Mis on kiirgus ja miks see on ohtlik. Kiirguse hävitav mõju inimkehale

Elu jooksul saab inimene kiirgusdoosi alates looduslikud allikad, ning normaalses keskkonnaseisundis ei põhjusta selline kokkupuude inimese organites ja kudedes mingeid muutusi.

Kuid oma olemuselt on kiirgus elule kahjulik. Väikesed annused võivad "käivitada" veel täielikult välja kujunemata sündmuste ahela, mis viib vähi või geneetilise kahjustuseni. Suurte annuste korral võib kiirgus hävitada rakke, kahjustada elundikudesid ja põhjustada organismi surma.

Suurte kiirgusdooside põhjustatud kahjustused ilmnevad tavaliselt tundide või päevade jooksul. Vähid ilmnevad aga alles palju aastaid pärast kiiritamist – tavaliselt mitte varem kui üks kuni kaks aastakümmet. A sünnidefektid areng ja muud pärilikud haigused, mis on põhjustatud geneetilise aparaadi kahjustusest, ilmnevad definitsiooni järgi alles järgmistel või järgnevatel põlvkondadel: need on kiirgusega kokku puutunud isiku lapsed, lapselapsed ja kaugemad järeltulijad.

Kuigi suurte kiirgusdoosidega kokkupuutumise lühiajalisi (ägedaid) mõjusid ei ole raske tuvastada, on väikeste kiirgusdooside pikaajalisi mõjusid peaaegu alati väga raske tuvastada. See on osaliselt tingitud sellest, et nende avaldumine võtab väga kaua aega. Kuid isegi mõne efekti leidmine. ikkagi on vaja tõestada, et need on seletatavad kiirguse toimega, kuna nii vähki kui ka geneetilise aparaadi kahjustusi võivad põhjustada mitte ainult kiirgus, vaid ka paljud muud põhjused.

Ägeda kehakahjustuse tekitamiseks peavad kiirgusdoosid ületama teatud piiri, kuid pole põhjust arvata, et see reegel kehtib selliste tagajärgede korral nagu vähk või geeniaparaadi kahjustus. Vähemalt teoreetiliselt piisab selleks väikseimast annusest. Kuid samal ajal ei põhjusta ükski kiirgusdoos neid tagajärgi ajal kõik juhtudel. Isegi suhteliselt suurte kiirgusdooside korral ei ole kõik inimesed nendele haigustele määratud: inimkehas toimivad reparatsioonimehhanismid kõrvaldavad tavaliselt kõik kahjud. Samamoodi ei pea iga kiirgusega kokkupuutunud inimene tingimata haigestuma vähki ega muutuma pärilike haiguste kandjaks; siiski tõenäosus risk, on tal selliseid tagajärgi rohkem kui kiiritamata inimesel. Ja see risk on seda suurem, mida suurem on kiirgusdoos.

UNSCEAR püüab kogu võimaliku kindlusega kindlaks teha, millise lisariskiga inimesed millal kokku puutuvad erinevad annused kiiritamine. Tõenäoliselt on kiirguse mõju inimestele ja keskkonnale uuritud rohkem kui ühtki teist allikat. kõrgendatud oht. Mida pikem on aga toime ja väiksem annus, seda vähem kasulik informatsioon mis meil praegu on.

Äge kahjustus organism esineb suurte kiirgusdooside korral. Sarnane toime on kiirgusel alles alates teatud minimaalsest ehk "läve" kiirgusdoosist.

Vähktõve ravi kiiritusravi kasutamise tulemuste analüüsimisel on saadud palju teavet. Paljude aastate kogemused on võimaldanud arstidel saada ulatuslikku teavet inimkudede reageerimise kohta kiirgusele. See reaktsioon erinevatele elunditele ja kudedele osutus ebavõrdseks ning erinevused on väga suured. Annuse suurus, mis määrab kehakahjustuse raskusastme, sõltub sellest, kas organism saab selle kohe või mitme annusena. enamikul elunditel on aega kiirguskahjustusi mingil määral ravida ja seetõttu taluvad nad väiksemaid doose paremini kui sama korraga saadud kiirgusdoos.

Muidugi, kui üks kiirgusdoos on piisavalt suur, siis kiirgusega kokku puutunud inimene sureb. Igal juhul põhjustavad väga suured kiirgusdoosid suurusjärgus 100 Gy tsentraalsele nii tõsiseid kahjustusi närvisüsteem et surm saabub tavaliselt tundide või päevade jooksul.

Kogu kehaga kokkupuute korral 10–50 Gy kiirgusdooside korral ei pruugi kesknärvisüsteemi kahjustus olla nii tõsine, et lõppeda surmaga, kuid tõenäoliselt sureb kiirgusega kokkupuutunud inimene ühe kuni kahe nädala jooksul seedetrakti hemorraagiasse.

Isegi väiksemad annused ei pruugi põhjustada tõsiseid seedetrakti kahjustusi või organism tuleb nendega toime, kuid surm võib tekkida pärast kokkupuudet ühe kuni kahe kuu möödudes, peamiselt punaste vereliblede hävimise tõttu. luuüdi- keha hematopoeetilise süsteemi põhikomponent: 3-5 Gy annusest kogu keha kiiritamise ajal sureb umbes pooled kokku puutunud inimestest.

Seega erinevad selles kiirgusdooside vahemikus suured doosid väiksematest ainult selle poolest, et esimesel juhul saabub surm varem, teisel juhul hiljem.

Muidugi, enamasti sureb inimene selle tagajärjel samaaegne tegevus kõik ülaltoodud kokkupuute mõjud. Selle valdkonna uuringud on vajalikud, kuna saadud andmeid on vaja tuumasõja tagajärgede ja suurte kiirgusdooside mõju hindamiseks tuumarajatiste ja -seadmete õnnetuste korral.

Punane luuüdi ja muud vereloomesüsteemi elemendid on kiirguse suhtes kõige haavatavamad ja kaotavad oma võime normaalselt funktsioneerida juba 0,5-1 Gy kiirgusdooside korral. Õnneks on neil ka märkimisväärne taastumisvõime ja kui kiirgusdoos ei ole nii suur, et kahjustada kõiki rakke, suudab vereloomesüsteem oma funktsioonid täielikult taastada. Kui mitte kogu keha sattus kiirgusele, vaid mingi osa sellest. siis piisab ellujäänud ajurakkudest kahjustatud rakkude täielikuks asendamiseks.

Ka suguelundid ja silmad on erinevad ülitundlikkus kiiritamiseks. Munandite ühekordne kiiritamine annuses vaid 0,1 Gy toob kaasa meeste ajutise steriilsuse, kahest hallist suuremad doosid aga püsiva steriilsuse: alles palju aastaid hiljem suudavad munandid taas toota täisväärtuslikku spermat. Ilmselt on munandid ainsaks erandiks üldreegel: mitme doosina saadav kiirgusdoos on neile suurem, mitte vähem ohtlik kui sama doos korraga. Munasarjad on kiirguse mõju suhtes palju vähem tundlikud, vähemalt täiskasvanud naistel. Kuid üle kolme halli ühekordne annus viib nende steriilsuseni, kuigi isegi suuremad annused fraktsionaalse kiiritusega ei mõjuta laste kandmise võimet.

Silma kõige haavatavam osa kiirguse suhtes on lääts. Surnud rakud muutuvad läbipaistmatuks ja hägusate piirkondade kasv viib esmalt katarakti ja seejärel täieliku pimeduseni. Mida suurem annus, seda rohkem kaotust nägemus. Pilves alad võivad tekkida 2 Gy või väiksema kiirgusdooside korral. Umbes 5 Gy annuste korral täheldatakse silmakahjustuse raskemat vormi - progresseeruvat katarakti. On näidatud, et isegi paljude töödega seotud tööalane kokkupuude on silmadele kahjulik: kümne kuni kahekümne aasta jooksul saadud annused 0,5–2 Gy põhjustavad läätse tiheduse suurenemist ja hägusust.

Ka lapsed on ülitundlikud kiirguse mõjude suhtes. Suhteliselt väikesed kõhrekoe kiiritusdoosid võivad nende luude kasvu aeglustada või täielikult peatada, mis toob kaasa kõrvalekaldeid luustiku arengus. Mida noorem on laps, seda rohkem on luude kasv pärsitud. Koguannus suurusjärgus 10 Gy, mis on saadud mitme nädala jooksul igapäevase kiiritusega, on piisav, et põhjustada mõningaid kõrvalekaldeid luustiku arengus. Ilmselt puudub sellisel kiirguse toimel läviefekt. Samuti selgus, et kiiritusravi ajal lapse aju kiiritamine võib põhjustada muutusi tema iseloomus, viia mälukaotuseni ning väga väikestel lastel isegi dementsuse ja idiootsuseni. Täiskasvanu luud ja aju on võimelised taluma palju suuremaid doose.

Ka loote aju on ülitundlik kiirguse mõjude suhtes, eriti kui ema puutub kiirgusega kokku kaheksanda ja viieteistkümnenda rasedusnädala vahel. Sel perioodil moodustub lootel ajukoor ja on suur oht, et ema kokkupuutel (näiteks röntgenikiirgus) on psüühiline. alaarengu laps. Nii paljastati Hiroshima ja Nagasaki aatomipommitamise ajal loote arengu ajal 30 last. Kuigi individuaalne risk on suur, on tagajärjed eriti murettekitavad. selles raseduse staadiumis olevate naiste arv on igal ajahetkel vaid väike osa kogu elanikkonnast. See on siiski kõige tõsisem mõju kõigist teadaolevatest inimloote kiiritamise mõjudest, kuigi pärast loomade loote ja embrüote kiiritamist nende emakasisese arengu ajal on leitud palju muid tõsiseid tagajärgi, sealhulgas väärarenguid, alaarengut ja surma.

Enamik täiskasvanu kudesid on kiirguse toime suhtes suhteliselt tundlikud. Neerud taluvad viie nädala jooksul saadud koguannust ligikaudu 23 Gy ilma suurema kahjuta, maks vähemalt 40 Gy kuus, põis vähemalt 55 Gy nelja nädala jooksul ja täiskasvanud kõhrekoe- kuni 70 gr. Kopsud – ülikeeruline organ – on palju haavatavamad ning veresoontes võivad juba suhteliselt väikeste annuste korral tekkida kerged, kuid võib-olla olulised muutused.

Loomulikult võib terapeutiliste annustega kokkupuude, nagu iga teinegi kokkupuude, tulevikus põhjustada vähki või põhjustada ebasoodsaid geneetilisi tagajärgi. Terapeutilisi kiiritusdoose kasutatakse aga vähi raviks tavaliselt siis, kui inimene on lõplikult haige ja kuna patsiendid on keskmiselt üsna vanad, on ka tõenäosus, et nad saavad lapsi, suhteliselt väike. Siiski pole kaugeltki lihtne hinnata, kui suur see risk on palju väiksemate kiirgusdooside juures, mida inimesed oma elus saavad. Igapäevane elu ja tööl ning sellega seoses on neid kõige rohkem erinevad arvamused avalikkuse seas.

Vähk- kõige tõsisem kõigist inimestega kokkupuute tagajärgedest väikestes annustes. vähemalt otse nendele inimestele. mis on kiiritatud. Tõepoolest, ulatuslikud uuringud umbes 100 000 Hiroshima ja Nagasaki 1945. aasta aatomipommiplahvatuste ellujäänu kohta on näidanud, et siiani on vähk selles elanikkonnarühmas ainuke liigse suremuse põhjus.

Olemasolevatel andmetel on leukeemiad elanikkonda kiirituse tagajärjel tabavate vähivormide rühmas esimesed. Need põhjustavad surma keskmiselt kümme aastat pärast kokkupuudet – palju varem kui muud tüüpi vähid.

Kõige levinumad kiirgusest põhjustatud vähid olid rinnavähk ja kilpnäärmevähk. UNSCEARi hinnangul on umbes kümnel tuhandest kokkupuutunud inimesest kilpnäärmevähk ja kümnel naisel tuhandest rinnavähk (individuaalse neeldunud annuse halli kohta).

Kuid mõlemad vähitüübid on põhimõtteliselt ravitavad ja kilpnäärmevähki on suremus eriti madal.

Kopsuvähk seevastu on halastamatu tapja. See kuulub ka kokkupuutuvate populatsioonide levinumate vähivormide hulka.

Teiste elundite ja kudede vähk näib olevat vähem levinud inimeste seas. UNSCEARi hinnangul on mao- või käärsoolevähki suremise tõenäosus vaid umbes 1/1000 iga keskmise individuaalse kiirgusdoosi halli kohta ning luukoe, söögitoru vähi risk. peensoole, põie, kõhunäärme, pärasoole ja lümfikoed on veelgi väiksemad, ligikaudu 0,2–0,5 promilli ja halli kohta keskmisest individuaalsest kiirgusdoosist.

Lapsed on kiirguse suhtes tundlikumad. kui täiskasvanutel ja loote kiiritamisel näib vähirisk olevat veelgi suurem. Mõned uuringud on tõepoolest teatanud, et imikute suremus vähki on kõrgem nende laste seas, kelle emad olid raseduse ajal röntgenkiirgusega kokku puutunud, kuid UNSCEAR ei ole veel veendunud, et põhjus on õige.

Kiirguse geneetilised tagajärjed Nende uurimine on seotud isegi suuremate raskustega kui vähi puhul. Esiteks on väga vähe teada, millised kahjustused inimese geneetilises aparatuuris kiiritamise ajal tekivad; teiseks, kõigi pärilike defektide täielik tuvastamine toimub ainult paljude põlvkondade jooksul; ja kolmandaks. nagu vähi puhul, ei saa neid defekte eristada täiesti erinevatel põhjustel tekkinud defektidest.

Umbes 10% kõigist vastsündinutest on mingil kujul geneetilised defektid, ulatudes kergetest füüsilistest defektidest nagu värvipimedus ja lõpetades selliste tõsiste seisunditega nagu Downi sündroom, Huntingtoni korea ja mitmesugused väärarengud. Paljud raskete pärilike häiretega embrüod ja looted ei jää sünnini ellu; olemasolevate andmete kohaselt on umbes pooled spontaanse abordi juhtudest seotud geneetilise materjali kõrvalekalletega. Kuid isegi kui pärilike defektidega lapsed sünnivad elusalt, on neil viis korda väiksem tõenäosus oma esimese sünnipäevani ellu jääda kui tavalistel lastel.

Geneetilised häired võib jagada kahte põhitüüpi: kromosoomiaberratsioonid, mis hõlmavad muutusi kromosoomide arvus või struktuuris, ja mutatsioonid geenides.

Geenimutatsioonid jagunevad veel domineerivateks (mis ilmnevad kohe esimeses põlvkonnas) ja retsessiivseteks (mis võivad ilmneda ainult siis, kui sama geen on muteerunud mõlemas vanemas; sellised mutatsioonid ei pruugi ilmneda paljude põlvkondade jooksul või neid ei tuvastata üldse. ).

Mõlemat tüüpi anomaaliad võivad järgnevatel põlvkondadel põhjustada pärilikke haigusi või üldse mitte avalduda.

Bioloogiline toime kiirgus inimesele on tema keha kudede rakkude ioniseerimine ja kiiritushaiguse ilmnemine. Haiguse kulg sõltub paljudest teguritest: kahjustuse piirkonnast, ioniseeriva kiirguse annusest, selle annuse saamise ajast.

ioniseeriv kiirgus

Kui suure energiaga osakesed ehk footonid läbivad ainet, moodustavad nad teel laetud osakeste paarid, mida nimetatakse ioonideks. Seetõttu peetakse ohtlikuks just ioniseerivat kiirgust. Kiirguse bioloogiline mõju mõjutab elusainet suuremal määral. Eluskude on rakud, mida pidevalt uuendatakse, see on dünaamiline protsess. Ja tema jaoks on ioniseeriv kiirgus kahekordselt valus.

Osaliselt on kiirguskahjustused seotud molekulaarstruktuuride, näiteks kromosoomide, mehaaniliste kahjustustega. Osaliselt - vabanevate radikaalidega toimuvate keemiliste protsessidega. Kuna inimene koosneb 75% ulatuses veest, neelavad kiirgust esimesena veerakud, moodustades tüübid OH, HO2, H. ahelreaktsioonid Valgumolekulide oksüdeerimine nende radikaalide toimel. Järgmisena ilmuvad funktsionaalsed muutused rakuelu bioloogilistes mustrites.

Rakkudes toimuvad järgmised muutused:

• kahjustatud raku jagunemismehhanism ja kromosoomiaparaat on kahjustatud;
• rakkude uuenemise ja diferentseerumise protsess on blokeeritud;
• kudede vohamise ja regenereerimise protsess on blokeeritud.

Kõige enam mõjutab kiirguse bioloogiline mõju pidevalt uuenevaid luuüdi, põrna, sugunäärmete jne rakke.

Äge kiiritushaigus

Väga suur ioniseeriva kiirguse doos (üle 600 rad) põhjustab inimese kiire surma (kui ravi ei toimu). 400-600 rad annuse korral sureb umbes 50% inimestest. Algab ägedalt kiiritushaigus, mille puhul vereloomesüsteem hävib ja sureb ning organismi kaitsesüsteem lakkab töötamast.

Ägeda kiiritushaiguse esimene nädal on asümptomaatiline – see on haiguse nn varjatud periood. Siis immuunsüsteem ebaõnnestub, kõik hakkab halvenema kroonilised haigused ja ilmnevad uued infektsioonid. Umbes neljandal nädalal tekib aneemia, veri lakkab hüübima ja suureneb verejooksu oht.

Praegune meditsiinitase võimaldab päästa inimesi, kes on saanud kuni 1000 radu annuse. Varem ei olnud sellistes kogustes kiirguse bioloogilisi mõjusid ravitav. Kiiritushaigus on äärmuslik aste lüüa. Väiksemad annused võivad põhjustada leukeemiat ja erinevaid pahaloomulisi kasvajaid.

Kiirgusallikad ja kokkupuute liigid

Inimene võib saada ohtliku kiirgusdoosi mööduvast kiirguspilvest või hoonete, rajatiste ja maa saastunud pinnalt. Seda nimetatakse väliseks kokkupuuteks. Sisemine kokkupuude tekib siis, kui inimene hingab sisse saastunud aerosoole (sissehingamise oht) või tarbib saastunud toitu ja vett. Radioaktiivsed ained võivad sattuda nahale ja riietele. Sellist kiiritamist nimetatakse kontaktiks.

Kiirguse bioloogiline mõju võib põhjustada järgmised efektid:

• Somaatiline-stohhastiline. Neid on raske tuvastada ja need ei pruugi ilmneda aastakümneid.
• Somaatiline. Need mõjutavad ainult kiiritatud inimest, nad ei mõjuta järglasi.
• Geneetiline. Kiiritatud inimeste seksuaalsed rakustruktuurid on häiritud, mis mõjutab järglasi, mis ilmnevad kaasasündinud deformatsioonide ja mutatsioonidega.

Kokkupuute aste ei sõltu mitte ainult annusest, vaid ka kokkupuute ajast. rasked tagajärjed. Äge kiiritushaigus võib tekkida ühekordse annusega 100 rad.

Essee

Teema:

Plaan:

Sissejuhatus

1 Ioniseeriva kiirguse otsene ja kaudne mõju

2 Ioniseeriva kiirguse mõju üksikutele organitele ja kehale tervikuna

3 Mutatsioonid

4 Ioniseeriva kiirguse suurte annuste mõju bioloogilistele objektidele

5. Keha kahte tüüpi kiiritamist: väline ja sisemine

Järeldus

Kirjandus

KIIRGUSE BIOLOOGILISED MÕJUD

Kiirgusfaktor on meie planeedil olnud selle tekkest saati ja nagu edasised uuringud on näidanud, saatis ioniseeriv kiirgus koos teiste füüsikalist, keemilist ja bioloogilist laadi nähtustega elu arengut Maal. Kuid, füüsiline tegevus kiirgust hakati uurima alles 19. sajandi lõpus ja selle bioloogilisi mõjusid elusorganismidele - 20. sajandi keskel. Ionisatsioonikiirguse all mõeldakse neid füüsilisi nähtusi, mida meie meeled ei tunneta, sajad kiirgusega töötavad spetsialistid said suurtest kiirgusdoosidest kiirituspõletusi ja surid ülekiirgusest põhjustatud pahaloomuliste kasvajate tõttu.

Kuid tänapäeval teab maailma teadus kiirguse bioloogilistest mõjudest rohkem kui mis tahes muude füüsikaliste ja bioloogiliste tegurite mõjust keskkonnas.

Uurides kiirguse mõju elusorganismile, järgmisi funktsioone:

Ioniseeriva kiirguse mõju kehale pole inimesele tajutav. Inimestel puudub meeleelund, mis ioniseerivat kiirgust tajuks. Seal on nn kujuteldava heaolu periood - inkubatsiooniperiood ioniseeriva kiirguse toime ilmingud. Selle kestust lühendab kiiritamine suurtes annustes.

· Väikeste annuste toimet saab summeerida või akumuleerida.

· Kiirgus ei mõju ainult antud elusorganismile, vaid ka selle järglastele – see on nn geneetiline efekt.

· Erinevad elundid elusorganismidel on oma kiirgustundlikkus. Päevase annusega 0,002-0,005 Gy tekivad juba muutused veres.

· Mitte iga keha tervikuna ei taju kiirgust ühtemoodi.

· Kiiritus sõltub sagedusest. Ühekordne suure annuse kiiritamine põhjustab sügavamaid tagajärgi kui fraktsioneeritud kiiritamine.

1. IONISERIVA KIIRGUSE OTSE- JA KAUDSED MÕJUD

Raadiolained, valguslained, päikese soojusenergia - kõik need on kiirguse liigid. Kiirgus on aga ioniseeriv, kui see on võimeline purunema keemilised sidemed molekulid, mis moodustavad elusorganismi koed, ja põhjustavad selle tulemusena bioloogilisi muutusi. Ioniseeriva kiirguse toime toimub aatomi- või molekulaarsel tasandil, olenemata sellest, kas me puutume kokku välise kiirgusega või saame radioaktiivseid aineid toidust ja veest, mis rikub bioloogiliste protsesside tasakaalu organismis ja toob kaasa ebasoodsaid tagajärgi. Bioloogilised mõjud Kiirguse mõju inimkehale on tingitud kiirgusenergia koostoimest bioloogiline kude. Bioloogiliste kudede aatomitele ja molekulidele otse ülekantud energiat nimetatakse otsene kiirguse toime. Mõned rakud saavad kiirgusenergia ebaühtlase jaotumise tõttu oluliselt kahjustatud.

Üks otsene mõju on kantserogenees või areng onkoloogilised haigused. Vähk tekib siis, kui somaatiline rakk väljub keha kontrolli alt ja hakkab aktiivselt jagunema. See on tingitud rikkumistest geneetiline mehhanism, kutsus mutatsioonid. Kui vähirakk jaguneb, siis see ainult toodab vähirakud. Üks kiirgusmõjude suhtes tundlikumaid organeid on kilpnääre. Seetõttu on selle organi bioloogiline kude vähi arengu seisukohalt kõige haavatavam. Veri ei ole vähem vastuvõtlik kiirguse mõjule. Leukeemia või verevähk on otsese kiirgusega kokkupuute üks levinumaid tagajärgi. Zar I naissoost osakesed tungivad keha kudedesse, kaotavad oma energiat elektriliste interaktsioonide tõttu aatomite elektronidega ele To trikiline interaktsioon kaasneb ionisatsiooniprotsessiga (elektroni väljatõmbamine neutraalsest aatomist)

Füüsikalis-keemiline muutused kaasnevad üliohtlike "vabade radikaalide" tekkega organismis.

Lisaks otsesele ioniseerivale kiirgusele kaudne või kaudne tegevus seotud vee radiolüüsiga. Radiolüüsi ajal on vabad radikaalid - teatud kõrge keemilise aktiivsusega aatomid või aatomirühmad. Vabade radikaalide peamine omadus on liigsed või paaritute elektronid. Sellised elektronid tõrjuvad kergesti oma orbiitidelt välja ja võivad aktiivselt osaleda keemilises reaktsioonis. On oluline, et väga väike välised muutused võib põhjustada olulisi muutusi rakkude biokeemilistes omadustes. Näiteks kui tavaline hapnikumolekul püüab kinni vaba elektroni, muutub see väga aktiivseks vabaks radikaaliks - Koos juures peroksiid. Lisaks on aktiivseid ühendeid nagu vesinikperoksiid, hüdroksiid ja aatomihapnik. Enamik vabu radikaale on neutraalsed, kuid mõnel võib olla positiivne või negatiivne laeng.

Kui vabade radikaalide hulk on madal, siis on organismil võime neid kontrollida. Kui neid on liiga palju, siis on töö häiritud. kaitsesüsteemid, keha üksikute funktsioonide elutähtis aktiivsus. Vabade radikaalide tekitatud kahjustused suurenevad ahelreaktsioonis kiiresti. Rakkudesse sattudes rikuvad nad kaltsiumi tasakaalu ja geneetilise informatsiooni kodeerimise. Sellised nähtused võivad põhjustada tõrkeid valkude sünteesis, mis on ülioluline. oluline funktsioon kogu organismist, tk. defektsed valgud häirivad tööd immuunsussüsteem. Immuunsüsteemi peamised filtrid - Lümfisõlmed töötage ülepingestatud režiimis ja teil pole aega neid eraldada. Seega kaitsebarjäärid nõrgenevad ja keha loob soodsad tingimused viiruste, mikroobide ja vähirakkude paljundamiseks.

Vabad radikaalid, mis põhjustavad keemilisi reaktsioone, kaasavad sellesse protsessi palju molekule, mida kiirgus ei mõjuta. Seetõttu ei määra kiirguse tekitatud mõju mitte ainult neeldunud energia hulk, vaid ka vorm, milles see energia edastatakse. Ükski teine ​​energia, mida bioloogiline objekt samas koguses neelab, ei too kaasa selliseid muutusi, mida põhjustab ioniseeriv kiirgus. Selle nähtuse olemus on aga selline, et kõik protsessid, sealhulgas bioloogilised, on tasakaalus. Keemilised muutused e arvamusi tekivad vabade radikaalide vastastikuse mõju tulemusena üksteisega või "tervislike" molekulidega Biokeemilised muutused juhtuma nagu V kiiritamise hetkest ja kestusestemitu aastat, mis viib rakusurma.

Meie keha toodab erinevalt ülalkirjeldatud protsessidest spetsiaalseid aineid, mis on omamoodi "puhastajad".

Need kehas olevad ained (ensüümid) on võimelised püüdma vabu elektrone ilma vabadeks radikaalideks muutumata. Normaalses seisundis säilitab keha tasakaalu vabade radikaalide ja ensüümide ilmumise vahel. Ioniseeriv kiirgus häirib seda tasakaalu, stimuleerib vabade radikaalide kasvu ja viib negatiivsed tagajärjed. Saate aktiveerida vabade radikaalide imendumise protsesse, lisades dieeti antioksüdante, vitamiine. A, E, C või seleeni sisaldavad preparaadid. Need ained neutraliseerivad vabu radikaale, absorbeerides neid suured hulgad.

2. IONISERIVA KIIRGUSE MÕJU ÜKSIKUD ORGANISMILE JA ORGANISMILE KUI TERvikule

Organismi ehituses võib eristada kahte süsteemide klassi: kontroll- (närvi-, endokriin-, immuunsüsteem) ja elu toetavad (hingamis-, kardiovaskulaar-, seedesüsteemid). Kõik peamised metaboolsed (ainevahetus) protsessid ja katalüütilised (ensümaatilised) reaktsioonid toimuvad raku- ja molekulaarsel tasandil. Organismi organiseerituse tasemed toimivad tihedas koostoimes ja vastastikuses mõjus juhtimissüsteemide poolt. Enamik looduslikke tegureid toimib esmalt kõrgematel tasanditel, seejärel teatud organite ja kudede kaudu – raku- ja molekulaarsel tasandil. Pärast seda algab reageerimise faas, millega kaasnevad kohandused kõigil tasanditel.

Kiirguse koostoime kehaga algab molekulaarsel tasandil. Seetõttu on otsene kokkupuude ioniseeriva kiirgusega spetsiifilisem. Oksüdeerivate ainete taseme tõus on iseloomulik ka muudele mõjudele. On teada, et mitmesugused sümptomid (temperatuur, peavalu jne) esinevad paljude haiguste puhul ja nende põhjused on erinevad. See raskendab diagnoosi panemist. Seega, kui selle tulemusena kahjulikud mõjud kehale puudub kiirgus teatud haigus, selgitage välja põhjus, miks rohkem pikaajalisi mõjusid raske, kuna nad kaotavad oma eripära.

Erinevate kehakudede kiirgustundlikkus sõltub biosünteesiprotsessidest ja nendega seotud ensümaatilisest aktiivsusest. Seetõttu eristuvad luuüdi, lümfisõlmede ja sugurakkude rakud kõrgeima radioaktiivsusega. Vereringesüsteem ja punane luuüdi on kiirguse suhtes kõige haavatavamad ja kaotavad oma võime normaalselt funktsioneerida isegi annuste 0,5-1 Gy korral. Siiski on neil võime taastuda ja kui kõik rakud ei ole mõjutatud, vereringe suudab oma funktsioone taastada. Suurenenud radiosensitiivsus iseloomustab ka suguelundeid, nagu munandid. Kiiritus üle 2 Gy annab püsiva steriilsuse. Alles paljude aastate pärast saavad nad täielikult toimida. Munasarjad on vähem tundlikud, vähemalt täiskasvanud naistel. Kuid ühekordne annus üle 3 Gy viib nende steriilsuseni, kuigi suured doosid koos korduva kiiritusega ei mõjuta laste kandmise võimet.

Silmalääts on kiirgusele väga vastuvõtlik. Surres muutuvad läätse rakud läbipaistmatuks, kasvavad, põhjustades katarakti ja seejärel täielikku pimedaksjäämist. See võib juhtuda umbes 2 Gy annuste korral.

Organismi kiirgustundlikkus sõltub tema vanusest. Väikesed kiirgusdoosid lastel võivad aeglustada või isegi peatada nende luude kasvu. Mida noorem on laps, seda rohkem on luustiku kasv pärsitud. Lapse aju kiiritamine võib põhjustada muutusi tema iseloomus, viia mälukaotuseni. Täiskasvanu luud ja aju on võimelised taluma palju suuremaid doose. Suhteliselt suured doosid suudavad vastu pidada enamikule organitele. Neerud taluvad kuu jooksul saadud umbes 20 Gy annust, maks - umbes 40 Gy, põis - 50 Gy ja küps kõhrekude - kuni 70 Gy. Mida noorem on organism, seda tundlikum on ta kiirguse mõjude suhtes, kui muud asjad on võrdsed.

Liikide kiirgustundlikkus suureneb koos organismi keerukusega. Seda seetõttu, et keerukatel organismidel on rohkem nõrgad lülid põhjustades ellujäämise ahelreaktsioone. Seda toetab rohkem keerulised süsteemid kontrollid (närvilised, immuunsed), mis primitiivsematel isikutel osaliselt või täielikult puuduvad. Mikroorganismide puhul on 50% suremusest põhjustatud doosid tuhanded Gy, lindudel kümned ja kõrgelt organiseeritud imetajatel ühikud (joonis 2.15).

3. MUTATSIOONID

Iga keharakk sisaldab DNA molekuli, mis kannab teavet uute rakkude õigeks paljunemiseks.

DNA -- see on desoksüribonukleiinhape koosneb pikkadest ümaratest molekulidest topeltheeliksi kujul. Selle ülesanne on tagada enamiku aminohappeid moodustavate valgu molekulide süntees. DNA molekul koosneb üksikud sektsioonid, mida kodeerivad spetsiaalsed valgud, moodustades nn inimese geeni.

Kiirgus võib raku tappa või DNA-s sisalduvat teavet moonutada, nii et lõpuks ilmuvad defektsed rakud. Muutust raku geneetilises koodis nimetatakse mutatsiooniks. Kui mutatsioon toimub spermatosoidi munas, on tagajärjed tunda kaugemas tulevikus, sest. viljastamise käigus moodustub 23 paari kromosoome, millest igaüks koosneb kompleksainest, mida nimetatakse desoksüribonukleiinhappeks. Seetõttu nimetatakse sugurakus esinevat mutatsiooni geneetiliseks mutatsiooniks ja seda saab edasi anda järgmistele põlvkondadele.

E. J. Halli sõnul võib selliseid häireid seostada kahe peamise tüübiga: kromosoomiaberratsioonid, sealhulgas muutused kromosoomide arvus või struktuuris, ja mutatsioonid geenides endis. Geenimutatsioonid jagunevad veel domineerivateks (mis ilmnevad kohe esimeses põlvkonnas) ja retsessiivseteks (mis võivad tekkida, kui sama geen on muteerunud mõlemas vanemas). Sellised mutatsioonid ei pruugi ilmneda paljude põlvkondade jooksul või ei pruugi üldse ilmneda. Mutatsioon samootses rakus mõjutab ainult indiviidi ennast. Kiirgusest põhjustatud mutatsioonid ei erine looduslikest, kuid kahjulike mõjude ulatus suureneb.

Ülaltoodud arutluskäik põhineb laboriuuringud loomad. Otsesed tõendid kiirgusmutatsioonide kohta inimestel veel puuduvad, tk. kõigi pärilike defektide täielik tuvastamine toimub alles paljude põlvkondade jooksul.

Nagu rõhutab aga John Hoffman, on kromosomaalsete häirete rolli alahindamine, tuginedes väitele "nende olulisus on meile teadmata", klassikaline näide teadmatusest tehtud otsustest. Lubatud kiirgusdoosid kehtestati juba ammu enne meetodite tulekut, et teha kindlaks kurvad tagajärjed, milleni need võivad viia pahaaimamatutele inimestele ja nende järglastele.

4. IONISERIVA KIIRGUSE SUURTE DOOSIDE MÕJU BIOLOOGILISTELE OBJEKTIDELE

Elusorganism on ioniseeriva kiirguse suhtes väga tundlik. Mida kõrgemal on elusorganism evolutsiooniredelil, seda kiirgustundlikum ta on. Raadiotundlikkus on mitmepoolne omadus. Raku "ellujäämine" pärast kiiritamist sõltub samaaegselt mitmest tegurist: geneetilise materjali mahust, energiat varustavate süsteemide aktiivsusest, ensüümide vahekorrast, vabade radikaalide moodustumise intensiivsusest. H Ja TEMA.

Kompleksi kiiritamisel bioloogilised organismid on vaja arvesse võtta elundite ja kudede vastastikuse sidumise tasandil toimuvaid protsesse. Erinevate organismide kiirgustundlikkus on üsna erinev (joon. 2.16).

Inimkeha kui täiuslik loomulik süsteem on kiirguse suhtes veelgi tundlikum. Kui inimene on kokku puutunud doosiga 100-200 rad, ilmnevad tal mõne päeva pärast kiiritushaiguse tunnused. kerge vorm. Selle märgiks võib olla valgete arvu vähenemine vererakud, mis määratakse vereanalüüsiga. Inimese subjektiivne näitaja on võimalik oksendamine esimesel päeval pärast kiiritamist.

Kiiritushaiguse keskmist raskusastet täheldatakse inimestel, kes on kokku puutunud kiirgusega 250–400 rad. Neil on leukotsüütide (valgete vereliblede) sisaldus veres järsult vähenenud, täheldatakse iiveldust ja oksendamist ning nahaaluseid hemorraagiaid. Surmavat tulemust täheldatakse 20%-l kiiritatutest 2–6 nädalat pärast kiiritamist.

Kiiritades 400-600 rad doosiga tekib kiiritushaiguse raske vorm. Ilmub arvukalt subkutaanseid verejookse, leukotsüütide arv veres väheneb oluliselt. Haiguse surmav tulemus on 50%.

Kiiritushaiguse väga raske vorm tekib kokkupuutel doosiga üle 600 rad. Leukotsüüdid veres kaovad täielikult. Surm esineb 100% juhtudest.

Ülalkirjeldatud kiirgusega kokkupuute tagajärjed on tüüpilised juhtudel, kui arstiabi ei ole kättesaadav.

Kiiritatud organismi raviks kaasaegne meditsiin kasutab laialdaselt selliseid meetodeid nagu vere asendamine, luuüdi siirdamine, antibiootikumide manustamine, aga ka muud intensiivravi meetodid. Selle raviga on võimalik välistada surma isegi siis, kui seda kiiritatakse doosiga kuni 1000 rad. Radioaktiivsete ainete eralduv energia neelab keskkonda, sealhulgas bioloogilisi objekte. Ioniseeriva kiirguse mõju tulemusena inimkehale võivad kudedes toimuda keerulised füüsikalised, keemilised ja biokeemilised protsessid.

Ioniseeriv toime häirib ennekõike biokeemiliste protsesside ja ainevahetuse normaalset kulgu. Olenevalt neeldunud kiirgusdoosi suurusest ja organismi individuaalsetest iseärasustest võivad põhjustatud muutused olla pöörduvad või pöördumatud. Väikeste annuste korral taastab kahjustatud kude oma funktsionaalse aktiivsuse. Suured annused pikaajalisel kokkupuutel võivad põhjustada pöördumatuid kahjustusi üksikud kehad või kogu organismile. Igasugune ioniseeriv kiirgus põhjustab organismis bioloogilisi muutusi nii välise (allikas on väljaspool keha) kui ka sisemise kiirgusega (radioaktiivsed ained satuvad organismi nt toiduga või sissehingamisel). Mõelge ioniseeriva kiirguse mõjule, kui kiirgusallikas on väljaspool keha.

Ioniseeriva kiirguse bioloogiline mõju sel juhul sõltub kiirgusega kokkupuute kogudoosist ja ajast, selle liigist, kiiritatud pinna suurusest ja organismi individuaalsetest omadustest. Kogu inimkeha ühekordse kiiritamisega on see võimalik bioloogilised häired sõltuvalt neeldunud kiirgusdoosist.

Surmavast doosist 100–1000 korda suuremate annustega kokkupuutel võib inimene kokkupuute ajal surra. Lisaks neeldunud kiirgusdoos, põhjustada lüüasaamist eraldi osad keha ületab surmava neeldunud kiirgusdoosi kogu kehale. Surmavad neelduvad doosid üksikutele kehaosadele on järgmised: pea - 20 Gy, alakõht - 30 Gy, ülemine osa kõht - 50 Gy, rind - 100 Gy, jäsemed - 200 Gy.

Erinevate kudede tundlikkuse aste kiirgusele ei ole sama. Kui arvestada elundite kudesid nende kiirgustundlikkuse vähendamise järjekorras, saame järgmise järjestuse: lümfikoe, lümfisõlmed, põrn, harknääre, luuüdi, sugurakud. Kiiritushaiguse olemuse kindlaksmääramise aluseks on vereloomeorganite suur tundlikkus kiirgusele.

Kogu inimkeha ühekordse kiiritamisel neeldunud annusega 0,5 Gy, päev pärast kiiritamist, võib lümfotsüütide arv järsult väheneda. Erütrotsüütide (punaste vereliblede) arv väheneb ka kaks nädalat pärast kokkupuudet. Tervel inimesel on punaseid vereliblesid umbes 10 4, päevas tekib neid 10. Kiiritushaigusega patsientidel on see suhe häiritud ja selle tagajärjel organism sureb.

Oluline tegur ioniseeriva kiirguse mõjul kehale on kokkupuuteaeg. Doosikiiruse suurenemisega suureneb kiirguse kahjustav toime. Mida murdosalisem on kiirgus ajas, seda väiksem on selle kahjustav mõju (joonis 2.17).

Väline kokkupuude alfa- ja beetaosakestega on vähem ohtlik. Neil on kudedes väike jooks ja nad ei jõua vereloome ja muu siseorganid. Välise kiiritamise korral tuleb arvestada gamma- ja neutronkiirgusega, mis tungivad koesse suure sügavusele ja hävitavad selle, nagu eespool täpsemalt kirjeldatud.

5. KAHTE KOKKUPUUDET ORGANISMIGA: VÄLINE JA SISEMINE

Ioniseeriv kiirgus võib mõjutada inimest kahel viisil. Esimene viis - väline kokkupuude väljaspool keha asuvast allikast, mis sõltub peamiselt inimese elukoha kiirgusfoonist või muudest välisteguritest. Teine -- sisemine kiirgus, radioaktiivse aine organismi sattumise tõttu, peamiselt toiduga.

Kiirgusnormidele mittevastavates toiduainetes on kõrgendatud radionukliidide sisaldus, need liidetakse toiduga ja muutuvad otse keha sees kiirgusallikaks.

Suures ohus on kõrge alfa-aktiivsusega plutooniumi ja ameriitsiumi isotoope sisaldav toit ja õhk. Tšernobõli katastroofist välja kukkunud plutoonium on kõige ohtlikum kantserogeen. Alfakiirgusel on kõrge ionisatsiooniaste ja seetõttu on see bioloogilisi kudesid suur kahjustav võime.

Plutooniumi, aga ka ameriitsiumi sisenemine läbi Hingamisteed põhjustab inimese kehas vähki kopsuhaigused. Siiski tuleb arvestada, et plutooniumi ja selle ekvivalentide americiumi, kuuriumi koguhulga suhe kokku plutooniumi sissehingamisel kehasse ebaoluliselt. Nagu Bennett leidis, on Ameerika Ühendriikides atmosfääris tehtavate tuumakatsetuste analüüsimisel sadestumise ja sissehingamise suhe 2,4 miljonit 1, st valdav enamus alfa-sisaldusega radionukliide katsetest. tuumarelvad läks inimest mõjutamata maasse. Tšernobõli jälje heitmetes täheldati ka tuumkütuse osakesi, nn kuumi osakesi suurusega umbes 0,1 mikronit. Need osakesed võivad ka kopsudesse sisse hingata ja kujutada endast tõsist ohtu.

Vajalik on väline ja sisemine kiiritamine erinevaid meetmeid ettevaatusabinõud, mille vastu tuleb võtta ohtlik tegevus kiirgus.

Väliskiirgust tekitavad peamiselt gamma-sisaldavad radionukliidid, aga ka röntgenikiirgus. Selle silmatorkav võime sõltub:

a) kiirgusenergia;

b) kiirgustegevuse kestus;

c) kaugus kiirgusallikast objektini;

d) kaitsemeetmed.

Ekspositsiooniaja kestuse ja neeldunud doosi vahel on lineaarne seos ning kauguse mõjul kiirgusega kokkupuute tulemusele on ruutsuhe.

Kaitsemeetmeteks väliskiirguse eest kasutatakse kiirgusteel peamiselt plii- ja betoonist kaitseekraane. Materjali efektiivsus röntgen- või gammakiirguse kaitsena sõltub nii materjali tihedusest kui ka selles sisalduvate elektronide kontsentratsioonist.

Kui väliskiirguse eest on võimalik end kaitsta spetsiaalsete ekraanide või muude toimingute abil, siis koos sisemine kokkupuude see pole võimalik.

Seal on kolm võimalikud viisid mille kaudu radionukliidid võivad kehasse siseneda:

a) koos toiduga

b) hingamisteede kaudu õhuga;

c) nahakahjustuste kaudu.

Tuleb märkida, et radioaktiivsed elemendid plutoonium ja ameriitsium satuvad organismi peamiselt toiduga või sissehingamisel ning väga harva ka nahakahjustuste kaudu.

Nagu märgib J. Hall, reageerivad inimorganid kehasse sattuvatele ainetele lähtuvalt üksnes viimaste keemilisest olemusest, sõltumata sellest, kas need on radioaktiivsed või mitte. Keemilised elemendid nagu naatrium ja kaalium on osa kõigist keharakkudest. Seetõttu jaotub nende kehasse viidud radioaktiivne vorm ka kogu kehas. Muud kemikaalid kipuvad kogunema üksikutesse organitesse, nagu juhtub radioaktiivse joodi puhul kilpnäärmes või kaltsiumiga luukoes.

Radioaktiivsete ainete tungimine koos toiduga organismi sõltub oluliselt nende keemilisest koostoimest. On kindlaks tehtud, et klooritud vesi suurendab plutooniumi lahustuvust ja selle tulemusena selle sisenemist siseorganitesse.

Pärast radioaktiivse aine sattumist kehasse tuleks arvestada energiahulga ja kiirguse liigiga, füüsikaliste ja bioloogiline periood radionukliidi poolväärtusaeg. Biol O pool elu nimetatakse aega, mis kulub poole radioaktiivse aine kehast eemaldamiseks. Mõned radionukliidid eemaldatakse kehast kiiresti ja seetõttu ei ole neil aega palju kahju tekitada, teised aga püsivad kehas pikka aega.

Radionukliidide poolestusaeg sõltub oluliselt inimese füüsilisest seisundist, tema vanusest ja muudest teguritest. Füüsikalise poolestusaja kombinatsiooni bioloogilise poolestusajaga nimetatakse efektiivne poolväärtusaeg - kõige olulisem kiirguse koguhulga määramisel. Organit, mis on radioaktiivse aine toimele kõige enam kokku puutunud, nimetatakse kriitiline. Erinevate kriitiliste elundite jaoks on välja töötatud standardid, mis määravad iga radioaktiivse elemendi lubatud sisalduse. Nende andmete põhjal on loodud dokumendid, mis reguleerivad radioaktiivsete ainete lubatud kontsentratsioone atmosfääriõhus, joogivesi, toiduained. Valgevenes seoses Tšernobõli tuumaelektrijaama avariiga vabariiklane vastuvõetavad tasemed tseesiumi ja strontsiumi radionukliidide sisaldus toiduainetes ja joogivees (RDU-92). Gomeli piirkonnas mõned toiduained toitumise, näiteks laste, rangemad standardid. Võttes arvesse kõiki ülaltoodud tegureid ja standardeid, rõhutame, et keskmine e inimese aastane efektiivne ekvivalentdoos ei tohiks ületada 1 mSv aastas.

KIRJANDUS:

1. Savenko V.S. Radioökoloogia. -- Minsk: Design PRO, 1997.

2. M.M. Tkachenko, "Radioloogia (promenaadi diagnoosimine ja promenaaditeraapia)"

3. A.V. SHUMAKOV Kiirgusmeditsiini lühijuhend Lugansk -2006

4. Beckman I.N. Tuumameditsiini loengud

5. L.D. Lindenbraten, L.B. Naumov Meditsiiniline radioloogia. M. Meditsiin 1984

6. P.D. Khazov, M. Yu. Petrov. Meditsiinilise radioloogia alused. Rjazan, 2005

7. P.D. Khazov. Kiirgusdiagnostika. Loengute tsükkel. Rjazan. 2006

Kiirguse mõju kehale võib olla erinev, kuid peaaegu alati negatiivne. Väikestes annustes võib kiirgus saada katalüsaatoriks protsessidele, mis põhjustavad vähki või geneetilised häired, ja suurtes annustes põhjustab sageli keha täielikku või osalist surma koerakkude hävimise tõttu.

Kiiritusest põhjustatud protsesside järjestuse jälgimise raskus on tingitud sellest, et kiirguse mõju, eriti väikeste dooside korral, ei pruugi ilmneda koheselt ning sageli kulub haiguse tekkeks aastaid või isegi aastakümneid. Lisaks on erinevate radioaktiivse kiirguse erineva läbitungimisvõime tõttu organismile ebavõrdne mõju: - osakesed on kõige ohtlikumad, kuid kiirgusele on isegi paberileht ületamatuks barjääriks; -kiirgus on võimeline läbima keha kudedesse ühe kuni kahe sentimeetri sügavusele; - kiirgust iseloomustab suurim läbitungimisvõime: ainult paks plaat suure neeldumisteguriga materjalidest, näiteks betoon või plii, võib seda edasi lükata.

Samuti erineb üksikute elundite tundlikkus radioaktiivse kiirguse suhtes. Seetõttu on riskiastme kohta kõige usaldusväärsema teabe saamiseks vaja ekvivalentse kiirgusdoosi arvutamisel arvestada vastavate kudede tundlikkuse teguritega:

• 0,03 - luukoe
• 0,03 - kilpnääre
• 0,12 - punane luuüdi
• 0,12 - kerge
• 0,15 - piimanääre
• 0,25 - munasarjad või munandid
• 0,30 - muud kangad
• 1.00 - organism tervikuna.

Kudede kahjustuse tõenäosus sõltub koguannusest ja annuse suurusest, kuna paranemisvõime tõttu on enamikul elunditel võime taastuda pärast mitmeid väikeseid annuseid.

Tabelis 1 on näidatud äärmuslikud väärtused lubatud annused kiirgus:

Tabel 1.

Siiski on annuseid, mille puhul on surmav tulemus peaaegu vältimatu. Näiteks 100 g suurused doosid põhjustavad kesknärvisüsteemi kahjustuse tõttu surma mõne päeva või isegi tunni jooksul, 10–50 g kiirgusdoosi tagajärjel tekkinud hemorraagiast sureb surm ühes kuni kahe nädalani ja 3–5-grammine annus ähvardab surmavaks saada umbes pooltel kokkupuutunutest.

Teadmised organismi spetsiifilisest reaktsioonist teatud doosidele on vajalikud selleks, et hinnata suurte kiirgusdooside tagajärgi tuumarajatiste ja -seadmete avarii korral või kokkupuute ohtu pikaajalisel viibimisel kõrgendatud kiirgusega piirkondades nii looduslikest allikatest kui ka kiirgusallikatest. radioaktiivse saastumise korral. Kuid isegi väikesed kiirgusdoosid ei ole kahjutud ning nende mõju tulevaste põlvkondade organismile ja tervisele pole täielikult uuritud. Siiski võib eeldada, et kiirgus võib põhjustada ennekõike geeni- ja kromosomaalseid mutatsioone, mis võivad hiljem viia retsessiivsete mutatsioonide ilmnemiseni.

Täpsemalt tuleks käsitleda levinumaid ja tõsisemaid kiirgusest põhjustatud kahjustusi, nimelt vähki ja geneetilisi häireid.

Vähi puhul on raske hinnata kiirgusega kokkupuutest tingitud haigestumise tõenäosust. Iga, isegi väikseim annus, võib põhjustada pöördumatuid tagajärgi, kuid see pole ette määratud. Siiski on leitud, et haigestumise tõenäosus suureneb võrdeliselt kiirgusdoosiga.

Leukeemia on üks levinumaid kiirgusest põhjustatud vähivorme. Tõenäosuskoor surmav tulemus leukeemia puhul on usaldusväärsem kui sarnased hinnangud teiste vähivormide puhul (lisa 4). Seda võib seletada sellega, et esimestena avalduvad leukeemiad, mis põhjustavad surma keskmiselt 10 aastat pärast kokkupuute hetke. Leukeemiatele järgneb "populaarsus": rinnavähk, kilpnäärmevähk ja kopsuvähk. Magu, maks, sooled ja muud elundid ja kuded on vähem tundlikud.

Radioloogilise kiirguse mõju suurendavad järsult muud kahjulikud keskkonnategurid(sünergia nähtus). Seega on suitsetajate suremus kiirgusesse palju suurem.

Mis puutub kiirguse geneetilistesse tagajärgedesse, siis need väljenduvad kromosoomaberratsioonidena (sh muutused kromosoomide arvus või struktuuris) ja geenimutatsioonid. Geenimutatsioonid ilmnevad kohe esimeses põlvkonnas (domineerivad mutatsioonid) või ainult siis, kui sama geen on muteerunud mõlemas vanemas (retsessiivsed mutatsioonid), mis on ebatõenäoline.

Kokkupuute geneetiliste tagajärgede uurimine on veelgi keerulisem kui vähi puhul. Ei ole teada, millised geneetilised kahjustused kokkupuutel tekivad, need võivad avalduda paljude põlvkondade jooksul, neid on võimatu eristada muudest põhjustest põhjustatud kahjustustest.

Loomkatsete tulemuste põhjal peame hindama pärilike defektide ilmnemist inimestel.

Riski hindamisel kasutab UNSCEAR kahte lähenemist: üks mõõdab antud doosi otsest mõju, teine ​​aga doosi, mis kahekordistab konkreetse anomaaliaga järglaste esinemissagedust võrreldes tavaliste kiirgustingimustega.

Seega leiti esimeses lähenemisviisis, et meeste (naiste puhul on hinnangud vähem kindlad) madala kiirgusfooni juures saadud 1 g doos põhjustab 1000–2000 mutatsiooni, mis põhjustab tõsiseid tagajärgi ja 30–1000 kromosoomi aberratsiooni iga miljoni elussünni kohta.

Teise lähenemisviisi korral saadakse järgmised tulemused: krooniline kokkupuude annusega 1 g põlvkonna kohta põhjustab umbes 2000 tõsist geneetilised haigused iga miljoni elussünni kohta nende laste hulgas, kes on sellise kokkupuutega kokku puutunud.

Need hinnangud on ebausaldusväärsed, kuid vajalikud. Kokkupuute geneetilisi tagajärgi väljendatakse selliste kvantitatiivsete parameetritena nagu vähenenud oodatav eluiga ja puue, kuigi tunnistatakse, et need hinnangud ei ole muud kui esmased ligikaudsed hinnangud. Seega vähendab elanikkonna krooniline kokkupuude doosikiirusega 1 g põlvkonna kohta töövõimeperioodi 50 000 aasta võrra ja eeldatavat eluiga - samuti 50 000 aasta võrra iga miljoni elava vastsündinu kohta esimese põlvkonna laste seas; paljude põlvkondade pideva kiiritamise korral saavutatakse järgmised hinnangud: vastavalt 340 000 aastat ja 286 000 aastat.

Radioaktiivsete ainete sattumisel kehasse on kolm võimalust: radioaktiivsete ainetega saastunud õhu sissehingamisel, saastunud toidu või vee kaudu, naha kaudu ja lahtiste haavade nakatumise kaudu. Esimene viis on kõige ohtlikum, kuna:

kopsude ventilatsiooni maht on liiga suur

assimilatsioonikoefitsiendi väärtused kopsudes on kõrgemad.

Tolmuosakesed, millele sorbeerusid radioaktiivsed isotoobid, kui õhku hingatakse sisse ülemiste hingamisteede kaudu, settivad nad osaliselt suuõõnes ja ninaneelus. Siit satub tolm seedetrakti. Ülejäänud osakesed sisenevad kopsudesse. Aerosoolide peetuse määr kopsudes sõltub dispersioonist. Umbes 20% kõigist osakestest jääb kopsudesse; aerosoolide suuruse vähenemisel suureneb viivitus 70% -ni.

Radioaktiivsete ainete imendumisel seedetraktist on oluline resorptsioonikoefitsient, mis iseloomustab seedekulglast verre sattuva aine osakaalu. Sõltuvalt isotoobi olemusest varieerub koefitsient laias vahemikus: sajandikprotsendist (tsirkoonium, nioobium) kuni mitmekümne protsendini (vesinik, leelismuldmetallid). Resorptsioon läbi terve naha on 200-300 korda väiksem kui läbi seedetrakti, ja reeglina ei mängi olulist rolli.

Kui radioaktiivsed ained mingil moel kehasse satuvad, leitakse need verest mõne minutiga. Kui radioaktiivsete ainete tarbimine oli üks kord, siis nende kontsentratsioon veres tõuseb esmalt maksimumini ja seejärel väheneb 15-20 päeva jooksul.

Pikaealiste isotoopide kontsentratsioon veres võib pärast ladestunud ainete vastupidise väljapesemise tõttu püsida pikka aega peaaegu samal tasemel.

Laetud osakesed, mis tungivad keha kudedesse – ja – kaotavad energiat elektriliste interaktsioonide tõttu nende aatomite elektronidega, mille lähedalt nad läbivad (gammakiirgus ja röntgenikiirgus kannavad oma energiat mateeriasse mitmel viisil, mis viib lõpuks ka elektrilise vastasmõjuni.)

Elektrilised vastasmõjud. Suurusjärgus kümme triljonit sekundit pärast seda, kui läbitungiv kiirgus jõuab kehakoes vastava aatomini, eraldub sellest aatomist elektron. Viimane on negatiivselt laetud, seega saab ülejäänud algne neutraalne aatom positiivselt laetud. Seda protsessi nimetatakse ioniseerimiseks. Eraldunud elektron võib teisi aatomeid veelgi ioniseerida.

Füüsikalised ja keemilised muutused. Nii vaba elektron kui ka ioniseeritud aatom ei saa tavaliselt kaua selles olekus püsida ja järgmise kümne miljardi sekundi jooksul osalevad nad keerulises reaktsiooniahelas, mille tulemusena moodustuvad uued molekulid, sealhulgas ülireaktiivsed, näiteks "vabad radikaalid". keemilised muutused. Järgmise sekundimiljondiku jooksul reageerivad tekkivad vabad radikaalid nii omavahel kui ka teiste molekulidega ning võivad läbi reaktsioonide ahela, mida pole veel täielikult mõistetud, põhjustada raku normaalseks funktsioneerimiseks vajalike bioloogiliselt oluliste molekulide keemilist modifitseerimist. bioloogilised mõjud. Biokeemilised muutused võivad ilmneda mõne sekundi või aastakümne jooksul pärast kiiritamist ja põhjustada kohest rakusurma või sellised muutused võivad viia vähini.

Radioaktiivsus on erinevate osakeste teatud elementide emissioon tuumade poolt, millega kaasneb tuuma üleminek teise olekusse ja selle parameetrite muutumine. Radioaktiivsuse fenomeni avastas prantsuse teadlane Henri Becquerel 1896. aastal uraanisoolade puhul.

1899. aastal viidi inglise teadlase Ernst Rutherfordi juhendamisel läbi eksperiment, mis võimaldas avastada keeruline koostis radioaktiivne kiirgus.

KOLME kiirguse komponenti Beeta – osakesed on kiirete elektronide voog, mis lendavad valguse kiirusele lähedase kiirusega. Nad tungivad õhku kuni 20 m Alfaosakesed on heeliumi aatomite tuumade vood. Nende osakeste kiirus on 20 000 km/s, mis ületab kiirust kaasaegsed lennukid(1000 km/h) 72000 korda. Alfa - kiired tungivad õhku kuni 10 cm Gamma kiirgus on elektromagnetiline kiirgus, mis eralduvad tuumatransformatsioonide või osakeste vastasmõju käigus

Igal kiirgusliigil on oma läbitungiv jõud, see tähendab vabadus ainet läbida. Mida suurem on aine tihedus, seda halvemini see kiirgust edastab.

Alfa kiirgus - on väikese läbitungimisvõimega; - hilinenud paberileht, riided, inimnahk; - organismi sattunud alfaosakesed on väga ohtlikud.

-kiirgus Oma omaduste järgi on -osakesed madala läbitungimisvõimega ja ei kujuta endast ohtu enne, kui radioaktiivsed ained kiirgavad -osakesed satuvad kehasse läbi haava, toidu või sissehingatava õhuga; siis muutuvad nad äärmiselt ohtlikuks.

Beetakiirgus – on palju suurema läbitungimisvõimega; - suudab läbida õhus kuni 5 meetrit, on võimeline tungima keha kudedesse; - mõne millimeetri paksune alumiiniumkiht võib beetaosakesi kinni püüda.

-kiirgus – osakesed võivad tungida keha kudedesse ühe kuni kahe sentimeetri sügavusele.

Gammakiirgus – omab veelgi suuremat läbitungimisvõimet; - hilineb paks plii- või betoonikiht.

-kiirgus -valguse kiirusel levival kiirgusel on suur läbitungimisvõime; vaid paks plii- või betoonplaat suudab seda tagasi hoida.

Põhimõisted, terminid ja määratlused Kiirgus on nähtus, mis esineb radioaktiivsetes elementides, tuumareaktorites, tuumaplahvatuste käigus, millega kaasneb osakeste ja mitmesuguse kiirguse emissioon, mille tulemuseks on kahjulikud ja ohud mis inimesi mõjutavad. Läbistavat kiirgust tuleks mõista ioniseeriva kiirguse kahjustava tegurina, mis tekib näiteks tuumareaktori plahvatuse ajal. Ioniseeriv kiirgus on igasugune kiirgus, mis põhjustab keskkonna ionisatsiooni ehk elektrivoolude liikumist selles keskkonnas, sealhulgas inimkehas, mis sageli põhjustab rakkude hävimist, vere koostise muutusi, põletusi ja muid tõsiseid tagajärgi.

Väliskiirguse allikad 1. Kosmilised kiired (0,3 m Sv/aastas) annavad veidi alla poole elanikkonnale vastuvõetavast väliskiirgusest. 2. Leides inimest, mida kõrgemale ta merepinnast kõrgemale tõuseb, seda tugevamaks muutub kokkupuude. 3. Maakiirgus tuleb peamiselt nendest mineraalide kivimitest, mis sisaldavad kaaliumi - 40, rubiidiumi - 87, uraani - 238, tooriumi - 232.

Elanikkonna sisemine kokkupuude Allaneelamisel koos toidu, vee, õhuga. Radioaktiivne gaas radoon on nähtamatu, maitsetu ja lõhnatu gaas, mis on õhust 7,5 korda raskem. Alumiiniumoksiid. Ehituses kasutatavad tööstusjäätmed, nagu punased savitellised, kõrgahjuräbu, lendtuhk Söe põletamisel paagutatakse oluline osa selle komponentidest räbuks, kuhu koonduvad radioaktiivsed ained.

Mis tahes kiirgusallikaga töötades on vaja võtta meetmeid kõigi inimeste kiirguskaitseks, kes võivad kiirgustsooni sattuda. Inimene ei suuda meelte abil tuvastada radioaktiivse kiirguse doose. Dozimeetreid kasutatakse ioniseeriva kiirguse tuvastamiseks, selle energia ja muude omaduste mõõtmiseks. Kiirguse mõõtmine

Ekvivalentdoos 1 Sv. = 1 J/kg Sievert on neeldunud doosi ühik, mis on korrutatud koefitsiendiga, mis võtab arvesse erinevat tüüpi ioniseeriva kiirguse ebavõrdset radioaktiivset ohtu organismile.

Kiirguse ekvivalentdoos: H=D*K K — kvaliteeditegur D — neeldunud kiirgusdoos Neeldunud kiirgusdoos: D=E/m E — neeldunud keha energia m — kehamass

Ioniseeriva kiirguse kiirgusdoosi neeldumine E aine massi suhtes SI-s väljendatakse neeldunud kiirgusdoosi hallides loomulik taust kiirgus (kosmilised kiired, radioaktiivsus keskkond Ja Inimkeha) on ligikaudu 2 * 10 -3 Gy kiirgusdoos aastas Kiiritusdoos 3 -10 Gy aastas lühikest aega, surmav

Kokkupuude ioniseeriva kiirgusega Igasugune ioniseeriv kiirgus põhjustab organismis bioloogilisi muutusi. Ühekordne kiiritamine põhjustab bioloogilisi häireid, mis sõltuvad kogu neeldunud doosist. Nii et annuses kuni 0, 25 Gy. nähtavaid rikkumisi pole, kuid juba 4 - 5 Gy juures. surmad moodustavad 50%. koguarv mõjutatud ja 6 gr. ja rohkem - 100% ohvritest. Peamine toimemehhanism on seotud elusaine aatomite ja molekulide, eriti rakkudes sisalduvate veemolekulide ionisatsiooniprotsessidega. Ioniseeriva kiirguse mõju määr elusorganismile sõltub kiirguse doosikiirusest, selle kokkupuute kestusest ning kehasse sattunud kiirguse ja radionukliidi liigist.

Kiirguse toimemehhanism: toimub aatomite ja molekulide ionisatsioon, mis viib rakkude keemilise aktiivsuse muutumiseni. Radioaktiivse kiirguse bioloogiline mõju

Kuna radioaktiivse kokkupuute korral ei ole inimkeha organite või keha üksikute süsteemide bioloogiline vastuvõtlikkus sama, jagatakse need rühmadesse: I (kõige haavatavam) - kogu keha, sugunäärmed ja punane luu. luuüdi (vereloomesüsteem); II - silmalääts, kilpnääre (endokriinsüsteem), maks, neerud, kopsud, lihased, rasvkude, põrn, seedetrakt, samuti muud elundid, mis ei kuulu I ja III rühma; III - nahk, luukude, käed, käsivarred, käpad ja sääred.

Üksikute elundite tundlikkus radioaktiivse kiirguse suhtes Koed Ekvivalentdoos % Luu 0, 03 Kilpnääre 0,03 Punane luuüdi 0,12 Kopsud 0,12 Piimanäärmed 0,15 Munasarjad, munandid 0,25 Muud koed 0,3 Keha tervikuna

Radioaktiivsel kiirgusel on elusorganismi kudedele tugev bioloogiline toime, mis seisneb keskkonna aatomite ja molekulide ioniseerimises. Radioaktiivse kiirguse bioloogiline mõju

elav rakk - keeruline mehhanism, mis ei suuda jätkata tavapärast tegevust isegi siis, kui selle üksikud sektsioonid on vähe kahjustatud. Isegi nõrk kiirgus võib rakke oluliselt kahjustada ja põhjustada ohtlikud haigused(kiirgushaigus). Suure kiirgusintensiivsuse korral elusorganismid surevad. Kiirguse oht seisneb selles, et need ei põhjusta ühtegi valu isegi surmavate annuste korral. Radioaktiivse kiirguse bioloogiline mõju

Radioaktiivse kiirguse bioloogiline mõju Muutused rakus: - Kromosoomide hävimine - Jagunemisvõime rikkumine - Rakumembraanide läbilaskvuse muutus - Rakutuumade turse

Kiiritusest võib ka kasu olla Kiiresti prolifereeruvad rakud sisse vähi kasvajad kiirguse suhtes tundlikum. See on aluseks vähkkasvaja mahasurumisele radioaktiivsete preparaatide y-kiirtega, mis on selleks efektiivsemad kui röntgenikiirgus.

Kiirituse suhtes kõige tundlikumad raku tuumad: 1. Luuüdi rakud (vereloome protsess on häiritud) 2. Rakukahjustus seedetrakt ja muud kehad. Radioaktiivse kiirguse bioloogiline mõju

Kiirguse geneetilised tagajärjed avalduvad geenimutatsioonidena, aga ka muutustena kromosoomide arvus või struktuuris. Meestel (naiste puhul on hinnangud vähem kindlad) madalal kiirgusfoonil saadud 1 Gy annus põhjustab 1000–2000 mutatsiooni, mis põhjustab tõsiseid tagajärgi, ja 30–1000 kromosoomi ümberkorraldust (aberratsiooni) iga miljoni kohta. elussünnid.

Radioaktiivsed jäätmed RW Radioaktiivseid isotoope sisaldavad jäätmed keemilised elemendid ja sellel pole praktilist väärtust. Need on tuumamaterjalid ja radioaktiivsed ained, mille edasist kasutamist ei ole ette nähtud.

Radioaktiivsete jäätmete klassifikatsioon agregatsiooni olek: Vedel tahke gaasiline Vastavalt kiirguse koostisele: α - kiirgus β - kiirgus γ - kiirgus neutronkiirgus Eluea järgi: lühiajaline (alla 1 aasta) keskmise elueaga (aastast kuni 100 aastani) pikaealine (rohkem üle 100 aasta) Tegevuse järgi: Madal aktiivne Keskmine aktiivne Väga aktiivne

Avarii Tšernobõli tuumaelektrijaamas näitas tohutut radioaktiivse kiirguse ohtu. Kõik inimesed peaksid sellest ohust ja selle eest kaitsmise meetmetest teadlikud olema. 26. aprill 1986

Ioniseeriva kiirguse eest kaitsmise meetodid ja vahendid, mis suurendavad operaatori ja kiirgusallika vahelist kaugust; kiirgusväljas töötamise kestuse vähendamine; kiirgusallika varjestus; Pult; manipulaatorite ja robotite kasutamine; tehnoloogilise protsessi täielik automatiseerimine; rahaliste vahendite kasutamine isikukaitse ja kiirgusohu hoiatusmärk; pidev kontroll kiirgustasemed ja personali kokkupuute doosid.

Lihtsaim kaitsemeetod on personali eemaldamine kiirgusallikast piisavalt suure vahemaa tagant. Seetõttu ei tohiks kõiki radioaktiivseid preparaate sisaldavaid koguseid käsitsi võtta. On vaja kasutada spetsiaalseid pika käepidemega tange. Kui kaugus kiirgusallikast piisavalt suurele kaugusele ei ole võimalik. Kiirguse eest kaitsmiseks kasutatakse neelavatest materjalidest tõkkeid.