Біологічна дія іонізуючого випромінювання
Під впливом іонізуючого випромінювання живі клітини іонізуються і в організмі відбуваються 2 хаорактерні дії:
- Пряма;
- Непряма.
Пряма дія – підвищення енергії, іонізація кожної молекули, кожного атома. Це призводить до появи ультрафіолетового випромінювання цих атомів і молекул, в результаті чого в клітинах відбуваються складні фізико-хімічні процеси, які впливають на характер подальшої життєдіяльності організму.
Непряма дія – полягає у впливі випромінювання на молекули води, яка становить понад 70% маси організму людини. Це призводить до утворення вільних радикалів Н+ та ОН-, а в присутності кисню – пероксидних сполук – перекису водню, закису водню тощо. Останні вступають в хімічну взаємодію з молекулами білків та ферментів, руйнуючи їх, в результаті чого утворюються сполуки, невластиві живому організму. Це призводить до порушення обмінних процесів, пригноблення ферментних та інших функціональних систем, тобто порушення життєдіяльності всього організму.
Специфічність дії іонізуючого випромінювання зумовлюється не стільки кількістю переданою ним енергії, а формою, в якій ця енергія передається. Жоден інший вид енергії (теплова, електрична, звукова тощо), що поглинається біологічним об’єктом у тій самій кількості, не призводить до тих змін, які спричиняє іонізуюче випромінювання.
Специфічність його проявляється в тому, що:
· органи чуття не реагують на випромінювання;
· малі дози можуть підсумовуватися і накопичуватися в організмі (кумулятивний ефект);
· випромінювання діє не тільки на даний живий організм, але і на його спадкоємців (чинить генетичний ефект);
· різні органи мають різну чутливість до опромінення (найсильнішого впливу зазнають клітини червоного кісткового мозку, щитовидна залоза, легені, внутрішні органи, тобто ті, клітини яких мають високий рівень поділу).
Небезпека різних радіоактивних елементів для людини визначається спроможністю організму поглинати їх і накопичувати.
Радіоактивні ізотопи надходять всередину організму з пилом, повітрям, їжею або водою і поводять себе по-різному: деякі ізотопи розподіляються рівномірно в організмі людини (тритій, вуглець, залізо, полоній), деякі накопичуються в кістках (радій, фосфор, стронцій), інші залишаються в м'язах (калій, рубідій, цезій), накопичуються в щитовидній залозі (йод), у печінці, нирках, селезінці (рутеній, полоній, ніобій) тощо.
Ефекти, викликані дією іонізуючих випромінювань (радіації), систематизуються за видами ушкоджень і часом прояву. За видами ушкоджень їх поділяють на три групи: соматичні, соматико-стохатичні (випадкові, ймовірні), генетичні. За часом прояву виділяють дві групи — ранні (або гострі) і пізні. Ранні ураження бувають тільки соматичні. Це призводить до смерті або променевої хвороби, тобто до захворювання, що виникає в результаті одержання підвищеної дози радіації.
Формами променевої хвороби є гостра та хронічна. Гостра форма виникає в результаті опромінення великими дозами за короткий проміжок часу. При дозах порядку тисяч рад ураження організму може бути миттєвим. Хронічна форма розвивається в результаті тривалого опромінення, що перевищує гранично допустимі дози (ГДД). Більш віддаленими наслідками променевого ураження можуть бути променеві катаракти, злоякісні пухлини та інше.
ГДД загального опромінення людини вважається доза, яка у світлі сучасних знань не повинна викликати значних ушкоджень організму протягом життя.
У Нормах радіаційної безпеки України НРБУ-97, введених 1998 р., як одиниця часу нормування введено рік, або поняття річної дози опромінення. Згідно цього документу опромінювані особи ділять на три категорії:
А - персонал – люди, які безпосередньо працюють з джерелами іонізуючого випромінювання;
Б - персонал – люди, безпосередньо не зайняті роботою з джерелами іонізуючого випромінювання, але можуть отримувати додаткове опромінення;
В - все населення України.
Ліміт дози (мЗв/рік – чисельник, бер/рік – знаменник), встановлений цим документом становить значеня, наведені в таблиці.
| Категорія осіб, які зазнають опромінювання | ||
| А | Б | В |
| 20/2* | 2/0,2 | 1/0,1 |
* у середньому за будь-які послідовні 5 років, але не більше 50 мЗв (5 бер) за окремиий рік.
Радіаційна безпека
Заходи радіаційної безпеки потребують цілого комплексу різноманітного заходу, що залежать від конкретних умов роботи і, передусім, від типу джерела випромінювання.
Всі джерела випромінювання поділяють на закриті та відкриті.
Закриті джерела випромінювання – устрій яких виключає проникнення радіоактивних речовин у навколишнє середовище при передбачених умовах їхньої експлуатації ї зносу.
При роботі з закритими джерелами іонізуючого випромінювання персонал може зазнавати тільки зовнішнього опромінювання. Захисні заходи , що дозволяють забезпечити умови радіаційної безпеки при застосуванні закритих джерел, основані на знанні законів поширення іонізуючих випромінювань і характеру їхньої взаємодії з речовиною. З цих закономірностей випливають основні принципи захисту:
- «захист кількістю»;
- «захист часом»;
- «захист відстанню»;
- «захист екраном».
Відкриті джерела випромінювання – це такі, при використанні яких можливе потрапляння радіоактивних речовин у навколишнє середовище.
При цьому може відбуватися не тільки зовнішнє, а й додаткове внутрішнє опромінення, тому наряду з використанням всіх вище зазначених заходів захисту, в разі використання відкритих джерел, використовують також наступні:
- герметизація устаткування,
- заходи планувального характеру,
- санітарно-технічні засоби і устаткування,
- дотримання правил особистої гігієни,
- використання ЗІЗ і санітарна обробка персоналу,
- очищення будівельних конструкцій, апаратури, ЗІЗ тощо
- біологічний захист (використання радіопротекторів).
Сучасна концепція біологічного захисту (використання радіопротекторів) базується на трьох принципах:
- гальмування всмоктування і накопичення радіонуклідів, що потрапили в організм;
- прискорення виведення радіонуклідів з організму;
- підвищення захисних сил організму.
Третій напрям передбачає пошук та створення радіозахисних харчових речовин і продуктів, які мають антиоксидантну та імуностимулюючу активність й здатні підвищувати стійкість організму до несприятливої дії радіоактивного випромінювання (антимутагени та радіопротектори). На допомогу приходять природні «захисники». До цих речовин належать: листя чаю, виноград, чорна смородина, чорноплідна горобина, обліпиха, банани, лимони, фініки, грейпфрути, гранати; з овочів — шпинат, брюссельська і цвітна капуста, боби, петрушка. Для того, щоб радіонукліди не засвоювались організмом, потрібно постійно вживати продукти, які містять пектини, зокрема яблука. Насіння соняшника також належить до групи радіозахисних продуктів. Багаті на біорегулятори морські продукти, дуже корисний мед і свіжі фруктові соки.