Радиация и её влияние на организм человека

«Радиация и её влияние на организм человека»

Введение

Радиация существовала всегда. Радиоактивные элементы входили  в состав Земли с начала ее существования  и продолжают присутствовать до настоящего времени. Однако само явление радиоактивности  было открыто всего сто лет назад.

Радиация играет огромную роль в  развитии цивилизации на данном историческом этапе. Благодаря явлению радиоактивности  был совершен существенный прорыв в  области медицины и в различных  отраслях промышленности, включая энергетику. Но одновременно с этим стали всё отчётливее проявляться негативные стороны свойств радиоактивных элементов: выяснилось, что воздействие радиационного излучения на организм может иметь трагические последствия. Подобный факт не мог пройти мимо внимания общественности. И чем больше становилось известно о действии радиации на человеческий организм и окружающую среду, тем противоречивее становились мнения о том, насколько большую роль должна играть радиация в различных сферах человеческой деятельности.

 

 

 

 

 

              

 

Радиация и  Влияние радиации на организм.

Воздействие радиации на организм может быть различным, но почти  всегда оно негативно. В малых  дозах радиационное излучение может  стать катализатором процессов, приводящих к раку или генетическим нарушениям, а в больших дозах часто приводит к полной или частичной гибели организма вследствие разрушения клеток тканей.

Сложность в отслеживании последовательности процессов, вызванных  облучением, объясняется тем, что  последствия облучения, особенно при  небольших дозах, могут проявиться не сразу, и зачастую для развития болезни требуются годы или даже десятилетия. Кроме того, вследствие различной проникающей способности разных видов радиоактивных излучений они оказывают неодинаковое воздействие на организм: -частицы наиболее опасны, однако для -излучения даже лист бумаги является непреодолимой преградой; -излучение способно проходить в ткани организма на глубину один-два сантиметра; наиболее безобидное -излучение характеризуется наибольшей проникающей способностью: его может задержать лишь толстая плита из материалов, имеющих высокий коэффициент поглощения, например, из бетона или свинца.

Радиация и здоровье человека

Воздействие радиации на организм человека называют облучением. Во время этого процесса энергия  радиация передается клеткам, разрушая их. Облучение может вызывать всевозможные заболевания: инфекционные осложнения, нарушения обмена веществ, злокачественные опухоли и лейкоз, бесплодие, катаракту и многое другое. Особенно остро радиация воздействует на делящиеся клетки, поэтому она особенно опасна для детей.

Организм реагирует  на саму радиацию, а не на её источник. Радиоактивные вещества могут проникать  в организм через кишечник (с пищей  и водой), через лёгкие (при дыхании) и даже через кожу при медицинской  диагностике радиоизотопами. В этом случае имеет место внутреннее облучение. Кроме того, значительное влияние радиации на организм человека оказывает внешнее облучение, т.е. источник радиации находится вне тела. Наиболее опасно, безусловно, внутреннее облучение.

Как вывести радиацию из организма? Этот вопрос, безусловно, волнует многих. К сожалению, особо  эффективных и быстрых способов вывода радионуклидов из организма  человека не существет. Некоторые продукты питания и витамины помогают очистить организм от небольших доз радиации. Но если облучение серьезное, то остается только надеяться на чудо. Поэтому лучше не рисковать. И если существует даже малейшая опасность подвергнуться радиации, необходимо со всей быстротой уносить ноги из опасного места и вызывать специалистов.

Различается чувствительность отдельных органов к радиоактивному излучению. Поэтому, чтобы получить наиболее достоверную информацию о степени риска, необходимо учитывать соответствующие коэффициенты чувствительности тканей при расчете эквивалентной дозы облучения:

0,03 - костная ткань

0,03 - щитовидная железа

0,12 - красный костный  мозг

0,12 - легкие

0,30 - другие ткани

1,00 - организм в целом.

Вероятность повреждения  тканей зависит от суммарной дозы и от величины дозировки, так как  благодаря репарационным способностям большинство органов имеют возможность восстановиться после серии мелких доз.

В таблице 1 приведены  крайние значения допустимых доз  радиации:

Орган  
Допустимая доза

Красный костный мозг  
0,5-1 Гр.

Хрусталик глаза  
0,1-3 Гр.

Почки  
23 Гр.

Печень  
40 Гр.

Мочевой пузырь  
55 Гр.

Зрелая хрящевая ткань  
70 Гр.

Примечание: Допустимая доза - суммарная доза, получаемая человеком  в течение 5 недель

 

Тем не менее, существуют дозы, при которых летальный исход  практически неизбежен. Так, например, дозы порядка 100 г приводят к смерти через несколько дней или даже часов вследствие повреждения центральной нервной системы, от кровоизлияния в результате дозы облучения в 10-50 г смерть наступает через одну- две недели, а доза в 3-5  грамм грозит обернуться летальным исходом примерно половине облученных.

Знания конкретной реакции  организма на те или иные дозы необходимы для оценки последствий действия больших доз облучения при  авариях ядерных установок и  устройств или опасности облучения  при длительном нахождении в районах повышенного радиационного излучения, как от естественных источников, так и в случае радиоактивного загрязнения. Однако даже малые дозы радиации не безвредны и их влияние на организм и здоровье будущих поколений до конца не изучено. Однако можно предположить, что радиация может вызвать, прежде всего, генные и хромосомные мутации, что в последствии может привести к проявлению рецессивных мутаций.

Следует более подробно рассмотреть наиболее распространенные и серьезные повреждения, вызванные облучением, а именно рак и генетические нарушения.

В случае рака трудно оценить  вероятность заболевания как  следствия облучения. Любая, даже самая  малая доза, может привести к необратимым  последствиям, но это не предопределено. Тем не менее, установлено, что вероятность заболевания возрастает прямо пропорционально дозе облучения.

Среди наиболее распространенных раковых заболеваний, вызванных  облучением, выделяются лейкозы. Оценка вероятности летального исхода при  лейкозе более надежна, чем аналогичные  оценки для других видов раковых заболеваний. Это можно объяснить тем, что лейкозы первыми проявляют себя, вызывая смерть в среднем через 10 лет после момента облучения. За лейкозами “по популярности” следуют: рак молочной железы, рак щитовидной железы и рак легких. Менее чувствительны желудок, печень, кишечник и другие органы и ткани.

Воздействие радиологического излучения резко усиливается  другими неблагоприятными экологическими факторами (явление синергизма). Так, смертность от радиации у курильщиков  заметно выше.

Существует три пути поступления радиоактивных веществ  в организм: при вдыхание воздуха, загрязненного радиоактивными веществами, через зараженную пищу или воду, через кожу, а также при заражении  открытых ран. Наиболее опасен первый путь, поскольку:

объем легочной вентиляции очень большой

значения коэффициента усвоения в легких более высоки.

Пылевые частицы, на которых  сорбированы радиоактивные изотопы, при вдыхании воздуха через верхние  дыхательные пути частично оседают  в полости рта и носоглотке. Отсюда пыль поступает в пищеварительный тракт. Остальные частицы поступают в легкие. Степень задержки аэрозолей в легких зависит от дисперсионности. В легких задерживается около 20% всех частиц; при уменьшении размеров аэрозолей величина задержки увеличивается до 70%.

При всасывании радиоактивных  веществ из желудочно-кишечного  тракта имеет значение коэффициент  резорбции, характеризующий долю вещества, попадающего из желудочно-кишечного  тракта в кровь. В зависимости  от природы изотопа коэффициент  изменяется в широких пределах: от сотых долей процента (для циркония, ниобия), до нескольких десятков процентов (водород, щелочноземельные элементы). Резорбция через неповрежденную кожу в 200-300 раз меньше, чем через желудочно-кишечный тракт, и, как правило, не играет существенной роли.

При попадании радиоактивных  веществ в организм любым путем  они уже через несколько минут  обнаруживаются в крови. Если поступление  радиоактивных веществ было однократным, то концентрация их в крови вначале  возрастает до максимума, а затем в течение 15-20 суток снижается.

Концентрации в крови  долгоживущих изотопов в дальнейшем могут удерживаться практически  на одном уровне в течение длительного  времени вследствие обратного вымывания отложившихся вещест

Радиация  вокруг  нас

Как  все-таки  действует  радиация  на  человека  и  окружающую среду?

Это одна  из  многих  сегодняшних  проблем, которая  приковывает   к   себе

внимание  огромного  количества  людей.

Радиация  действительно  опасна:  в больших  дозах  она   приводит   к поражению  тканей, живой  клетки,  в  малых -   вызывает   раковые   явления

и  способствует  генетическим  изменениям.

Однако  опасность  представляют  вовсе  не  те   источники   радиации, о  которых  больше  всего   говорят.   Радиация,   связанная   с   развитием атомной  энергетики, составляет  лишь   малую   долю,   существенную   часть облучения  население  получает  от  естественных  источников  радиации:   из космоса  и  от  радиоактивных  веществ,  находящихся  в  земной   коре,  от применения   рентгеновских  лучей   в   медицине,  во   время   полета   на самолете, от  каменного   угля,   сжигаемого   в   бесчисленном   количестве различными  котельными  и т.д.

Сама  по  себе  радиоактивность  -  явление  не  новое,  как   считают некоторые,   связывая   ее  возникновение   со   строительством    АЭС    и появлением  ядерных  боеприпасов. Она  существовала  на  Земле  задолго  до зарождения   жизни.   С   тех   пор   как   образовалась   наша   Вселенная (порядка 20   миллиардов   лет   назад),   радиация   постоянно   наполняет космическое  пространство.

Многие  удивляются,   узнав,   что   человек,   хотя   в   чрезвычайно малой  мере,  но  тоже  радиоактивен.  В  его  мышцах,   костях   и   других тканях  присутствуют  мизерные  количества  радиоактивных  веществ.

Однако  с  момента  открытия  радиации  как  явления   не   прошло   и ста  лет.

Так как  основную  часть  дозы   облучения   население   получает   от естественных   источников,  то  большинства   из   них    избежать    просто невозможно.

Человек    подвергается    двум    видам    облучения:   внешнему    и внутреннему.  Дозы  облучения   сильно   различаются   и   зависят,  главным

образом, от  того,  где  люди  живут.

Источники  внешнего  облучения

Радиоактивный  фон,  создаваемый  космическими  лучами (0,3  мЗв/год), дает  чуть  меньше  половины  всего   внешнего   облучения  (0,65  мЗв/год), получаемого  населением.  Нет  такого   места   на   Земле,   куда   бы   ни проникали  космические  лучи.  При  этом  надо  отметить,  что  Северный   и Южный  полюса  получают  больше  радиации,   чем   экваториальные   районы.

Происходит  это   из-за   наличия   у   Земли   магнитного   поля,   силовые линии  которого  входят  и  выходят  у  полюсов. Однако   более   существенную    роль    играет    место    нахождения человека. Чем  выше  поднимается  он   над   уровнем   моря,   тем   сильнее становится   облучение,   ибо   толщина    воздушной    прослойки    и    ее плотность   по   мере   подъема   уменьшается,   а   следовательно,   падают защитные  свойства.

Те,  кто  живет  на  уровне  моря,  в  год  получают   дозу   внешнего облучения  приблизительно  0,3 мЗв,  на  высоте   4000  метров  –  уже   1,7 мЗв.  На  высоте  12  км  доза   облучения   за   счет   космических   лучей возрастает  приблизительно  в  25  раз  по  сравнению  с   земной.   Экипажи и пассажиры  самолетов  при  перелете  на   расстояние   2400  км  получают дозу  облучения  10 мкЗм (0,01 мЗв  или  1 мбэр), при   полете   из   Москвы в Хабаровск  эта  цифра  уже  составит  40 – 50 мкЗв. Здесь   играет   роль не  только  продолжительность,  но  и  высота  полета.

Земная  радиация,   дающая   ориентировочно   0,35  мЗв/год   внешнего облучения,  исходит  в  основном   от   тех   пород   полезных   ископаемых,

которые  содержат  калий – 40,  рубидий – 87, уран  –  238,   торий  –  232. Естественно,  уровни  земной  радиации  на  нашей  планете   неодинаковы   и

колеблются  большей  частью  от  0,3  до  0,6 мЗв/год. Есть   такие   места, где  эти  показатели  во  много  раз  выше.

Внутреннее  облучение  населения

Внутренне  облучение  населения  от  естественных  источников  на  две трети  происходит  от  попадания  радиоактивных  веществ   в   организм   с пищей,  водой  и   воздухом.   В   среднем   человек   получает   около  180 мкЗв/год  за  счет  калия – 40,  который   усваивается   организмом   вместе с  нерадиоактивным  калием,  необходимым  для   жизнедеятельности.   Нуклиды свинца – 210,  полония  –  210   концентрируются   в   рыбе   и   моллюсках.

Поэтому   люди,   потребляющие   много   рыбы   и   других    даров    моря, получают  относительно  высокие  дозы  внутреннего  облучения. Жители   северных    районов,    питающиеся    мясом    оленя,    тоже подвергаются  более  высокому  облучению,  потому  что   лишайник,   который употребляют  олени  в  пищу  зимой,  концентрирует   в   себе   значительные количества  радиоактивных  изотопов  полония  и  свинца. Недавно   ученые   установили,   что   наиболее   весомым   из    всех естественных  источников  радиации  является  радиоактивный   газ   радон  - это невидимый,  не имеющий  ни  вкуса,   ни   запаха    газ,   который   в 7,5   раз   тяжелее   воздуха.  В   природе   радон   встречается   в   двух основных  видах:  радон – 222  и  радон –  220.   Основная   часть  радиации исходит  не  от  самого   радона,   а   от   дочерних   продуктов   распада, поэтому   значительную часть   дозы   облучения   человек   получает    от радионуклидов   радона,  попадающих   в   организм   вместе   с   вдыхаемым воздухом.