Радіаційний фон

 

Реферат

 

 

 

                                          на тему:  

 

                         Радіаційний фон

 

 

Підготувала: Аляб’єва Анастасія, Козак Олена

Поняття про радіоактивність, радіаційний фон

 

На кожного мешканця Землі постійно діє так званий природний радіаційний

фон, який формується з космічної  радіації та випромінювань радіоактивних

речовин, що містяться в земній корі. Сумарна річна доза природного

опромінення дорівнює 70—200 мілірентгенів (мР) і не становить загрози

для здоров'я людини. Навіть додаткова  доза опромінення, яку людина

дістає під час медичних обстежень, цілком безпечна. Робота у специфічних

умовах, наприклад на атомних електростанціях, хоч і пов'язана з деяким

ризиком, але особливої небезпеки  для здоров'я також не становить,

оскільки суворо регламентована санітарно-гігієнічними вимогами.

 

Небезпека дії йонізуючого випромінювання виникає під час опромінень у

набагато більших дозах. Подібні  ситуації мають місце у випадку  аварій на

ядерних установках, коли відбувається забруднення води, ґрунту, повітря

радіоактивними ізотопами, внаслідок  ядерних вибухів під час випробувань

ядерної зброї чи завдавання ядерного удару.

 

Радіоактивність — це розпад ядер деяких елементів та ізотопів, що мають

надлишок нейтронів або протонів. Природна радіоактивність є довільним

процесом. На Землі чимало місць  із підвищеним радіаційним фоном. Це, як

правило, родовища урану, радіоактивних  сланців, торієві піски, радонові

мінеральні джерела. Ь У країні до таких місць належать міста  Хмільник,

Миронівка, Жовті Води.

 

Космічне випромінювання складається  з галактичного та сонячного. Його

досить мала енергія зростає  в стратосфері та йоносфері Землі. Це

випромінювання складається в  основному з протонів і важких ядер.

Потрапивши в атмосферу, вони, стикаючись з різними атомами і молекулами

елементів повітря, спричиняють появу  радіонуклідів (Тритій, Карбон-14,

Берилій-7, Натрій-22 та ін.), що разом  з опадами випадають на землю.

 

Штучна радіоактивність — це радіоактивність, спричинена діяльністю

людини. Зміст такої діяльності полягає в добуванні енергії  під час

ядерної реакції (взаємодії ядер з  елементарними частинками, що

супроводжується перетворенням ядер і виділенням величезної кількості

енергії). Радіоактивний розпад не залежить від таких зовнішніх  фізичних

факторів, як тиск, температура, склад  повітря тощо. Під час цього

процесу і виникає радіація.

 

Радіація — виділення елементарних частинок чи електромагнітної енергії

атомними ядрами під час їх поділу. Нині широко використовують термін

йонізуюче випромінювання, під яким розуміють промені різних типів  і

походження, які в результаті проходження  крізь речовину йонізують атоми

і молекули. Так, йонізація може бути спричинена електромагнітними

коливаннями (рентгенівським, синхротронним, гамма-випромінюванням) та

частинками (електронами, позитронами, протонами, альфа-частинками,

?-мезо-нами, прискореними ядрами, нейтронами). Найважливішим для людини

і в той же час небезпечним  є а-, (3-і у-випромінювання.

 

?-промені — це потік позитивно  заряджених ядер Гелію. Вони  мають

найкоротший радіус дії (кілька сантиметрів у повітрі і 0,1 мм у живій

тканині). Небезпечні тільки під час прямого контакту зі шкірою чи

слизовими оболонками, але  мають надзвичайну руйнівну силу, спричинюють

сильні опіки.

 

?-промені складаються  з негативно заряджених електронів, що рухаються з

величезною швидкістю. В  повітрі вони поширюються на кілька метрів, у

живій тканині — на кілька міліметрів.

 

?-промені мають електромагнітну  природу і становлять найнебезпечніше

явище. Діють на відстані сотень метрів.

                Крім типу випромінювання, важливе значення має фізичний стан та хімічні

властивості речовин, що містять  радіоактивні ізотопи (радіонукліди). Це

визначає їх надходження  в організм людини і локалізацію  в тканинах. З

трьох шляхів надходження  радіонуклідів у організм (через  шкіру, повітря,

їжу) найнебезпечнішим є  потрапляння їх з їжею.

 

У тканинах організму радіонукліди розподіляються по-різному. У кістках

накопичуються Стронцій, Кальцій, Барій, Радій, у печінці затримуються

Церій, Лантан, Прометій, у  м'язах залишаються Калій, Рубідій, Цезій, в

селезінці та лімфатичних  вузлах утримуються Ніобій, Рутеній, щитовидною

залозою поглинається Іод. Рівномірно по всьому тілу розподіляються

Тритій, Карбон, Ферум, Полоній.

 

Радіонукліди, що потрапили  в організм людини, а також ті, що впливають

ззовні, йонізують речовини, що входять до складу живих тканин, діючи на

молекулярному рівні і  спричинюючи різні зміни залежно  від дози

опромінення.

 

Доза опромінення є  кількісною оцінкою йонізації. Визначається кількістю

енергії радіації, поглинутої одиницею маси

 

тіла. Одиницею виміру є грей. Користуються також поняттям

ефективна еквівалентна доза (Зв), або біологічний еквівалент радіації

(Бер).

                              Для вимірювання ступеня йонізації повітря, потужності дози

рентгенівського та гамма-випромінювання, загального рівня радіації

користуються старою одиницею вимірювання — рентгеном. Кінцевий результат

опромінення залежить перш за все від часу, протягом якого  діяла радіація

певної потужності.

 

 

 

Біологічна дія  йонізуючого випромінювання

 

Розрізняють пряму дію  радіації (наприклад, розрив молекули ДНК в

результаті проходження  елементарної частинки) та непряму, коли,

наприклад, йонізується вода, що входить до складу клітин (відбувається

радіоліз). Ці первинні фізнко-хімічні  процеси діють паралельно й

призводять до складних взаємопов'язаних змін, що порушують

функціонування систем організму. У разі дії обох видів радіації

головними об'єктами опромінення  є великі білкові молекули.

 

Під час проходження елементарної частинки крізь живу клітину руйнуються

хімічні зв'язки молекул (пряма  дія). З утворених вільних радикалів

виникають нові хімічні сполуки  і непряма дія). Непряма дія  йонізуючого

випромінювання набагато більша, тому що утворені вільні радикали

надзвичайно «агресивні», а  під час проходження елементарних частинок

крізь клітину утворюється  цілий трек з таких радикалів.

 

Дуже небезпечний радіоліз води, під час якого утворюється  супероксидний

оксиген О2, який завдає значних  пошкоджень оточуючим органічним

молекулам. Пошкоджуються  також окремі ділянки ДНК внаслідок

дезамінування основ амінокислот  чи розривів карбонових зв'язків. Це

призводить до генетичних та соматичних ефектів. Якщо радіація діє на

білки, спостерігається їх часткова денатурація, вони втрачають  свої

функції. Таким чином, навіть дуже незначна кількість енергії, що

потрапила в організм, призводить до значних змін у ньому. Це явище

дістало назву радіобіологічного  парадоксу — невідповідності  між

експозиційною дозою та ефектом  її дії.

 

Найвищою радіочутливістю  характеризуються клітини, що мають  велику

швидкість поділу. До них  належать клітини кісткового мозку, лімфоїдної

тканини, статеві, епітелій шлунково-кишкового тракту. Найменш  уразливі

нервові волокна, кістки, хрящі. Неоднакова чутливість до радіації

організмів різного віку. Чим молодший організм — тим він  чутливіший.

 

Виділяють три групи органів  за їх чутливістю до дії радіації:

 

1) все тіло, статеві органи, червоний кістковий мозок;

 

2) м'язи, щитовидна залоза, жирові тканини, печінка, селезінка,

шлунково-кишковий тракт, легені, кришталик ока

 

3) кісткова тканина, шкіра,  кисті, литки, стопи.

 

Сила впливу радіонуклідів, які потрапляють усередину тіла, визначається

їх фізико-хімічними властивостями, способами й часом проникнення,

швидкістю виведення. При  цьому має значення розмір частинок, що містять

радіонукліди. Наприклад, більші частинки затримуються у верхніх

дихальних шляхах і можуть швидко видалитися. Також можуть бути швидко

видалені, не потрапивши у  кров, частинки, які надійшли з їжею. Ступінь

видалення радіонуклідів  з організму залежить від загальної  швидкості

метаболічних процесів (у  молодшого організму вони швидші).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                            Клінічна картина радіаційного ураження

 

Після опромінення організму  людини під час зовнішнього чи внутрішнього

впливу радіації може виникнути  тяжке захворювання — променева  хвороба. В

її розвитку виділяють  ряд синдромів, що свідчать про радіоактивне

ураження окремих фізіологічних  систем організму людини.

 

Церебральний синдром  виявляється у вигляді підвищеного  психічного та

рухового збудження, інколи супроводжується непритомністю. Ці симптоми

виникають та прогресують  внаслідок променевого пошкодження  клітин та

судин головного мозку. Збудження  поступово змінюється апатією. З  часом

людина втрачає здатність  координувати рухи, орієнтуватися у  просторі та

часі. Далі — судоми, зупинка  дихання і смерть.

 

Шлунково-кишковий синдром  виникає внаслідок ураження епітелію, що

вистилає внутрішню поверхню кишечника. Клітини кишечника відповідають за

всмоктування поживних речовин  та рідини. Крім того, вони є бар'єром,

який перешкоджає "проникненню  в кров різних мікроорганізмів. їх загибель

порушує процеси всмоктування, що призводить до зневоднення організму  і

його інфікування кишковими  бактеріями. Симптоми — біль у шлунку та

кишечнику, швидка втрата маси тіла, нудота, блювання, пронос, під  час

якого видаляється багато рідини. Порушується водно-сольовий баланс і

настає смерть.

 

Кістково-мозковий синдром  може бути в результаті різкого порушення

кровотворення і кровообігу. Кістковий мозок відповідає за відтворення

основних структурних  компонентів крові — еритроцитів, лейкоцитів,

тромбоцитів. Радіоактивне ураження спричинює різке зменшення  кількості

кров'яних клітин, внаслідок  чого розвивається анемія, з'являються

кровотечі.

 

Прояв та тяжкість перебігу променевої хвороби залежать від  дози

опромінення. Так, променева  хвороба виникле при одноразовому опроміненні

з експозиційною дозою 100 Р (1 грей). Найстрашніше те, що в момент

опромінення людина нічого не відчуває і не знає, що зазнала  тяжкої

травми. Розрізняють чотири ступені тяжкості перебігу променевої хвороби,

які залежать від отриманої  дози.

 

І ступінь — легкий. Виникає  під час одноразового опромінення  дозою в 1—2

грей. ІІ ступінь — середній. Розвивається під дією радіації в 2—4 грей.

ІІІ ступінь — тяжкий. Спричинюється дією дози в 4—6 грей. Нарешті, IV

ступінь — вкрай тяжкий. Спричинюється одноразовим опроміненням понад 6