Радіація і життєдіяльність людини

Щоб уникнути плутанини в термінах, варто пам'ятати; що радіоак¬тивні випромінювання, незважаючи на їхнє величезне значення, є од¬ним з видів іонізуючих випромінювань. Радіонукліди утворюють ви¬промінювання в момент перетворення одних атомних ядер в інші. Вони характеризуються періодом напіврозпаду (від секунд до млн років), ак¬тивністю (числом радіоактивних перетворень за одиницю часу), що характеризує їх іонізуючу спроможність. Активність у міжнародній системі (СВ) вимірюється в беккерелях (Бк), а позасистемною одини¬цею є кюрі (Кі). Один Кі = 37 х 109Бк. Міра дії іонізуючого випро¬мінювання в будь-якому середовищі залежить від енергії випромінювання й оцінюється дозою іонізуючого випромінювання. Останнє ви¬значається для повітря, речовини і біологічної тканини. Відповідно роз¬різняють * експозиційну, * поглинену та * еквівалентну дози іонізую¬чого випромінювання.

Експозиційна доза характеризує іонізуючу спроможність випромі¬нювання в повітрі, вимірюється в кулонах на 1 кг (Кл/кг); позасистем¬на одиниця - рентген (Р); 1 Кл/кг - 3,88 х 103Р. За експозиційною дозою можна визначити потенційні можливості іонізуючого випромі¬нювання.

Поглинута доза характеризує енергію іонізуючого випромінювання, що поглинається одиницею маси опроміненої речовини. Вона вимі¬рюється в. греях Гр (1 Гр-1 Дж/кг). Застосовується і позасистемна одиниця рад (1 рад - 0,01Гр= 0,01 Дж/кг).

Доза, яку одержує людина, залежить від виду випромінювання, енергії, щільності потоку і тривалості впливу. Проте поглинута доза іонізуючо¬го випромінювання не враховує того, що вплив на біологічний об'єкт однієї і тієї ж дози різних видів випромінювань неоднаковий. Щоб вра¬хувати цей ефекту введено поняття еквівалентної дози.Еквівалентна доза є мірою біологічного впливу випромінювання на конкретну людину, тобто індивідуальним критерієм небезпеки, зумов¬леним іонізуючим випромінюванням. За одиницю вимірювання еквіва¬лентної дози прийнятий зіверт (Зв). Зіверт дорівнює поглинутій дозі в 1 Дж/кг (для рентгенівського та а, b випромінювань). Позасистемною одиницею служить бер (біологічний еквівалент рада). 1 бер = 0,01 Зв.

3. Біологічна дія радіаційного випромінювання

Під впливом іонізаційного випромінювання атоми і молекули жи¬вих клітин іонізуються, в результаті чого відбуваються складні фізико-хімічні процеси, які впливають на характер подальшої життєді¬яльності людини.

Згідно з одними поглядами, іонізація атомів і молекул, що вини¬кає під дією випромінювання, веде до розірвання зв'язків у білкових молекулах, що призводить до загибелі клітин і поразки всього орга¬нізму. Згідно з іншими уявленнями, у формуванні біологічних наслідків іонізуючих випромінювань відіграють роль продукти радіолізу води, яка, як відомо, становить до 70% маси організму людини. При іонізації води утворюються вільні радикали Н+ та ОН-, а в присутності кисню - пероксидні сполуки, що є сильними окислювачами. Останні вступають

у хімічну взаємодію з молекулами білків та ферментів, руйнуючи їх, в результаті чого утворюються сполуки, не властиві живому організму. Це призводить до порушення обмінних процесів, пригноблення фер¬ментних і окремих функціональних систем, тобто порушення життє¬діяльності всього організму.

Вплив радіоактивного випромінювання на організм людини можна уявити в дуже спрощеному вигляді таким чином. Припустімо, що в організмі людини відбувається нормальний процес травлення, їжа, що надходить, розкладається на більш прості сполуки, які потім надходять через мембрану усередину кожної клітини і будуть ви¬користані як будівельний матеріал для відтворення собі подібних, для відшкодування енергетичних витрат на транспортування речовин і їхню переробку. Під час потрап¬ляння випромінювання на мембрану відразу ж порушуються молекулярні зв'язки, ато¬ми перетворюються в іони. Крізь зруйновану мембрану в клітину починають надходи¬ти сторонні (токсичні) речовини, робота її порушується. Якщо доза випромінювання невелика, відбувається рекомбінація електронів, тобто повернення їх на свої місця. Молекулярні зв'язки відновлюються, і клітина продовжує виконувати свої функції. Якщо ж доза опромінення висока або дуже багато разів повторюється, то електрони не встигають рекомбінувати; молекулярні зв'язки не відновлюються; виходить з ладу велика кількість клітин; робота органів розладнується; нормальна життєдіяльність організму стає неможливою.

Специфічність дії іонізуючого випромінювання полягає в тому, що інтенсивність хімічних реакцій, індуційованих вільними радикала¬ми, підвищується, й у них втягуються багато сотень і тисячі молекул, не порушених опроміненням. Таким чином, ефект дії іонізуючого випро¬мінювання зумовлений не кількістю поглинутої об'єктом, що опромі¬нюється, енергії, а формою, в якій ця енергія передається. Ніякий інший вид енергії (теплова, електрична та ін.), що поглинається біологічним об'єктом у тій самій кількості, не призводить до таких змін, які спричиняє іонізуюче випромінювання.