Польза от радиации для человека
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.
Польза и вред радиации. Тезисы
(2слайд) Радиация играет огромную роль в нашем Мире. Благодаря явлению радиоактивности был совершен существенный прорыв в области медицины, энергетики и в других различных отраслях.
Однако исследования радиации показали и негативные стороны свойств радиоактивных элементов. Факт того, что радиация может быть очень опасной, беспокоит общественность. Хотя в целом, эти волнения не очень оправданы и в основном объясняются ложной информацией или непросвещённостью.
(3 слайд) Я думаю, эта тема очень актуальна, потому-что ядерные технологии это наше будущее и они активно развиваются.
Цели моей работы таковы: Ответить на вопросы – 1.Что такое радиация?
2. В чём заключается польза радиации? Как она может быть использована?
3. Каково воздействие радиации на организм человека? На окружающую среду?
И в заключении сделать вывод о том, полезно и безопасно ли для человечества исследование радиации.
(4 слайд) Итак, радиация – излучение. В самом общем смысле – потоки частиц различных видов, способные ионизировать вещество.
А радиоактивность — это способность атомов некоторых химических элементов к самопроизвольному излучению.
(5 слайд) Наиболее значимы гамма и рентген излучение, на этом сладе они показаны в самом верху. У них короткие волны, но высокая энергия фотона. Обладают проникающими свойствами, то есть способны без существенного поглощения проходить через вещества. Невидимы.
Так же следует выделить потоки частиц:
1. бета-частиц (электронов и позитронов).
2. альфа-частиц (ядер атома гелия-4).
3. нейтронов.
(6 слайд) У излучений есть источники, которые делят на природные (спонтанный распад нуклидов, термоядерные реакции…) и искусственные (иск. радионуклиды, ядерные реакторы…).
Для того, чтобы сделать вывод о том полезна ли радиация, необходимо рассмотреть области её применения.
(7 слайд) Польза радиации.
Люди научились применять радиацию в мирных целях, с высоким уровнем безопасности, что позволило поднять практически все отрасли на новый уровень.
Получение энергии с помощью (АЭС)
Из всех отраслей хозяйственной деятельности человека энергетика оказывает самое большое влияние на нашу жизнь. Тепло и свет в домах, транспортные потоки и работа промышленности – все это требует затрат энергии. Эта отрасль является одной из самых быстроразвивающихся. За 30 лет общая мощность ядерных энергоблоков выросла с 5 тысяч до 23 миллионов киловатт.
Мало у кого вызывает сомнения то, что атомная энергетика заняла прочное место в энергетическом балансе человечества.
(8 слайд) Рассмотрим применение радиации в дефектоскопии.
Рентгеновская и гамма-дефектоскопия – Одно из наиболее распространенных применений излучения в промышленности, позволяющее контролировать качество материалов. Рентгеновский метод является неразрушающим, так что проверяемый материал может затем использоваться по назначению. И рентгеновская, и гамма-дефектоскопия основаны на проникающей способности рентгеновского излучения и особенностях его поглощения в материалах..
(9слайд) Гамма-излучение применяется для химических превращений, например в процессах полимеризации.
(10 слайд) Пожалуй одной из самых главных развивающихся отраслей является ядерная медицина.
Ядерная медицина — раздел медицины, связанный с использованием достижений ядерной физики, в частности, ЯМР, радиоизотопов, и т. д.
На сегодняшний день ядерная медицина позволяет исследовать практически все системы органов человека и находит применение в неврологии, кардиологии, онкологии, эндокринологии, пульмонологии и других разделах медицины.
(11 слайд) С помощью методов ядерной медицины изучают кровоснабжение органов, метаболизм желчи, функцию почек, мочевого пузыря, щитовидной железы.
В ядерной медицине возможно не только получение статических изображений, но и наложение изображений, полученных в разные моменты времени, для изучения динамики. Такая техника применяется, например, при оценке работы сердца.
В России уже активно применяются два типа диагностики с использованием радиоизотопов – сцинтиграфия и позитронно эмиссионная томография. Они позволяют создать полные модели работы органов.
(12 слайд) Полезное воздействие.
Медики считают, что при малых дозах радиация оказывает стимулирующее воздействие, тренируя систему биологической защиты человека.(Явление гормезиса) На многих курортах используются радоновые ванны, где уровень радиации немного выше чем в природных условиях. Было замечено, что у принимающих эти ванны улучшается работоспособность, успокаивается нервная система, быстрее заживают травмы.
Исследования иностранных учёных говорят о том, что частота и смертность от всех видов рака ниже в областях с более высоким естественным радиационным фоном. (к таковым можно отнести большинство солнечных стран)
Также радиация применяется и в других отраслях ( астрономия, стерилизация пищевых продуктов…)
(13 слайд)Вред радиации.
Воздействие радиации на человека.
Воздействие радиации на организм различно, но довольно часто оно негативно. В больших дозах часто приводит к гибели организма вследствие разрушения клеток тканей. Кроме того, вследствие различной проникающей способности разных видов радиоактивных излучений они оказывают неодинаковое воздействие на организм: для альфа-излучения даже лист бумаги является преградой; бета – излучение способно проходить в ткани организма на глубину один-два сантиметра. Гамма-излучение характеризуется наибольшей проникающей способностью: его может задержать лишь толстая плита из материалов, имеющих высокий коэффициент поглощения, например, из бетона или свинца.
Также различается чувствительность отдельных органов к радиоактивному излучению. Наиболее подверженными воздействию радиации яичники и семенники, молочные железы, щитовидная железа, лёгкие.
Вероятность повреждения тканей зависит от суммарной дозы и от величины дозировки, так как благодаря репарационным способностям большинство органов имеют возможность восстановиться после серии мелких доз.
А Вероятность заболевания раком возрастает прямо пропорционально дозе облучения. Среди наиболее распространенных раковых заболеваний, вызванных облучением, выделяются лейкозы.
Воздействие радиологического излучения резко усиливается другими неблагоприятными экологическими факторами (явление синергизма). Так, смертность от радиации у курильщиков заметно выше.
Что касается генетических последствий радиации, то они проявляются в виде хромосомных аберраций (в том числе изменения числа или структуры хромосом) и генных мутаций. Но Изучение генетических последствий облучения очень затруднено. Неизвестно, каковы генетические повреждения при облучении, проявляться они могут на протяжении многих поколений, невозможно отличить их от тех, что вызваны другими причинами.
(14 слайд) Техногенные катастрофы связанные с радиацией.
Техногенные катастрофы очень опасны. В результате поломки или происшествия, на АЭС может случиться сильный неконтролируемый выброс, который будет сопровождаться загрязнением огромных территорий, смертями животных, людей, уничтожением растений. Примерами служат аварии: «Кыштымская авария», авария на ЧАЭС, на АЭС Три – Майл – Айленд и авария на Фукусиме – 1.
(15 слайд) Так же существует проблема захоронения ядерных отходов.
В современных условиях, в связи с всевозрастающими темпами роста ядерной энергетики перед человечеством особенно остро встала проблема захоронения ядерных отходов. Каждый год в мире образуется около тонны радиоактивных отходов. Радиоактивные отходы представляют собой смесь различных радиоизотопов, которые имеют различный период полураспада, начиная от нескольких лет и кончая тысячелетиями (так называемые трансурановые элементы, представляющие главную угрозу при хранении их на Земле).
(16 слайд) Использование ядерного оружия представляет собой очень опасную угрозу для человечества
Ядерное оружие
бомбы такого рода смертоносны для всего, что попадёт в зону поражения. А вызванное взрывом радиоактивное заражение может надолго сделать землю абсолютно непригодной для существования.
Следует рассказать про меры безопасности и нормы излучения. (17 слайд)
• менее 2 мЗв/год (0,23 мкЗв/ч (23 мкР/ч) – облучение не превышает средних значений доз населения страны от природных источников излучения;
Основными способами защиты от ионизирующих излучений являются:
• защита расстоянием;
• химическая защита;
• защита экранированием:
Введение инъекций, блокирующих воздействие радиоактивных элементов.
от альфа-излучения — резиновые перчатки, респиратор;
от бета-излучения — плексиглас, тонкий слой алюминия, стекло, противогаз; от гамма-излучения — тяжёлые металлы (вольфрам, свинец, сталь, чугун и пр.); от нейтронов — вода, полиэтилен, другие полимеры;
Для обнаружения радиации используют специальные приборы – дозиметры, предназначенные для измерения эффективной дозы или мощности ионизирующего излучения за некоторый промежуток времени. Само измерение называется дозиметрией.
Прочитав про воздействие радиации на организм человека, мне захотелось узнать про состояние радиоактивного фона моего города.
Замеры радиоактивного фона города Димитровграда (18 слайд)
Я провёл замеры радиоактивного фона своего города с помощью дозиметра.
РАДЭКС РД1503 – современный, надёжный, недорогой прибор для обнаружения радиационной опасности, предназначенный для потребителей, имеющих знания о дозиметрии на бытовом уровне и желающих (или вынужденных) пользоваться дозиметрами. РАДЭКС РД1503 предназначен для обнаружения и оценки уровня радиации на местности и в помещениях, а также для оценки радиоактивного загрязнения материалов и продуктов.
31 1 2 3 4 5
0.14мкЗв/ч 0.12мкЗв/ч 0.18мкЗв/ч 0.12мкЗв/ч 0.14мкЗв/ч 0.15мкЗв/ч
Как видно по моим замерам, состояние радиоактивного фона в норме.
Также я проверил радиационный фон в школе – он не превышает значения в 0.15мкЗв/ч.
Однако в квартирах значение может быть более высоким 0.08-0.24мкЗв/ч. Это обусловлено тем, что в каждом доме есть радиоактивный газ – радон, который появляется в результате распада естественных нуклидов в земле. Проникает в квартиру с водой и с газом, а также из подвальных помещений (если такие имеются), способен накапливаться в малопроветриваемых помещениях, поэтому рекомендуют чаще проветривать квартиру.
(19 слайд)В результате анализа выявлено, что радиация не является каким либо новым фактором воздействия на живые организмы, подобно многим химическим веществам, созданным человеком и ранее не существовавшим в природе. Другими словами, мы живём в условиях радиации, организм к ней адаптировался, а по убеждению ряда учёных, именно радиация является источником генных мутаций, лежащих в основе развития всего живого.
Ионизирующие излучение можно эффективно и безопасно применять в медицине, радиохимии, металлургической промышленности, деревообрабатывающей промышленности и тд.
В сознании большинства людей радиация связана именно с проблемами, но они конечно есть: это воздействие радиации на людей (при дозах превышающих норму); возможные техногенные аварии, несущие сильное загрязнение биосферы; радиоактивные отходы, атомные бомбы. Но стоит помнить, что постоянно разрабатываются средства улучшения безопасности всех предприятий, использующих радиоактивные вещества и элементы. Современные средства контроля предприятий практически исключают возможность каких-то аварий.
От радиации сейчас больше пользы, чем вреда, ведь благодаря этому явлению было и будет совершено множество научных открытий.
Уравновешенный взгляд на радиацию должен включать понимание существенной пользы от применения атома как в медицине, так во всех сферах человеческой деятельности.