1. Характеристика вогнищ ураження з радіаційним зараженням території

Такі вогнища уражень можуть виникати при застосувані ядерної зброї, а також при аварії на АЕС і ін. об'єктах, на яких існують радіактивні речовини.

Щоб зрозуміти, які заходи для захисту населення необхідно проводити в цих районах, нам треба зрозуміти механізм впливу радіоактивності на організм людини.

А. Загальні поняття про іонізуючі випромінювання їх вплив на організм людини.

Іонізуючими випромінюваннями називають такі випромінювання, при опромінюванні якої будь-яка речовини здійснює іонізацію молекул цієї речовини. До них відносяться альфа, бета, гама рентгенівські та нейтронні випромінювання, котрі утворюються при самовільному розпаді радіоактивних речовин, а також при ядерних реакціях. Рентгенівське випромінювання створювється штучно в різноманітній апаратурі, нейтроне - в основному при ядерних реакціях.

Альфа - випромінювання - це потік великих частинок, які складаються з двох протонів і двох нейтронів. Кожна із них має велику енергію і при попаданні в оточуюче середовище викликає сильну його іонізацію. Довжина пробігу альфа-частинок в повітрі декілька сантиметрів, а в біотканині – менше, ніж 0,1 мм. Внаслідок цього велика її іонізуюча можливість, а проникаюча радіація незначна.

Аркуш паперу повністю затримує альфа-частинки. При знаходженні альфа-частинок поза організмом - це опромінення не є загрозливим, але при потраплянні радіоактивних речовин в середину організму, альфа-випромінювання дуже небезпечне, оскільки викликає сильну іонізацію молекул біотканини, та може викликати змертвіння окремих клітин.

Бета-випромінювання - це потік електронів, або позитронів. Довжина пробігу бета-частинок в повітрі до декількох метрів, а в біотканині - до 1-2 см. Мають меншу іонізуючу і більшу проникаючу здатність, ніж альфа-частинки. Одяг наполовину послаблює бета-випромінювання, виявляє загрозу для людини при потраплянні в організм людини, або безпосередньо на шкіру (виразки), особливо в очі.

Гамма-випромінювання - це електромагнітне випромінювання дуже високої частоти. Подібне до рентгенівського. В повітрі легко проходить через щільні середовища, мають найбільшу проникаючу здатність і є основним фактором уражаючої дії р/а випромінювань. Загрозливе для людини при зовнішньому та внутрішньому опроміненні.За біологічною дією в 20 разів менше, ніж альфа-випромінювання.

Рентгенівське випромінювання - це електромагнітне випромінювання дещо меншої частоти, ніж гама-випромінювання.

Нейтронне випромінювання являє собою потік нейтронів - нейтронних частинок з порівняно невеликою масою, які не мають електричного заряду, тому легко проникають в ядра атомів і захоплюють їх.

Нейтронне випромінювання має сильну вражаючу дію при зовнішньому опроміненні. Біотканина товщиною в 10 см. поглинає до 50% енергії потоку нейтронів.

Суть процесу іонізації полягає в тому, що під дією радіоактивних випромінювань електрично нейтральні в нормальних умовах атоми і молекули речовин розпадаються на пари позитивно і негативно заряджених частинок-іонів. Іонізація речовин супроводжується змінами їх основних фізико-хімічних властивостей, а для біологічної тканини - порушенням її життєдіяльності. І одне, і друге при певних умовах може порушити роботу окремих елементів, приладів і систем промислового обладнання, а також викликати ураження людей.

Основні одиниці виміру іонізуючих випромінювань. Головним параметром, який характеризує дію ядерного випромінювання, є поглинута доза радіації (доза опромінювання).

Доза радіації - це кількість енергії радіоактивних випромінювань, яка поглинута одиницею маси опромінюваної речовини. Доза прямопропорційна інтенсивності випромінювання і тривалості його дії. Вона залежить також від енергії частинок (квантів) і природи опромінюваної речовини. Інтенсивність випромінювання характеризується густиною потоку - числом частинок, які проходять через площу в 1 см² за 1 сек. Одиницею дози радіації є джоуль на кілограм (Дж/кг). Джоуль на кілограм - це доза, яка випромінюється з енергією в 1 Джоуль будь-якого виду радіоактивного випромінювання, передана масі в 1 кг опромінюваної речовини. Для виміру дози рентгенівського випромінювання і гама-випромінювання використовується позасистемна одиниця. - рентген (Р).

Рентген - це така доза гама-випромінювання, під дією якої в одному кубічному сантиметрі сухого повітря, при нормальних умовах (температура 0ºС, тиск 10⁵ Па), утворюється 2,08 мільярдів пар іонів, кожен з яких має заряд, рівний заряду електрона. Це відповідає поглинутій енегггії біля 88 ерг на 1 грам повітря. На практиці використовується також одиниця виміру – рад. 1 рад = 1.14 рентг.

Характеристикою ступеня дії випромінювання є потужність дози (рівень радіації) - це доза віднесена до одиниці часу (доза, яка накопичується протягом одиниці часу). Рівень радіації (потужність дози) вимірюють в рентгенах за годину (Р/год) або радах за годину (Рад/год). В системі Сі експозиційна доза випромінювання вимірюється в кулонах на кілограм (Кл/кг). 1Кл/кг=3,88·10³ Р, а потужність дози вимірюється в амперах на кілограм (А/кг). 1 а/кг=3,88·10³ Р/г.

В зв´язку з тим, що окремі види випромінювання мають різну біологічну ефективність, ( при різних затратах енергії на іонізацію проводять різні біологічні дії, наприклад, нейтрони і гама-кванти) введено поняття біологічної дози. Її одиницею прийнято називати "БЕР" (біологічний еквівалент рентгена) - це доза випромінювання будь-якого виду енергії на тканини живого організму, еквівалентна дії 1 рентгена гама-випромінювання.

Уражаюча дія проникаючої радіації характеризується дозою випре мінювань, поглинутих одиницею маси опромінюваного середовища. Дози бувають експозиційними і поглинутими, Експозиційна доза, в основному, вимірюється рентгенами. Вона досить надійно характеризує потенційну небезпеку дії іонізуючих випромінювань при загальному і рівномірному опромінюванні тіла людини. Поглинута доза вимірюється в радах, 1 рад = 0,01 Дж/кг = 100 ерг/г поглинутої енергії в тканині. Одиницею вимірювання поглинутої енерії. в системі Сі є Грей (Гр), 1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад. Поглинута доза точніше визначає дію іонізуючих випромінювань на біологічні тканини, які мають різний атомний склад і щільність.

Різноманітні випромінювання по різному діють на живі організми при одинаковій поглинутій дозі. Тому для характеристики їх дій на організми вводиться поняття - еквівалентна доза.

Д екв. = Д погл. К, де К -коеф. якості випромінювання.

К = 1 - для рентгенівського, гама- і бета-випром.

К = 10 - для нейтронного випром.

К = 20 - для альфа – випромінювань.

Одиницями еквівалентної дози являються 1 зіверт і 1Бер.

1. Зіверт - це така доза будь-якого іонізуючого випромінювання, котра по своїй біологічній дії еквавалентна 1 Грею гама-випромінювання.

Основні одиниці виміру зараження (забруднення) радіоактивними речовинами території і різноманітних речовин.

Радіоактивне зараження місцевості характеризується рівнем радіації (потужністю дози опромінення) або концентрацією радіоактивності на місцевості. Рівень радіації показує дозу опромінення або концентарцію радіоактивності на місцевості. Рівень радіані показує, яку дозу опромінення може одержати людина в даній точні місцевості за одиницю часу через зовнішнє опромікення. Найбільш часто одиницею вимірювання рівня радіації є 1 рентген на год.

Концентрація радіоактивності на місцевості - це кількість розпадів ядер атомів р/а речовини за одиницю часу на одиниці площі. Вона вимірюється в одиницях: Кюрі/ м²; Кюрі/ км².

2. Кюрі - це активність такої кількості р/а речовин, в котрій за одну секунду відбувається розпад 37 млрд.ядер атомів (що відповідає наявності 1 г радію).

Радіоактивне зараження харчових продуктів, води та інших речовин вимірюється концентрацією радіоактивності в одиницях об´єму або одиниці маси - в беккерелях/л, беккерелях /кг.

3. Беккерель відповідає наявності такої кількості р/а речовин, котрій за 1 с відбувається розпад одного ядра атома.

А) ДІЯ ІОНІЗУЮЧИХ ВИПРОМІНЮВАНЬ НА ОРГАНІЗМ ЛЮДИНИ.

Проникаюча радіація небезпечна за своїми наслідками для здоров´я людини. Маючи велику енергію, гамма-промені і нейтрони проникають глибоко в тканини організму й іонізують їх.

В природі існує деякий постійний рівень радіації, зумовлений космічним випромінюванням та випромінюванням природних р/а мінералів землі. До цього рівня радіації пристосоване все живе на землі в т. і людина При штучному підвищенні рівня радіації в навколишньому середовищі, фізіологічні реакції людини можуть стати іншими, а при високих дозах - набувати хворобливий характер.

На сьогодні відомі дози радіації, які порушують життєдіяльність людини в такій мірі, що людина починає хворіти на променеву хворобу. Між дозою, яку отримують люди від природнього випромінювання, та дозою, яка викликає променеву хворобу, була знайдена доза, що не викликає зниження професійної діяльності. Таку дозу називають допустимою. Така доза не викликає помітних змін в організмі людини, в стані її здоров´я і працездатності (боєздатності). Опромінення може бути одноразове і багаторазове. Одноразовою (однократною) вважають дозу опромінення, одержану за перші чотири доби. Доза опромінення до 50 рентген, одержана за перші чотири доби не викликає ураження і порушення працездатності, за винятком деяких змін у крові.

Опромінення, отримане за час, що перевішує чотири доби, є багаторазовим. Допустимі дози багаторазового опромінення (не викликають ураження (на воєнний час) – за 30 діб – 100 Р; за 3 місяці – 200 Р; за 1 рік – 300 Р. Первинною ланкою біологічної дії є іонізація атомів і молекул опромінюваного об´єму біотканкни внаслідок поглинання нею енергії випромінювання.

Головним в біологічній дії радіації на тканини організму є її пошкоджуюча дія на процеси фізіологічного поновлення (регенерації) органів та тканини. А тому ця пошкоджуюча дія перш за все проявляється в органах і тканинах, які в фізіологічних умовах швидко поповнюють свій клітинний склад. До таких органів та тканин відносяться: епітелій, слизова оболонка кишечника, кровотворні тканини, епітелій чоловічих статевих органів. Ці пошкодження призводять до того, що відчувається нестача (дефіцит) різних видів клітин в організмі: зменшується число кров´яних тілець, стає тонким епітеліальний шар шкіри та слизової оболонки кишечника (шлунка).

Дія випромінювання залежить від того, яка величина ділянки тіла опромінюється: чим зона більша, тим прояви хвороби значніші. Місцеві опромінювання можуть навіть в великих дозах не призводити до захворювань. Наслідки опромінювання залежить також від того складу, який має радіація. Чим більша частина нейтронних компонентів, тим важчі прояви цього опромінювання. Має значення хімічний ізотопний склад радіоактивних речовин, що проникають в організм з повітрям, водою, харчовими продуктами, тому що деякі органи мають властивість накопичувати в собі ці радіоактивні ізотопи.Так, в щитовидній залозі накопичуються ізотопи йоду.

Пошкоджуюча дія радіації на тканини може бути як прямою, так і опосередкованою. Під прямою дією розуміється безпосередній вплив на хімічні зв´язки в сполуках енергії гама-опромінювання та особливо потоку нейтронів.

Опосередкована дія радіації проявляється в тому, що під час гама-опромінюванкя та нейтронного потоку в середовищах, багатих на воду, виникає процес радіолізу води з утворенням вільних радикалів, які мають високу реакційну властивість. вільні радикали реагують як один з одним, так і з іншими, молекулами і через ланцюг хімічних реакцій можуть викликати модифікацію важливих в біологічному відношенні молекул, необхідної для нормального функціонування клітини. Це призводить до порушення проттєсів обміну в клітині, що в свою чергу - до пошкодження клітинних мембран, ядер, хромосом і т.п. В результаті цього клітина перестає ділитись, або гине чи трансформується в злоякісну. Ці первинні фізико-хімічні процеси є пусковим механізмом, який призводить до порушення нормальної функції біосистеми.

Значною стійкістю до дії радіації володіють нервова, кісткова, хрящова тканини з надзвичайно повільними темпами відтворювання (репродукції).

При опроміненні великими одноразовими дозами (більше 100 бер за короткий проміжок часу) найближчими наслідками опромінення являються: гостра променева хвороба (при опроміненні всього тіла), променеві ураження шкіри, помутніння кришталика ока (променева катаракта), стерилізація статі і ін. (при локальних опроміненнях), в цьому випадку мова йде про дози поглинання, тобто тієї чи іншої кількості променевої енергії, яка була поглинута організмом. Як вже говорилось, окрім дози поглинання існує експозиційна доза або потужність випромінювання, тобто доза за деякий час, частіше – за 1 годину. Наприклад, 100 рентгенів за годину (100 р/год), це значить, що людина при знаходженні на місцевості з таким рівнем або такою потужністю радіації протягом однієї години отримає дозу поглинання від 100 рентгенів (рад) чи 1 Грей.

Експозиційні дози та дози поглинання можуть бути і меншими. Тоді вони вимірюються в мілірентгенах (мілірадах) та мікрорентгенах (мікрорадах. Так, наприклад, доза поглинання, яка допускається для лікарів рентгенологів за тиждень - 0,1 мілірентгенах, а за рік - до 5 рентгенів (рад).

Багаторічне опромінювання всього тіла низькими дозами в 50-100 бер за рік і більше може викликати розвиток хронічної променевої хвороби. У опромінених спостерігаються ознаки початкового порушення кровотворення у зв´язку з комплексом характерних нервово-регуляторних розладів.

Тривале опромінювання дещо підвищеними дозами може викликати порушення імунних реакцій, нервової і гормональної регуляції, токсемію, які, в свою чергу, можуть викликати виникнення різних захворювань, не пов´язаних безпосередньо з опромінюванням.

Опромінювання підвищенними дозами особливо небезпечне для вагітних жінок, особливо в період формування органів плоду (8-15-ий тиждень вагітності). Воно може виявитись в спонтанних абортах, розумовій відсталості, підвищеній смертності.

Випадковими віддаленими наслідками опромінювання людини, підвищеними дозами іонізуючих випромінювань можуть бути лейкози, ракові пухлини, генетичні мутації. Можливість виникнення цих ефектів залежить від сумарної дози опромінювання. В той же час дозового порогу, нижче якого не виникають ці ефекти - немає, тобто вони можуть виникнути і без додаткового опромінювання підвищеними дозами іонізуючих випромінювань.

В діючий час визначені наступні допустимі дози опромінюван­ня іонізуючими випромінюваннями:

- в мирний час:

- при роботі в надзвичайних ситуаціях мирного часу (проведення рятівних, аварійних робіт ) до 25 бер);

- для осіб, працюючих на ядерних об'єктах - до 5 бер за рік;

- для осіб, не працюючих на ядерних об'єктах до 0,5 бер за рік.

Способи захисту та профілактика радіаційних уражень

Для захисту від радіаційних уражень під час вибуху, необхідно негайно використати укриття або сховища. Але це захистить лише від дії первинного іонізуючого випромінювання, яке діяло про­тягом 15-20 секунд. Далі необхідно о6овязково захищатись від дії іонізуючого випромінювання при розпаді радіоактивних ізотопів, що знаходяться в повітрі та особливо на ґрунті. Для нього в першу чергу необхідно захистити органи дихання, використовуючи для цього хустку, шарф, або шматок щільної тканини щоб закрити рот та ніс. Такий захист - попередити проникнення радіоактивних речовин з повітря в легені. Для зменшення зовнішньої дії вимірювання, необхідно або продовжувати знаходитись в сховищах до спаду ра­діації, або скоротити час перебування на відкритій забрудненій місцевості - до мінімуму. Для зменшення дії іонізуючого випромі­нювання на організм, використовуються також протирадіаційні пре­парати, тобто медичні засоби профілактики радіаційних уражень.

- Цистамін (радіопротектор), до складу якого входять сульфгідрильні групи, які беруть на себе всі ті перекисні та гідроперекисні сполуки, що утворюються внаслідок радіолізу види; цистамін, попередньо введений в організм, значно зменшує ефект дії радіації.

- Йодистий калій - для захисту щитовидної залози. Його потрібно теж вживати як можна раніше (не менше, як 10 днів), при перебуванні в зоні р/а забруднення.

- Вітамінні препарати, женьшень і т.п., які підвищують стійкість організму до різних впливів.

Забороняється пити воду, вживати їжу, палити цигарки на забороненій території (дозволяється лише в укриттях і сховищах). Після виходу із зони зараження необхідно провести дезативаційні заходи відносно шкіри, одягу, приміщень, господарства, необхідні та санітарну обробку з наступним о6ов´язковим дозиметричним контролем повноти обробки.