierce DA, Suyama A, Mabuchi K.Studies of mortality of atomic bomb survivors. Report 13: Solid cancer and noncancer disease mortality: 1950-1997. Radiat Res. 2003 Oct;160(4):381-407.
3. ICRP, 2007. The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 103. Ann. ICRP 37 (2-4).
4. Health Risks from Exposure to Low Levels of Ionizing Radiation: BEIR VII Phase 2 (2006)
5. Leuraud K, Richardson DB, Cardis E, Daniels RD, Gillies M, O’Hagan JA, Hamra GB, Haylock R, Laurier D, Moissonnier M, Schubauer-Berigan MK, Thierry-Chef I, Kesminiene A. Ionising radiation and risk of death from leukaemia and lymphoma in radiation-monitored workers (INWORKS): an international cohort study. Lancet Haematol. 2015 Jul;2(7):e276-81.
6. Richardson DB, Cardis E, Daniels RD, Gillies M, O’Hagan JA, Hamra GB, Haylock R, Laurier D, Leuraud K, Moissonnier M, Schubauer-Berigan MK, Thierry-Chef I, Kesminiene A.Risk of cancer from occupational exposure to ionising radiation: retrospective cohort study of workers in France, the United Kingdom, and the United States (INWORKS). BMJ. 2015 Oct 20;351:h5359. doi: 10.1136/bmj.h5359.
7. Ulsh BA. Are Risks From Medical Imaging Still too Small to Be Observed or Nonexistent? Dose Response. 2015 May 4;13(1)