Материал:

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Источники ионизирующих излучений

Источники ионизирующих излучений (радиации) разделяют на естественные и искусственные Основную часть облучения население земного шара получает от естественных источников радиации.

В естественных источников радиации относят: космические, земную радиацию и внутреннее облучение.

Космические лучи приходят к нам из глубины Вселенной, а большая их часть поступает из Солнца. Они могут достигать поверхности Земли или взаимодействовать с атмосферой, порождая различные радионуклиды. При этом северный и южный полюсы получают больше радиации, чем экваториальные области, вследствие наличия магнитного поля Земли, которое отклоняет космические лучи (заряженные частицы). Кроме того, с увеличением высоты уменьшается слой воздуха, который играет роль экрана, вследствие чего уровень облучения космическими лучами растет.

Источниками земной радиации являются: долгоживущие радионуклиды калия-40, рубидия-87, урана-238, тория-232, свинца-210, поло-нию-210, газа радона и другие, встречаются в разных породах земли. При этом земная радиация в различных районах земного шара не одинакова и зависит от концентрации радионуклидов в том или ином месте.

Наиболее опасным из всех естественных источников радиации является радон - тяжелый газ, не имеющий вкуса, запаха и забарвленяя в 7,5 раз тяжелее воздуха. В природе встречается в виде радона-222 (от распада урана-238) и радона-220 (от распада тория-232). Однако, продукты распада радона более опасны, чем сам газ.

Другими природными источниками радиации являются: уголь (при сжигании), термальные воды, фосфаты (при добывании и как удобрения) и другие вещества.

Внутреннее облучение составляет от 2/3 до 5/6 общей дозы облучения человека. Внутреннее облучение связано с наличием в организме человека радиоактивных веществ, в частности С12 (радиоактивный углерод С12 содержится во всех биологических тканях на Земле, в связи с этим археологи и палеонтологи оценивают возраст находок с помощью радиоуглеродного анализа), которые поступают в организм преимущественно с пищей, и в значительно меньшей степени с водой и воздухом.

До искусственных источников радиации относят: ядерные взрывы, атомную энергетику, урановые рудники и обогатительные фабрики, могильники радиоактивных отходов, рентгеновские аппараты, аппаратуру, которую используют в научно-исследовательской работе в области ядерной физики и энергетики, ТЭЦ, работающих на угле, радионуклиды, применяемые в медицине и приборах бытовой техники, различные строительные материалы, световые приборы: аппаратура в указателях которой применяется фосфор, телевизоры, компьютеры, генераторы сверхвысокой частоты и много других.

Характеристика радиоактивного загрязнения среды обитания зависит от: радионуклидов, их количества, активности (периода полураспада), расстояния до источника радиации, времени и степени воздействия на человека.

Так, например, радиационное загрязнение салона авиалайнера будет зависеть от высоты и продолжительности полета, поскольку основным источником облучения являются космические лучи, так же незначительная часть облучения от радионуклидов, которые используют в системах авиалайнера.

Предприятия ядерной энергетики являются потенциальными источниками загрязнения внешней среды на всех этапах ядерного топливного цикла.

Влияние ионизирующего излучения на живые организмы

Ионизирующее излучение характеризуется такими особенностями действия на человеческий организм и другие биологические объекты:

- очень малое количество энергии вызывает глубокие биологические изменения;

- облучения характеризуется эффектом накопления;

- различные органы живого организма имеют разную чувствительность и реакцию на облучение;

- действие ионизирующего излучения проявляется не сразу (наличие скрытого периода);

- излучение воздействует не только на данный организм, но и на его потомков;

- эффект облучения зависит от величины дозы и периода, за который эта доза получена.

Степень, глубина и форма лучевых поражений биологических объектов, в первую очередь, зависит от величины поглощенной дозы, т.е. величины поглощенной энергии излучения. Большая одноразовая доза вызывает более тяжелые последствия, чем систематическая, суммарно равна однократной.

Поражающее действие проникающей радиации на человека зависит от: величины дозы облучения и времени, в течение которого доза получена.

Различные части тела неодинаково реагируют на полученную дозу облучения. Самые чувствительные к радиации - красный костный мозг, щитовидная железа, внутренние органы, половые органы, молочные железы. Например, при одинаковой эквивалентной дозе возникновение рака в легких более вероятно, чем в щитовидной железе. Поэтому дозы облучения органов и тканей высчитываются по разным коэффициентам. При равномерном облучении всего тела с 100 % дозы облучения красный костный мозг поглощает 12 %, молочные железы - 15 %, легкие - 12 %, яичники или семенники - 25%, щитовидная железа - 3 %, костная ткань - 3 %, другие ткани - 30 %. Данные цифры характеризуют коэффициенты радиационного риска этих органов.

Суммарный эффект облучения организма характеризуется эффективной эквивалентной дозой, которая высчитывается путем сложения доз, полученных всеми органами и тканями, умноженными на коэффициент риска.

Ионизация живой ткани вызывает несвойственные организму химические, физические и биологические процессы, что приводит к разрыву молекулярных связей и изменению химической структуры различных соединений, образования токсинов, следствием чего является гибель клеток и развитие лучевой болезни.

Под действием ионизирующего излучения происходит ионизация воды с образованием ионов Н+ и ОН-, а в дальнейшем химически активных пероксидов, в частности, пероксида водорода Н2О2, которые взаимодействуют с белками, ферментами, нуклеопротеїдами и другими веществами с образованием свободных радикалов, которые, в свою очередь, вступают в последующие реакции. Нередко в результате такого химического взаимодействия образуются токсичные вещества. Поэтому ионизация даже одной молекулы может привести к лавинообразному эффекту. Это объясняет эффект, что чрезвычайно малая энергия ионизирующего излучения вызывает чрезвычайно сильное биологическое действие на организм.

Заболевания, вызванные ионизирующим излучением, могут быть острыми или хроническими, общими и местными. Острые поражения, как правило, наступают при облучении большими дозами в течение короткого промежутка времени, хронические - в случае длительного облучения в небольших дозах.

Острая лучевая болезнь развивается в случае внешнего или внутреннего облучения в дозе 1 Гр (100 Г) и более за короткий промежуток времени (до 4 суток).

в Зависимости от дозы облучения различают несколько клинических форм острой лучевой болезни, приведены в таблице 3.2.

В случае облучения дозой менее 1 Гр может развиться лучевая реакция, но, как правило, это не приводит к необратимым изменениям в организме.

Таблица 3.2

Формы и степени лучевой болезни

Форма и степень лучевой болезни

Доза излучения Гр

Костно-мозговая форма

1-10

легкая степень

1-2

средняя степень

2-4

тяжелая степень

4-6

очень тяжелая степень

6-10

Кишечная форма

10-20

Сосудистая (токсемічна) форма

20-80

Церебральная форма

>80

Заболевания лучевую болезнь протекает в четыре этапа:

- период первичной реакции - первичная реакция наступает тем быстрее, чем больше доза облучения, это является основой для оценки тяжести лучевой болезни, срока, места эвакуации и госпитализации и объема лечения;

- латентный период - период мнимого благополучия, в случае костно-мозговой формы продолжается от нескольких дней до 2-4 недель;

- период разгара - в тяжелых случаях наступает непосредственно за начальным периодом, а в легких - через 3-4 недели, характеризуется ухудшением состояния пострадавшего;

- период восстановления - продолжается в течение 2-4 и более месяцев, что зависит от тяжести болезни, полное восстановление может длиться 1-3 года.

Чаще всего при облучении наблюдается костно-мозговая форма, что имеет четыре степени. В случае облучения до 6 Гр и своевременного медицинского вмешательства, выздоровление наступает через 3 месяца - 3 года. При облучении более 6 Гр течение болезни зависит от индивидуальных особенностей организма и может закончиться летальным исходом уже через несколько недель.

Первичная реакция при кишечной форме острой лучевой болезни возникает в первые минуты после облучения и имеет тяжелое течение. На 5-8 сутки состояние больного резко ухудшается, а летальный исход наступает на 8 -16 сутки.

Сосудистая форма лучевой болезни имеет еще более быстрый ход, при котором смерть наступает через 4-7 суток.

Для церебральной формы лучевой болезни характерен коллапс больного с знепритомненням и крайне тяжелое и быстрое течение. Смерть наступает в первые 3 суток, а порой в первые часы после облучения.

наиболее уязвима к действию радиации кроветворная система организма, которая прекращает нормальное функционирование при дозах облучения 0,5-1 Гр. Однако она имеет высокую способность восстановления, и, если доза облучения была не очень большая, кроветворная система может полностью восстановить свои функции.

Однократное облучение семенников при дозе всего лишь в 0,1 Гр приводит к временной стерильности мужчин, доза свыше 2 Гр может привести к постоянной стерильности. Яичники менее чувствительны, но дозы свыше 3 Гр могут привести к бесплодию. Для этих органов суммарная доза, полученная за несколько раз, более опасна, чем такая же, но одноразовая, в отличие от других органов человека.

Глаза человека поражаются при дозах 2-5 Гр. Установлено, что профессиональное облучение суммарной дозой 0,5-2 Гр, полученные в течение 10-20 лет, приводит к мутности хрусталика.

Большинство других тканей и органов взрослого человека менее чувствительны к радиации, например, почки выдерживают суммарную дозу 23 Гр, полученную в течение 5 недель, печень - 40 Гр за месяц, мочевой пузырь - 55 Гр в течение четырех недель.

Особо опасное влияние ионизирующего излучения на беременных женщин и детей. Облучение в детском возрасте может привести к аномальному развитию костей, потери памяти. Очень чувствительный и мозг плода, если будущая мать подвергается облучению, например, при рентгеновском обследовании между восьмым и пятнадцатым неделями беременности.

Опасность радиоактивного облучения возрастает при поступлении радиоактивных изотопов в организм человека. В этом случае на организм влияет не только гамма-, но и бета - и аль-фа-излучения, по своим разрушительным действием значительно опаснее, чем гамма. При проникновении радиоактивных веществ внутрь организма поражаются преимущественно органы и ткани, в которых откладываются те или иные изотопы: йод - в щитовидной железе; стронций - в костях; уран и плутоний - в почках, толстом кишечнике, печени; цезий - в мышечной ткани; натрий распространяется по всему организму.

Со временем происходит постепенный распад радиоактивных элементов и выведения их из организма. Этот процесс зависит от периода полураспада того или иного радионуклида и периода биологического полувыведения - время, в течение которого количество данного радиоактивного элемента уменьшается вдвое вследствие физиологического обмена.

Женщины есть радіостійкішими, что связано с влиянием тестостерона у мужчин. Больные люди менее устойчивы к радиационному воздействию. Повышает устойчивость диета. Уменьшение содержания кислорода в воздухе повышает радіостійкість организма.

Источник: https://studbooks.net/50807/bzhd/bezopasnost_zhiznedeyatelnosti