О вреде и пользе радиоактивного излучения

Мир помнит ужасные последствия применения ядерного оружия и катастроф на атомных электростанциях. Из-за радиофобии после аварии на Чернобыльской АЭС пришлось даже изменить название одного из методов диагностики: ядерная магнитно-резонансная томография лишилась первого слова и превратилась в магнитно-резонансную томографию.

Тем не менее техногенная радиация, которую используют в медицине, — вовсе не монстр. Рентген, без которого сегодня трудно представить диагностику переломов и многого другого, — лишь вершина айсберга. Рассказываем о других радиоактивных технологиях на службе у здоровья.

Радиоактивный сахар

Рентгенография, компьютерная томография, магнитно-резонансная томография, УЗИ — эти исследования помогают изучить структуру органов и тканей, но не способны отобразить происходящие в них метаболические процессы. В этом помогает гамма-излучение. Его используют при проведении позитронно-эмиссионной томографии, сокращенно — ПЭТ.

В организм вводят безопасное радиоактивное вещество, которое накапливается в определенных клетках и которое можно зарегистрировать с помощью специального аппарата. Врач получает снимки и даже трехмерные изображения со «светящимися» пятнами, которые соответствуют местам накопления радиофармпрепарата. В качестве последнего чаще всего используют разные сахара – впоследствии организм от них легко избавляется. ПЭТ можно сочетать с компьютерной томографией — это помогает получать еще более информативные изображения.

Дозы радиации во время позитронно-эмиссионной томографии настолько низкие, что не могут причинить вреда. Исследование опасно только во время беременности. Беременным женщинам противопоказана и рентгенография, и компьютерная томография, и даже МРТ делают в крайних случаях, с большой осторожностью.

ПЭТ широко применяют в онкологии: если ввести радиофармпрепарат и просканировать все тело, можно обнаружить метастазы, которые не удается выявить другими методами. Также метод используют в неврологии, кардиологии, при некоторых инфекциях.

Lori.ru

Лимфатический дозор

Когда хирург удаляет злокачественную опухоль, перед ним стоит сложная задача: нужно принять правильное решение относительно объема операции. Если удалить слишком мало ткани, в организме останутся раковые клетки, это грозит рецидивом. Удалять слишком много тканей тоже нежелательно.

Не всегда понятно, как быть с близлежащими – их называют регионарными — лимфатическими узлами. А вдруг в них тоже уже распространились раковые клетки? Раньше врачи удаляли их «на всякий случай». Из-за этого у многих пациентов после операции развивалось осложнение – лимфедема. Из-за удаленных лимфоузлов нарушается отток лимфы, жидкость застаивается в тканях, развивается отек. Например, после удаления лимфатических узлов при раке молочной железы бывает лимфедема руки.

Сегодня у хирургов появился надежный инструмент, который помогает оценить состояние регионарных лимфоузлов и избежать их ненужного удаления. И здесь на помощь снова приходит радиация. Процедура называется сентинель-биопсией или биопсией сторожевого лимфатического узла. По сути это аналог позитронно-эмиссионной томографии. Во время операции в опухоль вводят безопасный радиоактивный препарат. Он проникает в лимфатические сосуды и по ним начинает распространяться. В первую очередь он попадает в так называемые сторожевые, или сигнальные, лимфоузлы, которые находятся ближе всего к опухоли и первыми принимают от нее лимфу. Сигнальные лимфоузлы обнаруживают с помощью специального устройства – гамма-камеры. Радиофармпрепарат заставляет их «светиться». Эти лимфоузлы удаляют и исследуют под микроскопом. Если они «чистые», значит, опухолевые клетки не успели распространиться с током лимфы, и регионарные лимфоузлы можно не удалять.

Справедливости ради стоит отметить, что сентинель-биопсию можно проводить не только с помощью радиофармпрепаратов и гамма-камеры. Сегодня есть более безопасные методы, например, флуоресцентные красители.

Ядерное оружие против неправильных клеток

Ионизирующее излучение опасно для человека и других живых организмов в первую очередь за счет того, что оно повреждает ДНК – хранилище генетической информации. Это происходит двумя путями:

Поток частиц может непосредственно повреждать ДНК путем ионизации.
Вода, которая находится в клетках, поглощает радиацию, в ней образуются свободные радикалы, они повреждают генетический материал.

Повреждение ДНК приводит к апоптозу — запрограммированной клеточной смерти, вредным мутациям, которые могут передаваться потомкам, злокачественному перерождению клеток. К радиации наиболее чувствительны ткани, в которых происходит активное размножение клеток: кожа и слизистые оболочки, красный костный мозг, тестикулы и женские яичники.

Очень быстро размножаются опухолевые клетки – а значит, ионизирующее излучение можно поставить на службу медицине для борьбы с раком. Эта идея возникла почти сто лет назад, она привела к возникновению лучевой терапии. Для облучения опухолей используют разные виды ионизирующих излучений: рентгеновское (доза при этом многократно выше, чем при обычной рентгенографии), альфа-, бета- и гамма-излучение, поток нейтронов, протонов.

Lori.ru

Главная проблема лучевой терапии в том, что облучать нужно только опухолевую, но не здоровые ткани. В противном случае возникают серьезные осложнения. Решения есть. Например, при 3D-конформной лучевой терапии выполняют объемное планирование, процедуру проводят специальным аппаратом. Пациент должен быть неподвижен, чтобы облучаемый объем в точности соответствовал положению опухоли. Это помогает существенно снизить лучевую нагрузку на здоровые ткани.

При некоторых типах рака применяют брахитерапию — источник излучения помещают прямо в организм пациента, рядом с опухолью. Например, при раке простаты в предстательную железу можно поместить небольшую капсулу размером с рисовое зернышко. Она в течение нескольких месяцев выделяет ионизирующее излучение, которое задерживается в опухоли и не распространяется в окружающую здоровую ткань.

Нож без ножа

Радиация способна «вырезать» некоторые патологические образования не хуже скальпеля. При этом не нужно делать разрез: гамма-лучи отлично проникают через кожу. Высокая точность вмешательства, отсутствие выраженной травмы тканей и кровопотери, быстрое восстановление (заниматься привычными делами можно уже спустя несколько часов после операции) — все это преимущества стереотаксической радиохирургии. Правда, пока она нашла применение только в неврологии.

Операции без скальпеля проводят с помощью специального аппарата – гамма-ножа, разработанного в 1968 году. Он генерирует 201 луч, который сходится в одной точке — там, где находится опухоль или другое патологическое образование. Каждый луч по отдельности очень слаб и не может навредить тканям, через которые проходит. Но в «эпицентре» доза разрушительна. С помощью гамма-ножа можно лечить метастазы разных опухолей в головном мозге, артериовенозные мальформации, невралгию тройничного нерва, менингиомы, акустические невриномы, глиомы, опухоли гипофиза. На данный момент процедуру прошло более 850 000 пациентов.

В России есть три установки гамма-нож: в Москве, Санкт-Петербурге и в Ханты-Мансийске. Аналог гамма-ножа – кибернож. Он работает по схожему принципу, но использует рентгеновские лучи. Кибернож появился позднее – в 1992 году. На данный момент в мире 250 таких аппаратов, лечение прошло более 100 000 пациентов.

Убийца микробов

Ионизирующее излучение отлично убивает болезнетворные микроорганизмы, вирусы, насекомых-вредителей. С помощью радиации можно стерилизовать разные предметы и даже продукты.

Например, гамма-излучением можно быстро обрабатывать огромные партии шприцев, катетеров, наборов для переливания крови и других медицинских изделий прямо в упаковке. При этом для микроорганизмов наступает самый настоящий конец света – в живых остается лишь одна бактерия на миллион изделий.

Сегодня в Европе и США радиацией обрабатывают более 68 видов пищевых продуктов: полуфабрикаты, мясо, рыбу, морепродукты, картофель, концентраты фруктовых соков, ягоды и фрукты, корма для сельскохозяйственных животных. В западных странах процесс поставлен на промышленный поток.

Lori.ru

Исследования показывают, что ионизирующее излучение не делает продукты «зараженными» радиацией и опасными для людей. И все же для облученных продуктов существует специальная международная маркировка – в магазине их можно легко отличить по яркому зеленому значку. Из ионизирующих излучений для дезинфекции используют гамма- и рентгеновские лучи. А для обработки поверхностей применяют неионизирующее излучение – ультрафиолетовое. Лампы для «кварцевания» можно встретить в любой больнице.

Читайте также, как защититься от радиации в экстренных ситуациях.

Обнаружили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

События последних десятилетий вызвали множество дискуссий о том, чем опасна радиация для человека и как избежать ее влияния. Радиацией называют присущую частицам способность излучать или распространять в пространство энергию. Мощность этой энергии воздействует на вещества, приводя к появлению разнозаряженных ионов. Предметы, выделяющие ионизирующее излучение, превращаются в радиоактивные.

Радиация и ее особенности

Частицы, создающие излучение, выпадают из ядра атома элементов (урана и других). В самом ядре происходит радиоактивный распад. У одного элемента может быть несколько вариантов – изотопов, причем одни из них будут радиоактивными, а другие – стабильными.

У каждого из радиоактивных изотопов есть свой период жизни, заканчивающийся с распадом ядра. Срок, необходимый для распада половины ядер изотопов, называется периодом полураспада. Он может продолжаться от долей секунды и до миллионов лет.

В природе образование радиоактивных изотопов происходит естественным путем, но они могут создаваться и искусственно. Это случается при строительстве атомных электростанций, ядерных испытаниях.

Типы радиации

Излучение характеризуется энергией, составом и способностью к проникновению, оно бывает нескольких типов:

Альфа-частиц – тяжелые гелиевые ядра с положительным зарядом, они дают мощную ионизацию.
Бета-частицы – электроны с зарядом в виде потока с высокой способностью к проникновению.
Гамма-поток – короткие электромагнитные волны, проникающие в структуру предметов.
Рентген-излучение – электромагнитные волны с более низкой энергией.
Нейтроны – нейтральные частицы, возникающие вблизи функционирующих ядерных реакторов.

Количество радиоактивных ядер, распадающихся за определенное время, называют активностью. Ее величина отражает число ионизирующих частиц, испускаемых источником за секунду.

Опасность радиации зависит от ее источников. Они бывают природными и техногенными. Первые формируют радиационный фон, который действует на все живое на Земле. Этот вид излучения глобален и постоянен. Радиация естественного типа создается за счет космических лучей и элементами, которые содержатся в земных породах, окружающей среде. Все это создает внешнее облучение людей.

В пищевых продуктах, воде и воздушной среде тоже есть определенное количество радиоактивных компонентов, они служат источником внутреннего облучения.

К техногенным источникам относится оборудование, используемое:

в промышленной сфере;
в сельскохозяйственной отрасли;
В научных разработках;
для выработки атомной энергии;
для создания и испытаний ядерного вооружения.

Способностью к облучению обладают препараты и приборы, которые активно используются в медицине. Такое воздействие оказывается только на определенные органы и части тела.

Вам будет интересно: вред излучения от телефона.

Опасность воздействия радиации на человека

Ученые давно доказали негативное действие радиации на человека. Достаточно вспомнить аварию в Чернобыле и количество людей, участвовавших в ликвидации последствий катастрофы, заболевших лучевой болезнью.

Чтобы понимать, какая радиация опасна для человека, необходимо знать, что ее источником может быть любое радиоактивное вещество или предмет. Такое влияние невозможно почувствовать или увидеть, его можно оценить только с помощью специального прибора. Насколько опасно облучение зависит от его типа, длительности и частоты облучения.

Наиболее опасным является гамма-излучение, частицы альфа наносят вред при непосредственном проникновении в органы пищеварения или легкие. Механизм воздействия выглядит следующим образом:

Излучение вызывает ионизацию молекул организма, они переходят в возбужденное состояние.
Начинается перераспределение избытка энергии.
Молекулы, на которые подействовало излучение, передают энергию другим частицам.
Запускается химическая стадия.
Из-за нарушения молекулярных связей меняется структура липидов, белков и ДНК.

На фоне таких изменений развивается лучевая болезнь. Количество энергии, переданной излучением, называется дозой. Организм не способен создавать барьер такому излучению, воздействию может подвергнуться любая молекула. Это объясняет, почему радиация опасна для жизни.

Последствия заражения

Последствия действия радиации на организм можно разделить на две группы. Первую составляют генетические эффекты: мутации на уровне генов и хромосомные абберации. Ко второй относятся соматические проявления в виде лучевой болезни, локальных поражений, опухолей, рака, лейкозов.

Отдаленные последствия облучения проявляются в:

развитии иммунодефицита;
влиянии на наследственность;
повышенной чувствительности к заражению инфекциями;
нарушении гормонального равновесия;
развитии катаракты;
снижении продолжительности жизни;
задержках психического развития.

Радиоактивная опасность связана с возможностью нарушений в метаболизме, появления врожденных пороков у следующих поколений, бесплодием, выкидышами, инфекционными заболеваниями. Следствием облучения может стать летальный исход. Такое случается в случае даже однократного посещения территорий с мощным радиационным источником либо при постоянном получении определенных доз радиации от предметов, например, при их хранении дома.

Главное, чем опасна радиация для детей – это необратимое влияние на растущие клетки. Во время формирования организма излучение в реакцию за более короткий срок. Крайне нежелательно влияние радиации на беременных женщин, клетки плода очень восприимчивы к нему.

Признаки облучения

Признаками радиационного облучения служат:

рвота;
дезориентация;
появление на теле язв, не поддающихся лечению;
кровотечения изо рта, носа, прямой кишки;
диарея с кровью;
радиационные ожоги на коже;
выпадение волос;
чувство слабости и усталости;
обмороки, головная боль;
раны на губах и во рту;
тремор, припадки;
лихорадка.

У людей, получивших дозу радиации, падает артериальное давление, нарушается работа сердца и сосудистый тонус. Может развиваться гепатит и цирроз печени, происходит сбой в функционировании желчевыводящей системы. В крови резко снижается уровень лейкоцитов.

Все это далеко не полный перечень того, чем радиоактивные вещества опасны для человека. Происходящие изменения затрагивают весь организм, оказывают негативное влияние на все его системы.

Профилактические меры

Избежать такого воздействия помогает регулярный контроль радиационного фона. Это касается производственных и жилых помещений, воды, продуктов питания. Во время замеров учитывается интенсивность излучения и степень опасности источника, определяется время, которое допустимо проводить рядом с ним без неприятных последствий.

Единицей измерения получаемого излучения является Зиверт. Величина показывает количество энергии, поглощенной килограммом биоткани на протяжении часа. предельно допустимой нормой считается 0,5 микрозиверт за час, нормальный показатель не должен быть выше 0,2 микрозиверта в час. Более высокие уровни – это опасная доза радиации для человека. Показатель в 5-6 зивертов смертелен.

Первая помощь при облучении

Людям, оказавшимся под воздействием опасного уровня радиации для человека, необходимо оказать первую помощь. Всю одежду следует снять и сразу утилизировать. Нужно как можно скорее принять душ с моющими средствами. В дальнейшем выведение вредных веществ осуществляется с помощью медицинских мероприятий и препаратов:

Графена – особой углеродной формы, активизирующей выведение нуклидов.
Активированного угля, устраняющего опасное воздействие.
Полифепана, помогающего организму бороться с влиянием излучения;
Оротата калия – для предупреждения концентрации цезия и защиты щитовидки.
Диметилсульфида с антиоксидантным действием для защиты ДНК и клеток.

Определенную пользу приносят биологически активные добавки. Они содержат йод для ликвидации воздействия изотопов, накапливающихся в щитовидке, глины с цеолитами, связывающие радиационные отходы и выводящие их из организма. Устранить стронций помогают добавки с кальцием.

Как вывести радиацию из организма?

Процесс выведения радиации можно ускорить за счет правильного составления рационами. Для этого необходимо включение в меню:

виноградного сока с мякотью;
морепродуктов и рыбы;
хурмы;
растительного масла холодного отжима;
чернослива и отвара сухофруктов;
перепелиных яиц;
овсянки;
свеклы;
дрожжей естественного происхождения.

Хорошо дополнят рацион мед, рис и груши, в меню обязательно должны быть супы и достаточное количество жидкости. Особое внимание нужно уделить продуктам с содержанием селена (защищает от развития онкологических процессов), метионин (активизирует клеточную регенерацию), каротин (восстанавливает клеточную структуру).

Информация о пользе алкоголя для выведения радиации – не более чем миф. Водка наоборот способствует распределению вредных веществ по организму. Благоприятное воздействие может оказать красное сухое виноградное вино, но в очень небольших количествах.

Источник

Радиоактивное излучение (или ионизирующее) – это энергия, которая высвобождается атомами в форме частиц или волн электромагнитной природы. Человек подвергается такому воздействию как через природные, так и через антропогенные источники.

Полезные свойства излучения позволили успешно использовать его в промышленности, медицине, научных экспериментах и исследованиях, сельском хозяйстве и других областях. Однако с распространением применения этого явления возникла угроза здоровью людей. Малая доза радиоактивного облучения способна повысить риск приобретения серьёзных заболеваний.

Отличие радиации от радиоактивности

Радиация, в широком смысле, означает излучение, то есть распространение энергии в виде волн или частиц. Радиоактивные излучения делят на три вида:

альфа-излучение – поток ядер гелия-4;
бета-излучение – поток электронов;
гамма-излучение – поток высокоэнергетических фотонов.

Характеристика радиоактивных излучений основана на их энергии, пропускных свойствах и виде испускаемых частиц.

Альфа-излучение, которое представляет собой поток корпускул с положительным зарядом, может быть задержано толщей воздуха или одеждой. Этот вид практически не проникает через кожный покров, но при попадании в организм, например, через порезы, очень опасен и пагубно действует на внутренние органы.

Бета-излучение обладает большей энергией – электроны движутся с высокой скоростью, а их размеры малы. Поэтому данный вид радиации проникает через тонкую одежду и кожу глубоко в ткани. Экранировать бета-излучение можно при помощи алюминиевого листа в несколько миллиметров или толстой деревянной доски.

Гамма-излучение – это высокоэнергетическое излучение электромагнитной природы, которое обладает сильной проникающей способностью. Для защиты от него нужно использовать толстый слой бетона или пластину из тяжёлых металлов таких, как платина и свинец.

Показатель радиоактивного излучения

Феномен радиоактивности был обнаружен в 1896 году. Открытие сделал французский физик Беккерель. Радиоактивность – способность предметов, соединений, элементов испускать ионизирующее изучение, то есть радиацию. Причина явления заключается в нестабильности атомного ядра, которое при распаде выделяет энергию. Существует три вида радиоактивности:

естественная – характерна для тяжёлых элементов, порядковый номер которых больше 82;
искусственная – инициируется специально с помощью ядерных реакций;
наведённая – свойственна объектам, которые сами становятся источником радиации, если их сильно облучить.

Элементы, обладающие радиоактивностью, называют радионуклидами. Каждый из них характеризуется:

периодом полураспада;
видом испускаемой радиации;
энергией радиации;
и другими свойствами.

Источники радиации

Человеческий организм регулярно подвергается действию радиоактивного излучения. Приблизительно 80% ежегодно получаемого количества приходится на космические лучи. В воздухе, воде и почве содержатся 60 радиоактивных элементов, являющихся источниками естественной радиации. Основным природным источником излучения считается инертный газ радон, высвобождающийся из земли и горных пород. Радионуклиды также проникают в организм человека с пищей. Часть ионизирующего облучения, которому подвергаются люди, исходит от антропогенных источников, начиная от атомных генераторов электричества и ядерных реакторов до используемой для лечения и диагностики радиации. На сегодняшний день распространёнными искусственными источниками излучения являются:

медицинское оборудование (основной антропогенный источник радиации);
радиохимическая промышленность (добыча, обогащение ядерного топлива, переработка ядерных отходов и их восстановление);
радионуклиды, применяющиеся в сельском хозяйстве, лёгкой промышленности;
аварии на радиохимических предприятиях, ядерные взрывы, радиационные выбросы
строительные материалы.

Радиационное облучение по способу проникновения в организм делится на два типа: внутреннее и внешнее. Последнее характерно для распылённых в воздухе радионуклидов (аэрозоль, пыль). Они попадают на кожу или одежду. В таком случае источники радиации можно удалить, смыв их. Внешнее же облучение вызывает ожоги слизистых оболочек и кожных покровов. При внутреннем типе радионуклид попадает в кровоток, например, введением в вену или через раны, и удаляется путём экскреции или с помощью терапии. Такое облучение провоцирует злокачественные опухоли.

Радиоактивный фон существенно зависит от географического положения – в некоторых регионах уровень радиации может превышать средний в сотни раз.

радиоактивное излучение

Влияние радиации на здоровье человека

Радиоактивное излучение из-за ионизирующего действия приводит к образованию в организме человека свободных радикалов – химически активных агрессивных молекул, которые вызывают повреждение клеток и их гибель.

Особенно чувствительны к ним клетки ЖКТ, половой и кроветворной систем. Радиоактивное облучение нарушает их работу и вызывает тошноту, рвоту, нарушение стула, температуру. Воздействуя на ткани глаза, оно может привести к лучевой катаракте. К последствиям ионизирующего излучения также относят такие повреждения, как склероз сосудов, ухудшение иммунитета, нарушение генетического аппарата.

Система передачи наследственных данных имеет тонкую организацию. Свободные радикалы и их производные способны нарушать структуру ДНК – носителя генетической информации. Это приводит к возникновению мутаций, которые сказываются на здоровье последующих поколений.

Характер воздействия радиоактивного излучения на организм определяется рядом факторов:

вид излучения;
интенсивность радиации;
индивидуальные особенности организма.

Результаты радиоактивного излучения могут проявиться не сразу. Иногда его последствия становятся заметны через значительный промежуток времени. При этом большая однократная доза радиации более опасна, чем долговременное облучение малыми дозами.

Поглощённое количество радиации характеризуется величиной, называемой Зиверт (Зв).

Нормальный радиационный фон не превышает 0,2 мЗв/ч, что соответствует 20 микрорентгенам в час. При рентгенографии зуба человек получает 0,1 мЗв.

Смертельная разовая доза составляет 6-7 Зв.

Применение ионизирующих лучей

Применение ионизирующих излучений

Радиоактивное излучение широко применяется в технике, медицине, науке, военной и атомной промышленности и других сферах человеческой деятельности. Явление лежит в основе таких устройств, как датчики задымления, генераторы электроэнергии, сигнализаторы обледенения, ионизаторы воздуха.

В медицине радиоактивное излучение используется в лучевой терапии для лечения онкологических заболеваний. Ионизирующая радиация позволила создать радиофармацевтические препараты. С их помощью проводят диагностические обследования. На базе ионизирующего излучения устроены приборы для анализа состава соединений, стерилизации.

Открытие радиоактивного излучения было без преувеличения революционным – применение этого явления вывело человечество на новый уровень развития. Однако это также стало причиной возникновения угрозы экологии и здоровью людей. В связи с этим поддержание радиационной безопасности является важной задачей современности.

Источник