Іонізація випромінюванням. Іонізуюче випромінювання, наслідки для здоров'я та захисні заходи

Людина піддається впливу іонізуючого випромінювання повсюдно. Для цього необов'язково потрапляти до епіцентру ядерного вибухудостатньо опинитися під палючим сонцем або провести рентгенологічне дослідження легень.

Іонізуюче випромінювання – це потік променевої енергії, що утворюється під час реакцій розпаду радіоактивних речовин. Ізотопи, здатні підвищити радіаційний фонд, знаходяться в земної кори, у повітрі, людині радіонукліди можуть потрапляти в організм через шлунково-кишковий тракт, дихальну системута шкірні покриви.

Мінімальні показники радіаційного фону не становлять загрози для людини. По-іншому, якщо іонізуюче випромінювання перевищує допустимі норми. Організм миттєво не відреагує на шкідливі промені, але через роки з'являться патологічні зміни, які можуть призвести до плачевних наслідків, аж до смерті.

Що таке іонізуюче випромінювання?

Визволення шкідливого випромінюваннявиходить після хімічного розпаду радіоактивних елементів. Найпоширенішими є гамма-, бета-і альфа-промені. Потрапляючи в організм, випромінювання руйнівно впливає на людину. Усі біохімічні процеси порушуються, перебуваючи під впливом іонізації.

Види випромінювання:

1. Промені типу альфа мають підвищену іонізацію, але мізерну проникаючу здатність. Альфа-випромінювання потрапляє на шкіру людини, проникаючи на відстань менше одного міліметра. Являє собою пучок із вивільнених ядер гелію.
2. У бета-променях рухаються електрони або позитрони, повітряному потоцівони здатні подолати відстань за кілька метрів. Якщо поблизу джерела з'явиться людина, бета-випромінювання проникне глибше, ніж альфа-, але іонізуючі здібності цього виду набагато менше.
3. Одне з найбільш високочастотних електромагнітних випромінювань є різновид гамма-, яке має підвищену здатність проникнення, але дуже маленькою іонізуючою дією.
4. характеризується короткими електромагнітними хвилями, що виникають при контакті бета-променів із речовиною.
5. Нейтронне – високопроникні пучки променів, що складаються із незаряджених частинок.

Звідки береться випромінювання?

Джерелами іонізуючих випромінювань можуть стати повітря, вода та продукти харчування. Шкідливі промені зустрічаються в природі або створюються штучно для медичних чи промислових цілей. У навколишньому середовищі завжди є радіація:

• виходить із космосу і становить більшу частину від загального відсотка випромінювання;
• радіаційні ізотопи вільно перебувають у звичних природних умов, Утримуються в гірських породах;
• радіонукліди потрапляють до організму з їжею чи повітряним шляхом.

Штучне випромінювання створено в умовах науки, що розвиваєтьсяУчені змогли відкрити унікальність рентгенівських променів, за допомогою яких можлива точна діагностика багатьох небезпечних патологій, у тому числі і інфекційних захворювань.

У промисловому масштабі використовується іонізуюче випромінювання у діагностичних цілях. Люди, які працюють на подібних підприємствах, незважаючи на всі заходи безпеки, які застосовуються за санітарними вимогами, перебувають у шкідливих та небезпечних умовах праці, які несприятливо позначаються на здоров'ї.

Що відбувається з людиною при іонізуючому випромінюванні?

Руйнівний вплив іонізуючого випромінювання на організм людини пояснюється здатністю радіоактивних іонів вступати в реакцію зі складовими клітин. Загальновідомо, що людина на вісімдесят відсотків складається із води. При опроміненні вода розкладається і в клітинах внаслідок хімічних реакцій утворюється перекис водню та гідратний оксид.

Надалі відбувається окислення в органічні сполукиорганізму, внаслідок чого клітини починають руйнуватися. Після патологічної взаємодії у людини порушується обмін речовин на клітинному рівні. Наслідки можуть бути оборотними, коли контакт з випромінюванням був незначним, і незворотними при тривалому опроміненні.

Вплив на організм може виявлятися у формі променевої хворобиКоли уражені всі органи, радіоактивні промені можуть викликати генні мутації, які передаються у спадок у вигляді каліцтв або важких захворювань. Непоодинокі випадки переродження здорових клітин на ракові з подальшим розростанням злоякісних пухлин.

Наслідки можуть виникнути не відразу після взаємодії з іонізуючим випромінюванням, а через десятки років. Тривалість безсимптомного перебігу безпосередньо залежить від ступеня та часу, протягом якого людина отримувала радіоактивне опромінення.

Біологічні зміни при дії променів

Вплив іонізуючого випромінювання тягне за собою значні зміни в організмі в залежності від обширності ділянки шкірних покривів, що піддається впровадженню променевої енергії, часу, протягом якого випромінювання залишається активним, а також стану органів та систем.

Щоб позначити силу випромінювання за певний період, одиницею виміру прийнято вважати Рад. Залежно від величини пропущених променів у людини можуть розвинутись такі стани:

• до 25 рад – загальне самопочуття не змінюється, людина почувається добре;
• 26 – 49 рад – стан загалом задовільний, при такому дозуванні кров починає змінювати свій склад;
• 50 – 99 радий – постраждалий починає відчувати загальне нездужання, втому, поганий настрій, у крові з'являються патологічні зміни;
• 100 – 199 рад – опромінений перебуває у поганому стані, найчастіше людина не може працювати через погіршення здоров'я;
• 200 - 399 рад - велика доза випромінювання, яка розвиває численні ускладнення, а іноді призводить до летального результату;
• 400 - 499 радий - половина людей, які потрапили в зону з такими значеннями радіації, помирають від патологій, що пустували;
• опромінення більше 600 рад не дає шансу на благополучний кінець, смертельна хвороба забирає життя всіх постраждалих;
• одноразове отримання дози випромінювання, яка у тисячі разів більша за допустимі цифри – гинуть усі безпосередньо під час катастрофи.

Вік людини грає велику роль: найбільш сприйнятливі до негативного впливу іонізуючої енергії діти та молоді люди, які не досягли двадцятип'ятирічного віку Отримання великих доз радіації під час вагітності можна порівняти з опроміненням у ранньому дитячому віці.

Патології головного мозку виникають лише, починаючи з середини першого триместру, з восьмого тижня та до двадцять шостого включно. Ризик виникнення ракових утворень у плода значно зростає при несприятливому радіаційному фоні.

Чим загрожує потрапляння під вплив іонізуючих променів?

Одночасне або регулярне попадання радіації в організм має властивість до накопичення та наступних реакцій через деякий період часу від кількох місяців до десятиліть:

• неможливість зачати дитини, дане ускладнення розвивається як у жінок, так і у чоловічої половини, роблячи їх стерильними;
• розвиток аутоімунних захворюваньнез'ясованої етіології, зокрема розсіяного склерозу;
• променева катаракта, що веде до втрати зору;
• поява ракової пухлини – одна з найчастіших патологій із видозміною тканин;
• захворювання імунного характеру, що порушують звичну роботу всіх органів та систем;
• людина, що зазнає випромінювання, живе набагато менше;
• розвиток генів, що мутують, які викличуть серйозні вади в розвитку, а також поява в ході розвитку плоду аномальних каліцтв.

Віддалені прояви можуть розвинутись безпосередньо у опроміненого індивідуума або передатися у спадок і виникати у наступних поколінь. Безпосередньо у хворого місця, через яке проходили промені, виникають зміни, при яких тканини атрофуються та ущільнюються з появою вузликів множинного характеру.

Даний симптом може торкнутися шкірних покривів, легень, кровоносних судин, нирок, клітин печінки, хрящової та сполучна тканина. Групи клітин стають нееластичні, грубіють і втрачають здатність виконувати своє призначення в організмі людини з променевою хворобою.

Променева хвороба

Одне з найгрізніших ускладнень, різні етапирозвитку якого можуть призвести до смерті потерпілого. Захворювання може мати гостру течію при одночасному опроміненні або хронічний процес при постійному знаходженні в зоні радіації. Патологія характеризується стійкою зміною всіх органів та клітин та акумуляцією патологічної енергії в організмі хворого.

Проявляється недуга наступними симптомами:

• загальна інтоксикація організму з блюванням, діареєю та підвищеною температурою тіла;
• зі сторони серцево-судинної системивідзначається розвиток гіпотонії;
• людина швидко втомлюється, можливе виникнення колапсів;
• при великих дозах впливу шкіра червоніє і покривається синіми плямами в ділянках, які відчувають брак постачання кисню, тонус м'язів знижується;
• Другою хвилею симптоматики є тотальне випадання волосся, погіршення самопочуття, свідомість залишається сповільненою, спостерігається загальна нервозність, атонія м'язової тканини, порушення в головному мозку, здатні викликати помутніння свідомості та набряк мозку.

Як захиститись від опромінення?

Визначення ефективного захисту від шкідливих променів лежить в основі профілактики ураження людини, щоб уникнути появи негативних наслідків. Щоб урятуватися від опромінення необхідно:

1. Скоротити час впливу елементів розпаду ізотопів: людина не повинна перебувати в небезпечної зони довготривалий період. Наприклад, якщо людина працює на шкідливе виробництво, перебування працівника на місці потоку енергії має скоротитися до мінімуму.
2. Збільшити відстань від джерела, зробити це можливо при використанні множинних інструментів та засобів автоматизації, що дозволяють виконувати роботу на значній відстані від зовнішніх джерел з іонізуючою енергією.
3. Зменшити площу, яку потраплять промені, необхідно за допомогою захисних засобів: костюмів, респіраторів.

1. Іонізуючі випромінювання, їх види, природа та основні властивості.

2. Іонізуючі випромінювання, їх особливості, основні якості, одиниці виміру. (2 в 1)

Для кращого сприйняття наступного матеріалу необхідно згадати.

нитку деякі поняття.

1. Ядра всіх атомів одного елемента мають однаковий заряд, тобто вміст-

жнив однакове числопозитивно заряджених протонів і різне ко-

кількість частинок без заряду - нейтронів.

2. Позитивний заряд ядра, обумовлений кількістю протонів, урівно-

вішується негативним зарядом електронів. Тому атом електрично

нейтральний.

3. Атоми одного і того ж елемента з однаковим зарядом, але різним

числом нейтронів називаються ізотопами.

4. Ізотопи одного і того ж елемента мають однакові хімічні, але раз-

Індивідуальні фізичні характеристики.

5. Ізотопи (або нукліди) за своєю стійкістю поділяються на стабільні та

розпадаються, тобто. радіоактивні.

6. Радіоактивність - мимовільне перетворення ядер атомів одних еле-

ментів в інші, що супроводжується випромінюванням іонізуючих випромінювань

7. Радіоактивні ізотопи розпадаються з певною швидкістю, вимірюва-

мій періодом напіврозпаду, тобто часом, коли первісне число

ядер зменшується вдвічі. Звідси радіоактивні ізотопи поділяються на

короткоживучі (період напіврозпаду обчислюється від часток секунди до не-

кількох днів) і довгоживучі (з періодом піврозпаду від кількох ме-

сяців до мільярдів років).

8. Радіоактивний розпад не може бути зупинений, прискорений або сповільнений як

будь-яким способом.

9. Швидкість ядерних перетворень характеризується активністю, тобто. числом

розпадів за одиницю часу. Одиницею активності є беккерель

(Бк) - одне перетворення на секунду. Позасистемна одиниця активності

кюрі (Кі), в 3,7 х 1010 разів більша, ніж беккерель.

Розрізняють наступні види радіоактивних перетворень: корпус-

лярні та хвильові.

До корпускулярних відносять:

1. Альфа-розпад. Характерний для природних радіоактивних елементів з

великими порядковими номерамиі являє собою потік ядер гелію,

несуть подвійний позитивний заряд. Випускання альфа-часток різн-

ної енергії ядрами одного й того ж виду відбувається за наявності різної-

них енергетичних рівнів. При цьому виникають збуджені ядра, ко-

торі переходячи в основний стан, випускають гамма-кванти. При взаємодії

дії альфа-частинок з речовиною їх енергія витрачається на збудження.

ня та іонізацію атомів середовища.

Альфа-частинкам властива сама великий ступіньіонізації - образо-

вання 60000 пар іонів на шляху в 1 см повітря. Спочатку траєкторія частинок

гії, зіткнення з ядрами), що збільшує щільність іонізації в кінці

шляхи частки.

Маючи відносно великою масоюта зарядом, альфа-частинки

мають незначну проникаючу здатність. Так, для альфа-частинки

з енергією 4 Мев довжина пробігу в повітрі становить 2,5 см, а біологічно-

ської тканини 0,03 мм. Альфа-розпад призводить до зменшення порядкового но-

міра речовини на дві одиниці та масового числа на чотири одиниці.

Приклад: ----- +

Альфа-частинки розглядаються як внутрішні опромінювачі. За-

щита: цигарковий папір, одяг, алюмінієва фольга.

2. Електронний бета-розпад. Характерний як для природних, так і для

штучні радіоактивні елементи. Ядро випускає електрон і воз-

никає при цьому ядро ​​нового елемента при незмінному масовому числіі з

великим порядковим номером.

Приклад: ----- + ē

Коли ядро ​​випромінює електрон, це супроводжується викидом нейтрино

(1/2000 мас спокою електрона).

При випромінюванні бета-часток ядра атомів можуть перебувати у збудженому

стані. Перехід їх у незбуджений стан супроводжується ісп-

канням гамма-квантів. Довжина пробігу бета-частинки у повітрі при 4 Мев 17

см, при цьому утворюється 60 пар іонів.

3. Позитронний бета-розпад. Спостерігається у деяких штучних ра-

діоактивних ізотопів. Маса ядра практично не змінюється, а поряд-

ний номер зменшується на одиницю.

4. До-захоплення орбітального електрона ядром. Ядро захоплює електрон з К-

оболонки, при цьому з ядра вилітає нейтрон і виникає характеристи-

ське рентгенівське випромінювання.

5. До корпускулярних випромінювань відносять також нейтронні. Нейтрони-не

що мають заряду елементарні частинки з масою, що дорівнює 1. Залежно

від їхньої енергії відрізняють повільні (холодні, теплові та надтеплові)

резонансні, проміжні, швидкі, дуже швидкі та надшвидкі

нейтрони. Нейтронне випромінювання короткоживуче: через 30-40 се-

кунд нейтрон розпадається на електрон та протон. Проникаюча здатність

потоку нейтронів можна порівняти з такою для гамма-випромінювання. При проникно-

венії нейтронного випромінювання в тканині на глибину 4-6 см, утворюється наві-

денна радіоактивність: стабільні елементистають радіоактивними.

6. Мимовільне розподіл ядер. Цей процес спостерігається у радіоактив-

них елементів з великим атомним номеромпри захопленні їх ядрами повільно-

них електронів. Одні і ті ж ядра утворюють різні пари осколків з-

побутовою кількістю нейтронів. При розподілі ядер виділяється енергія.

Якщо нейтрони знову використовуються для подальшого розподілу інших ядер,

реакція буде ланцюговою.

У променевої терапіїпухлин застосовуються пі-мезони - елементарні ча-

стиці з негативним зарядом і масою, що в 300 разів перевищує масу електро-

трону. Пі-мезони взаємодіють із ядрами атомів лише наприкінці пробігу, де

вони руйнують ядра опромінюваної тканини.

Хвильові види перетворень.

1. Гамма-промені. Це потік електромагнітних хвильдовжиною від 0,1 до 0,001

нм. Швидкість їхнього поширення близька до швидкості світла. Проникаюча

здатність висока: вони можуть проникати не тільки через тіло людини.

ка, але й через щільніші середовища. У повітрі величина пробігу гамма-

променів сягає кількох сотень метрів. Енергія гамма-кванту майже в

10000 разів вище енергії кванта видимого світла.

2. Рентгенівські промені. Електромагнітне випромінювання, штучно напів-

чаемие в рентгенівських трубках. При подачі високої напругина

катод, з нього вилітають електрони, які з великою швидкістю дви-

жуться до антикатоду і ударяються об його поверхню, виготовлену з тя-

металу. Виникає гальмівне рентгенівське випромінювання, облад-

нє високою проникною здатністю.

Особливості радіаційного випромінювання

1. Жодне джерело радіоактивного випромінювання не визначається жодним ор-

ганом почуттів.

2. Радіоактивне випромінювання є універсальним чинником різних наук.

3. Радіоактивне випромінювання є глобальним фактором. У разі ядерного

забруднення території однієї країни дію радіації одержують та інші.

4. При дії радіоактивного випромінювання в організмі розвиваються специ-

ні реакції.

Якості, властиві радіоактивним елементам

та іонізуючого випромінювання

1. Зміна фізичних якостей.

2. Здатність до іонізації довкілля.

3. Проникаюча здатність.

4. Період напіврозпаду.

5. Період напіввиведення.

6. Наявність критичного органу, тобто. тканини, органу або частини тіла, опромінення

яких може завдати найбільшої шкоди здоров'ю людини або її

потомству.

3. Етапи дії іонізуючих випромінювань на організм людини.

Дія іонізуючої радіації на організм

Безпосередні прямі порушення у клітинах та тканинах, що відбуваються

за випромінюванням, нікчемні. Так, наприклад, при дії опромінення, ви-

кличе смерть піддослідної тварини, температура в її організмі по-

вивищується лише одну соту частку градуса. Однак при дії ра-

діоактивного випромінювання в організмі виникають вельми серйозні різноманітності.

ні порушення, які слід розглядати поетапно.

1. Фізико-хімічний етап

Явища, що відбуваються на цьому етапі, називаються первинними або

пусковими. Саме вони визначають весь подальший хідрозвитку променевих

поразок.

Спочатку іонізуючі випромінювання взаємодіють з водою, вибиваючи з

її молекул електрони. Утворюються молекулярні іони, що несуть полож-

ні та негативні заряди. Йде так званий радіоліз води.

Н2О - ē → Н2О+

Н2О + ē → Н2О-

Молекула Н2О може бути зруйнована: Н та ВІН

Гідроксили можуть рекомбінуватися: ВІН

ВІН утворюється перекис водню Н2О2

При взаємодії Н2О2 та ВІН утворюється НО2 (гідропероксид) та Н2О

Іонізовані та збуджені атоми та молекули протягом 10 секунд

ди взаємодіють між собою та з різними молекулярними системами,

даючи початок хімічно активним центрам(Вільні радикали, іони, іон-

радикали та ін.). У цей же період можливі розриви зв'язків у молекулах як за

рахунок безпосередньої взаємодії з іонізуючим агентом, так і за

рахунок внутрішньо-і міжмолекулярної передачі енергії збудження.

2. Біохімічний етап

Збільшується проникність мембран, через них починають дифунди-

рувати в органели електроліти, вода, ферменти.

Радикали, що виникли в результаті взаємодії випромінювань з водою

взаємодіють із розчиненими молекулами різних з'єднаньдаючи

початок вториннорадикальним продуктам.

Подальший розвиток радіаційного ураження молекулярних структур

зводиться до змін білків, ліпідів, вуглеводів та ферментів.

У білках відбуваються:

Конфігураційні зміни білкової структури.

Агрегація молекул за рахунок утворення дисульфідних зв'язків

Розрив пептидних чи вуглецевих зв'язків, що ведуть до деструкції білків

Зниження рівня метіоніну-донатора сульфгідрильних груп, трипто-

фана, що призводить до різкого уповільнення синтезу білків

Зменшення вмісту сульфгідрильних груп за рахунок їх інактивації

Пошкодження системи синтезу нуклеїнових кислот

У ліпідах:

Утворюються перекиси жирних кислот, що не мають специфічних фер-

ментів для їх руйнування (дія пероксидази незначна)

Пригнічуються антиоксиданти

У вуглеводах:

Полісахариди розпадаються до простих цукрів

Опромінення простих цукрів призводить до їх окислення і розпаду до органу

нічних кислот та формальдегіду

Гепарин втрачає свої антикоагулянтні властивості

Гіалуронова кислота втрачає здатність з'єднуватися з білком

Знижується рівень глікогену

Порушуються процеси анаеробного гліколізу

Зменшується вміст глікогену в м'язах та печінці.

У ферментній системі порушується окисне фосфорилювання та

змінюється активність ряду ферментів, розвиваються реакції хімічно актив-

них речовин з різними біологічними структурами, при яких відмі-

чаются як деструкція, і освіту нових, не властивих для опромінення-

ного організму, сполук.

Наступні етапи розвитку променевого ураження пов'язані з порушенням

обміну речовин у біологічних системах із змінами відповідних

4. Біологічний етапабо доля опроміненої клітини

Отже, ефект дії радіації пов'язаний із змінами, що відбуваються,

як у клітинних органелах, і у взаємовідносинах з-поміж них.

Найбільш чутливими до опромінення органелами клітин організму

ссавців є ядро ​​та мітохондрії. Ушкодження цих структур

відбуваються при малих дозах і в самі ранні терміни. У ядрах радіопочуття-

тельних клітин пригнічуються енергетичні процеси, порушується функція

мембран. Утворюються білки, що втратили свою нормальну біологічну ак-

тивність. Більш вираженою радіочутливістю, ніж ядра, мають мі-

тохондрії. Ці зміни проявляються у формі набухання мітохондрій, по-

ушкодження їх мембран, різке пригнічення окисного фосфорилювання.

Радіочутливість клітин значною мірою залежить від швидкості

які у них обмінних процесів. Клітини, для яких характерні ін-

біосинтетичні процеси, що тінсивно протікають, високий рівеньокисли-

ного фосфорилювання і значна швидкість зростання, мають більш ви-

сокою радіочутливістю, ніж клітини, що у стаціонарної фазі.

Найбільш біологічно значущими в опроміненій клітині є змі-

няння ДНК: розриви ланцюжків ДНК, хімічна модифікація пуринових і

піримідинових основ, їх відрив від ланцюга ДНК, руйнування фосфоефірних

зв'язків у макромолекулі, пошкодження ДНК-мембранного комплексу, руйнування

ня зв'язків ДНК-білок та багато інших порушень.

У всіх клітинах, що діляться, відразу після опромінення тимчасово припиняє-

ся мітотична активність («радіаційний блок мітозів»). Порушення мета-

болічних процесів у клітині призводить до збільшення вираженості молеку-

лярних ушкоджень у клітці. Цей феномен отримав назву біологічно-

го посилення первинного радіаційного пошкодження. Однак, поряд з

цим, у клітині розвиваються і репараційні процеси, наслідком яких

є повне чи часткове відновлення структур та функцій.

Найбільш чутливими до іонізуючого випромінювання є:

лімфатична тканина, кістковий мозок плоских кісток, статеві залози, менш чув-

ними: сполучна, м'язова, хрящова, кісткова та нервова тканини.

Загибель клітин може статися як у репродуктивну фазу, безпосеред-

ственно пов'язану з процесом поділу, так і в будь-якій фазі клітинного циклу.

Більш чутливі до іонізуючого випромінювання новонароджені (вві-

ду високої мітотичної активності клітин), люди похилого віку (погіршується спосіб-

ність клітин до відновлення) та вагітні. Підвищується чутливість до

іонізуючим випромінюванням та при введенні деяких хімічних сполук

(Так звана радіосенсибілізація).

Біологічний ефект залежить:

Від виду опромінення

Від поглиненої дози

Від розподілу дози у часі

Від специфіки опромінюваного органу

Найбільш небезпечне опромінення крипт тонкого кишечника, насінників, кісток.

ного мозку плоских кісток, області живота та опромінення всього організму.

Одноклітинні організми приблизно в 200 разів менш чутливі до

дії радіації, ніж багатоклітинні.

4. Природні та техногенні джерела іонізуючих випромінювань.

Джерела іонізуючого випромінювання бувають природного і спокус-

ного походження.

Природна радіація обумовлена:

1. Космічним випромінюванням (протони, альфа-частинки, ядра літію, берилію,

вуглецю, кисню, азоту становлять первинне космічне випромінювання.

Атмосфера землі поглинає первинне космічне випромінювання, потім фор-

мується вторинне випромінювання, представлене протонами, нейтронами,

електронами, мезонами та фотонами).

2. Випроміненням радіоактивних елементів землі (уран, торій, актиній, ра-

дій, радон, торон), води, повітря, будівельних матеріалівжитлових будинків,

радону та радіоактивного вуглецю (С-14), присутніх у вдихуваному

3. Випроміненням радіоактивних елементів, які у тваринному світі

і організм людини (К-40, уран -238, торій -232 і радій -228 і 226).

Примітка: починаючи з полонію (№84) всі елементи є радіоак-

тивними і здатні до мимовільного поділу ядер при захопленні їх ядра-

ми повільних нейтронів (природна радіоактивність). Однак природна

радіоактивність виявляється і в деяких легких елементів (ізотопи

рубідія, самарія, лантану, ренію).

5. Детерміновані та стохастичні клінічні ефекти, що виникають у людини при дії іонізуючих випромінювань.

Найважливіші біологічні реакції організму людини на дію

іонізуючої радіації поділяють на два види біологічних ефектів

1. Детерміновані (причинно обумовлені) біологічні ефекти

ти, котрим існує порогова доза дії. Нижче порога хвороба

не проявляється, але при досягненні певного порога виникають болі-

ні, що прямо пропорційно залежать від дози: променеві опіки, променеві

дерматити, променева катаракта, променева лихоманка, променева безплідність, ано-

малії розвитку плода, гостра та хронічна променева хвороба.

2. Стохастичні (імовірнісні) біологічні ефекти не мають поро-

га дії. Можуть виникати за будь-якої дози. Для них характерний ефект

малих доз і навіть однієї клітини (клітина стає раковою, якщо вона опромінена-

ється в мітозі): лейкоз, онкологічні захворювання, спадкові хвороби

За часом виникнення всі ефекти поділяються на:

1. безпосередні – можуть виникнути протягом тижня, місяця. Це гостра

та хронічна променева хвороба, опіки шкіри, променева катаракта.

2. віддалені - що виникають протягом життя індивідуума: онкологічні

захворювання, лейкози.

3. що виникають через невизначений час: генетичні наслідки - з-

зміни спадкових структур: геномні мутації - кратні зміни

гаплоїдного числа хромосом, хромосомні мутації або хромосомні

аберації - структурні та чисельні зміни хромосом, точкові (ген-

ні) мутації: зміни в молекулярної структуригенів.

Корпускулярні випромінювання - швидкі нейтрони та альфа-частинки, виклики-

ють хромосомні перебудови частіше, ніж електромагнітні випромінювання.

6. Радіотоксичність та радіогенетика.

Радіотоксичність

Внаслідок радіаційних порушень обмінних процесів в організмі

накопичуються радіотоксин - це хімічні сполуки, які грають

певну роль патогенезі променевих поразок.

Радіотоксичність залежить від ряду факторів:

1. Вида радіоактивних перетворень: альфа-випромінювання в 20 разів токсичніше без-

та-випромінювання.

2. Середній енергії акту розпаду: енергія Р-32більше С-14.

3. Схеми радіоактивного розпаду: ізотоп токсичніший, якщо дає початок

нової радіоактивної речовини.

4. Шляхів надходження: надходження через шлунково-кишковий тракт у 300

раз токсичніше, ніж надходження через непошкоджену шкіру.

5. Час перебування в організмі: більша токсичність при значному

період напіврозпаду і малої швидкості напіввиведення.

6. Розподіли по органах і тканинах та специфіки органу, що опромінюється:

остеотропні, гепатотропні і ізотопи, що рівномірно розподіляються.

7. Тривалість надходження ізотопів в організм: випадкове ковтання

вання радіоактивної речовини може закінчитися благополучно, при хро-

ному надходженні можливе накопичення небезпечної кількості випромінювання

теля.

7. Гостра променева хвороба. Профілактика.

Мельниченка - стор. 172

8. Хронічна променева хвороба. Профілактика.

Мельниченка стор. 173

9. Використання джерел іонізуючих випромінювань у медицині (поняття про закриті та відкриті джерела випромінювань).

Джерела іонізуючих випромінювань поділяються на закриті та від-

криті. Залежно від цієї класифікації по-різному трактуються і

засоби захисту від даних випромінювань.

Закриті джерела

Їх пристрій виключає потрапляння радіоактивних речовин в оточення.

довкілля в умовах застосування та зносу. Це можуть бути голки, запаяні

в сталеві контейнери, теле-гама-установки для опромінення, ампули, намистини,

джерела безперервного випромінювання та генеруючі випромінювання періодично.

Випромінювання від закритих джерел лише зовнішнє.

Принципи захисту під час роботи із закритими джерелами

1. Захист кількістю (зменшення потужності дози на робочому місці – чим

менше доза, тим менше опромінення. Однак технологія маніпуляцій не

завжди дозволяє зменшити потужність дози до мінімальної величини).

2. Захист часом (скорочення часу контакту з іонізуючим випромінюванням)

ним можна досягти тренуванням без випромінювача).

3. Відстанню (дистанційне управління).

4. Екранами (екрани-контейнери для зберігання та транспортування радіоак-

тивних препаратів у неробочому положенні, для обладнання, пересування

ні - ширми в рентгенівських кабінетах, частини будівельних конструкцій

для захисту територій - стіни, двері, індивідуальні засоби захисту -

щитки з орг.скла, провинцювані рукавички).

Альфа-і бета-випромінювання затримується водневмісними речами-

ствами (пластмасою) та алюмінієм, гамма-випромінювання послаблюється матеріалами

з високою щільністю – свинцем, сталлю, чавуном.

Для поглинання нейтронів екран повинен мати три шари:

1. шар - для уповільнення нейтронів - матеріали з великою кількістю ато-

мов водню - вода, парафін, пластмаса та бетон

2. шар - для поглинання повільних та теплових нейтронів - бор, кадмій

3. шар – для поглинання гамма-випромінювання – свинець.

Для оцінки захисних властивостей того чи іншого матеріалу, його здатності

затримувати іонізуюче випромінювання використовують показник шару половинно-

го ослаблення, що позначає товщину шару даного матеріалу, після проходження-

дія якого інтенсивність гамма-випромінювання зменшується вдвічі.

Відкриті джерела радіоактивного випромінювання

Відкритий джерело - це джерело випромінювання, при використанні кото-

рого можливе попадання радіоактивних речовин у навколишнє середовище. При

цьому не виключається не тільки зовнішнє, а й внутрішнє опромінення персоналу

(гази, аерозолі, тверді та рідкі радіоактивні речовини, радіоактивні

ізотопи).

Усі роботи з відкритими ізотопами поділяються на три класи. Клас ра-

бот встановлюється залежно від групи радіотоксичності радіоактивно-

го ізотопу (А, Б, В, Г) та фактичної його кількості (активності) на робочому

місці.

10. Способи захисту людини від іонізуючих випромінювань. Радіаційна безпека населення РФ. Норми радіаційної безпеки(НРБ-2009).

Способи захисту від відкритих джереліонізуючих випромінювань

1. Організаційні заходи: виділення трьох класів робіт у залежно-

сті від небезпеки.

2. Планувальні заходи. Для першого класу небезпеки – спеціально

ізольовані корпуси, куди не допускаються сторонні люди. Для друго-

го класу виділяється лише поверх чи частина будівлі. Роботи третього класу

можуть проводитися у звичайній лабораторії з наявністю витяжної шафи.

3. Герметизація устаткування.

4. Застосування несорбуючих матеріалів для покриття столів та стін,

будову раціональної вентиляції.

5. Індивідуальні засоби захисту: одяг, взуття, ізолюючі костюми,

захист органів дихання.

6. Дотримання радіаційної асептики: халати, рукавички, особиста гігієна.

7. Радіаційний та медичний контроль.

Для забезпечення безпеки людини у всіх умовах впливу на

його іонізуючого випромінювання штучного або природного походження

ня застосовуються норми радіаційної безпеки.

У нормах встановлюються такі категорії осіб, що опромінюються:

Персонал (група А - особи, які постійно працюють з джерелами іоні-

зуючих випромінювань і група Б - обмежена частина населення, яка іно-

гда може піддаватися впливу іонізуючих випромінювань - прибиральниці,

слюсарі і т.д.)

Все населення, включаючи осіб з персоналу, поза сферою та умовами їх произ-

водницької діяльності.

Основні межі доз для персоналу групи Б дорівнюють ¼ значень для

персоналу групи А. Ефективна доза для персоналу не повинна перевищувати

період трудової діяльності(50 років) 1000 мЗв, а для населення за період

життя (70 років) - 70 мЗв.

Заплановане опромінення персоналу групи А вище встановлених пре-

діл при ліквідації або запобіганні аварії може бути дозволено

тільки у разі необхідності порятунку людей або запобігання їх облу-

чення. Допускається для чоловіків старше 30 років за їх добровільного письма.

ній згоді, інформування про можливі дози опромінення та ризик для здо-

рів'я. У аварійних ситуаціяхопромінення не повинно бути більше 50 мЗв.

11. Можливі причинивиникнення надзвичайних ситуацій на радіаційно небезпечних об'єктах.

Класифікація радіаційних аварій

Аварії, пов'язані з порушенням нормальної експлуатації РГО, поділяються на проектні та запроектні.

Проектна аварія — аварія, на яку проектом визначено вихідні події та кінцеві стани, у зв'язку з чим передбачені системи безпеки.

Запроектна аварія — викликається вихідними подіями, що не враховуються для проектних аварій, і призводить до тяжких наслідків. При цьому може статися вихід радіоактивних продуктів у кількостях, що призводять до радіоактивного забруднення прилеглої території, можливого опромінення населення вище за встановлені норми. У важких випадках можуть статися теплові та ядерні вибухи.

Залежно від меж зон поширення радіоактивних речовин та радіаційних наслідків потенційні аварії на АЕС діляться на шість типів: локальна, місцева, територіальна, регіональна, федеральна, транскордонна.

Якщо при регіональній аварії кількість людей, які отримали дозу опромінення вище за рівні, встановлені для нормальної експлуатації, може перевищити 500 осіб, або кількість людей, у яких можуть бути порушені умови життєдіяльності, перевищить 1 000 осіб, або матеріальна шкода перевищить 5 млн. мінімальних розмірів оплати праці, то така аварія буде федеральною.

При транскордонних аваріях радіаційні наслідки аварії виходять за територію Російської Федерації, або дана аваріявідбулася за кордоном і зачіпає територію Російської Федерації.

12. Санітарно-гігієнічні заходи у надзвичайних ситуаціях на радіаційно-небезпечних об'єктах.

До заходів, способів та засобів, що забезпечують захист населення від радіаційного впливу при радіаційній аварії, відносяться:

виявлення факту радіаційної аварії та оповіщення про неї;

виявлення радіаційної обстановки у районі аварії;

організація радіаційного контролю;

встановлення та підтримка режиму радіаційної безпеки;

проведення при необхідності на ранній стадіїаварії йодної профілактики населення, персоналу аварійного об'єкту та учасників ліквідації наслідків аварії;

забезпечення населення, персоналу, учасників ліквідації наслідків аварії необхідними засобами індивідуального захисту та використання цих коштів;

укриття населення у сховищах та протирадіаційних укриттях;

санітарна обробка;

дезактивація аварійного об'єкта, інших об'єктів, технічних засобівта ін;

евакуація чи відселення населення із зон, у яких рівень забруднення чи дози опромінення перевищують допустимі для проживання населення.

Виявлення радіаційної обстановки проводиться визначення масштабів аварії, встановлення розмірів зон радіоактивного забруднення, потужності дози та рівня радіоактивного забруднення у зонах оптимальних маршрутів руху людей, транспорту, а також визначення можливих маршрутів евакуації населення та сільськогосподарських тварин.

Радіаційний контроль за умов радіаційної аварії проводиться з метою дотримання допустимого часу перебування людей у ​​зоні аварії, контролю доз опромінення та рівнів радіоактивного забруднення.

Режим радіаційної безпеки забезпечується встановленням особливого порядку доступу до зони аварії, зонування району аварії; проведенням аварійно-рятувальних робіт, здійсненням радіаційного контролю у зонах та на виході у “чисту” зону та ін.

Використання засобів індивідуального захисту полягає у застосуванні ізолюючих засобів захисту шкіри (захисні комплекти), а також засобів захисту органів дихання та зору (ватно-марлеві пов'язки, різні типиреспіраторів, фільтруючі та ізолюючі протигази, захисні окуляри та ін.). Вони захищають людину переважно від внутрішнього опромінення.

Для захисту щитовидної залози дорослих та дітей від впливу радіоактивних ізотопів йоду на ранній стадії аварії проводиться йодна профілактика. Вона полягає в прийомі стабільного йоду, в основному йодистого калію, який приймають у таблетках у наступних дозах: дітям від двох років і старше, а також дорослим по 0,125 г, до двох років по 0,04 г, прийом внутрішньо після їди разом з киселем, чаєм, водою 1 раз на день протягом 7 діб. Розчин йоду водно-спиртової (5% настоянка йоду) показаний дітям від двох років і старше, а також дорослим по 3-5 крапель на склянку молока або води протягом 7 діб. Дітям віком до двох років дають 1-2 краплі на 100 мл молока або поживної суміші протягом 7 діб.

Максимальний захисний ефект (зниження дози опромінення приблизно в 100 разів) досягається при попередньому та одночасному з надходженням радіоактивного йоду прийомі його стабільного аналога. Захисний ефект препарату значно знижується при його прийомі більш як за дві години після початку опромінення. Однак і в цьому випадку відбувається ефективний захист від опромінення при повторних надходження радіоактивного йоду.

Захист від зовнішнього опромінення можуть забезпечити лише захисні споруди, які повинні оснащуватися фільтрами-поглиначами йоду радіонуклідів. Тимчасові укриття населення до евакуації можуть забезпечити практично будь-які герметизовані приміщення.

У звичайних умовахкожна людина безперервно піддається впливу іонізуючої радіації в результаті космічного випромінювання, а також внаслідок випромінювання природних радіонуклідів, що знаходяться в землі, їжі, рослинах та в самому організмі людини.

Рівень природної радіоактивності, викликаний природним тлом, невеликий. Такий рівень опромінення звичний для людського організму і вважається нешкідливим для нього.

Техногенне опромінення виникає від техногенних джерел як і нормальних, і у аварійних умовах.

Різні види радіоактивних випромінюваньможуть викликати у тканинах організму певні зміни. Ці зміни пов'язані з іонізацією атомів і молекул клітин живого організму, що виникає при опроміненні.

Робота з радіоактивними речовинами за відсутності належних заходів захисту може призвести до опромінення дозами, що надають шкідливий впливорганізм людини.

Контакт з іонізуючими випромінюваннями є серйозною небезпекою для людини. Ступінь небезпеки залежить як від величини поглиненої енергії випромінювання, так і від просторового розподілупоглиненої енергії в організмі людини.

Радіаційна небезпека залежить від виду випромінювання (коефіцієнт якості випромінювання). Важкі заряджені частинки та нейтрони більш небезпечні, ніж рентгенівське та гамма-випромінювання.

Внаслідок впливу іонізуючих випромінювань на організм людини в тканинах можуть відбуватися складні фізичні, хімічні та біологічні процеси. Іонізуючі випромінювання викликають іонізацію молекул та атомів речовини, внаслідок чого молекули та клітини тканини руйнуються.

Іонізація живих тканин супроводжується збудженням молекул клітин, що веде до розриву молекулярних зв'язківта до зміни хімічної структури різних сполук.

Відомо, що 2/3 загального складу тканини людини складає вода. У зв'язку з цим процеси іонізації живої тканини багато в чому визначаються поглинанням випромінювання водою клітин, іонізацією молекул води.

Водень (Н) і гідроксильна група (ОН), що утворюються в результаті іонізації води, безпосередньо або через ланцюг вторинних перетворень утворюють продукти з високою хімічною активністю: гідратний окис (Н02) та перекис водню (Н202), що мають яскраво виражені окисними властивостямита високою токсичністю по відношенню до тканини. Вступаючи в сполуки з молекулами органічних речовин, і насамперед із білками, вони утворюють нові хімічні сполуки, не властиві здоровій тканині.

При опроміненні нейтронами в організмі можуть утворитися радіоактивні речовини з елементів, що містяться в ньому, утворюючи наведену активність, тобто радіоактивність, створену в речовині в результаті впливу на нього потоків нейтронів.

Іонізація живої тканини, яка залежить від енергії випромінювання, маси, величини електричного зарядута іонізуючої здатності випромінювання, призводить до розриву хімічних зв'язківта зміни хімічної структури різних сполук, що становлять клітини тканини.

У свою чергу зміни в хімічному складі тканини, що відбуваються в результаті руйнування значної кількості молекул, призводять до загибелі цих клітин. Причому багато випромінювання проникають дуже глибоко і можуть спричинити іонізацію, а отже й ураження клітин у глибоко розташованих частинах людського тіла.

Внаслідок впливу іонізуючих випромінювань порушується нормальний перебіг біологічних процесів та обмін речовин в організмі.

Залежно від дози опромінення та тривалості впливу та від індивідуальних особливостей організму ці зміни можуть бути оборотними, при яких уражена тканина відновлює свою функціональну діяльність, або незворотними, що призведе до поразки окремих органів чи всього організму. Причому чим більша доза опромінення, тим більший вплив його на організм людини. Вище зазначалося, що з процесами ушкодження організму іонізуючими випромінюваннями відбуваються і захисно-відновні процеси.

Тривалість опромінення надає великий впливна ефект опромінення, слід вважати, що вирішальне значення має навіть не доза, а потужність дози опромінення. Зі збільшенням потужності дози вражаюча дія зростає. Тому дробова дія опромінення меншими дозами менш згубно, ніж отримання тієї ж дози опромінення протягом одноразового опромінення сумарною дозою опромінення.

Ступінь ураження організму іонізуючим випромінюванням підвищується зі збільшенням розмірів поверхні, що опромінюється. Вплив іонізуючих випромінювань виявляється різним залежно від того, який орган зазнає опромінення.

Вид випромінювання впливає руйнівну здатність випромінювання при вплив на органи та тканини організму. Цей вплив враховує зважуючий коефіцієнт даного виду випромінювання, що було зазначено раніше.

Індивідуальні особливості організму виявляються при малих дозах опромінення. Зі збільшенням дози опромінення вплив індивідуальних особливостей стає незначним.

Людина найбільш стійка до опромінення у віці від 25 до 50 років. У молодих людей чутливість до опромінення вища, ніж у людей середнього віку.

Біологічна дія іонізуючих випромінювань значною мірою залежить від стану центральної нервової системи та внутрішніх органів. Нервові захворювання, а також захворювання серцево-судинної системи, кровотворних органів, нирок, залоз внутрішньої секреції знижують витривалість людини до опромінення.

Особливості впливу радіоактивних речовин, що потрапили всередину організму, пов'язані з можливістю тривалого їх перебування в організмі та безпосереднього впливу на внутрішні органи.

Всередину організму людини радіоактивні речовини можуть надходити при вдиханні повітря, забрудненого радіонуклідами, через травний тракт (при їжі, питві, курінні), через пошкоджену та неушкоджену шкіру.

Газоподібні радіоактивні речовини (радон, ксенон, криптон та ін) легко проникають через дихальні шляхишвидко всмоктуються, викликаючи явища загальної поразки. Гази відносно швидко виділяються з організму, більша їх частина виділяється через дихальні шляхи.

Проникнення в легені розпорошених радіоактивних речовин залежить від ступеня дисперсності частинок. Частинки розміром більше 10 мк, як правило, затримуються в носовій порожнині та в легені не проникають. Частинки розміром менше 1 мк, що потрапили під час вдихання всередину організму, видаляються з повітрям при видиханні.

Ступінь небезпеки ураження залежить від хімічної природицих речовин, і навіть від швидкості виведення радіоактивного речовини з організму. Менш небезпечні радіоактивні речовини:

швидко звертаються в організмі (вода, натрій, хлор та ін) і не затримуються в організмі тривалий час;

не засвоювані організмом;

не утворюють сполук, що входять до складу тканин (аргон, ксенон, криптон та ін.).

Деякі радіоактивні речовини майже не виводяться з організму і накопичуються в ньому, при цьому одні з них (ніобій, рутеній та ін) рівномірно розподіляються в організмі, інші зосереджуються в певних органах (лантан, актіній, торій - у печінці, стронцій, уран, радій - у кістковій тканині), призводячи до їх швидкого пошкодження.

При оцінці дії радіоактивних речовин слід також враховувати період їхнього напіврозпаду та вид випромінювання. Речовини з малим періодом напіврозпаду швидко втрачають активність і тому менш небезпечні.

Кожна доза випромінювання залишає глибокий слід організму. Одним із негативних властивостейіонізуючих випромінювань є його сумарна, кумулятивна дія на організм.

Кумулятивна дія виявляється особливо сильною при попаданні в організм радіоактивних речовин, що відкладаються у певних тканинах. При цьому, присутні в організмі день у день протягом тривалого терміну, вони опромінюють довколишні клітини та тканини.

Розрізняють такі види опромінення:

хронічна (постійна або уривчаста дія іонізуючого випромінювання протягом тривалого часу);

гострий (одноразовий, короткочасний променевий вплив);

загальне (опромінення всього організму);

місцеве (опромінення частини організму).

Результат впливу іонізуючого випромінювання і при зовнішньому, і при внутрішньому опроміненні залежить від дози опромінення, тривалості впливу, виду опромінення, індивідуальної чутливості та величини поверхні, що опромінюється. При внутрішньому опроміненні ефект впливу залежить, крім того, від фізико-хімічних властивостей радіоактивних речовин та їхньої поведінки в організмі.

На великому експериментальному матеріаліз тваринами, а також шляхом узагальнення досвіду роботи людей з радіонуклідами загальних рисахбуло встановлено, що при впливі на людину певних доз іонізуючих випромінювань вони не викликають в організмі суттєвих незворотних змін. Такі дози називаються граничними.

Межа дози - величина ефективної річної чи еквівалентної дози техногенного опромінення, яка має перевищуватися за умов нормальної роботи. Дотримання межі річної дози запобігає виникненню детермінованих ефектів, а ймовірність стохастичних ефектів зберігається при цьому на прийнятному рівні.

Детерміновані ефекти випромінювання - шкідливі біологічні ефекти, що клінічно виявляються, викликані іонізуючим випромінюванням, щодо яких передбачається існування порогу, нижче якого ефект відсутній, а вище - тяжкість ефекту залежить від дози.

Стохастичні ефекти випромінювання - шкідливі біологічні ефекти, що викликаються іонізуючим випромінюванням, що не мають дозового порога виникнення, ймовірність виникнення яких є пропорційною дозі і для яких тяжкість прояву не залежить від дози.

У зв'язку з викладеним питання захисту працюючих від шкідливого впливу іонізуючих випромінювань мають різнобічний характер і регламентуються різними правовими актами.

Первинним фізичним актом взаємодії іонізуючого випромінювання з біологічним об'єктом є іонізація. Саме через іонізацію відбувається передача енергії об'єкту.

Відомо, що у біологічній тканині 60-70 % за масою становить вода. В результаті іонізації молекули води утворюють вільні радикали Н-і ОН-. У присутності кисню утворюється також вільний радикал гідроперекису (H2O-) і перекис водню (H2O), що є сильними окислювачами.

Отримані в процесі радіолізу води вільні радикали і окислювачі, володіючи високою хімічною активністю, вступають у хімічні реакції з молекулами білків, ферментів та інших структурних елементівбіологічної тканини, що призводить до зміни біологічних процесів в організмі Через війну порушуються обмінні процеси, пригнічується активність ферментних систем, уповільнюється і припиняється зростання тканин, з'являються нові хімічні сполуки, не властиві організму - токсини. Це призводить до порушень життєдіяльності окремих функцій чи систем організму загалом. Залежно від величини поглиненої дози та індивідуальних особливостей організму, спричинені зміни можуть бути оборотними або незворотними.

Деякі радіоактивні речовини накопичуються в окремих внутрішніх органах. Наприклад, джерела альфа - випромінювання (радій, уран, плутоній), бета - випромінювання (стронцій та ітрій) та гамма-випромінювання (цирконій) відкладаються в кісткових тканинах. Усі ці речовини важко виводяться з організму.

Особливості впливу іонізуючого випромінювання при дії на живий організм

При вивченні дії випромінювання на організм було визначено такі особливості:

Висока ефективність поглиненої енергії. Малі кількості поглиненої енергії випромінювання можуть спричинити глибокі біологічні зміни в організмі;

· Наявність прихованого, або інкубаційного, прояви дії іонізуючого випромінювання. Цей період часто називають періодом уявного благополуччя. Тривалість його скорочується під час опромінення великими дозами;

· Дія від малих доз може підсумовуватися або накопичуватися. Цей ефект називається кумуляцією;

· випромінювання впливає як даний живий організм, а й у його потомство. Це так званий генетичний ефект;

· Різні органи живого організму мають свою чутливість до опромінення. При щоденному впливі дози 0,02-0,05 Р вже настають зміни в крові;

· не кожен організм загалом однаково реагує на опромінення.

· опромінення залежить від частоти. Одноразове опромінення у великій дозі викликає глибші наслідки, ніж фракціонування.

Внаслідок впливу іонізуючого випромінювання на організм людини в тканинах можуть відбуватися складні фізичні, хімічні та біологічні процеси.

Відомо, що дві третини загального складу тканини людини становлять вода та вуглець. Вода під впливом іонізуючого випромінювання розщеплюється на Н і ВІН, які безпосередньо, або через ланцюг вторинних перетворень утворюють продукти з високою хімічною активністю: гідратний оксид НО2 і перекис водню Н2О2. Ці сполуки взаємодіють із молекулами органічної речовинитканини, окислюючи та руйнуючи її.

Внаслідок впливу іонізуючого випромінювання порушується нормальна течія біохімічних процесівта обмін в організмі.

Поглинена доза випромінювання, що викликає поразку окремих частинтіла, а потім смерть, перевищує смертельну поглинену дозу опромінення всього тіла. Смертельні поглинені дози для тіла наступні: голова - 2 000 рад, нижня частина живота - 5 000 рад, грудна клітина - 10 000 рад, кінцівки - 20 000 рад.

Ступінь чутливості різних тканин до опромінення неоднакова. Якщо розглядати тканини органів у порядку зменшення їхньої чутливості до дії випромінювання, то отримаємо наступну послідовність: лімфатична тканина, лімфатичні вузли, селезінка, зобна залоза, кістковий мозок, зародкові клітини.

Велика чутливість кровотворних органів до радіації є основою визначення характеру променевої хвороби. При одноразовому опроміненні всього тіла людини поглиненою дозою 50 рад через день після опромінення може різко скоротитися кількість лімфоцитів, зменшиться також і кількість еритроцитів (червоних кров'яних тілець) через два тижні після опромінення. У здорової людининалічується близько 1014 червоних кров'яних тілець при щоденному відтворенні 1012, а у хворого таке співвідношення порушується.

Важливим чинником при впливі іонізуючого випромінювання організм є час опромінення. Зі збільшенням потужності дози вражаюча дія випромінювання зростає. Чим дрібніше випромінювання за часом, тим менше його вражаюча дія.

Біологічна ефективність кожного виду іонізуючого випромінювання залежить від питомої іонізації. Так, наприклад, a - частинки з енергією 3 мев утворюють 40 000 пар іонів на одному міліметрі шляху, b - частинки з такою ж енергією - до чотирьох пар іонів. Альфа-часткипроникають через верхній покрив шкіри до глибини до 40 мм, бета-частинки - до 0.13 см.

Зовнішнє опромінення a, b - випромінюваннями менш небезпечно, тому що a і b - частинки мають невелику величину пробігу в тканині і не досягають кровотворних та інших органів.

Ступінь ураження організму залежить від розміру опромінюваної поверхні. Зі зменшенням опромінюваної поверхні зменшується і біологічний ефект. Так при опроміненні фотонами поглиненою дозою 450 ради ділянки тіла площею 6 см2 помітного ураження організму не спостерігалося, а при опроміненні такою ж дозою всього тіла було 50% смертельних випадків.

Індивідуальні особливості організму людини виявляються лише за невеликих поглинених доз.

Чим молодша людинатим вище його чутливість до опромінення, особливо висока вона у дітей. Доросла людина віком 25 років і старша найбільш стійка до опромінення.

Є низка професій, де є велика ймовірність опромінення. За деяких надзвичайних обставин (наприклад, вибух на АЕС) опромінення може зазнати населення, яке живе на певних територіях. Не відомі речовини, здатні повністю захистити, але частково захищають організм від випромінювання. До них відносяться, наприклад, азид та ціанід натрію, речовини, що містять сульфогідридні групи і т.д. Вони входять до складу радіопротекторів.

Радіопротектори частково запобігають виникненню хімічно активних радикалів, які утворюються під впливом випромінювання. Механізми дії радіопротекторів є різними. Одні з них вступають у хімічну реакцію з радіоактивними ізотопами, що потрапляють в організм, і нейтралізують їх, утворюючи нейтральні речовини, що легко виводяться з організму. Інші мають чудовий механізм. Одні радіопротектори діють протягом короткого проміжку часу, час дії інших триваліший. Існує кілька різновидів радіопротекторів: таблетки, порошки та розчини.

При попаданні радіоактивних речовин усередину організму вражаючу дію надають переважно a - джерела, та був b - і g - джерела, тобто. у зворотному зовнішньому опроміненню послідовності. Альфа-частинки, що мають щільність іонізації, руйнують слизову оболонку, яка є слабким захистом внутрішніх органів у порівнянні із зовнішнім покривом.

Попадання твердих частинок у дихальні организалежить від рівня дискретності частинок. Частинки розміром менше 0.1 мкм при вході разом із повітрям потрапляють у легені, а при виході видаляються. У легенях залишається лише невелика частина. Великі частинки розміром більше 5 мкм майже всі затримуються носовою порожниною.

Ступінь небезпеки залежить також від швидкості виведення речовини з організму. Якщо радіонукліди, що потрапили всередину організму, однотипні з елементами, які споживаються людиною, то вони не затримуються на тривалий час в організмі, а виділяються разом з ними (натрій, хлор, калій та інші).

Інертні радіоактивні гази (аргон, ксенон, криптон та інші) не є складовими тканини. Тому вони згодом повністю вилучаються з організму.

Деякі радіоактивні речовини, потрапляючи в організм, розподіляються в ньому більш-менш рівномірно, інші концентруються в окремих внутрішніх органах. Так у кісткових тканинах відкладаються такі джерела a - випромінювань, як радій, уран та плутоній. Стронцій та ітрій, які є джерелами b – випромінювання, і цирконій – джерело g – випромінювання теж відкладаються в кісткових тканинах. Ці елементи, що хімічно пов'язані з кістковою тканиною, дуже важко виводяться з організму.

Довгий час утримуються в організмі також елементи з великим атомним номером (полоній, уран та ін.). Елементи, що утворюють в організмі легкорозчинні солі та накопичуються в м'яких тканинах, легко видаляються з організму.

На швидкість виведення радіоактивної речовини великий вплив має період напіврозпаду цієї радіоактивної речовини Т. Якщо позначити Тб період біологічного напіввиведення радіоактивного ізотопуз організму, то ефективний період напіврозпаду, що враховує радіоактивний розпад та біологічне виведення, висловиться формулою:

Теф = Т * Тб / (Т + Тб)

Основні особливості біологічної дії іонізуючого випромінювання такі:

· Дія іонізуючого випромінювання на організм не відчутно людиною. Тож це небезпечно. Дозиметричні прилади є додатковим органом почуттів, призначеним для сприйняття іонізуючого випромінювання;

· видимі поразки шкірного покривунездужання, характерні для променевого захворювання, з'являються не відразу, а через деякий час; підсумовування доз відбувається приховано. Якщо в організм людини систематично потраплятимуть радіоактивні речовини, то згодом дози підсумовуються, що неминуче призводить до променевих хвороб.

Ступінь впливу іонізуючого випромінювання на організм людини залежить від дози випромінювання, її потужності, щільності іонізації випромінювання, виду опромінення, тривалості впливу, індивідуальної чутливості, фізіологічного стану організму та ін. Під впливом іонізуючих випромінювань у живій тканині , Як і в будь-якому середовищі, поглинається енергія і виникають збудження та іонізація атомів опромінюваної речовини. В результаті виникають первинні фізико-хімічні процеси в молекулах живих клітин і навколишнього субстрату і як наслідок - порушення функцій цілого організму. Первинні ефекти на клітинному рівні проявляються у вигляді розщеплення молекули білка, окислення їх радикалами ВІН та Н, розриву найменш міцних зв'язків, а також пошкодження механізму мітозу та хромосомного апарату, блокування процесів оновлення та диференціювання клітин.

Найбільш чутливими до дії радіації є клітини тканин, що постійно оновлюються, і органів. (кістковий мозок, статеві залози, селезінка та ін.).

Ці зміни на клітинному рівні та загибель клітин можуть призводити до порушення функцій окремих органів і систем, міжорганних зв'язків, порушення нормальної життєдіяльності організму та його загибелі.

Опромінення організму може бути зовнішнім , коли джерело випромінювання знаходиться поза організмом, і внутрішнім - при попаданні радіоактивної речовини (радіонуклідів) усередину організму через травний тракт, органи дихання та через шкіру.

При зовнішньому опроміненні найнебезпечнішими є гамма-, нейтронне та рентгенівське випромінювання. Альфа- та бета-частинки через їх незначну проникаючу здатність викликають в основному шкірні ураження.

Внутрішнє опромінення небезпечне тим, що воно викликає на різних органах виразки, що довго не гояться. Опромінення людей іонізуючими випромінюваннями може призвести до соматичних, сомато-стохастичних та генетичних наслідків.

Соматичні ефекти проявляються у вигляді гострої чи хронічної променевої хвороби всього організму, а також у вигляді локальних променевих ушкоджень.

Сомато-стохастичні ефекти проявляються у вигляді скорочення тривалості життя, злоякісні зміни кровотворних клітин (лейкози), пухлини різних органівта клітин. Це віддалені наслідки.

Генетичні ефекти виявляються в наступних поколіннях у вигляді генних мутацій як результат дії опромінення на статеві клітини при рівнях дози, які не є небезпечними даному індивіду.

Гостра променева хвороба характеризується циклічності перебігу з наступними періодами:

період первинної реакції;

прихований період; період формування хвороби; відновлювальний період; період віддалених наслідківта наслідків захворювання.

Хронічна променева хвороба формується поступово при тривалому та систематичному опроміненні дозами, що перевищують допустимі при зовнішньому та внутрішньому опроміненні. Хронічна хвороба може бути легкою ( I ступінь), середньої (II ступінь) та важкої (III ступінь).

Перший ступінь променевої хвороби проявляється у вигляді незначного головного болю, млявості, слабкості, порушення сну та апетиту та ін.

Середній або другий ступінь характеризується посиленням зазначених симптомів та нервово-регуляторних порушень з появою функціональної недостатності травних залоз, серцево-судинної та нервової систем, порушенням деяких обмінних процесів, стійкою лейко- та тромбоцитопенією.

При тяжкому ступені Крім того, розвивається анемія, з'являється різка лейко- і тромбопенія, виникають атрофічні процеси в слизовій оболонці шлунково-кишкового тракту та ін. (зміни в центральній нервовій системі, випадання волосся).

Віддалені наслідки променевої хвороби виявляються у підвищеній схильності організму до злоякісних пухлин та хвороб кровотворної системи.

Небезпека радіонуклідів, що потрапили всередину організму, обумовлюється низкою причин. , - здатністю деяких із них вибірково накопичуватися в окремих органах, збільшенням часу опромінення до виведення нукліду з органу та його радіоактивним розпадом, зростанням небезпеки високоіонізуючих альфа- та бета-часток, які малоефективні при зовнішньому опроміненні.

Критичні органи поділяють на три групи :

I-все тіло, репродуктивні органи (гонади), червоний кістковий мозок;

II - м'язи, щитовидна залоза, жирова тканина, печінка, нирки, селезінка, шлунково-кишковий тракт, легені, кришталик ока;

III- кісткова тканина, шкірний покрив, руки, передпліччя, ступні ніг.