Что такое радиация? Ее воздействие на организм человека. Человек и радиация


Высокая радиация и её влияние на человека. Нормы и виды радиации

Содержание статьи:

Радиация представляет собой ионизирующее излучение, наносящее непоправимый вред всему окружающему. Страдают люди, животные, растения. Самая большая опасность заключается в том, что она не видима человеческим глазом, поэтому важно знать об ее главных свойствах и воздействии, чтобы защититься.

Радиация сопровождает людей всю жизнь. Она встречается в окружающей среде, а также внутри каждого из нас. Огромнейшее воздействие несут внешние источники. Многие наслышаны об аварии на Чернобыльской АЭС, последствия которой до сих пор встречаются в нашей жизни. Люди оказались не готовы к такой встрече. Это лишний раз подтверждает, что в мире есть события неподвластные человечеству.

Виды радиации

Не все химические вещества устойчивы. В природе существуют определенные элементы, ядра которых трансформируются, распадаясь на отдельные частички с выделением огромного количества энергии. Это свойство называется радиоактивностью. Ученые в результате исследований обнаружили несколько разновидностей излучения:

  1. Альфа излучение — это поток тяжелых радиоактивных частиц в виде ядер гелия, способных нанести наибольший вред окружающим. К счастью, им свойственна низкая проникающая способность. В воздушном пространстве они распространяются всего на пару сантиметров. В ткани их пробег составляет доли миллиметра. Таким образом, внешнее излучение не несет опасности. Можно защититься, используя плотную одежду или лист бумаги. А вот внутреннее облучение – внушительная угроза.
  2. Бета излучение – поток легких частичек, перемещающихся в воздухе на пару метров. Это электроны и позитроны, проникающие в ткань на два сантиметра. Оно несет вред при соприкосновении с кожей человека. Однако большую опасность дает при воздействии изнутри, но меньшую, чем альфа. Для предохранения от влияния этих частиц, используются специальные контейнеры, защитные экраны, определенное расстояние.
  3. Гамма и рентгеновское излучение – это электромагнитные излучения, пронизывающие тело насквозь. Защитные средства от такого воздействия включает создание экранов из свинца, возведение бетонных конструкций. Наиболее опасное из облучений при внешнем поражении, так как оказывает влияние весь на организм.
  4. Нейтронное излучение состоит из потока нейтронов, обладающих более высоким показателем проникающей способности, чем гамма. Образуется в результате ядерных реакций, протекающих в реакторах и специальных исследовательских установках. Появляется во время ядерных взрывов и находится в отходах утилизированного топлива от ядерных реакторов. Броня от такого воздействия создается из свинца, железа, бетона.

Источники радиации

Всю радиоактивность на Земле можно поделить на два основных вида: естественную и искусственную. К первой относятся излучения из космоса, почвы, газов. Искусственная же появилась благодаря человеку при использовании атомных электростанций, различного оборудования в медицине, ядерных предприятий.

Источники радиации

Естественные источники

Радиоактивность естественного происхождения всегда находилась на планете. Излучение присутствует во всем, что окружает человечество: животные, растения, почва, воздух, вода. Считается, что этот небольшой уровень радиации, не оказывает вредного воздействия. Хотя, некоторые ученые придерживаются иного мнения. Так как люди не имеют возможности повлиять на эту опасность, следует избегать обстоятельств, увеличивающих допустимые значения.

Разновидности источников естественного происхождения

  1. Космическое излучение и солнечная радиация — мощнейшие источники, способными ликвидировать все живое на Земле. К счастью, планета защищена от этого воздействия атмосферой. Однако люди постарались исправить это положение, развивая деятельность, приводящую к образованию озоновых дыр. Не стоит надолго попадать под прямые солнечные лучи.
  2. Излучение земной коры опасно вблизи месторождений различных минералов. Сжигая уголь или используя фосфорные удобрения, радионуклиды активно просачиваются внутрь человека с вдыхаемым воздухом и употребляемой им едой.
  3. Радон – это радиоактивный химический элемент, присутствующий в строительных материалах. Представляет собой бесцветный газ без запаха и вкуса. Этот элемент активно накапливается в почвах и выходит наружу вместе с добычей полезных ископаемых. В квартиры он попадает вместе с бытовым газом, а также с водопроводной водой. К счастью, его концентрацию легко уменьшить, постоянно проветривая помещения.

Искусственные источники

Данный вид появился благодаря людям. Его действие увеличивается и распространяется с их помощью. Во время начала ядерной войны не так страшна сила и мощность оружия, как последствия радиоактивного излучения после взрывов. Даже если вас не зацепит взрывная волна или физические факторы — вас добьет радиация.

Взрыв атомной бомбы

К искусственным источникам относятся:

  • Ядерное оружие;
  • АЭС;
  • Медицинское оборудование;
  • Отходы с предприятий;
  • Определенные драгоценные камни;
  • Некоторые старинные предметы, вывезенные из опасных зон. В том числе из Чернобыля.

Норма радиоактивного излучения

Ученым удалось установить, что радиация по-разному оказывает влияние на отдельные органы и весь организм в целом. Для того чтобы оценить ущерб, возникающий при хроническом облучении ввели понятие эквивалентной дозы. Она рассчитывается по формуле и равна произведению полученной дозы, поглощенной организмом и усредненной по конкретному органу или всему организму человека, на весовой множитель.

Единицей измерения эквивалентной дозы есть соотношение Джоуля к килограммам, которое получило название – зиверт (Зв). С её использованием была создана шкала, позволяющая понять о конкретной опасности излучения для человечества:

  • 100 Зв. Моментальная смерть. У пострадавшего есть несколько часов, максимум пару дней.
  • От 10 до 50 Зв. Получивший повреждения такого характера погибнет через несколько недель от сильного внутреннего кровотечения.
  • 4-5 Зв. При попадании данного количества, организм справляется в 50% случаев. В остальном печальные последствия приводят к смерти спустя пару месяцев из-за повреждений костного мозга и нарушения кровообращения.
  • 1 Зв. При поглощении такой дозы лучевая болезнь неизбежна.
  • 0,75 Зв. Изменения в системе кровообращения на небольшой промежуток времени.
  • 0,5 Зв. Данного количества достаточно, чтобы у больного развились онкологические заболевания. Остальные симптомы отсутствуют.
  • 0,3 Зв. Такое значение присуще аппарату для проведения рентгена желудка.
  • 0,2 Зв. Допустимый уровень для работы с радиоактивными материалами.
  • 0,1 Зв. При таком количестве происходит добыча урана.
  • 0,05 Зв. Данное значение – норма облучения медицинских аппаратов.
  • 0,0005 Зв. Допустимое количество уровня радиации около АЭС. Также это значение годового облучения населения, которое приравнивается к норме.

К безопасной дозе радиации для человека относится значения до 0,0003-0,0005 Зв в час. Предельно допустимым считается облучение в 0,01 Зв в час, если такое воздействие непродолжительно.

Влияние радиации на человека

Радиоактивность оказывает огромное влияние на население. Вредному воздействию подвергаются не только люди, столкнувшиеся лицом к лицу с опасностью, но и последующее поколение. Такие обстоятельства вызваны действием радиации на генетическом уровне. Различают два вида влияния:

  • Соматический. Заболевания возникают у пострадавшего, получившего дозу радиации. Приводит к появлению лучевой болезни, лейкозу, опухоли разнообразных органов, локальные лучевые поражения.
  • Генетический. Связан с дефектом генетического аппарата. Проявляется в последующих поколениях. Страдают дети, внуки и более далекие потомки. Возникают генные мутации и хромосомные изменения

Помимо отрицательного воздействия, есть и благоприятный момент. Благодаря изучению радиации, ученым удалось создать на ее основе медицинское обследование, позволяющее спасать жизни.

Мутация после радиации

Последствия облучения

При получении хронического облучения в организме происходят восстановительные мероприятия. Это приводит к тому, что пострадавший приобретает меньшую нагрузку, чем получил бы при разовом проникновении одинакового количества радиации. Радионуклиды размещаются внутри человека неравномерно. Чаще всего страдают: дыхательная система, пищеварительные органы, печень, щитовидка.

Враг не дремлет даже спустя 4-10 лет после облучения. Внутри человека может развиться рак крови. Особую опасность он представляет у подростков, не достигших 15 лет. Замечено, что смертность людей, работающих с оборудованием для проведения рентгена, увеличена из-за лейкоза.

Самым частым результатом облучения проявляется лучевая болезнь, возникающая как при однократном получении дозы, так и при длительном. При большом количестве радионуклидов приводит к смерти. Распространен рак молочной и щитовидной желез.

Страдает огромное количество органов. Нарушается зрение и психическое состояние потерпевшего. У шахтеров, участвующих в добыче урана, часто встречается рак легких. Внешние облучения вызывают страшные ожоги кожных и слизистых покровов.

Мутации

После воздействия радионуклидов возможно проявление двух типов мутаций: доминантной и рецессивной. Первая возникает сразу же после облучения. Второй тип обнаруживается спустя большой промежуток времени не у пострадавшего, а у его последующего поколения. Нарушения, вызванные мутацией, приводят к отклонениям в развитии внутренних органов у плода, внешним уродствам и изменением психики.

К сожалению, мутации достаточно плохо изучены, так как обычно проявляются не сразу. Спустя время сложно понять, что именно оказало главенствующее влияние на её возникновение.

toxiny.ru

Радиация и ее влияние на человеческий организм

Увидев знак, предупреждающий о повышенной радиоактивности, человек старается поскорее покинуть опасное место. Случившееся в Чернобыле, Хиросиме и Нагасаки, научило людей остерегаться радиации. И не зря. После произошедших трагедий человечество столкнулось с серьезными проблемами в состоянии здоровья, которые до сих пор дают о себе знать. Радиация губительно влияет на организм, иногда приводя к смерти. Поэтому важно знать о ее действии, свойствах и допустимых дозах.

Что такое радиация?

Человек сталкивается с радиацией на протяжении всей жизни. Его организм, в первую очередь, подвержен естественной радиоактивности, которая наблюдается в природных процессах. Радиоактивностью называют такие явления в природе, при которых ядра атомов распадаются произвольно, что становится причиной возникновения излучений. Обладая выраженной энергией, эти излучения характеризуются тем, что способны ионизировать среду, в которой распространяются. Ионизация приводит к изменениям физических и химических свойств вещества. Такая способность несет поражающее влияние на живой организм, так как в биологических тканях нарушается жизнедеятельность.

Если ионизирующая способность в излучении высока, то она проникает в организм меньше. Если же ионизация обладает низким уровнем, она способна проникать более глубоко. Это становится важным, когда речь заходит о радиации, и ее влиянии на человека.

Радиоактивное действие на человека проводится внешним и внутренним способами. Вещества, которые находятся вне границ организма, создают внешнее облучение. Если же организм получает радиоактивные элементы, которые проникли внутрь вместе с воздухом, пищей, водой, так возникает облучение внутреннее. Высокое проникающее свойство излучения влияет более мощно при внешнем воздействии. Внутреннее влияние усугубляется, если излучению характерна высокая ионизация.

Облучение, которое изнутри получает организм, считается более опасным, так как радиация влияет на ткани и органы, которые ничем не защищены. Этот процесс происходит на молекулярном, клеточном уровне.  Защитным барьером при внешнем облучении служит кожа, одежда, защитные средства, стены помещений.

Радиоактивные излучения разделяются на несколько видов, которые отличаются свойствами и влиянием на человека.

Подробнее о видах радиации и их влиянии

Дозы и источники радиоактивного излучения

Излучение постоянно исходит от естественных источников. Такими источниками внешнего облучения являются:

  • космические излучения,
  • солнечная радиация,
  • излучения горных пород,
  • излучения воздуха.

Небольшой дозой радиации обладают даже стройматериалы, которые используются в постройке зданий.

Внутреннее влияние радиации несут газы, поступающие из недр земли, радиоактивный калий, торий, уран, радий рубидий, являющиеся составляющими воды, растений и пищи. Любые эти виды радиоактивного воздействия не приносят вреда, когда излучение идет в малых количествах.

Существует допустимая норма радиации для человеческого организма. Безопасной считается доза до 0,3-0,5 мкЗв в час. Предельно допустимым является излучение в 10 мкЗв в час, если оно воздействует на организм не долго.  Уже при мощности в 50 мЗв в год облучение приводит к онкологиям. Смертельная доза для человека – 10 Зв в год. Летальный исход случается через несколько недель.

Человеческая деятельность приводит к тому, что радиационное воздействие увеличивается, выражаясь в загрязнениях окружающей среды. В основном это происходит из таких источников:

  • радиоактивные реакторы,
  • урановая индустрия,
  • радиохимическое производство,
  • переработка и захоронение отходов с радиоактивной способностью,
  • радионуклиды в области народного хозяйства.

Радиация и ее влияние на человека может иметь и положительный опыт. Например, радиационное воздействие используется в медицине, к тому же, достаточно широко. Среди такого применения известны следующие способы проведения диагностики:

  • рентгенография,
  • флюорография,
  • компьютерная томография.

Облучение при томографии интенсивнее. Но и результат диагностирования в данном случае выше.

Кроме того, радиация в медицине применяется в таких сферах:

  • Радиотерапия. С ее помощью проводится лечение онкологических заболеваний. Правильное облучение способно убивать опухолевые образования.
  • Радиохирургия. Здесь используется гамма-нож, который не приводит к разрезам на коже. Особенно интенсивно его употребляют в развитых странах.

Грамотный подход к использованию радиоактивности служит на благо человечеству. Тогда, как чрезмерная промышленная деятельность загрязняет природу, что приводит к различным проблемам со здоровьем.

Влияние радиации на человека

Радиация и ее влияние на человека может вызывать серьезные нарушения в здоровье. Поражение касается не только организма того, кто подвергся облучению, но и следующих поколений, так как радиация влияет на генетический аппарат. Поэтому радиоактивное влияние имеет два эффекта:

  • Соматический – возникают такие заболевания, как лейкозы, онкологические образования органов, локальные лучевые поражения и лучевая болезнь.
  • Генетический – приводит к генным мутациям и изменениям структуры хромосом.

Облучение хронического характера несет меньшую нагрузку на организм, чем разовое в той же дозе, ведь успевают происходить восстановительные процессы. Скапливание радионуклидов в организме происходит неравномерно. Более всего страдают дыхательные и пищеварительные органы, через которые в организм проникают радионуклиды, печень и щитовидная железа. Среди онкологий, вызванных радиацией, наиболее распространены рак щитовидки и молочной железы.

Лучевой лейкоз, то есть рак крови, может обнаружиться по прошествии четырех-десяти лет после облучения. Он особо опасен для тех, кто еще не достиг пятнадцатилетнего возраста. То, что радиация может приводить к этой болезни, свидетельствует ее рост у жителей Хиросимы и Нагасаки. Кроме того, было подмечено, что смертность среди рентгенологов увеличена именно по причине лейкоза.

Облучение радиацией также чревато онкологией легких. В частности, диагноз распространен среди шахтеров, работающих на урановых рудниках.

Самым известным последствием радиационного действия является лучевая болезнь. Ее провоцируют как разовые облучения, так и хронические. Большие дозы могут привести к летальному исходу.

Мутации, которые проходят в генетическом аппарате в следствие облучения, на данный момент изучены не достаточно. Это обусловлено тем, что они способны проявляться через многие годы в разных поколениях. Тогда становится трудно доказать, по какой именно причине произошла та или иная мутация.

Иногда они проявляются сразу. Такие мутации называют доминантными. Существуют рецессивные мутации, дающие знать о себе через поколения. Хотя они могут не выявиться в новых поколениях вообще. Мутации выявляются физическими или психическими нарушениями в здоровье потомков. Для этого поврежденному гену нужно соединиться с геном, обладающим одинаковым с ним повреждением.

При внешних облучениях появляются ожоги кожных и слизистых покровов, разные по степеням тяжести.

Свободные радикалы и последствия их действия

Когда ионизирующая способность радиоактивного излучения интенсивна, это приводит к образованию активных молекул в живых клетках. Такие молекулы и есть свободными радикалами. Они повреждают и приводят к гибели живые клетки.

Их агрессивное воздействие направлено на жизненно важные функции организма. В первую очередь страдают клетки желудочно-кишечной и кроветворной систем и половые клетки. В данном случае возникают определенные симптомы: тошнота, рвота, повышенная температура, диарея, уменьшение клеток крови.

Клетки, которые делятся не так быстро, как вышеперечисленные, переживают изменения в сторону дистрофии. Если при облучении пострадали глаза, это может вызвать лучевую катаракту. Склероз сосудов и плохой иммунитет – также последствия работы свободных радикалов.

В борьбе со свободными радикалами организм сам запускает регенерацию поврежденных клеток. Но когда облучение сильное, он становится не способным побороть вредоносное действие. Вид радиации, ее интенсивность и индивидуальная восприимчивость человека играют в этом главную роль.

Заключение

Радиоактивное излучение в природе является нормальным явлением. Естественное облучение проходит в минимальных дозах, и человек переживает его на протяжении всей жизни. Ведь оно исходит от таких природных носителей, как солнце и воздух. Но там, где человек переходит предельную черту, загрязняя окружающую среду разными видами производства, радиация становится очень опасной для здоровья и жизни. Ее влияние при превышении допустимых доз способно наносить вред не только организму того, кто оказался под ее воздействием, но и потомкам такого человека. Влияя на генетику, радиация способна повреждать психические и физические способности новых поколений.

Кроме негативного радиационного воздействия, человек сталкивается с его положительной стороной, когда речь заходит о медицинских обследованиях и процедурах. Обернуть радиацию на благо смогли ученые, употребив ее в медицине.

medtox.net

Воздействие радиации на человека

10. Воздействие радиации на человека

    Эффекты воздействия радиации на человека обычно делятся на две категории (рис. 10):     1) Соматические (телесные) - возникающие в организме человека, который подвергался облучению.     2) Генетические - связанные с повреждением генетического аппарата и проявляющиеся в следующем или последующих поколениях: это дети, внуки и более отдаленные потомки человека, подвергшегося облучению.

Радиационные эффекты облучения человека

Соматические эффекты

Генетические эффекты

Лучевая болезнь

Генные мутации

Локальные лучевые поражения

Хромосомные аберрации

Лейкозы

Опухоли разных органов

Рис. 10. Радиационные эффекты облучения человека.

    Различают пороговые (детерминированные) и стохастические эффекты. Первые возникают когда число клеток, погибших в результате облучения, потерявших способность воспроизводства или нормального функционирования, достигает критического значения, при котором заметно нарушаются функции пораженных органов. Зависимость тяжести нарушения от величины дозы облучения показана в таблице 30.

Таблица 30.

Воздействие различных доз облучения на человеческий организм

Доза, Гр Причина и результат воздействия
(0.7 - 2) 10-3 Доза от естественных источников в год
0.05 Предельно допустимая доза профессионального облучения в год
0.1 Уровень удвоения вероятности генных мутаций
0.25 Однократная доза оправданного риска в чрезвычайных обстоятельствах
1.0 Доза возникновения острой лучевой болезни
3- 5 Без лечения 50% облученных умирает в течение 1-2 месяцев вследствие нарушения деятельности клеток костного мозга
10 - 50 Смерть наступает через 1-2 недели вследствие поражений главным образом желудочно кишечного тракта
100 Смерть наступает через несколько часов или дней вследствие повреждения центральной нервной системы

    Хроническое облучение слабее действует на живой организм по сравнению с однократным облучением в той же дозе, что связано с постоянно идущими процессами восстановления радиационных повреждений. Считается, что примерно 90% радиационных повреждений восстанавливается.     Стохастические (вероятностные) эффекты, такие как злокачественные новообразования, генетические нарушения, могут возникать при любых дозах облучения. С увеличением дозы повышается не тяжесть этих эффектов, а вероятность (риск) их появления. Для количественной оценки частоты возможных стохастических эффектов принята консервативная гипотеза о линейной беспороговой зависимости вероятности отдаленных последствий от дозы облучения с коэффициентом риска около 7 *10-2 /Зв. (Таблица 31).

Таблица 31.

Число случаев на 100 000 человек при индивидуальной дозе облучения 10 мЗв.
Категории облучаемых Смертельные случаи рака Несмертельные случаи рака Тяжелые наследуемые эффекты Суммарный эффект:
Работающий персонал 4.0 0.8 0.8 5.6
Все население * 5.0 1.0 1.3 7.3

   * Все население включает не только как правило здоровый работающий персонал, но и критические группы (дети, пожилые люди и т.д.)

    Радионуклиды накапливаются в органах неравномерно. В процессе обмена веществ в организме человека они замещают атомы стабильных элементов в различных структурах клеток, биологически активных соединениях, что приводит к высоким локальным дозам. При распаде радионуклида образуются изотопы химических элементов, принадлежащие соседним группам периодической системы, что может привести к разрыву химических связей и перестройке молекул. Эффект радиационного воздействия может проявиться совсем не в том месте, которое подвергалось облучению. Превышение дозы радиации может привести к угнетению иммунной системы организма и сделать его восприимчивым к различным заболеваниям. При облучении повышается также вероятность появления злокачественных опухолей.     В таблице 32 приведены сведения о накоплении некоторых радиоактивных элементов в организме человека.     Организм при поступлении продуктов ядерного деления подвергается длительному, убывающему по интенсивности, облучению.     Наиболее интенсивно облучаются органы, через которые поступили радионуклиды в организм (органы дыхания и пищеварения), а также щитовидная железа и печень. Дозы, поглощенные в них, на 1-3 порядка выше, чем в других органах и тканях. По способности концентрировать всосавшиеся продукты деления основные органы можно расположить в следующий ряд:

щитовидная железа > печень > скелет > мышцы.

    Так, в щитовидной железе накапливается до 30% всосавшихся продуктов деления, преимущественно радиоизотопов йода.     По концентрации радионуклидов на втором месте после щитовидной железы находится печень. Доза облучения, полученная этим органом, преимущественно обусловлена радионуклидами 99Мо, 132Te,131I, 132I, 140Bа, 140Lа.

Таблица 32.

Органы максимального накопления радионуклидов.

Элемент Наиболее чувствительный орган или ткань. Масса органа или ткани, кг Доля полной дозы *
Водород H Все тело 70 1.0
Углерод C Все тело 70 1.0
Натрий Все тело 70 1.0
Калий К Мышечная ткань 30 0.92
Стронций Sr Кость 7 0.7
Йод I Щитовидная железа 0.2 0.2
Цезий Сs Мышечная ткань 30 0.45
Барий Ва Кость 7 0.96
Радий Кость 7 0.99
Торий Тh Кость 7 0.82
Уран U Почки 0.3 0.065
Плутоний Рu Кость 7 0.75

   * Относящаяся к данному органу доля полной дозы, полученной всем телом человека.

    Среди техногенных радионуклидов особого внимания заслуживают изотопы йода. Они обладают высокой химической активностью, способны интенсивно включаться в биологический круговорот и мигрировать по биологическим цепям, одним из звеньев которых может быть человек (рис. 11).     Основным начальным звеном многих пищевых цепей является загрязнение поверхности почвы и растений. Продукты питания животного происхождения - один из основных источников попадания радионуклидов к человеку.     Исследования, охватившие примерно 100000 человек, переживших атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки, показывают, что рак - наиболее серьезное последствие облучения человека при малых дозах. Первыми среди раковых заболеваний, поражающих население, стоят лейкозы (рис. 12).

  Рис.11. Пути воздействия радиоактивных отходов АЗС на человека.

Рис. 12. Относительная среднестатистическая вероятность заболевания раком после получения однократной дозы в 1 рад (0.01 Гр) при равномерном облучении всего тела.

    Распространенными видами рака под действием радиации являются рак молочной железы и рак щитовидной железы. Обе эти разновидности рака излечимы и оценки ООН показывают, что в случае рака щитовидной железы летальный исход наблюдается у одного человека из тысячи, облученных при индивидуальной поглощенной дозе один Грей.     Данные по генетическим последствиям облучения весьма неопределенны. Ионизирующее излучение может порождать жизнеспособные клетки, которые будут передавать то или иное изменение из поколения в поколение. Однако анализ этот затруднен, так как примерно 10% всех новорожденных имеют те или иные генетические дефекты и трудно выделить случаи, обусловленные действием радиации. Экспертные оценки показывают, что хроническое облучение при дозе 1 Грей, полученной в течение 30 лет, приводит к появлению около 2000 случаев генетических заболеваний на каждый миллион новорожденных среди детей тех, кто подвергался облучению.     В последние десятилетия процессы взаимодействия ионизирующих излучений с тканями человеческого организма были детально исследованы. В результате выработаны нормы радиационной безопасности, отражающие действительную роль ионизирующих излучений с точки зрения их вреда для здоровья человека. При этом необходимо помнить, что норматив всегда является результатом компромиса между риском и выгодой.

Где и какие дозы мы можем получит? Примеры.

20.04.11

nuclphys.sinp.msu.ru

Что такое радиация? Ее воздействие на организм человека

Радиация ассоциируется у многих с неизбежными болезнями, которые трудно поддаются лечению. И это отчасти, правда. Самое страшное и смертоносное оружие называется ядерным. Поэтому не без оснований считают радиацию одним из самых больших бедствий на земле. Что такое радиация и каковы ее последствия? Рассмотрим эти вопросы в данной статье.

Радиоактивность – это ядра некоторых атомов, которые отличаются неустойчивостью. В результате этого свойства происходит распад ядра, который обусловлен ионизирующим излучением. Это излучение называют радиацией. Она обладает энергией большой мощности. Воздействие радиации на организм человека заключается в изменении состава клеток.

Различают несколько видов радиации в зависимости от уровня ее влияния на живые организмы.

Первый вид - это альфа-частицы. Альфа-распаду подвержены радиоактивные элементы: уран, висмут, торий и некоторые другие. Проще говоря, распадаются изотопы тяжелых элементов.

Что же представляет собой радиоактивный распад? Это выбрасывание ядра любой частицы. В итоге происходит образование другого элемента химической таблицы на основе первоначального элемента. Альфа-распад - это выбрасывание ядра из альфа-частиц.

Второй вид - это бета-частицы. Это также один из частых видов распада. Ему подвержены почти все элементы химической таблицы. Чаще всего возникает минусовой бета-распад. Это выбрасывания ядра бета-частицы минус. В результате происходит образование элемента, находящегося справа от начального в химической таблице, который имеет номер на один больше.

К третьему виду относят гамма-излучение. Это более щадящее радиоактивное излучение.

Последние два вида - это нейтроны и рентгеновские лучи. С этим видом радиационного излучения мы встречаемся в повседневной жизни. Оно самое безопасное для человеческого организма.

Поэтому говоря о том, что такое радиация, нужно учитывать уровень ее излучения и вред наносимый живым организмам.

Радиоактивные частицы имеют огромную энергетическую мощность. Они проникают в организм и сталкиваются с его молекулами и атомами. В результате этого процесса происходит их разрушение. Особенностью организма человека является то, что он в большинстве своем состоит из воды. Поэтому воздействию радиоактивных частиц подвергаются молекулы именно этого вещества. В итоге, возникают очень вредные для организма человека соединения. Они становятся частью всех химических процессов, происходящих в живом организме. Все это приводит к разрушению и уничтожению клеток.

Зная, что такое радиация, нужно также знать, какой вред она наносит организму.

Воздействие радиации на человека делится на три основных категории.

Основной вред наносится генетическому фону. То есть, в результате заражения происходит изменение и уничтожение половых клеток и их структуры. Это отражается на потомстве. Очень много рождается детей с отклонениями и уродствами. В основном это происходит в тех районах, которые подвержены радиационному заражению, то есть находятся рядом с атомными станциями и другими предприятиями такого уровня.

Второй вид заболеваний, возникающих под воздействием радиации, это наследственные заболевания на генетическом уровне, которые появляются через некоторое время.

Третий вид - это иммунные заболевания. Организм под влиянием радиоактивного излучения становится подвержен вирусам и болезням. То есть снижается иммунитет.

Спасением от радиации является расстояние. Допустимый уровень радиации для человека равен 20 микрорентген. В этом случае она не оказывает влияния на организм человека.

Зная, что такое радиация, можно в определенной мере обезопасить себя от ее воздействия.

fb.ru

Действие и влияние радиации на организм человека

Влияние радиации на организм человека изучается много лет. Радиация способна повредить клетки организма. Защитные силы могут бороться с этим до того, как облучающая доза повысится до 100 раз и более.

Если дозы становятся еще выше, это грозит развитием острой лучевой болезни и возникает риск заболеть злокачественной онкологией.

Если ударная радиационная волна захлестнет дозой в 10000 раз и более и ионизирующий источник находится рядом, то у человека мало шансов остаться в живых.

Какое облучение опаснее

Клетки нашего организма постоянно погибают и мутируют – это является естественным процессом, который сопровождает нас всю жизнь.

В нашем теле около шестидесяти триллионов клеток, которые стареют и мутируют все время, и это естественно. У нас гибнет каждый день два-три миллиона клеток.

Многие агенты, в том числе и природная радиация, также повреждают клетки, но в нормальных условиях организм быстро восстанавливается после этого.

Известны два канала, по которым излучение может попасть в ткани человеческого организма:

  • внешний путь. Такая радиация угрожает при испытаниях, аварийных ситуациях на АЭС и других ядерных предприятиях;
  • внутренний путь, когда радиация попадает внутрь организма через пищу и воду, повреждения кожных покровов, при вдыхании зараженного воздуха.

Опаснее всего внутреннее воздействие радиации на человека. Именно после него развиваются самые серьезные нарушения. В этом случае сильнее проявляется локальное действие облучения, ведь радиация скапливается в органах в выборочном порядке.

Все дезактивационные методы, эффект которых подтвержден при риске наружного облучения, в этом случае бессильны. Внешняя радиация действует на человека только пока тот находится в очаге, где есть ионизирующий источник.

Почему воздействие радиации негативно сказывается на человеческом организме

Как радиация действует на людей и их здоровье?

Кратко это можно описать так. В клетках при сильном ионизирующем воздействии формируются активные молекулы – свободные радикалы. Это настоящие агрессоры для живых клеток.

Ионизирующая радиация и ее пагубное влияние на организм человека изучена гораздо больше, чем о других повреждающих факторах.

Во время изучения ученые пришли к выводу, что ядра атома при делении высвобождают огромное количество энергии. Это так называемая ионизация.

Атом после ионизации меняет свойства. Состав молекулы, в которой он находится, также изменяется. Чем более высока радиация, тем больше клеток повреждается.

Как влияет радиация на клетки?

Для клеток опаснее нарушения в ДНК. Когда обычная клетка повреждается, то ДНК может ее исцелить. Если же нет – она погибает или у нее появится потомство с мутациями.

Те клетки, которые погибли, замещаются другими через несколько дней или недель, а мутировавшие клетки подлежат выбраковке. За это ответственна иммунная система.

Если в иммунитете происходит сбой, то в будущем могут возникнуть злокачественные процессы или генетические аномалии у потомства (смотря какие клетки страдают – половые или обычные). Эти варианты не предопределены раньше, оба имеют большую или меньшую вероятность.

Самопроизвольное возникновение злокачественного заболевания называют спонтанным.

При превышении облучающей дозы в 100 раз и более, организм начинает это чувствовать. При установлении виновности в его возникновении какого-нибудь агента, говорят об индуцированном раке.

Он ощущает не само воздействие радиации на организм, а то, что иммунитет перестает справляться с увеличившимся количеством повреждений. Сбои в иммунной системе учащаются, что приводит к увеличению возможностей для возникновения радиационных раков.

При очень высоком радиационном фоне в 1000 раз и более — опасны уже не столько преобразования в клетках, а в том, что в кратчайшие сроки погибают важнейшие ткани.

Организм теряет способность восстанавливать важнейшие органы и участки, такие, как красный костный мозг, являющийся кроветворным органом. Для этого периода характерны проявления острой лучевой болезни, характеризующейся резким недомоганием.

Если клетки костного мозга сохраняются, то через несколько месяцев он начнет восстанавливаться. После продолжительного периода восстановления, человека практически ничего не беспокоит.

Последствия лучевой болезни

Радиация влияет негативно на живой организм в целом.

Но что страдает первостепенно?

Перенесшие лучевую болезнь на три-четыре процента чаще болеют злокачественной онкологией.

Такие выводы были получены после наблюдения за людьми, получившими различные дозы радиации, среди которых работники первых атомных станций, чья работа не оснащалась даже малой защитой, так как не соблюдались необходимые методы защиты, уроженцами Хиросимы и Нагасаки, перенесшими ядерную бомбардировку, а также ликвидаторами чернобыльской аварии.

Из восьмидесяти тысяч человек, перенесших облучение дозами радиационного фона выше 100 и больше раз, за шестьдесят лет наблюдений зарегистрировано на 420 случаев рака со смертельным исходом более, чем среди в не пострадавшей от радиации группе.

Это говорит о росте заболеваемости приблизительно на десять процентов. Можно приводить бесчисленное количество доводов, подтверждающих это.

Только в отличие от лучевой болезни злокачественная онкология проявляется не сразу, а через пять, десять или двадцать лет.

Признаки лучевой болезни появляются сразу – от нескольких часов до нескольких дней. Рак в этом случае — это также последствие радиации, но он не может возникнуть так быстро. Для его развития необходимо пять и более лет.

Для различных видов злокачественных патологий латентный период различен. Наиболее ранним проявлением является лейкемия. Эту разновидность рака считают проявлением воздействия радиации в 100 и 1000 раза выше нормы.

Отдаленные последствия

По каким же причинам рак развивается не сразу за облучением, а гораздо позже?

Чтобы клетки переродились в злокачественные, в них должно произойти множество преобразований.

После следующего преобразования ей необходимо преодолеть защиту. Если иммунитет крепок, то даже при сильной ионизации человек не будет болеть. И даже если заболеет, то сможет вылечиться.

Если повреждена ДНК яйцеклетки или сперматозоида, такое повреждение может отражаться на потомстве. Это может прибавиться к генетическим нарушениям. Среди наследственных патологий после перенесенной радиации у десяти процентов новорожденных отмечались патологии.

Люди, которые погибли после получения радиации, их доза облучения в 10000 раз превышала норму. После таких доз организм не может справиться с большим количеством мертвых клеток, поэтому человек погибает за две-три недели.

В Нагасаки и Хиросиме умерло 210 тыс. чел., подвергшихся ядерному излучению. В первые сутки трагедии в Чернобыле радиоактивным излучением облучились около трехсот сотрудников и ликвидаторов. 28 из них погибло, но 272 выжили.

То есть если человек остался живой после пребывания в очаге с зараженной экологией, получив малую дозу облучения, он может в дальнейшем заболеть раком, но не обязательно. Он может прожить много лет и умереть от чего-то другого.

Радиация губительна для человеческого организма. Но только при высоком радиоактивном фоне возможно облучение, которое может привести к быстрой смерти.

Немного меньшие излучения если и действуют губительно на клетки, то они могут восстанавливаться. Но в дальнейшем воздействие радиации может проявиться в виде рака или генетических нарушений у потомства.

Похожие статьи

Загрузка...

otravlenie103.ru

Последствия радиации для животных и человека

По самой своей природе последствия радиации крайне вредны для любых живых организмов. Даже малой дозы облучения достаточно для того, чтобы начать в организме клеточные реакции, приводящие к раку и повреждениям генетического характера. Однако гораздо чаще человек, столкнувшийся с радиацией, рискует умереть в считаные дни после фатального контакта. Последствия радиации в больших дозах ужасны: повреждение органов, разрушение организма изнутри и закономерная гибель.

Степень облучения

В случае серьезного облучения повреждения проявляются в первые дни после случившегося. Радионуклиды накапливаются в организме из-за действия обмена веществ. Они заменяют естественные атомы и таким образом меняют структуру клеток. При распаде радионуклидов появляются химические изотопы, которые разрушают молекулы человеческого организма. Еще одна особенность облучения заключается в том, что его результат может сказаться совсем не на том органе, который первым попал под удар. Если же речь идет о небольшом контакте, то последствия радиации в виде онкологических заболеваний дают о себе знать много лет спустя. Подобный инкубационный период может растянуться на десятилетия.

Однако иногда влияние облучения сказывается не просто через годы, а через поколение. Подобное случается, когда последствия радиации оставляют отпечаток на генетическом коде. Он, в свою очередь, влияет на потомство, порожденное молодым облученным организмом. Такой результат проявляется в форме наследственных заболеваний. Они могут передаваться не только детям, но и внукам, а также последующим поколениям рода.

Острые и долгосрочные последствия

Быстро проявляющиеся последствия радиации для человека по-другому называются острыми. Их легко идентифицировать. А вот отдаленные результаты определить гораздо сложнее. Очень часто в первое время после облучения они ничем не выдают себя. В таком случае, как правило, необратимые изменения происходят на клеточном уровне. Подобные трансформации не заметны ни самому человеку, ни медикам. Кроме того, их не может «засечь» специальная аппаратура, что нисколько не снижает угрозы здоровью.

Важно и то, что последствия радиации для человека могут зависеть от индивидуальных особенностей организма. Особенно это касается долгосрочных факторов. Специалисты до сих пор не могут в точности определить уровень облучения, необходимый для возникновения онкологических заболеваний. Теоретически для этого достаточно малой дозы. У каждого человека свой репарационный механизм, который отвечает за очистку от радиации. Тем не менее в случае крупной дозы любой сталкивается со смертельной угрозой.

Удар по здоровью

В лабораторных условиях последствия радиации для животных и человека изучаются на основе материала, получаемого при анализе многочисленных результатов использования лучевой терапии в медицинских целях. К ней прибегают при борьбе с раком и опухолями. Такая терапия наносит вред злокачественным порождениям точно так же, как неконтролируемая радиация бьет по живым человеческим тканям.

Результаты многолетних исследований показывают: каждый орган в разной степени реагирует на облучение. Самыми уязвимыми частями человеческого организма являются спинной мозг и кровеносная система. В то же время они обладают замечательной способностью к регенерации.

Вред зрению и репродуктивной системе

Существуют и другие серьезные последствия радиации для человека. Фото жертв облучения показывают, что глаза являются еще одной зоной риска при заражении. Они обладают повышенной чувствительностью к радиации. В этом отношении самая хрупкая часть органов зрения – хрусталик. Погибая, клетки теряют прозрачность. Из-за этого сначала появляются участки помутнения, а затем наступает катаракта. Последней ее стадией является окончательная слепота.

Также опасные последствия радиации для организма человека заключаются в ударе по репродуктивной системе. Действительно, всего лишь однократное небольшое облучение семенников может привести к стерильности. Эти органы являются важным исключением в человеческом организме. Если другие части тела гораздо легче переносят дозу облучения, разделенную на несколько приемов, чем за один контакт, то с репродуктивной системой все обстоит наоборот. В этой связи еще одной важной особенностью является соотношение женского и мужского организмов. Яичники заметно устойчивее к радиации, чем семенники.

Угрозы детям

Вред, наносимый радиацией взрослому человеку, в случае с детским организмом вырастает в несколько раз. Достаточно небольшого облучения хрящевых тканей, и прекратится рост костей. С течением времени эта аномалия становится причиной нарушений в развитии скелета. Логично, что чем младше ребенок, тем опаснее для его костей облучение. Другим уязвимым органом является мозг. Даже в случае использования лучевой терапии при лечении рака дети нередко теряют память и способность ясно мыслить. Радиация в неконтролируемых количествах еще заметнее усиливает этот опасный эффект.

Последствия для беременности

Говоря о детях, нельзя не упомянуть о том, как облучение влияет на плод внутри материнского организма. При беременности самым уязвимым является период с 8 по 15 неделю. В это время происходит формирование коры головного мозга. В случае облучения матери в этот период возникает опасность, что ребенок родится с серьезными отклонениями в умственном развитии. Для такого фатального эффекта достаточно даже чрезмерного воздействия обычных рентгеновских лучей.

Генетические мутации

Из всех последствий облучения генетические нарушения изучены меньше всего. В целом их можно разделить на две группы. Первая – это изменение структуры или количества хромосом. Вторая – мутации внутри самих генов. Их также можно разделить на доминантные (в первом поколении) и рецессивные (в последующих). В зависимости от множества факторов, часть которых в точности не изучена наукой, любые из этих генетических нарушений могут привести к наследственным болезням. В то же время в некоторых случаях эти мутации остаются непроявившимися.

Много материала для исследований данной проблемы дали бомбардировки Хиросимы и Нагасаки в конце Второй мировой войны. Значительное число жителей окрестных районов пережили смертоносную атаку. Однако все эти люди получили дозу радиации. Последствия того облучения эхом отдавались на потомстве попавших в зону первоначального поражения в 1945 году. В частности, увеличилось количество детей, рожденных с синдромом Дауна и другими отклонениями в развитии.

Техногенная радиоактивность

Главной опасностью для человека и других живых организмов, исходящей от радиационного фактора, является т. н. техногенная радиоактивность. Она возникает вследствие человеческой хозяйственной деятельности. В XX столетии люди научились перераспределять и концентрировать радионуклиды и таким образом заметно менять естественный радиоактивный фон.

К человеческим факторам можно в меньшей степени отнести добычу и сжигание природных ископаемых, использование авиации. Однако самая опасная радиационная угроза возникает вследствие применения ядерного оружия, а также развития атомной промышленности и энергетики. Самые трагические катастрофы, связанные с облучением множества людей, вызваны авариями на подобных объектах инфраструктуры. Так, с 1986 года название города Чернобыля стало нарицательным во всем мире. Его трагическая история заставила мировое сообщество пересмотреть свое отношение к атомной энергетике.

Облучение и животные

В современной науке последствия радиации для животных изучаются в рамках специальной дисциплины – радиобиологии. В целом результаты облучения для четвероногих похожи на те, с которыми сталкивается человек. Радиация в первую очередь бьет по иммунитету. Биологические барьеры, мешающие инфекциям проникать внутрь организма, разрушаются, из-за чего уменьшается количество лейкоцитов в крови, кожа теряет бактерицидные свойства и т. д.

С увеличением степени облучения последствия контакта с радиацией становятся все фатальнее. В худшем случае организм оказывается безоружным перед экзогенными инфекциями и вредной микрофлорой. Летальная доза радиации приводит к смерти в течение первой недели. Быстрее погибает молодняк. Смерть может наступить не только после непосредственного облучения, но и после употребления в пищу зараженной пищи или воды. Эта взаимосвязь показывает, что последствия радиации для природы не менее опасны, чем для животных или людей.

fb.ru

Радиация и её влияние на человека

 

Изображение чёрного вентилятора на ядовито-жёлтом фоне является международным знаком радиационной опасности. Этим знаком обозначаются объекты и устройства, несущие угрозу радиационного облучения: АЭС, физические лаборатории, места захоронений радиационных отходов, специализированное медицинское оборудование и т. д.

Его авторами явились американские физики-атомщики, работавшие над созданием атомной и водородной бомбы. Почему его создатели выбрали такое изображение? Наиболее приемлемая версия — перевёрнутый трилистник — символ гибели природы. Мы, люди — часть этой природы, каково же влияние радиоактивного излучения на живые организмы?

Пути проникновения радиации в организм человека

При воздействии радиации на человека, он получает облучение. Каковы же пути проникновения радиации в человеческий организм? Существуют два канала проникновения излучения в ткани организма.

  1. Внешнее облучение, исходящее от космических лучей, атомов естественных радиоактивных элементов и продуктов их деления. Такая опасность имеет место при испытаниях ядерного оружия и нештатных ситуациях на АЭС и других объектах. При этом доза излучения формируется из рентгеновских и гамма-лучей, а также бета-частиц высоких энергий.
  2. Внутреннее облучение, вызываемое радиоактивными веществами, проникающими внутрь организма с пищей и водой, через порезы и другие повреждения кожи, а также вместе со вдыхаемым воздухом.

Какой же вид радиоактивного излучения наиболее опасен для человека? Именно внутреннее облучение представляет собой наибольшую опасность и более тяжёлые последствия для человеческого организма.

Объяснить это можно следующим образом: попавший внутрь организма радиоактивный атом контактирует с облучаемой тканью и время действия ограничивается лишь периодом его пребывания в теле человека. Кроме того, усиливается локальное действие излучения, поскольку радиоактивные вещества концентрируются в органах избирательно.

К сожалению, методы дезактивации, применяемые при наружном облучении, здесь бессильны.

Внешнее и внутреннее облучение

Какой вид радиоактивного излучения наиболее опасен при внешнем облучении человека? Внешнее облучение воздействует на человека только во время нахождения его в радиоактивной зоне. Опасность усугубляет наличие в спектре внешнего радиационного излучения нейтронов. Эти крохотные частицы, не имеющие электрического заряда, легко проникают в ядра атомов. В результате образуются атомы новых радиоактивных элементов. Таким образом, появляется источник вторичного, уже внутреннего облучения.

Как влияет радиация на организм человека? Рассмотрим детальнее процессы, происходящие при наружном облучении.

Некоторые радиоактивные вещества, попавшие в организм через кожу, попадают в кровеносную систему и вместе с током крови переносятся к отдельным органам, создавая высокие локальные очаги радиации.

Результат проникновения радиоактивных веществ совместно с дыханием зависит от размеров частиц. Большинство из них со временем удаляются вместе с выдыхаемым воздухом. Исключение составляют лишь атомы, вступающие в химические связи с костной тканью (уран, цирконий и т. д.).

В результате воздействия радиации чаще всего возникают следующие болезни:

  • внешнее облучение вызывает ожоги кожи и слизистых оболочек разной степени тяжести;
  • облучение внутренних органов становится причиной лейкозов и опухолевых процессов.

В чем причина негативного воздействия радиации

Негативное воздействие радиации на живые существа объясняется следующей причиной — в результате сильного ионизирующего действия радиоактивного излучения, в живых клетках образуются очень активные молекулы, называемые свободными радикалами. Они являются настоящими агрессорами для всех систем организма, повреждая и убивая живые клетки.

Как действуют на организм человека свободные радикалы?

  1. Их первыми «жертвами» являются быстро делящиеся клетки желудочно-кишечного тракта, кроветворных органов, а также половые клетки. Поэтому проникающая радиация может вызвать у людей температуру, тошноту, рвоту, уменьшение кровяных клеток и жидкий стул.
  2. Органы и системы с меньшей интенсивностью деления клеток претерпевают при облучении в основном дистрофические (качественные) изменения.
  3. Для нежных тканей наших зрительных органов облучение крайне опасно — оно может стать причиной лучевой катаракты.
  4. Ещё одним тяжёлым последствием облучения является снижение иммунитета, склероз сосудов и генетические изменения.

Генетические последствия радиации

мутация в генах

Каковы же генетические последствия радиации? Механизм передачи наследственных признаков представляет собой весьма тонкую и чувствительную структуру. Ошибки и сбои в этой системе могут быть вызваны рядом причин, в том числе и радиоактивным излучением.

Превращения в генах (носителях наследственной информации), имеющие место при облучении половых клеток, могут вызвать изменения (мутации) в клетках нового организма. Этот негативный эффект может распространиться и на последующие поколения. У потомков могут сформироваться физические и психические нарушения. Но эти отклонения могут существовать лишь при условии, что дефектный ген соединится с другим геном, имеющим то же повреждение. Чем меньше число людей, подвергающихся облучению, тем меньше вероятность появления таких врождённых дефектов у потомков.

От чего зависят последствия облучения

Результат воздействия радиации на живые организмы зависит от нескольких факторов:

  • вида радиации;
  • её интенсивности;
  • от индивидуальной восприимчивости.

Организм человека способен к регенерации повреждённых клеток, пока их количество не превысит некий критический уровень. При превышении этого предела запускаются необратимые процессы, приводящие к тяжёлым последствиям или даже к смерти.

Последствия облучения могут проявиться не сразу, а через много лет. Причём кратковременное, но интенсивное облучение опаснее, чем его многократные, небольшие дозы.

Для оценки радиационного состояния существует несколько параметров. Величина поглощённой дозы характеризует способность излучения повреждать клетки ткани. Именно этот параметр определяет степень радиационного воздействия. Его измеряют в Зивертах (Зв).

Естественный радиационный фон присутствует в природе всегда. Уровень внешнего облучения, не превышающий 0.2 мкЗ/ч (микрозиверт в час), считается нормой радиации для человека. Это та ситуация, когда говорят «радиационный фон в норме». Хотя существует «беспороговая концепция», согласно которой безопасной дозы радиоактивного облучения не существует. Верхний уровень радиации до 0,5 мкЗ/ч считающийся безопасным для организма, называют допустимой дозой радиации для человека. Это значение эквивалентно 50 микрорентген в час.

Считается что, сокращая время пребывания в опасной зоне, человеческий организм переносит излучение мощностью 10 мкЗ/ч без вреда для здоровья. Имеется в виду флюорография, рентген. Рентгеновский снимок больного зуба добавляет в эту коварную «копилку» ещё 0,2 мЗв. Приведённые цифры отражают лишь потенциальную опасность. На самом деле ни один вид медицинского обследования не может вызвать лучевую болезнь.

Суммарная поглощаемая доза не должна превышать порог в 100–700 мЗв. Однократная доза облучения в 6–7 Зв считается абсолютно смертельной.

Не искушайте судьбу — естественный инстинкт самосохранения должен срабатывать немедленно при появлении в поле вашего зрения знака радиационной опасности. Самое разумное — немедленно покинуть эту зону. Помните, радиоактивность обладает способностью накапливаться, а доза радиации — суммироваться.

otravleniy.info


Цельнозерновые злаковые
Жиры
Овощи
Фрукты
Напитки
Физическая активность