Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Воздействие ионизирующих излучений на человека

Работа с источниками ионизирующих излучений связана с невидимой опасностью для обслуживающего персонала. Ионизирующее излучение может оказать общее воздействие на организм, особенно на кровь и кроветворные органы (малокровие, лейкемия), вызвать повреждения кожи, злокачественные опухоли, лучевые катаракты и другие патологические изменения.

Таким образом, прямое и косвенное действие радиации на сложные органические компоненты биологических объектов существенно изменяют их структуру и химические свойства, что приводит в дальнейшем к различного рода нарушениям жизнедеятельности клеток, тканей, органов и живого организма в целом.

Различают два вида повреждений, вызываемых действием ионизирующих излучений: соматическое и генетическое. В первом случае речь идет о воздействии излучений на данное лицо или поколение; во втором имеется в виду передача наследственных изменений, возникающих под влиянием излучений, потомству: детям, внукам, правнукам и т. д.

Характер соматических повреждений определяется в первую очередь величиной эквивалентной дозы: чем она выше, тем сильнее лучевое поражение. Кроме того, влияние излучения зависит от того, получены ли дозы облучения всеми или отдельными органами и насколько существенно значение этих органов в общей жизнедеятельности организма. Наиболее опасно общее облучение организма, кроветворных органов (костного мозга), половых желез (гонад). Менее опасно облучение кожи и костей. Степень лучевого повреждения зависит от времени воздействия излучения: при остром (однократном) и хроническом (многократном) облучениях одной и той же эквивалентной дозой повреждения будут различными. Это связано с тем, что организм обладает способностью через известное время оправляться от последствий облучения за счет работы восстановительных механизмов. Поэтому, если облучение производится малыми дозами в течение длительного времени, степень поражения будет меньше, чем при однократном воздействии такой же суммарной дозой.

К настоящему времени установлено, что при однократном облучении всего организма в дозах до 0,25 Зв не происходит заметных отклонений в деятельности организма. Облучение в дозах 0,25…0,50 Зв приводит к незначительным скоропреходящим изменениям в крови. При дозах облучения 0,80…1,20 Зв появляются начальные признаки лучевой болезни (головная боль, слабость, головокружение, тошнота, потеря аппетита, снижение работоспособности и т.д.). Смертельный исход отсутствует. Острая лучевая болезнь развивается при однократном облучении в дозах 2,50…3,00 Зв. Смертельный исход возможен в 20 % случаях. Доза 4,50 Зв называется средней летальной дозой (смертельный исход наступает в 50 % случаев). При дозах 5,50…7,00 Зв смертность приближается к 100 %. Причиной смерти обычно является необратимое поражение костного мозга. Эти данные относятся к случаям, когда, лечение не проводится. Своевременное лечение с помощью современных средств позволяет существенно ослабить радиационное поражение.

При местных облучениях, т.е. облучении отдельных частей тела (чаще всего рук) в больших дозах, наблюдаются лучевые ожоги, сопровождающиеся шелушением и пигментацией кожи, появлением язв, выпадением ногтей и т. д. Значения некоторых доз и эффектов воздействия излучения на организм приведены в табл. 9.2.

Таблица 9.2

Радиационное воздействие и соответствующие биологические эффекты

Примечание: О – общее облучение тела; Л – локальное облучение; СД₅ – доза, приводящая к 50%-й смертности среди лиц, подвергшихся облучению

Под влиянием длительного воздействия на организм небольших доз облучения возникает хроническая лучевая болезнь. Развитие хронического поражения протекает медленнее по сравнению с острым поражением и имеет характерные симптомы и клинические проявления.

В большинстве случаев в организме, который перенес острую или хроническую болезнь, через много лет могут развиваться самые разнообразные болезненные процессы (в Хиросиме и Нагасаки были случаи проявления лучевой болезни через 13…15 лет). Эти отдаленные последствия облучения выражаются в возникновении злокачественных опухолей (рак, лейкемия и т. п.), снижении способности к деторождению, преждевременной старости, сокращении продолжительности жизни и т.п.

Генетические наследственные повреждения, возникающие у потомков, подвергшихся облучению людей, являются одним из наиболее опасных последствий воздействия ионизирующих излучений. Последующие поколения поражаются в результате повреждения половых клеток родителей еще до оплодотворения. Дозы облучения, которые приводят к генетическим повреждениям у потомства, оказываются гораздо меньше, чем те, которые вызывают появление соматических повреждений у родителей.

Генетические поражения могут проявляться в снижении деторождаемости у потомков, уменьшении средней продолжительности их жизни, а также в ухудшении физического и умственного состояния. Эти поражения будущих поколений в целом зависят от многих факторов: доз облучения отдельных людей и групп населения поколения родителей; прерывности или непрерывности облучения, возраста, в котором произошло облучение; физического состояния людей, образа их жизни и т. п. Генетические изменения не имеют порога и увеличиваются прямо пропорционально дозе облучения.

При разведке и разработке урановых месторождений значительную опасность для здоровья представляет ²²²Rn. Это газ, без цвета, запаха и вкуса, с удельным весом 7,67. Период полураспада у ²²²Rn - 3,825 суток. Вообще существует несколько изотопов радона: Rn²¹⁸, Rn²¹⁹, ²²⁰Rn, ²²¹Rn, ²²²Rn. Однако первые четыре изотопа короткоживущие: период полураспада ²¹⁸Rn - 0,019 с, ²¹⁹Rn - 3,92 с, ²²⁰Rn - 52 с и ²²¹Rn - 25 мин. То есть большая часть этих изотопов распадается прежде чем они успеют накопиться в атмосфере. Поэтому они не представляют серьезной опасности. Опасность представляет ²²²Rn.

Радон-222 диффундирует из урансодержащих руд вместе с продуктами радиоактивного распада, а также выделяется из воды.

Радон слабо растворяется в воде. При температуре 20 °С после установления динамического равновесия между радоном в растворе и в воздухе количество его в единице объема воды составляет 23 % от содержания его в таком же объеме воздуха. Если содержание радона в воздухе становится меньше, чем требуется для динамического равновесия (меньше 77 %), радон начинает выделяться из воды, причем это выделение происходит особенно интенсивно из движущейся или взбалтываемой воды.

Несмотря на то, что радон мало растворим в воде, радиоактивность воды, в которой растворен радон, может быть велика. Объясняется это тем, что радиоактивность радона очень велика (в 154000 раз больше, чем радия).

Радон при своем распаде дает несколько, так называемых, дочерних продуктов. Это радий А (²¹⁸Ро), радий В (^2I4Pty, радий С (²¹⁴Bi) и радий С¹ (²¹⁴Ро). И хотя периоды полураспада этих дочерних продуктов малы (соответственно составляют: 3,05 мин, 26,8 мин, 19,7 мин, 2,73×10⁶ мин), они представляют определенную опасность, так как при попадании радона в организм человека распадаются внутри, в легких человека.