Вплив радіоактивного забруднення на організм людини

При вивченні дії випромінювання на організм були визначені наступні особливості:

1. Висока ефективність поглиненої енергії. Малі кількості поглиненої енергії випромінювання можуть викликати глибокі біологічні зміни в організмі.

2. Наявність прихованого або інкубаційного періоду прояву дії іонізуючого випромінювання. Цей період часто називають періодом уявного благополуччя. Тривалість його скорочується при опроміненні у великих дозах.

3. Дія від малих доз може додаватися або накопичуватися. Цей ефект називається кумуляцією.

4. Випромінювання впливає не тільки на даний живий організм, а й на його потомство. Це так званий генетичний ефект.

5. Різні органи живого організму мають свою чутливість до опромінення. При щоденному впливі дози 0,02... 0,05 Р вже наступають зміни в крові.

6. Не кожен організм у цілому однаково реагує на опромінення.

7. Опромінення залежить від частоти. Одноразове опромінення великою дозою викликає більш глибокі наслідки, ніж фракціоноване (багаторазове опромінення з інтервалами від декількох годин до декількох днів).

8. Діючі сьогодні інструкції з радіаційного захисту засновані на положенні, згідно з яким ризик раку збільшується пропорційно дозі випромінювання. Ця пропорція була встановлена виключно після дослідження тварин і людей, які отримали високі або середні дози опромінення − наприклад, ті, які вижили після атомного бомбардування Хіросіми і Нагасакі. Результати найновіших експериментальних і статистичних досліджень свідчать: променеве навантаження в невеликих дозах викликає захисні реакції організму, вона може запобігати або повністю усувати пошкодження ДНК, а також відновлювати її − наприклад, статистичні дослідження робочих канадської атомної промисловості, постійно піддаються впливу незначних (перевищують фонове не більше ніж у 20 разів) доз радіоактивного випромінювання, показали значне зменшення у них ризику раку. У робітників, тривалий період отримували дози, що перевищують фонове випромінювання більш ніж в 40 разів, ризик раку збільшувався.

Поглинена енергія від іонізуючих випромінювань різних видів викликає іонізацію атомів і молекул речовин, в результаті чого молекули і клітини тканини руйнуються.

Відомо, що 2/3 загального складу тканини людини складає вода і вуглець.

Процес утворення іонів триває всього близько 10-12 с, після чого наступають фізико-хімічні зміни тканини.

Виходячи з такого співвідношення між кількістю молекул білка та води, ймовірність потрапляння іонізованої частки в молекулу води в 104 рази більше, ніж у молекулу білка. Тому ефективність впливу на організм людини досягається не прямим впливом на білкову речовину клітини, а непрямим шляхом, через продукти розкладання води.

Під дією випромінювання у воді утворюється позитивно заряджений іон молекули води (Н₂О):

випромінювання

↓

Н₂О → Н₂О⁺ + е.

Електрон, який звільнився, може з'єднатися з іншою молекулою води, яка отримує в цьому випадку негативний заряд

Н₂О + е → Н₂О^-.

Цей етап радіолізу води називається прямим впливом іонізуючого випромінювання на організм людини.

Утворилися іони молекули води, хімічно не стійкі і мають такі перетворення:

Н₂О⁺ → Н⁺+ ОН⁰.

Н₂О → ОН^- + Н⁰.

ОН⁰ + ОН⁰ → Н₂О₂.

Н⁰ + О₂ → НО₂⁰.

Утворилися речовини: перекис водню (Н₂О₂); радикал гідроперекисів водню (НО₂⁰) радикал гідроксильної групи (ОН⁰), радикал водню (Н⁰), володіючи великою хімічною активністю, взаємодіють з біологічними речовинами і викликають їх зміни. Цей етап біологічної дії іонізуючого випромінювання (утворення продуктів радіолізу води) називається непрямим впливом іонізуючого випромінювання, який за своїми наслідками є домінуючим і визначає особливості та ефективність впливу цього виду енергії на організм людини.

Ніякий інший вид енергії в тій же кількості при впливі на людину не призводить до таких тяжких наслідків, як енергія іонізуючого випромінювання.

Наприклад, енергія в 5 Дж на 1 кг маси людини у вигляді теплової енергії підвищує температуру тіла людини на 0,001 °С, а у вигляді іонізуючого випромінювання складе:

5 Дж/кг = 5 Гр = 500 рад

і викличе важку форму променевої хвороби людини.

Залежність тяжкості променевої хвороби від дози опромінення людини наведена в таблиці 3.

Таблиця 3. Залежність тяжкості променевої хвороби від дози опромінення людини.

Відсоток радіаційних втрат визначається за таблицями 4 і 5.

Таблиця 4. Радіаційні втрати при різних дозах випромінювання.

Таблиця 5. Радіаційне ураження людей (%) при опроміненні дозою вище 100 рад.

Поиск по сайту: