Небезпека радіації в людини. Небезпека електромагнітного випромінювання

Радіація – це потоки частинок, що утворилися під час ядерних реакцій чи радіоактивного розпаду. Всі ми чули про небезпеку радіоактивного випромінювання для людського організму і знаємо, що воно може спричинити величезну кількість патологічних станів. Але часто більшість людей не знають, у чому саме полягає небезпека радіації та як можна захистити себе від неї. У цій статті ми розглянули, що таке радіація, в чому її небезпека для людини, причиною яких захворювань вона може стати.

Що таке радіація

Визначення цього терміна не дуже зрозуміле для людини, яка не пов'язана з фізикою або, наприклад, з медициною. Термін «радіація» має на увазі вихід частинок, що утворилися під час ядерних реакцій або радіоактивного розпаду. Тобто це випромінювання, яке виходить із деяких речовин.

Радіоактивні частинки мають різну здатність проникнення та проходження через різні речовини. Деякі можуть проходити через скло, людське тіло, бетон.

На знанні про здатність конкретних радіоактивних хвиль проходити через матеріали складено правила захисту від радіації. Наприклад, стіни рентгенологічних кабінетів виготовлені зі свинцю, через який радіоактивне випромінювання не може пройти.

Радіація буває:

природного. Вона формує природне радіаційне тло, до якого ми всі звикли. Сонце, ґрунт, каміння виділяють випромінювання. Вони не є небезпечними для людського організму.
техногенною, тобто такою, що була створена внаслідок людської діяльності. Сюди належить добування радіоактивних речовин із глибин Землі, використання ядерних палив, реакторів тощо.

Як радіація потрапляє до людського організму

Радіація є небезпечною для людини. При підвищенні її рівня вище допустимої норми розвиваються різні захворювання та ураження внутрішніх органів та систем. З огляду на променевого опромінення можуть розвиватися злоякісні онкологічні патології. Радіаційне випромінювання використовують і медицині. З його допомогою проводять діагностику та лікування багатьох хвороб.

У навколишньому середовищі людини підстерігає безліч явищ, які впливають на неї. До них відноситься дощ, вітер, зміна атмосферного тиску, спека, зсуви, цунамі і таке інше. Завдяки наявності сприйняття за допомогою органів чуття людина може захистити себе від несприятливої зовнішньої дії: від сонця — сонцезахисним кремом, від дощу — парасолькою тощо. Але в природі є явища, які людина за допомогою свого сприйняття не може визначити, одне з них — радіація.

Визначення радіації

Перед тим як розбирати, чим небезпечна радіація, спочатку розглянемо її визначення. Радіація - це потік енергії у вигляді радіохвиль, який виходить із будь-якого джерела. Про це явище стало вперше відомо 1896 року. Найнеприємніша властивість радіації - це вплив на клітини та тканини організму. Для визначення потрібні спеціальні прилади. Для чого це потрібно? Вся справа в тому, що від рівня опромінення залежить подальша тактика лікаря/фельдшера: лікувати або проводити паліативну допомогу (що зменшує страждання до смерті).

Чим небезпечна радіація для людини?

Питання досить поширене. Майже кожен, кого запитають: «Чому радіація небезпечна?», дадуть відповідь, але, на жаль, не завжди правильно. Давайте розумітися.

Усі тканини живих організмів складаються з клітин. У клітці виділяють дві найбільш схильні до ураження частини: ядро і мітохондрії. В ядрі, як відомо, знаходиться ДНК і зазнавши опромінення, відбувається генетичне пошкодження наступних генерацій. Якщо під час вагітності жінка отримала дозу опромінення, відбувається вплив на зародок, що призводить до неповноцінного його розвитку. Це перша відповідь на запитання, чому радіація є небезпечною для людини. Далі:

Зміни у соматичних клітинах. Соматичні клітини – це клітини тіла. При їхньому опроміненні відбувається мутація, внаслідок чого утворюються пухлинні захворювання різної локалізації. Найчастіше уражається кровотворна система та розвивається лейкоз. Якщо згадати історію, то від лейкозу померла Марія Кюрі та її дочка. Коли ще запровадили суворі правила у власній захисті під час виконання рентгенівських досліджень, існувала така термінологія, як «рак і лейкоз рентгенологів».
Генетичні мутації У цьому випадку мутація відбувається в одній або відразу обох зародкових клітинах: сперматозоїді та яйцеклітині. Постраждає не лише плід, що розвинеться із цих клітин, а й наступні покоління. При такому типі мутації частіше народжується плід із зовнішніми та внутрішніми патологіями (відсутність однієї/всіх кінцівок, патології внутрішніх органів, наприклад, відсутність серцевих перегородок), які у багатьох випадках несумісні з життям, принаймні тривалим.
Загибель клітин.

До яких захворювань може спричинити?

Пухлинні захворювання
Лейкоз

Останній пункт потребує особливої уваги.

Променева хвороба - це стан, що розвивається при опроміненні людини в дозах, що перевищують поріг допустимого і вражає органи кровотворення, нервової системи, шлунково-кишкового тракту та інші органи, системи.

Виділяють дві форми променевої хвороби: гостру та хронічну. Хронічна форма розвивається при постійному або частому опроміненні малої дози, але все ж таки перевищує допустимий поріг. Гостра променева хвороба розвивається при одноразовому опроміненні великою дозою. Ступінь тяжкості визначається за індивідуальним дозиметром (яку дозу людина отримала) та за симптоматикою.

Симптоми променевої хвороби

У симптоматиці променевої хвороби грає велику роль обсяг дози опромінення та від площі ділянки.

Виділяють чотири ступені перебігу хвороби:

1) Перший ступінь (легкий) - опромінення дозуванням 1-2 Грей.

2) Другий ступінь (середній) - опромінення дозуванням 2-4 Грей.

3) Третій ступінь (важкий) - опромінення дозуванням 4-6 Грей.

4) Четвертий ступінь (вкрай важкий) - опромінення дозуванням 6-10 Грей.

Періоди променевої хвороби:

Первинна реакція Починається після опромінення, і що більша доза опромінення, то швидше розвивається первинна реакція. Характерними симптомами є нудота, блювання, пригнічення свідомості чи, навпаки, психомоторне збудження, пронос. У цей період є висока ймовірність смерті, ось чому радіація небезпечна для життя на цьому етапі.
Другий період (уявний добробут): хворий почувається краще, стан покращується, але захворювання, як і раніше, прогресує, що відображає аналіз крові. Саме тому період називається періодом уявного благополуччя.
p align="justify"> Третій період (розпал захворювання) характеризується появою всіх симптомів хвороби, визначаються риси токсичного отруєння організму радіацією. Збільшуються симптоми ураження центральної нервової системи, знову з'являються та посилюються головні болі, які не купуються прийомом/введенням анальгетиків. Актуальне запаморочення, блювання. Майже завжди цей період супроводжує лихоманка.
Четвертий період – це період реконвалесценції (одужання) чи смерті.

Як захистити себе від опромінення?

Як профілактика променевої хвороби використовується індивідуальні засоби захисту: протигази та спеціальний одяг. Проте дізнавшись, чим небезпечна радіація, жодна людина не захоче з нею контактувати. Але що робити, якщо трапилася така катастрофа, а засобів індивідуального захисту немає?

Для цього рекомендовані засоби для зниження радіочутливості клітин та тканин організму до радіації, а також уповільнювальні радіохімічні реакції. За словами фахівців, найбільш сприятливим засобом для таких цілей є препарат "Цістамін". Цей препарат знижує вміст кисню всередині клітини, а, як показало безліч досліджень, стійкість клітини до радіоактивного опромінення підвищується при її гіпоксії (кисневому голодуванні). Свою дію препарат починає через 30-40 хвилин після прийому та продовжує близько 4-5 годин. Він малотоксичний і може бути застосований повторно.

Сортування постраждалих

У вступі статті зроблено передумова до того, що не всі пацієнти, які отримали велику дозу опромінення, виживуть. Саме цій групі людей надають лише паліативну допомогу (зниження страждань). Але чому? Нижче наведено таблицю, в якій зазначено, як визначити ступінь захворювання за симптомами:

Ступінь тяжкості визначається блювотою. Чим раніше виникло блювання після опромінення, тим гірший прогноз. Блювота, що виникла вже за 5 хвилин, є фактом того, що людина проживає свою останню добу. Такому пацієнту надають допомогу у вигляді знеболювання, зниження температури тіла, введення препаратів для зупинки блювання та простого сестринського догляду.

Надання першої допомоги

Розуміючи, чим небезпечна радіація людини, у разі виникнення такої катастрофи із залученням до неї людей, перша думка — надати швидку допомогу постраждалим. Що потрібно зробити?

По-перше, входячи у вогнище ураження, необхідно надіти індивідуальні засоби захисту. Це табу, якщо ви не хочете лягти поруч із потерпілим Далі виносимо потерпілого з вогнища поразки та проводимо дезактивацію (спеціальну обробку проти радіації).

До неї входить:

зняття одягу;
механічне видалення всіх забруднень і пилу, що ввібрала радіацію;
обмивання шкіри та видимих слизових оболонок;
Промивання шлунка без використання шлункового зонда. Даємо потерпілому прийняти йодований сорбент, далі механічно викликаємо блювання (два пальці в рот) і знову даємо сорбент. Таку процедуру повторюємо кілька разів.

Надаємо всі вищеперелічені дії та чекаємо на прибуття лікаря.

Чорнобиль: чи небезпечний сьогодні?

Довго розмірковуючи на цю тему, мимоволі спадає на думку думка про аварію на Чорнобильській АЕС 1986 року. Того дня, 26 квітня, стався вибух енергоблоку з подальшим викидом великої кількості радіоактивних речовин у довкілля. Постраждав не лише Чорнобиль, а й близько розташоване місто Прип'ять. За статистичними даними, від гострої променевої хвороби загинуло близько 600 тисяч людей і близько 4 тисяч - від раку та пухлинних захворювань кровотворної системи.

Це сталося понад 30 років тому, але чим досі небезпечна радіація в Чорнобилі? Справа в тому, що період розпаду радіоактивних речовин є дуже тривалим. Сьогодні у Чорнобилі та Прип'яті стався лише період напіврозпаду. Кожні наступні 30 років актуальне зниження їхньої активності рівно вдвічі. Грунтуючись на цих фактах, вчені зробили висновок про приблизну відносну безпеку цих міст: життєздатність відновиться лише за кілька десятків років.

До речі, зараз деякі організації проводять екскурсії у Чорнобилі та Прип'яті, природно, у засобах індивідуального захисту. За такі незвичайні послуги та ціна досить висока.

Тому відповіддю на запитання, чим небезпечна радіація в Чорнобилі для людини, буде ця стаття про радіацію та статистичні дані про смертність під час самої аварії.

Радіація має на організм свою дію. Залежно від дози випромінювання реакції організму будуть різними, деякі з них призводять до смерті.

Більшість людей неодноразово чули про небезпеку радіоактивного опромінення. Однак далеко не кожен знає, який саме вплив він надає і що є. Тому варто розібратися, які її особливості, які патології вона може викликати, і чи можна захистити себе та навколишнє середовище від її згубного впливу.

Радіація - це визначення потоків частинок, що утворюються у процесі ядерної реакції. Ці елементи надають сильний вплив на людський організм, викликаючи всілякі відхилення в його роботі аж до смерті.

З'ясовуючи, звідки береться радіація, варто виділити кілька джерел. Вона походить як від природних радіоактивних елементів, розташованих у надрах Землі чи її поверхні, і з космосу. Опромінення може виділятися у незначних кількостях з деяких будівельних матеріалів та рентгенівських апаратів, що використовуються в медицині. У великих дозах воно присутнє в уранових копальнях, на всюди поширених ядерних електростанціях, у спеціалізованих лабораторіях. Чималу небезпеку становлять також полігони для проведення випробувань ядерної зброї та радіоактивні «могильники».

Спочатку частинки випромінювання діють на тканині ззовні. Шкірні покриви людини, її одяг та будинок певною мірою можуть захистити від джерел радіації. Однак основна небезпека криється в її здатності опромінювати зсередини. Потрапляючи в організм з водою і повітрям, через рани на шкірі, радіоактивні елементи довгий час аж до повного виведення надають свій негативний вплив на всі органи. Від них неможливо виїхати або втекти за свинцевим ковпаком, що тільки посилює ситуацію.

Типи опромінення

Для визначення потужності опромінення та наслідків його впливу на живих істот були розроблені різні шкали виміру. Усі вони зводяться для використання таких одиниць визначення інтенсивності випромінювання, як Греї (Гр) і Ради (Р). Вони, у свою чергу, співвідносяться як один до ста, тобто 1 Гр дорівнює 100 Р. Завдяки цим показникам можна визначити рівень опромінення при використанні лічильника Гейгера. До того ж багато дослідників застосовують для цього ще й шкалу Рентген.

Однак знаючи лише зазначені значення не можна судити про реальну загрозу здоров'ю. У цьому процесі важливо визначити конкретний тип випромінювання, яких існує три:

Гамма, що являє собою фотони, що вільно пронизують людський організм. Єдиний спосіб захисту від них полягає у спорудженні огорожі з товстого бетонного шару чи свинцю.
, що є важкими радіоактивними частинками (протонами і нейтронами), здатними завдати найбільшої шкоди живій істоті. Однак для них характерна невелика пробивна сила, яка не дозволяє проникнути навіть через верхні шкірні покриви. У тіло потрапляють через повітря та рани.
Бета, або радіоактивні електрони, які можуть проникнути через шкіру на глибину до двох сантиметрів.

Саме з Альфа та Бета променів формується внутрішня доза опромінення. Виходять вони зазвичай з радіонуклідів, які потрапляють в організм із харчовими продуктами, водою та повітрям. При цьому Гамма-промені надають зовнішній вплив на тіло людини і можуть надходити з космосу або від речовин земного походження.

Шкала вимірювання впливу

Опромінюючись радіоактивними елементами, людське тіло зазнає істотних молекулярних змін. При цьому в клітинах утворюються вільні радикали, що руйнують у процесі власної життєдіяльності оточуючі речовини, з яких складаються. Оскільки кожному організму властива унікальність будови, вченими було розроблено концепцію еквівалентної дози.

Для виявлення радіоактивної загрози, що виходить від кожної порції опромінення, фахівці помножили його показники в Гр, Р та Рентгенах на так званий коефіцієнт якості. Для протонів і нейтронів цей показник дорівнює двадцяти, а у радіоактивних електронів та фотонів він становить лише одиницю. Коефіцієнт рентгенівського опромінення також дорівнює 1. Отримані результати позначаються Берами та Зіверт. Якщо коефіцієнт дорівнює 1, один Бер складе 1 Рад або Рентген, а один Зиверт відповідає 1 Грею чи ста Берам.

Крім того, щоб визначити, чим небезпечна радіація для людини в залежності від дози опромінення, було введено ще й еквівалент ризику, показники якого відрізняються для кожного окремого органу. Це з особливостями впливу радіоактивного випромінювання різні тканини тіла. Для організму як такий цей показник становить одиницю. Завдяки всім обчисленням було створено загальну шкалу радіоактивної небезпеки при одноразовому впливі на людину:

Наслідки для організму

Щоб зрозуміти, чому радіація небезпечна для життя, варто вивчити наслідки, які вона здатна заподіяти. Під впливом на людський організм вільних радикалів головним чином починають страждати клітини, що швидко діляться, що зумовлює виникнення проблем з органами кровотворення і статевої системи.

Крім цього, негативний вплив чиниться і на інші системи. Страждають тканини нервових клітин та слизових оболонок, які поступово руйнуються. Як наслідок проявляються різні відхилення психіки.

Частим органом, що легко піддається впливу радіації, виявляються очі. Велика доза опромінення може стати причиною повної сліпоти від променевої катаракти.

Не менш небезпечними є і якісні зміни інших тканин тіла, що спричиняють розвиток онкологічних захворювань. Відбувається це внаслідок трансформації тканинних структур та ушкодження вільними радикалами молекули ДНК. Через це включається процес мутації клітин, з яких формуються пухлини та рак.

Найбільшою небезпекою є те, що такі зміни можуть передаватися через покоління, адже уражається і генетичний матеріал статевих клітин. Хоча часом радіація здатна призвести до безпліддя, що дозволяє поширюватися ушкодженому гену. Варто також відзначити і здатність радіації завдавати швидке зношування клітин, що може призвести до прискореного старіння людини.

Проблема мутації

Вченим вже вдалося дійти невтішного висновку, що радіація здатна викликати мутації організму. Однак на даний момент про ці наслідки досить складно судити, оскільки виявляються зазначені явища через цілі покоління, тому поки ця область вивчена недостатньо добре. Більше того, до кінця так і незрозуміло, чи пов'язані всі випадки мутації саме з радіацією чи причиною послужили якісь інші фактори. Проблема вивчення цього питання пов'язана також з тим, що основна частина дітей, у яких виявляють аномалії ще в утробі матері, не встигають з'явитися на світ.

Мутація поділяється на домінантну та рецесивну. Перша практично відразу дається взнаки, а друга проявляється лише через покоління або взагалі може не спровокувати жодних змін. Рецесивна мутація зазвичай пов'язана з наявністю у батька та матері дитини одного й того ж мутантного гена.

Трагедія, що сталася в Хіросімі та Нагасакі, дозволила вченим вивчити близько двадцяти семи тисяч дітей, батьки яких були опромінені великими дозами радіації. З усіх обстежених вдалося виявити лише кілька мутацій в організмі. А у людей, які зазнали незначної порції опромінення, діти з'явилися на світ зовсім без таких відхилень. Але це ще не гарантує, що у майбутніх поколіннях не почнуть виявлятися всілякі аномалії.

Онкологічне захворювання

Оскільки радіація в першу чергу діє саме на органи кровотворення, найчастіше променева хвороба стає причиною розвитку лейкозу, який також називають раком крові. Від його проявів страждають усі системи організму і починають виявлятися такі симптоми:

До подій, що відбулися в Хіросімі і Нагасакі, вчені не пов'язували лейкоз з радіаційним випромінюванням. Однак після обстеження сотні тисяч пацієнтів стало зрозумілим, що радіація є причиною багатьох випадків онкології.

Крім лейкозу, найчастіше опромінення провокує розвиток раку легень, щитовидної та молочної залоз. Легкі найчастіше страждають у шахтарів, які працюють на уранових копальнях. Молочні залози піддаються захворюванню практично у кожної сотої жінки, яка пережила велику дозу радіаційного опромінення. Щитовидка уражається на рак у одного відсотка опромінених людей.

За умови недовготривалого впливу радіації на людський організм сучасна медицина здатна вилікувати онкологію на початкових стадіях захворювання.

Чинники впливу

Основними елементами, здатними тією чи іншою мірою вплинути на загальну картину опромінення людського організму, є потужність та конкретний тип випромінювання. Виходячи з цих показників, однакова доза радіації може практично ніяк не вплинути на здоров'я або, навпаки, стати смертельною.

Варто також зазначити, що радіація рідко діє на людину одночасно. Найчастіше це здійснюється у кілька підходів. Якщо отримати за один раз 5-6 Зівертів смертельно, то ця кількість радіації, зароблена протягом певного проміжку часу, може не мати негативних наслідків. У такому разі у організму з'являється можливість поступово очиститись від вільних радикалів.

Найчастіше сила впливу опромінення на тіло залежить від деяких індивідуальних особливостей. Наприклад, здорова людина здатна значно довше протидіяти згубному впливу радіації. Хоча можна з упевненістю сказати, що варто максимально захищати себе від будь-яких видів радіаційного впливу, щоб мінімізувати можливі збитки для організму.

Радіація – це невидиме людському оку випромінювання, яке надає потужний вплив на організм. На жаль, наслідки опромінення для людини є виключно негативними.

Спочатку випромінювання впливає організм ззовні. Воно походить від природних радіоактивних елементів, що знаходяться у землі, а також потрапляє на планету з космосу. Також зовнішнє опромінення виходить у мікродозах від будматеріалів, медичних рентгенівських апаратів. Великі дози опромінення можна виявити на ядерних електростанціях, спеціальних фізичних лабораторіях та уранових копальнях. Також вкрай небезпечні полігони випробування ядерної зброї та місця поховання радіаційних відходів.

Певною мірою наша шкіра, одяг і навіть будинки захищають від перерахованих вище джерел випромінювання. Але головна небезпека радіації полягає в тому, що опромінення може бути не лише зовнішнім, а й внутрішнім.

Радіоактивні елементи можуть проникати з повітрям та водою, через порізи у шкірі і навіть крізь тканини організму. У цьому випадку джерело опромінення діє набагато довше – доки він не буде виведений із тіла людини. Від нього не захиститися свинцевою плитою і неможливо виїхати подалі, що робить ситуацію ще небезпечнішою.

Дозування опромінення

Для того щоб визначити потужність опромінення та ступінь впливу радіації на живі організми, було придумано кілька шкал вимірювання. Насамперед вимірюється потужність джерела випромінювання у Греях та Радах. Тут усе досить просто. 1 Гр = 100р. Саме так визначається рівень опромінення за допомогою лічильника Гейгера. Також використовується шкала Рентгену.

Але не слід вважати, що дані показання достовірно вказують на ступінь небезпеки здоров'ю. Недостатньо знати потужність випромінювання. Вплив радіації на організм людини змінюється в залежності від типу випромінювання. Усього їх 3:

Альфа. Це важкі радіоактивні частинки – нейтрони та протони, які зазнають найбільшої шкоди для людини. Але вони мають малу пробивну силу і не здатні проникнути навіть крізь верхні шари шкіри. Але за наявності ран або суспензії частинок у повітрі,
Бета. Це радіоактивні електрони. Їхня пробивна здатність – 2 см. шкіри.
Гамма. Це фотони. Вони вільно пронизують тіло людини, і захиститися можна лише за допомогою свинцю або товстого шару бетону.

Радіаційний вплив відбувається на молекулярному рівні. Опромінення призводить до утворення у клітинах тіла вільних радикалів, які починають руйнувати оточуючі речовини. Але, враховуючи унікальність кожного організму та нерівномірну чутливість органів до дії радіації на людину, вченим довелося запровадити поняття еквівалентної дози.

Для визначення, чим небезпечна радіація у тій чи іншій дозі, потужність випромінювання у Радах, Рентгенах та Греях множиться на коефіцієнт якості.

Для Альфа-випромінювання він дорівнює 20, а Бета і Гамма – 1. Рентгенівські промені також мають коефіцієнт 1. Отриманий результат вимірюється в Берах і Зивертах. При коефіцієнті, що дорівнює одиниці, 1 Бер дорівнює одному Раду або Рентгену, а 1 Зіверт дорівнює одному Грею або 100 Берам.

Щоб визначити ступінь впливу еквівалентної дози на організм людини, довелося ввести ще один коефіцієнт ризику. Для кожного органу він відрізняється, залежно від того, як впливає радіація на окремі тканини тіла. Для організму загалом він дорівнює одиниці. Завдяки цьому вдалося скласти шкалу небезпеки радіації та її впливу на людину при одноразовому впливі:

100 Зіверт. Це швидка смерть. Через кілька годин, а найкращому разі днів нервова система організму припиняє свою діяльність.
10-50 - це смертельна доза, в результаті якої людина помре від численних внутрішніх крововиливів через кілька тижнів мук.
4-5 Зіверт - смертність становить близько 50%. Через ураження кісткового мозку та порушення процесу кровотворення організм гине через кілька місяців або менше.
1 Зіверт. Саме з цієї дози починається променева хвороба.
0,75 Зіверта. Короткочасні зміни у складі крові.
0,5 – ця доза вважається достатньою, щоб стати причиною розвитку онкозахворювань. Але інших симптомів зазвичай немає.
0,3 Зіверта. Це потужність апарату при отриманні рентгенівського знімка шлунка.
0,2 Зіверта. Це безпечний рівень випромінювання, допустимого під час роботи з радіоактивними матеріалами.
0,1 - при цьому радіаційному фоні видобувається уран.
0,05 Зіверта. Норма фонового опромінення медичною апаратурою.
0,005 Зіверта. Допустимий рівень радіації біля АЕС. Також це річна норма опромінення для цивільного населення.

Наслідки радіаційного опромінення

Небезпечне вплив радіації на організм людини зумовлюється впливом вільних радикалів. Вони утворюються на хімічному рівні через вплив опромінення і вражають в першу чергу клітини, що швидко діляться. Відповідно більшою мірою від радіації страждають органи кровотворення та статева система.

Але на цьому радіаційні ефекти опромінення людини не обмежуються. У випадку з ніжними тканинами слизових та нервових клітин відбувається їх руйнування. Через це можуть розвиватися різноманітні порушення психічної діяльності.

Часто через дію радіації на організм людини страждає зір. При великій дозі радіації може бути сліпота внаслідок променевої катаракти.

Інші тканини тіла зазнають якісних змін, що не менш небезпечно. Саме через це багаторазово зростає ризик онкологічних захворювань. По-перше, змінюється структура тканин. А по-друге, вільні радикали ушкоджують молекулу ДНК. Завдяки цьому розвиваються мутації клітин, що і призводить до раку та пухлин у різних органах тіла.

Найнебезпечніше, що ці зміни можуть зберігатися і в нащадків, через пошкодження генетичного матеріалу статевих клітин. З іншого боку, можливий і зворотний вплив радіації на людину – безпліддя. Також у всіх без винятку випадках радіаційне опромінення призводить до швидкого зносу клітин, що прискорює старіння організму.

Мутації

Сюжет багатьох фантастичних історій починається з того, як радіація призводить до мутації людини чи тварини. Зазвичай мутагенний чинник дає головного героя різноманітні надздібності. Насправді радіація впливає трохи інакше – насамперед генетичні наслідки радіації позначаються майбутніх поколіннях.

Через порушення в ланцюжку молекули ДНК, спричинені вільними радикалами, у плода можуть розвиватися різні відхилення, пов'язані з проблемами внутрішніх органів, зовнішніми потворностями або порушеннями психіки. При цьому порушення може поширюватися і на майбутні покоління.

Молекула ДНК бере участь у розмноженні людини. Кожна клітина тіла ділиться згідно з програмою, закладеною в генах. Якщо ця інформація ушкоджується, клітини починають неправильно ділитися. Це призводить до утворення пухлин. Зазвичай воно стримується за рахунок імунної системи, яка намагається обмежити пошкоджену ділянку тканин, а в ідеалі і позбутися її. Але через імунодепресію, викликану радіацією, мутації можуть поширюватися безконтрольно. Через це пухлини починають пускати метастази, перетворюючись на рак, або розростаються і тиснуть на внутрішні органи, наприклад, мозок.

Лейкоз та інші види раку

Через те, що вплив радіації на здоров'я людини насамперед поширюється на кровотворні органи та кровоносну систему, найчастішим наслідком променевої хвороби є лейкоз. Його ще називають раком крові. Його прояви торкаються всього організму:

Людина втрачає у вазі, при цьому відсутній апетит. Його постійно супроводжує слабкість у м'язах та хронічна втома.
З'являються біль у суглобах, вони починають сильніше реагувати навколишні умови.
Запалюються лімфатичні вузли.
Збільшуються печінка та селезінка.
Важко дихати.
На шкірі виявляються пурпурові висипання. Людина часто і рясно потіє, можуть відкриватися кровотечі.
Виявляється імунодефіцит. Інфекції вільно проникають у тіло, через що часто піднімається температура.

До подій у Хіросімі та Нагасакі лікарі не вважали лейкоз хворобою від радіації. Але 109 тисяч обстежених японців підтвердили зв'язок радіації та онкологічних захворювань. Також з'ясувалась ймовірність поразки тих чи інших органів. На першому місці опинився лейкоз.

Потім радіаційні ефекти опромінення людей найчастіше призводять до:

Рак молочної залози. Уражається кожна сота жінка, яка пережила сильне радіаційне опромінення.
Рак щитовидної залози. Ним також страждає 1% опромінених.
Рак легенів. Цей різновид найсильніше проявляє себе у опромінених шахтарів уранових копалень.

На щастя, сучасна медицина може справитися з онкологічними захворюваннями на ранніх стадіях, якщо вплив радіації на здоров'я людини було короткочасним і досить слабким.

Що впливає на наслідки опромінення

Вплив радіації на живі організми сильно відрізняється від потужності та типу випромінювання: альфа, бета або гама. Залежно від цього та сама доза радіації може виявитися практично безпечною або призвести до раптової смерті.

Також важливо розуміти, що вплив радіації на організм людини рідко буває одночасним. Отримати дозу 0.5 Зіверта за один раз – це небезпечно, а 5-6 – смертельно. Але зробивши кілька рентгенівських знімків по 0,3 Зіверт протягом певного часу, людина дає можливість організму очиститися. Тому негативні наслідки радіаційного опромінення просто не виявляються, тому що при сумарній дозі в кілька Зівертів, одночасно на тіло діятиме лише мала частина опромінення.

Крім того, різні наслідки впливу радіації на людину сильно залежать від індивідуальних особливостей організму. Здорове тіло довше чинить опір руйнівній дії опромінення. Але найкраще для забезпечення безпеки радіації для людини, якнайменше контактувати з випромінюванням для мінімізації збитків.

Атомна радіація(іонізуюче випромінювання) характеризується потоками частинок (альфа-частинки, електрони, нейтрони, протони, важкі іони) та електромагнітними променями (рентгенівське та гамма випромінювання), які утворюються під час ядерних реакцій та при радіоактивному розпаді.

Як взаємодіє радіація з матерією?

Матерія та радіація

Ці промені та частки під час проходження через матерію (різні атоми та молекули) продукують місцеву збудження і навіть іонізацію. Як зрозуміти цей факт? Порушення атома— це такий атомний стан, у якому електрони віддаляються від ядра, стаючи «незалежнішими». Переходячи у збуджений стан, зменшується сила тяжіння (електростатична сила) між електронами та ядром. Атомна модель дуже схожа на планетарну модель, а щоб вам краще зрозуміти структуру атома, уявіть собі Сонячну Систему. Збуджений стан атома можна уявити як рух Землі до позиції Плутона.

Радіація vs. Живі організми

Говорячи про живий світ, про біологічну матерію, збудження атомів і молекул може спричинити великі проблеми, порушуючи важливі біохімічні процеси. Якщо енергія радіації, яка проходить через живі клітини така велика, що викликає іонізацію атомів, то, швидше за все клітини вмирають. Іонізація відрізняється від простого збудження електронів тим, що вони відриваються зовсім від атомного ядра і мігрують вільно по всій речовині. У свою чергу електрони, які утворюються під час іонізації, залежно від придбаної енергії можуть спричинити інші іонізації та збудження.

Будь-яка модифікація в опромінюваному об'єкті через іонізуюче випромінювання, називається радіаційно-індукованим ефектом. Не всі радіаційно-індуковані ефекти шкідливі для здоров'я, є позитивні властивості випромінювань. Негативні впливи радіації помічаються при променевому ураженні організму через великі дози іонізуючого випромінювання. Все-таки радіація немає аналогів в ідентифікації та лікування деяких хвороб.

Для того щоб захиститись від негативного ефекту радіації, і в той же час використовувати її для добрих цілей, треба дуже добре знати радіаційно-індуковані ефекти. Вони й досі не до кінця вивчені. У багатьох країнах дослідження в цій галузі продовжуються, захоплюючи фахівців різних сфер діяльності як: радіобіологів, фізиків, біохіміків, генетиків. Труднощі пізнання цих процесів полягають у тому, що процес взаємодії радіації з живими клітинами має кілька етапів складності.

Щоб краще зрозуміти, які процеси відбуваються під час випромінювання живих клітин, потрібно уважніше вивчити, що трапляється під час взаємодії радіації з «простою» речовиною (мінерали, камені, розчини). Це дуже важке завдання, яким займалися навіть і Е. Резерфорд, Е. Фермі, Н. Бор, Г. Бете (Нобелівські лауреати). Хоча їм не вдалося зрозуміти повністю механізми взаємодії радіаційних випромінювань із речовиною, вони були першими піонерами цієї галузі.

Структура живої матерії настільки складна, що важко вдається аналізувати і моделювати вплив радіації на живі тканини. Завдання не з простих при дослідах на живу речовину, тому що вона складніша в порівнянні з неживою речовиною.

Цікаво, що випромінювання, впливаючи на ту ж живу систему, можуть спровокувати різні ефекти, таким чином, при безлічі квантів випромінювання, утворюється сума різних ефектів. Радіація може зруйнувати структуру нуклеїнових кислот (РНК і ДНК), дегенерувати структуру хромосом, порушити нормальні процеси поділу клітин, і повністю зупинити життєдіяльність клітин. Що цікаво, ці негативні процеси виявляються разом чи окремо на клітинному рівні. Очікувати якісь певні зміни у певному місці дуже важке завдання. Іонізуюче випромінювання при проходженні через живий матеріал може бути джерелом одних процесів, а може інших. Помічаються руйнування структури під час запуску первинних фізичних процесів як іонізація і порушення атомів.

Дуже цікавий той факт, що ефект різних радіацій не один і той же, навіть при однаковій дозі. Звичайно, перші фізичні процеси, що відбуваються в живому матеріалі на рівні атомів майже той же, але в залежності від енергії частинок і квантів, що спостерігається різний. При однаковій дозі нейтрони в 10 разів шкідливішідля організму, ніж гамма-промені. Щоб можна було зіставляти різні види випромінювання (електрони, нейтрони, рентгенівські та гамма-промені), вчені додумалися ввести величину, яка називається відносна біологічна ефективність випромінювання (ОБЕ). За допомогою цієї величини можна порівняти ефект випромінювання порівняно зі зразком. Отже, можна з'ясувати, скільки енергії певної радіації необхідно, щоб був однаковий радіаційно-індукований ефект. Як зразок використовується рентгенівське випромінювання певної енергії.

Чому різні види радіації завдають шкоди різної величини живим організмам?

Пояснення цього явища у фізиці проходження радіації через речовину. Є дуже великі відмінності у процесах взаємодії між речовиною та елементарними частинками або електромагнітними квантами. Можна навіть сказати, що електромагнітні промені «менш шкідливі», ніж інші види радіації, тому що вони провокують лише збудження атомів або в гіршому випадку — іонізацію, але при цьому не змінюючи складу самого ядра. Опромінення «іншими видами радіації», наприклад нейтронами, веде до більш складних наслідків, як зміни ядерного складу, завдаючи можливі ядерні реакції в самому живому організмі! Нейтрони можуть вибивати протони з атомів атомів навіть складних структур біологічних макромолекул. Як наслідок цього вибиті частинки, таким чином, провокують додаткову іонізацію живої тканини. У випромінюваному сегменті живої тканини починають відбуватися так багато біохімічних реакцій, що у фіналі веде до радіаційно-індукованого ефекту. Як ви вже зрозуміли тут без понять фізики та біології не розібратися. Наука, яка вивчає ці процеси в живому організмі, називається мікродозиметрія.

Шкода чи користь радіації?

При підвищених дозах випромінювання люди не витримують і хворіють, страждають і вмирають. Вчених хвилює й інший аспект цієї проблематики: який буде ефект за нульових доз радіації на організм? Користь чи шкода? Кажуть, що при експериментах на піддослідних тварин, у цих знижувався імунітет, і незабаром вмирали.

На нашій планеті радіоактивністьце нормальне явище, і ми без цього жити не можемо. Так, великі дози впливають згубно на наше здоров'я, а слабкі? Що може бути із нашим здоров'ям від таких випромінювань?

Малі дози радіації – що може статися?

А трапиться, може багато… По-перше, це радіація переходить до вас як «бонус» до фонової радіації, а по-друге під впливом випромінювання накопичуються в крові та у внутрішніх органах як марганець, кадмій, свинець, ртуть. Через опромінення навіть при малих дозах людина старіє швидше.

Проводилися експерименти щодо встановлення тривалості життя під час проникнення в організм низьких доз солей важких металів та радіації та було виявлено, що залежно від типу солей та ефект радіації змінювався. Наприклад, солі заліза, цинку та ртуті при випромінюванні гамма-променями зменшували шкідливий ефект навіть при збільшенні опромінення! Але цей феномен помічається лише у певному діапазоні.

У чому таємниця цього явища?

Початок експерименту звичайний: збільшуючи дозу опромінення, зростає і радіаційно-індукований ефект. Але дуже цікавий той факт, що потім, коли доза зростає до певної величини, організм починає захищатися. У місце того, щоб тривалість життя таким чином зменшувалася, вона зростає і може дійти до тих параметрів, як при малих дозах випромінювання.

Цей механізм захисту не є новиною ні для кого і відбувається в живій природі майже скрізь. Щоб організм не постраждав значною мірою від впливу радіоактивності, потрібно «включити» захист організму. А включають її навіть малі дози.

Також дослідження показали, що за наявності солей цинку, заліза та ртуті, ефект опромінення зростав. Важкі метали допомагають активувати захист організму, а вони діють негативно на організм. Так що якщо ви збираєтеся пройти рентгенівське обстеження, у жодному разі не пийте перед цим воду з високим вмістом іонів заліза.

Як же нам захиститься від впливу важких металів і що треба робити, щоб вони не потрапили нам у їжу? Є стандартні методи захисту від них: вживати продукти з дуже низьким вмістом важких металів, а якщо вони потрапляють в організм, тоді можна приймати продукти, які пов'язують їх. Зв'язкову дію мають і кисіль. Недарма молоко дають за шкідливість! Ці засоби дуже добре пов'язують такі елементи як свинець та ртуть, але вони можуть пов'язувати також такі корисні елементи як кальцій та магній.

Щоб в організм проникало менше важких металів, треба використовувати корисні іони-конкуренти. У Санкт-Петербурзі, наприклад, вода відрізняється «м'якістю», а це означає, що в ній мало кальцію. Щоб вивести важкі метали з організму треба вводити необхідну кількість іонів кальцію. Ось невдача! Як це зробити, якщо нормальна вода містить мало кальцію? Треба пити мінеральну воду, де багато кальцію та магнію. Вони зменшують вміст іонів свинцю, ртуті та інших металів у нирках, отже покращується і кровотворення.

Іонізація, яка у результаті випромінювання, взаємодіючи з живими тканинами, генерує вільні радикали. Ці радикали небезпечні тим, що руйнують важливі макромолекули як білки та нуклеїнові кислоти. Так що не уникнути масової загибелі клітин і зростає ризик виникнення ракових пухлин і можуть статися мутації. Особливо небезпечні випромінювання для клітин, що активно діляться (стволові, епітеліальні та ембріональні).

Залежно від дози випромінювання та радіобіологічні ефекти, що спостерігаються інші. Цікаво, що променева хвороба виникає при дозі радіації 1-2 Зв (зіверт - одиниця еквівалентної дози). Якщо збільшити дозу випромінювання, то негативні наслідки виявляться частіше. Іноді прояви опромінення можуть виявлятися довго після опромінення (), і навіть після багатьох поколінь (мутації).

Головний редактор та адміністратор сайту www.! //\\ Через мене проходять усі опубліковані статті на нашому сайті. //\\ Я модерую і схвалюю, щоб читачеві було цікаво та корисно!