Вплив іонізуючих випромінювань на живі організми й захист від них

Приведемо нижче поетапний вплив всіх видів іонізуючих випромінювань на будь-який живий організм.

Заряджені частки:

Проникаючі в тканині організму альфа- і бета-частинки гублять енергію внаслідок електричних взаємодій з електронами тих атомів, біля яких вони проходять. Гамма-випромінювання й рентгенівські промені передають свою енергію речовині трохи іншими способами, які, в остаточному підсумку, також приводять до електричних взаємодій.

Електричні взаємодії:

За час порядку десяти трильйонні секунди після того, як проникаюче випромінювання досягне відповідного атома в тканині організму, від цього атома відривається електрон. Останній заряджений негативно, тому інша частина початково нейтрального атома стає позитивно зарядженою. Цей процес називаєтьсяіонізацією.електрон, Що Відірвався, може далі іонізувати інші атоми.

Фізико-хімічні зміни:

І вільний електрон, і іонізований атом звичайно не можуть довго перебувати в такому стані й протягом наступних десяти мільярдних часток секунди беруть участь у складному ланцюзі реакцій, у результаті яких утворяться нові молекули, включаючи й такі надзвичайно реакційно^-здатні, як вільні радикали.

Хімічні зміни:

Протягом наступних мільйонних часток секунди вільні радикали, що утворилися, реагують як один з одним, так і з іншими молекулами й через ланцюжок реакцій , ще не вивчених до кінця, можуть викликати хімічну модифікацію важливих у біологічному відношенні молекул, необхідних для нормального функціонування клітки.

Біологічні ефекти:

Біохімічні зміни можуть відбутися як через кілька секунд, так і через десятиліття після опромінення й з'явитися причиною негайної загибелі кліток або таких змін у них, які можуть привести до раку.

Ще нижче приведемо різновиду доз радіоактивного опромінення.

Поглинена доза – енергія іонізуючого випромінювання, поглинена опромінюють телом, що, у перерахуванні на одиницю маси.

Еквівалентна доза – поглинена доза, помножена на коефіцієнт, що відбиває здатність даного випромінювання ушкоджувати тканини організму.

Колективна еквівалентна доза – ефективна еквівалентна доза, отримана групою людей від якого-небудь джерела радіації.

Повна колективна ефективна еквівалентна доза – колективна ефективна еквівалентна доза, що одержать покоління людей, від якого-небудь джерела за увесь час його подальшого існування.

Приведемо деякі поза системні, але широко розповсюджені одиниці.

Беккерель (Бк, Bq) – одиниця активності нукліда в радіоактивному джерелі (у системі СИ). Один беккерель відповідає одному розпаду в секунду для будь-якого радіонукліда.

Грей (Гр, Gy) – одиниця поглиненої дози в системі СИ. Являє собою кількість енергії іонізуючого випромінювання, поглиненою одиницею маси якого-небудь фізичного тіла, наприклад, тканинами організму.

Зіверт (Зв,Sv) – одиниця еквівалентної дози в системі СИ. Являє собою одиницю поглиненої дози, помножену на коефіцієнт, що враховує неоднакову радіаційну небезпеку різних видів іонізуючих випромінювань. Один зиверт відповідає поглиненій дозі в 1 Дж/кг (для рентгенівського, (- і (- випромінювань).

Варто також привести деякі широко розповсюджені внесистемные одиниці і їхній зв'язок з одиницями СИ:

Кюрі (Ки, Сu) – одиниця активності ізотопу:

1 Ки = 3,700*1010 Бк;

радій (радій, rad) – одиниця поглиненої дози випромінювання:

1 радій = 0,01 Гр;

бер (бер, rem) – одиниця еквівалентної дози:

1 бер = 0,01 Зв.

Захист від іонізуючих випромінювань

· Захист від (- і (-випромінювання:

Для захисту від даних видів випромінювань досить шару повітря в 10 див, тонкої фольги. Одяг, як було сказано вище, теж повністю послабляє (-частки, а екран з алюмінію, плексигласу, скла товщиною кілька міліметрів повністю екранує потік (-часток.

Однак при енергії b–часток ε>2 МэВ істотну роль починає грати гальмове випромінювання, що вимагає більше посиленого захисту.

· Захист від нейтронного випромінювання:

При проектуванні захисту від нейтронного випромінювання необхідно враховувати, що процес поглинання ефективний для теплових, повільних і резонансних нейтронів, тому швидкі нейтрони повинні бути попередньо вповільнені. Важкі матеріали добре послабляють швидкі нейтрони. Проміжні нейтрони ефективніше послабляти воднево вмістими речовинами. Це означає, що варто шукати таку комбінацію важких водомістких речовин, які давали б найбільшу ефективність (наприклад, використають комбінації H₂O+Fe,H₂0+Pb).

Ураження людей і тварин проникаючою радіацією. При впливі проникаючої радіації в людей і тварин може виникнути променева хвороба. Ступінь поразки залежить від експозиційної дози випромінювання, часу, протягом якого ця доза отримана, площі опромінення тіла, загального стану організму. Також ураховують, що опромінення може бути однократним і багаторазовим. Однократним уважається опромінення, отримане за перші четверо діб. Опромінення, отримане за час, що перевищує четверо доби, є багаторазовим. При однократному опроміненні організму людини залежно від отриманої експозиційної дози розрізняють 4 ступеня променевої хвороби.

Променева хвороба першої (легкої) ступеня виникає при загальній експозиційній дозі випромінювання 100-200 Р. Схований період може тривати 2-3 тижня, після чого з'являється нездужання, загальна слабість, почуття ваги в голові, стиснення в груди, підвищення пітливості, може спостерігатися періодичне підвищення температури. У крові зменшується зміст лейкоцитів. Променева хвороба першого ступеня виліковна.

Променева хвороба другої (середньої) ступеня виникає при загальній експозиційній дозі випромінювання 200-400 Р. Схований період триває біля тижня. Променева хвороба проявляється в більше важкому нездужанні, розладі функцій нервової системи, головних болях, запамороченнях, спочатку часто буває блювота, можливе підвищення температури тіла; кількість лейкоцитів у крові, особливо лімфоцитів, зменшується більш ніж наполовину. При активному лікуванні видужання наступає через 1,5-2 місяця. Можливі смертельні исходы (до 20%).

Променева хвороба третьої (важкої) ступеня виникає при загальній експозиційній дозі 400-600 Р. Схований період- до декількох годин. Відзначають важкий загальний стан, сильні головні болі, блювоту, іноді втрату свідомості або різке порушення, крововиливи в слизуваті оболонки й шкіру, некроз слизуватих оболонок в області ясен. Кількість лейкоцитів, а потім еритроцитів і тромбоцитів різко зменшується. Через ослаблення захисних сил організму з'являються різні інфекційні ускладнення. Без лікування хвороба в 20-70% випадків закінчується смертю, частіше від інфекційних ускладнень або від кровотеч.

При опроміненні експозиційною дозою більше 600 Р. розвивається вкрай важкий четвертий ступінь променевої хвороби, що без лікування звичайно закінчується смертю протягом двох тижнів.

Летальні дози при їхньому вимірі в греях:

Поиск по сайту: