Радиационное воздействие на человека и природу

Радиационное воздействие на человека заключается в ионизации тканей его тела и возникновении лучевой болезни. Степень поражения зависит от дозы ионизирующего излучения, времени, в течение которого эта доза получена, площади облучения тепа, общего состояния организма. Прежде всего поражаются кроветворные органы, в результате чего наступает кислородный голод тканей, резко снижается иммунная защищенность организма, ухудшаемся свертываемость крови.

Биологическое воздействие ИИ условно можно разделить:

- на первичные физико-химические процессы, возникающие в молекулах живых клеток и окружающего их субстрата;

- на нарушения функций целого организма как следствие первичных процессов.

В результате облучения живой тканью поглощается энергия и возникают возбуждение и ионизация атомов облучаемого вещества. У человека основную часть массы тела составляет вода (около 75%), поэтому первичные процессы определяются, ионизацией молекул воды с образованием высокоактивных в химическом отношении свободных радикалов типа "ОН" или "Н" и последующим окислением этими радикалами молекул белка, что нарушает обмен веществ и способствует образованию вредных токсических продуктов. Это так называемое косвенное (непрямое) действие ионизирующего излучения через продукты радиолиза воды.

Прямое действие ИИ может вызвать расщепление молекул белка, разрыв наименее прочных связей, отрыв радикалов и другие денатурационные изменения. В дальнейшем под действием первичных процессов в клетках возникают функциональные изменения.

Наиболее важные изменения в клетках:

- повреждение механизма митоза (деления) и хромосомного аппарата (структуры ядра) облученной клетки;

- блокирование процессов обновления и дифференцировки клеток;

- блокирование процессов пролиферации (разрастания) и последующей физиологической регенерации тканей.

Самыми радиочувствительными являются клетки постоянно обновляющихся (дифференцирующихся) тканей организма. Поэтому раньше всего изменения происходят в нервной системе, костном мозге, гонадах (половых железах), селезенке, лимфе и крови. Изменения на клеточном уровне и гибель клеток приводят к нарушениям функций отдельных органов и межорганных взаимосвязанных процессов, которые вызывают различные последствия для организма (в том числе и потерю иммунитета) или даже его гибель.

Основные мероприятия по защите населения от возможных последствий аварий на АЭС.

1. Ограничение пребывания населения на открытой местности, использование противорадиационных укрытий, убежищ;

2. Использование средств индивидуальной защиты (противогазы, респираторы и др.) органов дыхания, кожи;

3. Цистамин – радиозащитный препарат, применяется за 30 – 40 мин до входа в зону облучения, препятствует облучению;

4. Проведение йодной профилактики: применяют калия йодид по 0,125, в течении 7-10 дней; 5% настойка йода – 40-44 кап на ½ стакана воды или молока 1р/д; детям – ½ дозы;

5. Санитарная обработка:

– частичная –обработка открытых участков тела;

- полная –душ.

6. Эвакуация населения;

7. Ограничение или исключение употребления загрязненных продуктов, воды;

8. Перевод сельскохозяйственных животных на незагрязненные пастбища;

9. Проведение дозиметрического контроля;

Дезактивация загрязненной местности.

Эффекты облучения:

- ранние – острая лучевая болезнь, местные лучевые поражения (ожоги);

- поздние –хроническая лучевая болезнь, проявляется развитием катаракты, преждевременным старением, злокачественной опухоли, генетических дефектов.

Ядерное оружие.

Ядерное оружие является оружием массового поражения (ОМП) и включает в себя ядерные боеприпасы, средства управления и средства доставки.

Ядерные боеприпасы могут выполняться в виде боеголовок ракет, авиабомб, артиллерийских снарядов, мин, торпед и т.п.

Действие ядерных боеприпасов основано на использовании внутриядерной энергии, выделяющейся при цепных реакциях деления тяжелых ядер некоторых изотопов урана и плутония.

Поражающее действие ядерных боеприпасов зависит от мощности и вида взрыва, расстояния от центра взрыва, Среды, в которой происходит взрыв, а также от времени года, погоды, высоты над уровнем моря и т.п.

Мощность ядерных боеприпасов измеряется тротиловым эквивалентом -массой тротила, энергия взрыва которого эквивалентна энергии взрыва данного ядерного боеприпаса. Тротиловый эквивалент выражается в тоннах, килотоннах (кт) и мегатоннах (Мт).

По мощности ядерные боеприпасы делятся на сверхмалые (до 1 кт); малые (1-10 кт); средние (10-100 кт); крупные (100-1000 кт) и сверхкрупные (свыше 1 Мт).

Вид взрыва определяется задачами применения ядерного оружия, свойствами объектов поражения и их защищенностью.

По виду ядерные взрывы делятся на высотные (свыше 10 км); воздушные (при которых светящаяся область не касается поверхности земли), наземные (наводные) и подземные (подводные).

При ядерном взрыве в атмосфере возникают следующие поражающие факторы: воздушная ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, электромагнитный импульс и радиоактивное заражение местности (только при наземном (подземном) взрыве).

1. Воздушная ударная волна - это область резкого сжатия воздуха, распространяющаяся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью.

Источником возникновения воздушной волны являются высокое давление в области взрыва (миллиарды атмосфер) и температура, достигающая миллионов градусов.

Раскаленные газы, стремясь расшириться, сильно сжимают и нагревают окружающие слои воздуха, в результате чего от центра взрыва распространяется волна сжатия или ударная волна. Вблизи центра взрыва скорость распространения воздушной ударной волны в несколько раз превышает скорость звука в воздухе. С увеличением расстояния от центра взрыва скорость снижается и ударная волна трансформируется в звуковую волну.

При оценке воздействия воздушной ударной волны на людей и животных различают непосредственные и косвенные поражения.

Непосредственные поражения возникают в результате действия избыточного давления и скоростного напора, в результате чего человек может быть отброшен, травмирован.

Косвенные поражения могут быть нанесены в результате действия обломков зданий, камней, стекла и других предметов, летящих под воздействием скоростного напора.

Воздействие ударной волны на людейхарактеризуется легкими, федними, тяжелыми и крайне тяжелыми поражениями.

Легкие поражениянаступают при избыточном давлении 20-40 кПа. Они характеризуются временным нарушением слуха, легкими контузиями, вывихами, ушибами.

Поражения средней тяжести возникают при избыточном давлении 40-60 кПа. Они проявляются в контузиях головного мозга, повреждении органов слуха, кровотечении из носа и ушей, вывихах конечностей.

Тяжелые поражения возможны при избыточных давлениях от 60 до 100 кПа. Они характеризуются сильными контузиями всего организма, потерей сознания, переломами; возможны повреждения внутренних органов.

Крайне тяжелые поражения наступают при избыточном давлении свыше 100 кПа. У людей отмечаются травмы внутренних органов, внутреннее кровотечение, сотрясение мозга, сильные переломы. Эти поражения часто приводят к смертельному исходу.

Защитой от ударной волны являются убежища. На открытой местности действие ударной волны снижается различными углублениями, препятствиями. Рекомендуется лечь на землю головой по направлению к взрыву, лучше в углубление или за складку местности.

2. Световое излучение представляет собой поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную области спектра.

Источником является светящаяся область взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры паров материалов боеприпаса и воздуха, а при наземных взрывах и испарившегося грунта.

Поражающее действие светового излучения характеризуется световым импульсом.

Результатом действия светового излучения может быть оплавление, обугливание, большие температурные напряжения в материалах, а также воспламенение и возгорание.

Поражение людей световым импульсом выражается в появлении ожоговоткрытых и защищенных одеждой участков тела, а также в поражении глаз.

Независимо от причин ожогов, поражение делится на четыре степени:

Ожоги первой степенивыражаются поверхностным поражением кожи -покраснением, припухлостью и болезненностью. Они не представляют опасности.

Ожоги второй степенихарактеризуются образованием пузырей, наполненных жидкостью. Требуется специальное лечение. При поражении до 50-60% поверхности тела обычно наступает выздоровление.

Ожоги третьей степенихарактеризуются омертвлением кожи и росткового слоя, а также появлением язв.

Ожоги четвертой степенисопровождаются омертвлением кожи и поражением более глубоких тканей (мышц, сухожилий и костей).

Поражение ожогами третьей и четвертой степени значительной части тела может привести к смертельному исходу.

Поражение глаз проявляется в ослеплении от 2 до 5 минут днем, до 30 и более минут ночью, если человек смотрел в сторону взрыва.

Защитой от светового излучения может служить любая непрозрачная преграда.

3. Проникающая радиацияпредставляет собой гамма-излучение и поток нейтронов, испускаемых из зоны ядерного взрыва.

Поражающее действие на людей характеризуется дозой излучения.

Степень тяжести лучевого поражения зависит от поглощенной дозы, а также от индивидуальных особенностей организма и его состояния в момент облучения.

Доза облучения в 1 Зв (100 бэр) не приводит в большинстве случаев к серьезному поражению человеческого организма, а 5 Зв (500 бэр) - вызывает очень тяжелую форму лучевой болезни.

Лучевая болезнь.

Последствием облучения может быть лучевая болезнь.

Лучевая болезнь первой степени возникает при однократной дозе облучения 100-200 Р (0,026-0,052 Кл/кг). Скрытый период болезни может длиться .две-три недели, после чего появляется недомогание, слабость, головокружение, тошнота. В крови уменьшается количество лейкоцитов. Через несколько дней эти явления проходят.

В большинстве случаев специального лечения не требуется.

Лучевая болезнь второй степени возникает при дозе облучения 200-400 Р (0,052 - 0,104 Кл/кг). Скрытый период продолжается около недели. Затем наблюдается общая слабость, головные боли, повышение температуры, расстройство функций нервной системы, рвота. Количество лейкоцитов снижается наполовину.

При активном лечении выздоровление наступает через полтора-два месяца. Возможны смертельные исходы - до 20 % пораженных.

Лучевая болезнь третьей степени наступает при дозах облучения 400-600 Р (0,104 - 0,156 Кл/кг). Скрытый период длится несколько часов. Отмечается общее тяжелое состояние, сильные головные боли, озноб, повышение температуры до 40 °С, потеря сознания (иногда - резкое возбуждение). Болезнь требует длительного лечения (6-8 месяцев). Без лечения до 70% пораженных погибают.

Лучевая болезнь четвертой степени возникает при однократной дозе облучения свыше 600 Р (0,156 Кл/кг). Болезнь сопровождается затемнением сознания, лихорадкой, резким нарушением водно-солевого обмена и заканчивается смертельным исходом через 5-10 суток.

Лучевые болезни у животных возникают при более высоких дозах облучения.