邓 冰，董 亮，全 旖，王和义

中国工程物理研究院 核物理与化学研究所，四川 绵阳 621999

随着核技术的迅速发展以及核能的广泛应用，特别是以国际热核聚变实验反应堆(ITER)为代表的国内外可控热核聚变研究的大力发展，大量的氚将释放进入环境空间并且以HTO的形式进入生态循环[1]。此外，福岛核事故所产生的氚废水量逐渐增加[2]，日本政府宣布将于2022年夏天开始，分批将百万吨含氚废水直接排入大海，这导致氚可能引起的生物效应成为公众最关心的问题[3-6]。虽然受氚污染的水排放到环境中引起的生物效应可能相当小，但是由于天然水占生物物质的70%～90%，水分子是组成所有生物大分子整体的一部分也是细胞结构的组成部分，因此HTO一旦进入体内就会自由和迅速地在整个生物体中扩散，宏观层面上氚在全身的水池中保持平衡；更重要的是氚可以进入细胞内被结合到有机分子中，氚 β射线的短距离低能作用导致3H能量的吸收会即刻发生在3H核的附近，从而导致局部能量沉积，因此，微观层面上氚在体内各种有机化合物中的分布和作用不均匀[7-8]，氚原子的微小位置很可能是决定其生化后果的关键所在。而对于大多数细胞效应的敏感靶点是细胞DNA，已有研究充分证明了DNA损伤会导致细胞死亡、突变甚至癌症的发生[9-11]。

由于3H的β发射的平均能量和最大能量分别为5.69 keV和18.6 keV，在水(或软组织)中的平均范围约为0.5 μm(500 nm)，远远小于细胞的典型直径(10～30 μm)，甚至小于细胞核的直径(5～10 μm)。……