福岛事故/线性无阈值模型

线性无阈值模型（LNT）是一种用于预测由电离辐射引起的长期生物损伤的方法，其基于这样的假设：风险与所有剂量水平下的剂量成正比。换句话说，几个非常小的暴露的总和与一次较大的暴露具有相同的效果。因此，LNT 模型预测的风险比阈值模型高，后者假设非常小的暴露是微不足道的，或者比辐射荷尔蒙模型高，后者假设非常小剂量的辐射可能是有益的。由于目前的数据尚无定论，科学家们对哪种方法应该被使用存在分歧。

LNT，或者至少是“无阈值”，有时也被应用于其他癌症危险因素，例如饮用水中所含的多氯联苯。

历史

线性无阈值模型最初由约翰·戈夫曼提出，根据戈夫曼的说法，该模型被能源部拒绝，因为“不方便”。

国家科学院（NAS）电离辐射生物效应（BEIR）报告，NAS BEIR VII是由专家小组编写的，该小组审查了可用的同行评审文献，并写道：“委员会认为，大量的信息表明，即使在低剂量下也存在一定风险”。

辐射防范和公共政策

如果发现某一特定剂量的辐射会在每千名暴露者中产生一例额外类型的癌症，那么 LNT 预测，此剂量的千分之一会在每百万名暴露者中产生一例额外病例，而此剂量的百万分之一会在每十亿名暴露者中产生一例额外病例。这意味着，任何给定数量的辐射都会产生相同数量的癌症，无论辐射是如何稀释的。该模型易于应用：辐射量可以转化为死亡人数，无需对暴露分布进行任何调整，包括单个暴露个体内的暴露分布。例如，嵌入器官（如肺）中的热点粒子会导致直接接触热点粒子的细胞的剂量非常高，但器官整体和身体整体的剂量要低得多。因此，即使发现辐射诱发的诱变在细胞水平上存在安全的低剂量阈值，但热点粒子的环境污染不会存在阈值，当剂量分布未知时也不能安全地假设阈值的存在。

线性无阈值模型用于计算因暴露于环境辐射而导致的额外死亡人数，因此它对公共政策有着重大影响。该模型允许任何辐射释放（如来自脏弹）被转化为死亡人数，而任何辐射暴露的减少（例如，由于氡探测导致）可以直接转化为拯救的性命数量。当剂量很低时，该模型预测只有非常小一部分人口才会出现新的癌症，但对于庞大的人口来说，拯救的性命数量很容易达到数百甚至数千人，这可能会影响公共政策。

线性模型长期以来一直被用于卫生物理学，以设定最大可接受的辐射暴露量。总部位于美国的国家辐射防护和测量委员会 (NCRP) 是一个由美国国会委托组建的机构，最近发布了一份由该领域的国家专家撰写的报告，该报告指出，辐射的影响应被认为与个人接收的剂量成正比，无论剂量有多小。

实地考察

LNT 模型及其替代方案都具有可能导致其发生的合理机制，但鉴于进行涉及大型队列的长期纵向研究的难度，难以得出明确的结论。

对权威的美国国家科学院院刊上发表的各种研究进行的回顾得出结论，认为“鉴于我们目前的知识水平，最合理的假设是，来自低剂量 X 射线或伽马射线的癌症风险随着剂量减少而线性下降”。

2007 年一项对瑞典儿童的研究发现，这些儿童在妊娠 8 到 25 周之间暴露于切尔诺贝利事故的放射性尘埃中，结果发现，在非常低的剂量下智商的下降比根据辐射损伤的简单 LNT 模型预期的要大，表明当涉及神经损伤时，LNT 模型可能过于保守。 神经损伤与癌症的生物学机制不同，而且关于癌症发生率的研究存在矛盾。

争议

近年来，LNT 模型在低剂量下的准确性受到了质疑。一些人认为，如果辐射分布得足够均匀，使得辐射水平与自然水平相当，那么辐射就不会对健康产生任何有害影响。

已经召集了几家专家科学小组，专门讨论线性无阈值模型。

• 2004 年，美国国家研究委员会（美国国家科学院的一部分）支持线性无阈值模型，并就辐射荷尔蒙发表了如下声明：

  假设来自低剂量电离辐射的任何刺激性荷尔蒙效应会对人类产生显著的健康益处，超过辐射暴露的潜在有害影响，这是没有根据的。

• 美国国会委托成立的美国辐射防护与测量国家委员会（美国国会）。 在2001年的一份报告中支持了LNT模型，该报告试图调查现有的批评该模型的文献。
• the 联合国原子辐射效应科学委员会 (UNSCEAR) 在其2000年的报告中写道

  在 [...] 低剂量反应的不确定性得到解决之前，委员会认为肿瘤诱发风险的增加与辐射剂量成正比，这与不断发展的知识相一致，因此，它仍然是低剂量反应最科学的近似值。然而，在所有情况下都不应期望严格的线性剂量反应。

然而，其他组织不同意使用线性无阈值模型来估计环境和职业低剂量辐射暴露的风险。法国科学院（Académie des Sciences）和法国国家医学科学院（Académie nationale de Médecine）在2005年（与美国BEIR VII报告同时）发表了一份报告，拒绝了线性无阈值模型，而支持阈值剂量反应和低辐射暴露风险显着降低：

总之，这份报告对使用LNT评估低剂量（< 100 mSv）甚至更低剂量（< 10 mSv）致癌风险的有效性提出了质疑。LNT概念可以作为评估辐射防护规则（剂量超过10 mSv）的有用实用工具；但是，由于它不是基于我们当前知识的生物学概念，因此在推断评估与低剂量甚至更低剂量（< 10 mSv）相关的风险时，不应在没有预防措施的情况下使用它，尤其是在欧洲指令97-43对放射科医生施加的效益风险评估中。

健康物理学会在1996年1月首次采纳，并在2010年7月修订的立场声明指出：

根据目前对辐射健康风险的认识，健康物理学会建议不要对一年内个人剂量低于5雷姆或终生剂量比自然来源获得的剂量高出10雷姆的健康风险进行定量估计。美国自然背景辐射的剂量平均每年约为0.3雷姆。在生命的前17年，剂量将累积到5雷姆，在80年的生命中，剂量将累积到约25雷姆。对与自然来源辐射剂量大小相似的辐射剂量相关的健康风险的估计应严格定性，并涵盖一系列假设的健康结果，包括在如此低水平下可能不会产生任何不良健康影响。

the 美国核学会建议在调整当前辐射防护指南之前，对线性无阈值假设进行进一步研究，同意健康物理学会的立场，即 

有大量令人信服的科学证据表明高剂量存在健康风险。在低于10雷姆（包括职业和环境暴露）的情况下，健康影响的风险要么太小而无法观察到，要么根本不存在。

此外，一些作者推崇辐射荷尔蒙，即低剂量辐射实际上促进DNA修复的观点。例如，畸形学领域的学术专家约翰·德塞索博士写道：

在进行风险评估时，美国环境保护署 (EPA) 目前没有考虑暴露于低于无观察到不良影响水平 (NOAEL) 的浓度剂量的有益影响。如果观察到这种有益影响，并且有益和毒理学的作用机制相同，这可能表现为一个“J形”荷尔蒙剂量反应曲线。如果这些数据可用，在为安全暴露计算分配不确定性因素时，应考虑这些数据。

韦德·艾利森教授认为，在生物学或任何存在校正或反馈的科学环境中，线性性都不合适。他认为，关于放射治疗、暴露于高自然辐射（如家中存在氡气）、广岛和长崎幸存者的疾病以及其他数据都与非线性性一致。因此，他建议在仍然平衡个人医疗和公共环境辐射暴露风险的情况下，提高辐射安全水平。这种变化将对核技术的可接受性和成本产生重大影响。 匹兹堡大学的伯纳德·科恩教授在比较1601个美国县不同环境氡水平的影响时得出了类似的结论。

另请参阅

• 核能
• 核能辩论#核电站附近人口和工人的健康影响
• 辐射荷尔蒙
• 放射学
• 放射治疗

外部链接

• ICRP，国际辐射防护委员会
• ICRU，国际辐射单位与测量委员会
• IAEA，国际原子能机构
• UNSCEAR，联合国科学委员会关于电离辐射影响
• IARC，国际癌症研究机构
• HPA（前 NCRP），英国健康保护局
• IRPA，国际辐射防护协会
• NCRP，美国辐射防护和测量国家委员会
• IRSN，法国辐射防护与核安全研究所
• 欧洲辐射风险委员会报告，广泛支持线性无阈值模型
• ECRR 关于切尔诺贝利的报告（2006 年 4 月），声称在公共卫生研究中故意抑制 LNT
• BBC 文章讨论对 LNT 的质疑
• 电离辐射有多危险？ 2006 年 11 月 24 日牛津大学物理系研讨会重新印刷的“Powerpoint”笔记