Михлянська ЗОШ I-III ступенів
Ізяславського району
Хмельницької області
Реферат на тему
«Дія радіації на людину»
Підготував:
учень 11 класу
Михлянської ЗОШ
I-III ступенів
Гарний Ілля
Михля 2016
План:
I.Вступ.
1) поняття радіоактивності
II.Основна частина.
1) радіоактивний вплив радіації на людину;
2) радіочутливість живих систем та її модифікація. Дози радіації;
3) дія дози опромінювання на людину;
4) захист;
5) проблеми: вплив періоду напіврозпаду радіоактивних речовин на наслідки опромінення людини;
III.Висновки.
IV.Бібліографія.
Поняття радіоактивності
Іонізуючі випромінювання існували на Землі ще задовго до появи на ній людини. Проте вплив іонізуючих випромінювань на організм людини був виявлений лише наприкінці XIX ст. з відкриттям французького вченого А. Беккереля, а потім дослідженнями П"єраі Марії Кюрі явища радіоактивності.
Поняття "іонізуюче випромінювання" об"єднує різноманітні види, різні за своєю природою, випромінювання. Подібність їх полягає в тому, що усі вони відрізняються високою енергією, мають властивість іонізувати і руйнувати біологічні об"єкти.
Іонізуюче випромінювання — це будь-яке випромінювання, взаємодія якого із середовищем призводить до утворення електричних зарядів різних знаків. Розрізняють корпускулярне і фотонне іонізуюче випромінювання.
Корпускулярне — потік елементарних частинок. із масою спокою, відмінною від нуля, що утворюються при радіоактивному розпаді, ядерних перетвореннях, або генеруються на прискорювачах. Це а і b частки, нейтрони, протони та ін.
Фотонне — потік електромагнітних коливань, що поширюється у вакуумі з постійною швидкістю 300 000 км/с. Це у - випромінювання і рентгенівське випромінювання.
Вони різняться умовами утворення і властивостями: довжиною хвилі й енергією. До фотонного випромінювання належить й ультрафіолетове випромінювання — найбільш короткохвильова частина спектра сонячного світла (довжина хвилі 400*10-9м).
Випромінювання характеризуються за своєю іонізуючою і проникаючою спроможностями. Іонізуюча спроможність випромінювання визначається питомою іонізацією, тобто числом пар іонів, що утворюються частинкою в одиниці об"єму, маси середовища або на одиниці довжини шляху. Різноманітні види випромінювань мають різноманітну іонізуючу спроможність. Проникаюча спроможність випромінювань визначається розміром пробігу, тобто шляхом, пройденим часткою в речовині до її повного зникнення. Джерела іонізуючих випромінювань поділяються на природні та штучні (антропогенні).
Основну частину опромінення населення земної кулі одержує від природних джерел випромінювань. Більшість з них такі, що уникнути опромінення від них неможливо. Протягом всієї історії існування Землі різні види випромінювання попадають на поверхню Землі з Космосу і надходять від радіоактивних речовин, що знаходяться у земній корі.
Радіаційний фон, що утворюється космічними променями, дає менше половини зовнішнього опромінення, яке одержує населення від природних джерел радіації. Космічні промені переважно приходять до нас з глибин Всесвіту, але деяка певна їх частина народжується на Сонці під час сонячних спалахів. Космічні промені можуть досягати поверхні Землі або, взаємодіяти з її атмосферою, породжуючи повторне випромінювання і призводячи до утворення різноманітних радіонуклідів. Опромінення від природних джерел радіації зазнають усі жителі Землі, проте одні з них одержують більші дози, інші — менші.
Це залежить, зокрема, від того, де. вони живуть. Рівень радіації в деяких місцях залягання радіоактивних порід земної кулі значно вищий від середнього, а в інших місцях — відповідно нижчий. Доза опромінення залежить також і від способу життя людей.
За підрахунками наукового комітету по дії атомної радіації ООН, середня ефективна еквівалентна доза зовнішнього опромінення, яку людина одержує зарік від земних джерел природної радіації, становить приблизно 350мкЗв, тобто трохи більше середньої дози опромінення через радіаційний фон, що утворюється космічними променями.
Людина зазнає опромінення двома способами — зовнішнім та внутрішнім. Якщо радіоактивні речовини знаходяться поза організмом і опромінюють його ззовні, то у цьому випадку говорять про зовнішнє опромінення. А якщо ж вони знаходяться у повітрі, яким дихає людина, або у їжі чи воді і потрапляють всередину організму через органи дихання та кишково-шлунковий тракт, то таке опромінення називають внутрішнім.
Перед тим, як потрапити до організму людини, радіоактивні речовини проходять складний маршрут у навколишньому середовищі, і це необхідно враховувати при оцінці доз опромінення, отриманих від того чи іншого джерела.
Внутрішнє опромінення в середньому становить 2/3 ефективної еквівалентної дози опромінення, яку людина одержує від природних джерел радіації. Воно надходить від радіоактивних речовин, що потрапили в організм з їжею, водою чи повітрям. Невеличка частина цієї дози припадає на радіоактивні ізотопи (типу вуглець-14, тритій), що утворюються під впливом космічної радіації. Все інше надходить від джерел земного походження.
В середньому людина одержує близько 180 мкЗв/рік за рахунок калію-40, який засвоюється організмом разом із нерадіоактивним ізотопом калію, що є необхідним для життєдіяльності людини. Проте значно більшу дозу внутрішнього опромінення людина одержує від нуклідів радіоактивного, ряду урану-238 і в меншій кількості від радіонуклідів ряду торію-232.
Штучними джерелами іонізуючих випромінювань є ядерні вибухи, ядерні установки для виробництва енергії, ядерні реактори, прискорювачі заряджених частинок, рентгенівські апарати, припади апаратури засобів зв"язку високої напруги тощо.
За декілька останніх десятиліть людство створило сотні штучних радіонуклідів і навчилося використовувати енергію, атома як у військових цілях — для виробництва зброї масового ураження, так і в мирних — для виробництва енергії, у медицині, пошуку корисних копалин, діагностичному устаткуванні й ін. Усе це призводить до збільшення дози опромінення як окремих людей, так і населення Землі загалом.
Індивідуальні дози, які одержують різні люди від штучних джерел іонізуючих випромінювань, сильно відрізняються. У більшості випадків ці дози незначні, але іноді опромінення за рахунок техногенних джерел у багато тисяч разів інтенсивніші ніж за рахунок природних. Проте слід зазначити, що породжені техногенними джерелами випромінювання звичайно легше контролювати, ніж опромінення, пов"язані з радіоактивними опадами від ядерних вибухів і аварій на АЕС, так само як і опромінення, зумовлені космічними і наземними природними джерелами.
Опромінення населення України за останні роки за рахунок штучних джерел радіації, в основному пов"язане з наслідками аварії на Чорнобильській АЕС, а також експлуатацією і "дрібними" аваріями на інших АЕС. Про це достатньо багато і докладно написано в літературі.
Серед техногенних джерел іонізуючого опромінення на сьогодні людина найбільш опромінюється під час медичних процедур і лікування, пов"язаного із застосуванням радіоактивності, джерел радіації".
Радіація використовується в медицині як у діагностичних цілях, так і для лікування. Одним із найпоширеніших медичних приладів е рентгенівський апарат. Також все більше поширюються і нові складні діагностичні методи, що спираються на використання радіоізотопів. Одним із засобів боротьби з раком, як відомо, є променева терапія. В розвинених країнах річна колективна ефективна еквівалентна доза від рентгенівських досліджень становить приблизно 1000 хв. на 1 млн. жителів.
Радіоактивний вплив радіації на людину
Іонізуючі випромінювання існували на Землі ще задовго до появи на ній людини. Проте вплив іонізуючих випромінювань на організм людини був виявлений лише наприкінці XIX ст. з відкриттям французького вченого А.Беккереля, а потім дослідженнями П"єраі Марії Кюрі явища радіоактивності.
Поняття «іонізуюче випромінювання» об"єднує різноманітні види, різні за своєю природою, випромінювання. Подібність їх полягає в тому, що усі вони відрізняються високою енергією, мають властивість іонізувати і руйнувати біологічні об"єкти.
Випромінювання характеризуються за своєю іонізуючою і проникаючою спроможностями. Іонізуюча спроможність випромінювання визначається питомою іонізацією, тобто числом пар іонів, що утворюються частинкою в одиниці об"єму, маси середовища або на одиниці довжини шляху. Різноманітні види випромінювань мають різноманітну іонізуючу спроможність. Проникаюча спроможність випромінювань визначається розміром пробігу, тобто шляхом, пройденим часткою в речовині до її повного зникнення. Джерела іонізуючих випромінювань поділяються на природні та штучні (антропогенні).
Природні іонізуючі випромінювання
Основну частину опромінення населення земної кулі одержує від природних джерел випромінювань. Більшість з них такі, що уникнути опромінення від них неможливо. Протягом всієї історії існування Землі різні види випромінювання попадають на поверхню Землі з Космосу і надходять від радіоактивних речовин, що знаходяться у земній корі.
* Радіаційний фон, що утворюється космічними променями, дає менше половини зовнішнього опромінення, яке одержує населення від природних джерел радіації. Космічні промені переважно приходять до нас з глибин Всесвіту, але деяка певна їх частина народжується на Сонці під час сонячних спалахів. Космічні промені можуть досягати поверхні Землі або, взаємодіяти з її атмосферою, породжуючи повторне випромінювання і призводячи до утворення різноманітних радіонуклідів. Опромінення від природних джерел радіації зазнають усі жителі Землі, проте одні з них одержують більші дози, інші - менші.
Це залежить, зокрема, від того, де. вони живуть. Рівень радіації в деяких місцях залягання радіоактивних порід земної кулі значно вищий від середнього, а в інших місцях - відповідно нижчий. Доза опромінення залежить також і від способу життя людей.
За підрахунками наукового комітету по дії атомної радіації ООН, середня ефективна еквівалентна доза зовнішнього опромінення, яку людина одержує зарік від земних джерел природної радіації, становить приблизно 350мкЗв, тобто трохи більше середньої дози опромінення через радіаційний фон, що утворюється космічними променями.
Людина зазнає опромінення двома способами - зовнішнім та внутрішнім. Якщо радіоактивні речовини знаходяться поза організмом і опромінюють його ззовні, то у цьому випадку говорять про зовнішнє опромінення. А якщо ж вони знаходяться у повітрі, яким дихає людина, або у їжі чи воді і потрапляють всередину організму через органи дихання та кишково-шлунковий тракт, то таке опромінення називають внутрішнім.
Перед тим, як потрапити до організму людини, радіоактивні речовини проходять складний маршрут у навколишньому середовищі, і це необхідно враховувати при оцінці доз опромінення, отриманих від того чи іншого джерела.
Внутрішнє опромінення в середньому становить 2/3 ефективної еквівалентної дози опромінення, яку людина одержує від природних джерел радіації. Воно надходить від радіоактивних речовин, що потрапили в організм з їжею, водою чи повітрям. Невеличка частина цієї дози припадає на радіоактивні ізотопи (типу вуглець-14, тритій), що утворюються під впливом космічної радіації. Все інше надходить від джерел земного походження. В середньому людина одержує близько 180 мкЗв/рік за рахунок калію-40, який засвоюється організмом разом із нерадіоактивним ізотопом калію, що є необхідним для життєдіяльності людини. Проте значно більшу дозу внутрішнього опромінення людина одержує від нуклідів радіоактивного, ряду урану-238 і в меншій кількості від радіонуклідів ряду торію-232.
Штучні джерела іонізуючих випромінювань
* Штучними джерелами іонізуючих випромінювань є ядерні вибухи, ядерні установки для виробництва енергії, ядерні реактори, прискорювачі заряджених частинок, рентгенівські апарати, припади апаратури засобів зв"язку високої напруги тощо.
За декілька останніх десятиліть людство створило сотні штучних радіонуклідів і навчилося використовувати енергію, атома як у військових цілях - для виробництва зброї масового ураження, так і в мирних - для виробництва енергії, у медицині, пошуку корисних копалин, діагностичному устаткуванні й ін. Усе це призводить до збільшення дози опромінення як окремих людей, так і населення Землі загалом. Індивідуальні дози, які одержують різні люди від штучних джерел іонізуючих випромінювань, сильно відрізняються. У більшості випадків ці дози незначні, але іноді опромінення за рахунок техногенних джерел у багато тисяч разів інтенсивніші ніж за рахунок природних. Проте слід зазначити, що породжені техногенними джерелами випромінювання звичайно легше контролювати, ніж опромінення, пов"язані з радіоактивними опадами від ядерних вибухів і аварій на АЕС, так само як і опромінення, зумовлені космічними і наземними природними джерелами.
Опромінення населення України за останні роки за рахунок штучних джерел радіації, в основному пов"язане з наслідками аварії на Чорнобильській АЕС, а також експлуатацією і «дрібними» аваріями на інших АЕС. Про це достатньо багато і докладно написано в літературі.
Серед техногенних джерел іонізуючого опромінення на сьогодні людина найбільш опромінюється під час медичних процедур і лікування, пов"язаного із застосуванням радіоактивності, джерел радіації.
Радіація використовується в медицині як у діагностичних цілях, так і для лікування. Одним із найпоширеніших медичних приладів е рентгенівський апарат. Також все більше поширюються і нові складні діагностичні методи, що спираються на використання радіоізотопів. Одним із засобів боротьби з раком, як відомо, є променева терапія. В розвинених країнах річна колективна ефективна еквівалентна доза від рентгенівських досліджень становить приблизно 1000 хв на 1 млн жителів.
Одиниці вимірювання радіоактивних випромінювань
Серед різноманітних видів іонізуючих випромінювань, як уже зазначалося вище, надзвичайно важливими при вивченні питання небезпеки для здоров"я і життя людини є випромінювання, що виникають в результаті розпаду ядер радіоактивних елементів, тобто радіоактивне випромінювання.
Щоб уникнути плутанини в термінах, варто пам"ятати; що радіоактивні випромінювання, незважаючи на їхнє величезне значення, є одним з видів іонізуючих випромінювань. Радіонукліди утворюють випромінювання в момент перетворення одних атомних ядер в інші. Вони характеризуються періодом напіврозпаду (від секунд до млн років), активністю (числом радіоактивних перетворень за одиницю часу), що характеризує їх іонізуючу спроможність. Активність у міжнародній системі (СВ) вимірюється в беккерелях (Бк), а позасистемною одиницею є кюрі (Кі). Один Кі = 37 х 109Бк. Міра дії іонізуючого випромінювання в будь-якому середовищі залежить від енергії випромінювання й оцінюється дозою іонізуючого випромінювання. Останнє визначається для повітря, речовини і біологічної тканини. Відповідно розрізняють * експозиційну, * поглинену та * еквівалентну дози іонізуючого випромінювання.
Експозиційна доза характеризує іонізуючу спроможність випромінювання в повітрі, вимірюється в кулонах на 1 кг (Кл/кг); позасистемна одиниця - рентген (Р); 1 Кл/кг - 3,88 х 103Р. За експозиційною дозою можна визначити потенційні можливості іонізуючого випромінювання.
Поглинута доза характеризує енергію іонізуючого випромінювання, що поглинається одиницею маси опроміненої речовини. Вона вимірюється в. греях Гр (1 Гр-1 Дж/кг). Застосовується і позасистемна одиниця рад (1 рад - 0,01Гр= 0,01 Дж/кг).
Доза, яку одержує людина, залежить від виду випромінювання, енергії, щільності потоку і тривалості впливу. Проте поглинута доза іонізуючого випромінювання не враховує того, що вплив на біологічний об"єкт однієї і тієї ж дози різних видів випромінювань неоднаковий. Щоб врахувати цей ефекту введено поняття еквівалентної дози.
Еквівалентна доза є мірою біологічного впливу випромінювання на конкретну людину, тобто індивідуальним критерієм небезпеки, зумовленим іонізуючим випромінюванням. За одиницю вимірювання еквівалентної дози прийнятий зіверт (Зв). Зіверт дорівнює поглинутій дозі в 1 Дж/кг (для рентгенівського та а, b випромінювань). Позасистемною одиницею служить бер (біологічний еквівалент рада). 1 бер = 0,01 Зв.
Біологічна дія іонізуючих випромінювань
Під впливом іонізаційного випромінювання атоми і молекули живих клітин іонізуються, в результаті чого відбуваються складні фізико-хімічні процеси, які впливають на характер подальшої життєдіяльності людини.
Згідно з одними поглядами, іонізація атомів і молекул, що виникає під дією випромінювання, веде до розірвання зв"язків у білкових молекулах, що призводить до загибелі клітин і поразки всього організму. Згідно з іншими уявленнями, у формуванні біологічних наслідків іонізуючих випромінювань відіграють роль продукти радіолізу води, яка, як відомо, становить до 70% маси організму людини. При іонізації води утворюються вільні радикали Н+ та ОН-, а в присутності кисню - пероксидні сполуки, що є сильними окислювачами. Останні вступають
у хімічну взаємодію з молекулами білків та ферментів, руйнуючи їх, в результаті чого утворюються сполуки, не властиві живому організму. Це призводить до порушення обмінних процесів, пригноблення ферментних і окремих функціональних систем, тобто порушення життєдіяльності всього організму.
Вплив радіоактивного випромінювання на організм людини можна уявити в дуже спрощеному вигляді таким чином. Припустімо, що в організмі людини відбувається нормальний процес травлення, їжа, що надходить, розкладається на більш прості сполуки, які потім надходять через мембрану усередину кожної клітини і будуть використані як будівельний матеріал для відтворення собі подібних, для відшкодування енергетичних витрат на транспортування речовин і їхню переробку. Під час потрапляння випромінювання на мембрану відразу ж порушуються молекулярні зв"язки, атоми перетворюються в іони. Крізь зруйновану мембрану в клітину починають надходити сторонні (токсичні) речовини, робота її порушується. Якщо доза випромінювання невелика, відбувається рекомбінація електронів, тобто повернення їх на свої місця. Молекулярні зв"язки відновлюються, і клітина продовжує виконувати свої функції. Якщо ж доза опромінення висока або дуже багато разів повторюється, то електрони не встигають рекомбінувати; молекулярні зв"язки не відновлюються; виходить з ладу велика кількість клітин; робота органів розладнується; нормальна життєдіяльність організму стає неможливою.
Специфічність дії іонізуючого випромінювання полягає в тому, що інтенсивність хімічних реакцій, індуційованих вільними радикалами, підвищується, й у них втягуються багато сотень і тисячі молекул, не порушених опроміненням. Таким чином, ефект дії іонізуючого випромінювання зумовлений не кількістю поглинутої об"єктом, що опромінюється, енергії, а формою, в якій ця енергія передається. Ніякий інший вид енергії (теплова, електрична та ін.), що поглинається біологічним об"єктом у тій самій кількості, не призводить до таких змін, які спричиняє іонізуюче випромінювання.
Також необхідно відзначити деякі особливості дії іонізуючого випромінювання на організм людини:
* органи чуття не реагують на випромінювання;
* малі дози випромінювання можуть підсумовуватися і накопичуватися в організмі (кумулятивний ефект);
* випромінювання діє не тільки на даний живий організм, але і на його, спадкоємців (генетичний ефект);
* різні організми мають різну чутливість до випромінювання.
Найсильнішого впливу зазнають клітини червоного кісткового мозку, щитовидна залоза, легені, внутрішні органи, тобто органи, клітини яких мають високий рівень поділу. При одній і тій самій дозі випромінювання у дітей вражається більше клітин, ніж у дорослих, тому у дітей всі клітини перебувають у стадії поділу.
Небезпека різних радіоактивних елементів для людини визначається спроможністю організму їх поглинати і накопичувати.
Радіоактивні ізотопи надходять всередину організму з пилом, повітрям, їжею або водою і поводять себе по-різному: *деякі ізотопи розподіляються рівномірно в організмі людини (тритій, вуглець, залізо, полоній), * деякі накопичуються в кістках (радій, фосфор, стронцій), *інші залишаються в м"язах (калій, рубідій, цезій), * накопичуються в щитовидній залозі (йод), у печінці, нирках, селезінці (рутеній, полоній, ніобій) тощо.
Ефекти, викликані дією іонізуючих випромінювань (радіації), систематизуються за видами ушкоджень і часом прояву. За видами ушкоджень їх поділяють на три групи: соматичні, соматико-стохатичні (випадкові, ймовірні), генетичні. За часом прояву виділяють дві групи -" ранні (або гострі) і пізні. Ранні ураження бувають тільки соматичні. Це призводить до смерті або променевої хвороби. Постачальником таких часток є в основному ізотопи, що мають коротку тривалість життя, y - випромінювання, потік нейтронів.
Гостра форма виникає в результаті опромінення великими дозами за короткий проміжок часу. При дозах порядку тисяч рад ураження організму може бути миттєвим. Хронічна форма розвивається в результаті тривалого опромінення дозами, що перевищують ліміти дози (ЛД). Більш віддаленими наслідками променевого ураження можуть бути променеві катаракти,
* злоякісні пухлини та інше.
Для вирішення питань радіаційної безпеки населення передусім викликають інтерес ефекти, що спостерігаються при малих дозах опромінення - порядку декілька сантизиверів на годину, що реально трапляються при практичному використанні атомної енергії. У нормах радіаційної безпеки НРБУ-97, введених 1998 p., як одиниці часу використовується рік або поняття річної дози опромінення. Це викликано, як зазначалося раніше, ефектом накопичення «малих» доз і їхнього сумарного впливу на організм людини.
Існують різноманітні норми радіоактивного зараження: разові, сумарні, гранично припустимі та інше. Всі вони описані в спеціальних довідниках.
ЛД загального опромінення людини вважається доза, яка у світлі /сучасних знань не повинна викликати значних ушкоджень організму протягом життя.
Форми променевої хвороби: гостра і хронічна.
ГПД для - людей, які постійно працюють з радіоактивними речовинами, становить 2 бер на рік. При цій дозі не спостерігається соматичних уражень, проте достовірно поки невідомо, яким чином реалізуються канцерогенний і генетичний ефекти дії. Цю дозу слід розглядати як верхню межу, до якої не варто наближатися.
Радіочутливість живих систем та її модифікація. Дози радіації
Всі живі організми мають власну радіочутливість - здатність реагувати у відповідь на подразнення, що викликане поглинутою енергією іонізуючого випромінення. Радіочутливість частіше всього оцінюється за смертельною дією радіації. Різні біологічні об’єкти мають різний рівень радіочутливості. Наприклад, деякі найпростіші організми, бактерії, віруси здатні переносити величезні дози радіації 1000-10000 Гр (10000-1000000 Р) і при цьому зберігати свою життєдіяльність. У ссавців стійкість до іонізуючих випромінювань набагато менша. Аналіз нещасних випадків показує, що абсолютна смертельна доза для людини, це 600+/-100 Р, а безпосередні (найближчі) ефекти опромінення не розвиваються при дозах менших 100 Р короткочасового опромінення.
Взагалі чутливість клітини до опромінення залежить від швидкості процесів обміну, що відбуваються у них, кількості внутрішньоклітинних структур та інтенсивності поділу клітин.
Складність та різноманітність процесів, що мають місце між початковим поглинанням радіаційної енергії та кінцевим проявом біологічного ушкодження, обумовлюють можливість багаточисельних модифікацій. Різні фізичні, хімічні та біологічні фактори можуть модифікувати число радіаційних ушкоджень.
До людського організму радіоактивні речовини потрапляють при диханні, заковтуванні, а також через пошкоджений шкіряний порив. Внутрішнє опромінення набагато небезпечніше, ніж зовнішнє, ю в цьому випадку збільшується період впливу радіоактивної речовини, зростає доза опромінення (відстань між речовиною і тканиною, яка іонізується, практично відсутня), виникає сприятлива можливість вибіркового розподілу іонізуючих речовин у тих органах, в яких вони найбільш схильні накопичуватись, виключається можливість застосування засобів захисту (екранів, віддалення від джерела або скорочення часу контакту з речовиною).
Із трьох шляхів надходження радіонуклідів до організму людини до найбільш небезпечного відносять вдихання забрудненого повітря. Пов"язано це з тим, що людина пропускає за робочий день через органи дихання близько 20 м3 повітря і тим, що у даному випадку радіоактивна речовина виключно швидко засвоюється.
Пилові частинки, потрапляючи через дихальні шляхи, осідають І альвеолах легенів і трахеобронхіальній області (до 90%), а також через рот і носоглотку потрапляють у травний тракт.
У кишково-шлунковому тракті в залежності від природи ізотопу а хімічної форми з"єднання величина коефіцієнта всмоктування речовини змінюється від часток відсотка (для нерозчинних з"єднань -Ru, Zr, Nb до десятків і навіть 100%, розчинні з"єднання - Ra, Ba, Cs).
Надходження через непошкоджену шкіру у 200-300 разів нижчі, між через травний тракт.
За здатністю розподілятись в організмі людини радіонукліди поділяються на три групи:
- накопичуються в скелеті - Sr-90, Ra-226, Th-228, U-238, ^u-239 (Стронцій, Кальцій, Барій, Радій);
- накопичуються в кровотворних органах і лімфатичній системі - Fu-198,Po-210 (Ніобій, Рутеній);
- рівномірно розподіляються в усіх органах і тканинах - Н-3, М4, Zn-95, Nb-95, Ru-103, Cs-137 (Тритій, Карбон, Ферум, Полоній).
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).
Фізичні величини |
У системі СІ |
Позасистемні |
Співвідношення |
Активність, С |
Бк(беккерель) |
Кі (кюрі) |
Бк — 1 розпад за 1с = 2,7. 10 -11 1Кі; 1Кі = 3,7 . 1010 Бк |
Поглинута доза, Д |
Гр (грей) |
Рад (рад) |
1рад= 1 Дж/кг; 1рад = 10-2 Гр = = 100 ерг/г |
Еквівалентна доза, Н |
Зв (зіверт) |
Бер (бер) |
1Бер = 10-2 Зв = 10- 2 Гр = 1 рад |
Експозиційна доза,X |
Кл/кг (кулон на кілограм) |
Р (рентген) |
Кл/кг = 3,77 10-3 Р; 1Р = 0,01Гр |
Види організмів та смертельні дози радіації
Дія дози опромінювання на людину
Люди можуть отримати однократні (гострі) і хронічні опромінювання. Гостре опромінення виникає внаслідок короткочасного впливу іонізуючого випромінювання. При цьому шкідливі наслідки не виявляються при дозах до 100 Р. Хронічне опромінювання може бути розтягнуте на десятки років, і сумарна величина його може досягти 1000 Р.
Справа в тому, що відновлювальні процеси у живих тканинах мають високу інтенсивність, завдяки чому організм здатний протистояти багатократному опроміненню, сумарна доза якого при однократному впливі була б смертельною. Кращі відновлювальні властивості у молодих організмів, але ж вони найбільш вразливі.
Якщо брати на увагу Чорнобильську катастрофу, то в даний час форма та рівні радіаційного впливу в Чорнобильській зоні такі, що вони найчастіше не викликають видимих «потворних» або патологічних ефектів (такі ефекти взагалі рідкість та зникають раніше, ніж їх може помітити дослідник).
Більшість же наслідків виявляється тільки під час використання складних сучасних методів біологічних досліджень (підвищений рівень мутагенезу, зміна генетичних структур популяцій, цитогенетичні ефекти й ін.).
Як правило, вони не представляють «небезпеки» для популяції організмів у цілому, але можуть бути причиною зниження життєздатності або навіть загибелі окремих особин.
Тому навіть в умовах найбільш забруднених ділянок Чорнобильської зони існують і розвиваються цілком життєздатні співтовариства організмів, навіть створюється видимість їх «процвітання».
Захист
Подаючи першу медичну допомогу в осередках ядерного ураження, слід вживати заходи, які забезпечать врятування життя людей. Потрібно зменшити дію зовнішнього γ-випромінювання, для чого всіх направляють у захисні споруди. Потім здійснюють часткову санітарну обробку та дезактивацію одягу-1 взуття. Ця обробка передбачає обмивання чистою водою або обтирання вологими тампонами і губками відкритих частин тіла. Потерпілим промивають очі і дають прополоскати рот. Одяг дезактивують з урахуванням напрямку вітру, при цьому дихальні шляхи людей повинні бути захищені респіратором, ватно-марлевою пов"язкою чи рушником.
Під час уражень ударною хвилею і світловим випромінюванням, коли виникають різноманітні ушкодження — кровотечі, вивихи, переломи, опіки тощо,— постраждалим подається допомога відповідно до характеру уражень.
Для попередження розвитку променевої хвороби слід застосувати радіозахисні препарати.
Характер захисних заходів залежить від часу, що минув з моменту виникнення небезпеки радіоактивного зараження. Основні методи захисту населення від зовнішнього опромінення та надходження радіонуклідів у організм з повітрям, водою та їжею зводяться до обмеження перебування людей на забрудненій місцевості. їх можна розмістити у тимчасових укриттях, герметизованих приміщеннях, евакуювати. Звичайно, потрібно виключити вживання продуктів і води, забруднених радіонуклідами. В ранній період (до однієї доби) необхідно приймати препарати, що містять Іод (наприклад, йодид калію), оскільки щитовидна залоза дуже швидко накопичує радіоактивний Іод-132 з періодом напіврозпаду 2 доби. Після цього терміну вживання препаратів Іоду недоцільне, у деяких випадках навіть шкідливе. Слід зазначити, що вживання спиртових розчинів йоду не допоможе, а тільки спричинить зайве подразнення слизових оболонок шлунка, тому що всі елементи потрапляють в організм лише у вигляді йонів.
Враховуючи можливість потрапляння радіоактивних речовин з повітрям у легені, для їх захисту слід використовувати респіратори. Дуже небезпечно палити у забрудненому повітрі, оскільки паління сприяє надходженню радіонуклідів у організм. Крім того, тютюн містить речовини, що посилюють дію радіації (радіосенсибілізатори).
На першому етапі після евакуації тіло людини необхідно промити струменем води протягом 15 хв з використанням мийних засобів. Рот, очі і ніс треба прополоскати 1 % -вим розчином соди. Всі губки і тампони, які застосовувалися для миття, слід зібрати, помістити у герметичні банки та направити на радіологічне дослідження. їх не можна закопувати і категорично забороняється спалювати. Обов"язковим є багаторазове промивання шлунка і кишечника волою.
Стронцій-90 набагато швидше видаляється з організму за умови частого вживання молока і продуктів, що містять Кальцій.
Дози
Проблеми: вплив періоду напіврозпаду радіоактивних речовин на наслідки опромінення людини
Ступінь радіаційної небезпеки у випадку внутрішнього опромінення людини визначає ряд параметрів. Серед них важливе місце займає термін перебування випромінювача в організмі. Він визначається періодом радіоактивного напіврозпаду та періодом біологічного напіввиведення.
На піддослідних тваринах встановлено, що у випадку надходження радіонуклідів до організму через декілька хвилин вони з"являються у крові і досягають максимуму. Впродовж 15-20 діб спостерігається зниження концентрації до відповідного рівня, який може зберігатися постійним впродовж декількох місяців. При цьому концентрація в крові стає меншою, ніж у тканинах.
Час перебування випромінювача в організмі визначає довго-плинність опромінення тканин, які прилеглі до місця його локалізації.
При розрахунках допустимих величин внутрішнього опромінення враховують ефективний період, за який із організму видаляється радіоактивна речовина. Це може трапитись внаслідок її розпаду і внаслідок звичайних процесів виділення.
Біологічні періоди напіввиведення становлять від декількох годин (гази Kr, Xe, Rn, Tn) і практично до нескінченності (Sr, Y. Ra, Pu). Наприклад, для трансуранових елементів період напіввиведення складає для кісткової тканини щурів 1300-1500 діб, собак - 16-27 років, людини - 140-200 років.
Період Напіврозпаду для деяких радіонуклідів має такий строк:
- вуглець-14 - 5600 років;
- стронцій-89 - 50 діб;
- йод-131 - 8 діб;
- йод-133 - 20 годин;
- радій-226 - 1600 років.
Висновок
У вступі вказувався той факт, що одним з найсерйозніших упущень сьогодні є відсутність об"єктивної інформації. Тим не менш, вже виконана величезна робота з оцінки радіаційного забруднення, і результати досліджень час від часу публікуються як у спеціальній літературі, так і в пресі. Але для розуміння проблеми необхідно володіти не уривчастими даними, а ясно представляти цілісну картину.
А вона така.
Ми не маємо права і можливості знищити основне джерело радіаційного випромінювання, а саме природу, а також не можемо і не повинні відмовлятися від тих переваг, які нам дає наше знання законів природи й уміння ними скористатися.
Людина-коваль свого щастя, і тому, якщо він хоче жити і виживати, то він повинен навчитися безпечно використовувати цього "джина з пляшки" за назвою радіація. Людина ще молода для усвідомлення дарунка, даного природою йому. Якщо він навчиться керувати їм без шкоди для себе й усього навколишнього світу, то він досягне небувалого світанку цивілізації. А поки нам необхідно прожити перші боязкі кроки, у вивченні радіації і залишитися в живих, зберігши накопичені знання для наступних поколінь.
Бібліографія
1. Войцицький В.М. Радіобіологія. 1990.
2. Екологічні проблеми: що відбувається, хто винуватий і що робити?: Навчальний посібник/Під ред. проф. В.И. Данилова-Данильяна. М.: Изд-У МНЭПУ, 1997. 332 с.
3. Ревелль П., Ревелль Ч. Середовище нашого перебування. В 4 кн. Кн. 3. Енергетичні проблеми людства/Пер. с англ. М.; Наука, 1995. 296с.
4. Міллер Т. Життя в навколишнім середовищі/Пер. с англ. В 3 т. Т.1. М., 1993; Т.2. М., 1994.
5. Небілий Б. Наука про навколишнє середовище: Як улаштований мир. В 2 т./Пер. с англ. Т. 2. М., 1993.
6. Інтернет.