Воздействие ионизирующих излучений

Радиация по самой своей природе вредна для жизни. Малые дозы облучения могут провоцировать рак, генетические повреждения. При больших дозах радиация разрушает клетки, повреждает ткани органов и является причиной гибели организма. Повреждения, вызываемые большими дозами облучения, проявляются в течение нескольких часов или дней. Раковые заболевания проявляются спустя несколько лет (через 10-20 лет), а врожденные пороки развития и другие наследственные болезни, вызываемые повреждениями генетического аппарата, – в следующих поколениях. Любой человек, подвергшийся действию радиации, не обязательно заболеет раком или станет носителем наследственных заболеваний, однако риск увеличивается. И он тем выше, чем больше доза полученного облучения.

Механизм воздействия ионизирующего излучения на ткани живого организма. Заряженные α–, β–частицы проникают в ткани организма, теряют энергию в ходе электрического взаимодействия с электронами тех атомов, близ которых они проходят.

Электрическое взаимодействие. За время 10^-8 секунд после проникновения излучения от атома в ткани организма отрывается электрон, заряженный отрицательно. Остальная часть атома становится положительно заряженной. Это ионизация.

Физико-химические изменения. Как свободный электрон, так и ионизированный атом не могут долго пребывать в таком состоянии и в течение 10^-5 с участвуют в сложной цепи реакций, в результате чего образуются новые молекулы, включая «свободные радикалы».

Химические изменения. В течение 10^-3 с образовавшиеся свободные радикалы реагируют друг с другом, с другими молекулами и образуют химические модификации биологически важных молекул, необходимых для нормального функционирования клеток.

Биологические эффекты. Биологические изменения происходят как через несколько секунд, так и через десятилетия и являются причиной гибели клеток или долговременных проявлений. Если доза облучения достаточно велика, облученный человек погибает. Облучение дозой порядка 100 Гр вызывает настолько серьезное поражение нервной системы, что смерть, как правило, наступает в течение нескольких часов или дней. При дозах облучения от 10 до 50 Гр (при облучении всего тела) поражение центральной нервной системы может оказаться не настолько серьезным, чтобы привести к летальному исходу, однако облученный человек, возможно, умрет через одну-две недели от кровоизлияний в желудочно-кишечном тракте.

Ионизирующие излучения могут вызвать у человека проявление лучевой болезни. Лучевая болезнь различается по трем степеням: первая (легкая), вторая и третья (тяжелая).

Первая степень лучевой болезни сопровождается головными болями, слабостью, нарушением аппетита и сна. Эти симптомы усиливаются на второй стадии заболевания, но к ним присоединяются нарушения в сердечно-сосудистой деятельности, изменения обмена веществ, состава крови, расстройства пищеварительных органов.

Третья степень проявляется кровоизлиянием и выпадением волос, нарушениями деятельности центральной нервной системы и половых желез. Повышается вероятность развития злокачественных опухолей и заболеваний кроветворных органов.

Облучение организма большими дозами ионизирующих излучений за короткий период времени приводит к лучевой болезни в острой (тяжелой) форме.

Развитие легкой формы лучевой болезни возникает при эквивалентной дозе облучения в 1 Зв; тяжелая форма, при которой погибает 50 % облученных, наступает при эквивалентной дозе облучения 4,5 Зв. Стопроцентный смертельный исход лучевой болезни соответствует эквивалентной дозе облучения 5,5-7,0 Зв.