Взвешивающие коэффициенты для тканей и органов при расчете эффективной дозы

Мощность дозы – отношение приращения дозы (поглощенной, эквивалентной, эффективной) dD, dН, dЕ за интервал времени dt к этому интервалу времени:

D = dD/dt; (8.8)

Н = dH/ dt; (8.9)

Е = dE/ dt. (8.10)

На практике за единицу времени могут приниматься час, сутки, год.

8.3. ВОЗДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ
НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Биологическое воздействие ионизирующих излучений тем сильнее, чем больше величина дозы облучения и зависит от времени воздействия, размера облученной поверхности и индивидуальной чувствительности организма.

Ионизация живой ткани приводит к разрыву молекулярных связей и изменению химической структуры различных соединений. В организме человека около 70% воды - Н₂О:

Н₂О® Н⁺ + ОН^-

Ионы Н⁺ + ОН^- обладают высокой химической активностью, вступают в соединение с другими молекулярными тканями и образуют новые химические соединения. В результате нарушается биологическая структура клеток, нарушается течение биологических процессов и обмен веществ, что приводит в итоге к гибели клеток. При этом может произойти разрыв хромосом - специализированных структур клеток, предназначенных для хранения наследственной информации и правильного ее распределения в период деления клеток.

Клетки человека содержат 46 хромосом (23 пары). Изменения в числе или строении отдельных хромосом, всего хромосомного набора приводят к резкому изменению организма и служат причиной возникновения наследственных болезней. При разрыве хромосомы и последующем неправильном ее срастании возникают раковые заболевания.

Кроме того, под влиянием ионизирующих излучений в организме может происходить:

- торможение функций кроветворных органов;

- нарушение нормальной свертываемости крови;

- охрупчиваемость кровеносных сосудов;

- расстройство деятельности желудочно-кишечного тракта;

- истощение организма и снижение его сопротивляемости к инфекционным заболеваниям.

Различают внутреннее и внешнее облучение.

Внутреннее облучение возникает при попадании ионизирующих источников внутрь организма с вдыхаемым воздухом, с пищей и через кожу. При этом происходит непрерывное облучение до полного распада радиоактивного вещества или его выведения из организма при физиологическом обмене, что весьма затруднительно. Внутреннее облучение очень опасно: поражает различные органы и вызывает долго не заживающие раны.

Так как a- и b-излучения обладают наибольшей ионизирующей способностью, то несмотря на их малую глубину проникновения, при внутреннем облучении они наиболее опасны.

Внешнее облучение – происходит при расположении радиоактивного вещества вне организма, например, при работе на рентгеновских установках, ускорителях, с радиоактивными веществами, находящимися в герметичных ампулах и т.п.

В этом случае более опасны излучения с высокой проникающей способностью, т.е. g, R_e, ne, b-излучения.

Человек постоянно подвергается облучению естественной радиации (40...200 мР/год). Кроме того, облучается при производстве рентгеновских снимков зубов (3...5 Р), грудной клетки (4.7...19.5 Р), желудочно-кишечного тракта (12...85 Р) и т.д.

С возрастом чувствительность к облучению уменьшается, поэтому облучение особенно опасно детям.

При установлении допустимых доз излучения учитывается, что облучение может быть однократным (полученное за первые четверо суток) и многократным (за время более четырех суток).

Смертельная однократная доза для человека составляет 550...700 бэр. При однократном облучении 25...50 бэр – проходящие изменения в крови, 80..120 бэр – начальные признаки лучевой болезни, 270...300 бэр – острая лучевая болезнь (50% смертельный исход).

Эти данные верны при отсутствии лечения. В настоящее время имеется ряд противолучевых препаратов, значительно ослабляющих воздействие излучения.

Четыре этапа острой лучевой болезни (25...30 дней):

1) первичная реакция (тошнота, головокружение, вялость, учащенный пульс);

2) период видимого благополучия (до двух недель: чем короче этот период, тем тяжелее исход);

3) разгар болезни (температура 40...41^о С, рвота, кровотечение из органов);

4) выздоровление или летальный исход.

Существует четыре степени лучевой болезни:

1. Легкая (первая степень) – возникает при общей экспозиционной дозе излучения 100...200 Р; скрытый период продолжается 2-3 недели, затем появляется недомогание, общая слабость, повышение потливости, снижается содержание лейкоцитов. Лучевая болезнь первой степени излечима.

2. Средняя (вторая) степень – наблюдается при общей экспозиционной дозе излучения 200...400 Р; скрытый период около недели. Более тяжелое недомогание, расстройство нервной системы, головные боли, головокружение, понос, рвота; количество лимфоцитов снижается вдвое. Летальный исход до 20%. Активное лечение приводит к выздоровлению через 1.5-2 месяца.

3. Тяжелая (третья) степень – наступает при 400...600 Р. Скрытый период до нескольких часов. Общее состояние тяжелое, сильные головные боли, рвота, понос с кровяным стулом, кровоизлияния в слизистые оболочки, потеря сознания. Резко уменьшается количество лейкоцитов, а затем эритроцитов и тромбоцитов. Возникают инфекционные осложнения. В 20÷70% летальный исход от кровотечений или инфекции.

4. Крайне тяжелая (четвертая) степень – развивается при облучении экспозиционной дозой более 600 Р. При отсутствии лечения – смерть в течение двух недель.