На головну

Вплив радіації на організми

  1. II.2. Вплив ситуації двосторонньої монополії на обсяг особливих інвестицій
  2. III Дослідити вплив фільтра, що згладжує на форму випрямленої напруги.
  3. IV Дослідити вплив стабілізатора напруги на форму випрямленої напруги і визначити коефіцієнт стабілізації.
  4. IV.3. Вплив інформованості споживачів на вибір рівня якості продукції монополістом
  5. IV.4. Вплив непоінформованість споживачів на обсяг взаємодій на ринку (проблема лимонів)
  6. IV.8. Вплив ставлення споживачів до підприємницького сектору на рівень якості товару
  7. V. Вплив трансакційних витрат

Вплив радіації на організм може бути різним, але майже завжди воно негативно. У малих дозах радіаційне випромінювання може стати каталізатором процесів, що призводять до раку або генетичних порушень, а в великих дозах часто приводить до повної або часткової загибелі організму внаслідок руйнування кліток тканин.

Складність у відстеженні послідовності процесів, викликаних опроміненням, пояснюється тим, що наслідки опромінення, особливо при невеликих дозах, можуть проявитися не відразу, і найчастіше для розвитку хвороби вимагаються роки чи навіть десятиліття. Крім того, внаслідок різної проникаючої здатності різних видів радіоактивних випромінювань вони впливають на організм:a частинки найбільш небезпечні, однак для a-випромінювання навіть аркуш паперу є нездоланною перешкодою; b -випромінювання здатне проходити в тканині організму на глибину один - два сантиметри; g - Випромінювання характеризується найбільшою проникаючою здатністю: його може затримати лише товста плита з матеріалів, що мають високий коефіцієнт поглинання, наприклад, з бетону або свинцю.

Також розрізняється чутливість окремих органів до радіоактивного випромінювання. Тому, щоб отримати найбільш достовірну інформацію про ступінь ризику, необхідно враховувати відповідні коефіцієнти чутливості тканин при розрахунку еквівалентної дози опромінення:

0,03 - кісткова тканина

0,03 - щитовидна залоза

0,12 - червоний кістковий мозок

0,12 - легкі

0,15 - молочна залоза

0,25 - яєчники або насінники

0,30 - інші тканини

1,00 - організм в цілому.

Імовірність ушкодження тканин залежить від сумарної дози і від величини дозування, так як завдяки репараційним здібностям більшість органів мають можливість відновитися після серії дрібних доз.

У таблиці 1 наведені крайні значення допустимих доз радіації:

 орган  допустима доза
 Червоний кістковий мозок  0,5-1 Гр.
 кришталик ока  0,1-3 Гр.
 нирки  23 Гр.
 печінка  40 Гр.
 Сечовий міхур  55 Гр.
 Зріла хрящова тканина  > 70 Гр.
 Примітка: Допустима доза - сумарна доза, одержувана людиною протягом 5 тижнів  

Таблиця 1.

Проте, існують дози, при яких летальний результат практично неминучий. Так, наприклад, дози порядку 100 г приводять до смерті через кілька днів або навіть годин внаслідок ушкодження центральної нервової системи, від крововиливу в результаті дози опромінення в 10-50 г смерть настає через одну - два тижні, а доза в 3-5 грам загрожує обернутися летальним результатом приблизно половині опромінених.

Знання конкретної реакції організму на ті чи інші дози необхідні для оцінки наслідків дії великих доз опромінення при аваріях ядерних установок і пристроїв або небезпеки опромінення при тривалому перебуванні в районах підвищеного радіаційного випромінювання, як від природних джерел, так і в разі радіоактивного забруднення. Однак навіть малі дози радіації не безпечні і їх вплив на організм і здоров'я майбутніх поколінь до кінця не вивчено. Однак можна припустити, що радіація може викликати, перш за все, генні і хромосомні мутації, що надалі може привести до прояву рецесивних мутацій.

Слід більш докладно розглянути найбільш поширені і серйозні пошкодження, викликані опроміненням, а саме рак і генетичні порушення.

У разі раку важко оцінити ймовірність захворювання як наслідку опромінення. Будь-яка, навіть найменша доза, може привести до необоротних наслідків, але це не визначено. Проте, встановлено, що ймовірність захворювання зростає прямо пропорційно дозі опромінення.

Серед найбільш поширених ракових захворювань, викликаних опроміненням, виділяються лейкози. Оцінка ймовірності летального результату при лейкозі більш надійна, ніж аналогічні оцінки для інших видів ракових захворювань (додаток 4). Це можна пояснити тим, що лейкози першими виявляють себе, викликаючи смерть у середньому через 10 років після моменту опромінення. За лейкозами "по популярності" випливають: рак молочної залози, рак щитовидної залози і рак легенів. Менш чутливі шлунок, печінку, кишечник і інші органи і тканини.

Вплив радіологічного випромінювання різко посилюється іншими несприятливими екологічними факторами (явище синергізму). Так, смертність від радіації в курців помітно вище.

Що стосується генетичних наслідків радіації, то вони проявляються у вигляді хромосомних аберацій (в тому числі зміни числа або структури хромосом) і генних мутацій. Генні мутації виявляються відразу в першому поколінні (домінантні мутації) або тільки за умови, якщо в обох батьків мутантним є один і той же ген (рецесивні мутації), що є малоймовірним.

Вивчення генетичних наслідків опромінення ще більш утруднено, ніж у випадку раку. Невідомо, які генетичні ушкодження при опроміненні, виявлятися вони можуть протягом багатьох поколінь, неможливо відрізнити їх від тих, що викликані іншими причинами.

Доводиться оцінювати поява спадкових дефектів у людини за результатами експериментів на тваринах.

При оцінці ризику НКДАР використовує два підходи: при одному визначають безпосередній ефект даної дози, при іншому - дозу, при якій подвоюється частота появи нащадків з тією чи іншою аномалією в порівнянні з нормальними радіаційними умовами.

Так, при першому підході встановлено, що доза в 1 г, отримана при низькому радіаційному фоні особами чоловічої статі (для жінок оцінки менш певні), викликає появу від 1000 до 2000 мутацій, що призводять до серйозних наслідків, і від 30 до 1000 хромосомних аберацій на кожен мільйон живих новонароджених.

При другому підході отримані наступні результати: хронічне опромінення при потужності дози в 1 г на одне покоління приведе до появи близько 2000 серйозних генетичних захворювань на кожен мільйон живих новонароджених серед дітей тих, хто піддався такому опроміненню.

Оцінки ці ненадійні, але необхідні. Генетичні наслідки опромінення виражаються такими кількісними параметрами, як скорочення тривалості життя і періоду непрацездатності, хоча при цьому визнається, що ці оцінки не більш ніж перша груба прикидка. Так, хронічне опромінення населення з потужністю дози в 1 г на покоління скорочує період працездатності на 50000 років, а тривалість життя - також на 50000 років на кожен мільйон живих новонароджених серед дітей першого опроміненого покоління; при постійному опроміненні багатьох поколінь виходять на наступні оцінки: відповідно 340000 років і 286000 років.

Існує три шляхи надходження радіоактивних речовин в організм: при вдихання повітря, забрудненого радіоактивними речовинами, через заражену їжу або воду, через шкіру, а також при зараженні відкритих ран. Найбільш небезпечний перший шлях, оскільки:

обсяг легеневоївентиляції дуже великий

значення коефіцієнта засвоєння в легенях більш високі.

Пилові частинки, на яких сорбованих радіоактивні ізотопи, при вдиханні повітря через верхні дихальні шляхи частково осідають в порожнині рота і носоглотці. Звідси пил надходить в травний тракт. Інші частки надходять у легені. Ступінь затримки аерозолів у легенях залежить від дисперсійні. У легенях затримується близько 20% всіх частинок; при зменшенні розмірів аерозолів величина затримки збільшується до 70%.

При всмоктуванні радіоактивних речовин зі шлунково-кишкового тракту має значення коефіцієнт резорбції, що характеризує частку речовини, що потрапляє з шлунково-кишкового тракту в кров. Залежно від природи ізотопу коефіцієнт змінюється в широких межах: від сотих часток відсотка (для цирконію, ніобію), до декількох десятків відсотків (водень, лужноземельні елементи). Резорбція через неушкоджену шкіру в 200-300 разів менше, ніж через шлунково-кишковий тракт, і, як правило, не відіграє суттєвої ролі.

При попаданні радіоактивних речовин в організм будь-яким шляхом вони вже через кілька хвилин виявляються в крові. Якщо надходження радіоактивних речовин було одноразовим, то концентрація їх в крові спочатку зростає до максимуму, а потім протягом 15-20 діб знижується.

Концентрації в крові довго живучих ізотопів надалі можуть утримуватися практично на одному рівні протягом тривалого часу внаслідок зворотного вимивання речовин, що відклалися.

Заряджені частинки, які проникають в тканини організму a- і bчастинки втрачають енергію внаслідок електричних взаємодій з електронами тих атомів, біля яких вони проходять (Гамма-випромінювання і рентгенівські промені передають свою енергію речовині декількома способами, які, в кінцевому рахунку, також приводять до електричних взаємодій.)

Електричні взаємодії. За час близько десяти трильйонних секунди після того, як проникаюче випромінювання досягне відповідного атома в тканині організму, від цього атома відривається електрон. Останній заряджений негативно, тому інша частина вихідного нейтрального атома стає позитивно зарядженою. Цей процес називається іонізацією. Відірвавшись електрон може далі іонізувати інші атоми.

Фізико-хімічні зміни. І вільний електрон, і іонізований атом зазвичай не можуть довго перебувати в такому стані і протягом наступних десяти мільярдних часток секунди беруть участь у складній ланцюга реакцій, в результаті яких утворюються нові молекули, включно з таким надзвичайно реакційно-здатні, як "вільні радикали".

Хімічні зміни. Протягом наступних мільйонних часток секунди утворилися вільні радикали реагують як один з одним, так і з іншими молекулами і через ланцюжок реакцій, ще не вивчених до кінця, можуть викликати хімічну модифікацію важливих у біологічному відношенні молекул, необхідних для нормального функціонування клітини.

Біологічні ефекти. Біохімічні зміни можуть статися як через кілька секунд, так і через десятиліття після опромінення і стати причиною негайної загибелі клітин, або такі зміни в них можуть привести до раку.

 



глава II | Джерела радіаційного випромінювання

Вступ | радіація | Природні джерела радіації | Джерела радіації, створені людиною (техногенні) | додатки |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати