9.3. Воздействие ионизирующих излучений

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

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

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

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

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

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

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

Первая степень лучевой болезни сопровождается головными бо-лями, слабостью, нарушением аппетита и сна. Эти симптомы усилии-ваются на второй стадии заболевания, но к ним присоединяются нару-шения в сердечно-сосудистой деятельности, изменения обмена ве-ществ, состава крови, расстройства пищеварительных органов.

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

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

Развитие легкой формы лучевой болезни возникает при экви-валентной дозе облучения в 1 Зв, тяжелая форма, при которой погибает 50% облученных, наступает при эквивалентной дозе облу-чения 4,5 Зв. 100% – й смертельных исход лучевой болезни соответ-ствует эквивалентной дозе облучения 5,5-7,0 Зв.