Радиация польза для организма человека

Что такое радиация?

Это энергия. Ядро атома состоит из нейтронов и протонов. Их баланс в некоторых химических элементах может быть нарушен, поэтому они могут быть нестабильны. Такие ядра имеют лишнюю энергию, от которой стремятся избавиться.

Виды радиоактивных излучений:

– Альфа-частицы, когда из ядра вылетают тяжёлые ядра гелия, состоящие из двух протонов и двух нейтронов, так происходит альфа распад. Эти частицы чрезвычайно опасны для любого живого организма при попадании внутрь и практически безвредны снаружи. Останавливаются листом бумаги при пробеге в воздухе всего 8-10 сантиметров, в зависимости от силы энергий.

– В ядре происходят процессы превращения нейтрона в протон и наоборот, в результате из ядра вылетают бета-частицы, электроны или антиэлектроны. Остановить бету способен металл. Эти частицы так же способны нанести серьезный вред живому организму как снаружи (бета ожоги) так и если препарат попадёт внутрь организма (вдохнув или проглотив)

– Практически любой распад происходит с испусканием электромагнитной энергии (гамма радиация) в виде фотонов, этот вид излучения пронизывает живой организм полностью, изменяя структуру ДНК клеток. Останавливается только бетоном. В случае с небольшими дозами (снимок в рентген кабинете), пострадавшие клетки со временем восстанавливаются. В случае сильного облучения, клетки умирают или начинают делиться бесконтрольно (Рак) с возникновением лучевой болезни и ожогов.

Знак радиационной опасности в Чернобыльской зоне отчуждения

В Чернобыльской зоне присутствуют все три, описанных мною выше вида излучений. Во время аварии и в первые дни после, в атмосферу было выброшено огромное количество радионуклидов: Плутоний, Стронций, Цезий, Радиойод и прочие. Некоторые элементы имеют период полураспада в 28 лет, а некоторые в несколько десяткой тысяч лет.

ПОСЛЕДСТВИЯ ДЕЙСТВИЯ РАДИАЦИИ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

В теле человека постоянно происходят процессы гибели и восстановления клеток. При условии естественного радиационного фона (мощности дозы), радиоактивные частицы повреждают около восьми тысяч соединений клеток в час, которые затем восстанавливаются.

Учёные и биологи считают что малые дозы радиации стимулируют систему биозащиты организма, как влияют средние дозы — не изучены, большие — разрушают и убивают организм. Получить первые признаки лучевой болезни можно уже при облучении в 50 рентген за короткое время. Для сравнения при обычном сеансе флюорографии, человек в среднем (в зависимости от аппарата) получает 25 миллирентген, это 0,025 Рентген. При компьютерной томографии в среднем 200 миллирентген, это 0,2 Рентгена.

Для того чтобы знать радиационную обстановку нужно пользоваться дозиметром-радиометром. Вкуса или запаха радиация не имеет, привкус металла появляется в случаях когда мощность дозы превышает уровень в 600 рентген в час. Естественным радиационным гамма фоном считается уровень в 0-30 микро рентген в час .

При повышенных дозах, радиация в первую очередь действует на кроветворную систему, именно поэтому у некоторых ликвидаторов аварии на Чернобыльской АЭС были зафиксированы случаи лейкозов. Годовая доза человека при жизни в нормальных условиях не должна превышать 100 миллирентген в год.

При повышенном облучении повреждаются атомы клеток. Эта энергия, которую получает человек, трансформирует клетки, разрушает ДНК, приводит к генетическим изменениям клеток. Из-за того что ДНК повреждаются, клетки человека не могут адекватно делиться. При получении высокой дозы радиации клетки не успевают регенерироваться и возможен отказ органов. Более восприимчивы к радиации ткани в которых происходит больше всего деление клеток:

Костный мозг

Кишечник

Легкие

Желудок

Половые органы

Есть только один способ обезопасить себя и убедится что превышение санитарных норм радиации нет – использовать дозиметр. Самое неприятное в том что повышенную радиацию невозможно почувствовать, а последствия облучения могут появиться через год, скажем пребывания в помещении повышенной радиации. В современном мире существует множество предметов прошлого (часы, объективы камер, украшения, дефектоскопы, ритэги и прочее), эти предметы могут находиться у вас дома, а вы и не подозревать об их опасности.

Источник

Природа радиации.

Это только человек открыл и познакомился с радиацией в конце XIX века, а по сути, радиоактивный фон на планете существует с самого ее создания. Еще в 1898 году Пьер и Мария Кюри установили при исследовании урана, что такой элемент превращается в совсем другие химические элементы.

Учеными было установлено, что все атомы состоят из различного сочетания одних и тех же невидимых элементов:

электроны – отрицательно заряженные частицы;
протоны – положительно заряженные частицы;
нейтроны – частицы без электрического заряда

Атом находится в уравновешенном электрическом состоянии при одинаковом количестве электронов и протонов. Как только объем этих частиц не совпадает, то из атомов образуются изотопы, стабильность которых зависима от количества нейтральных нейтронов.

Ядра изотопов химических элементов, так называемые нуклиды, имеют нестабильное состояние, и все время преобразуются в прочие нуклиды. Регулярные превращения нуклидов в виде самопроизвольного распада протекают с разными излучениями:

альфа-излучение – испускание ядрами двух протонов и двух нейтронов, то есть излучение положительно заряженных альфа-частиц;
бета-излучение – испускание электрона, то есть излучение отрицательно заряженных бета-частиц;
гамма-излучение – испускание незаряженных частиц гамма-квантов.

Альфа- и бета-частицы с гамма-квантами составляют радиоактивное излучение. Такие частицы характеризуются своими особенностями, выраженными различной массой, энергией заряда, величиной радиоактивности и разным воздействием на человеческий организм.

Самопроизвольный распад нестабильного нуклида получил название радиоактивного распада, а нуклид называют радионуклидом. Распространение радионуклидов способствует радиоактивному заражению всей окружающей среды, а именно воздушного пространства, почвенного покрова и воды.

Для мониторинга радиоактивного фона окружающей среды людей необходимо постоянно контролировать уровень радиации и принимать меры по полной или частичной нейтрализации излучения.

Источники радиации

Человек в незначительной степени сам считается источником радиации и имеет свое естественное радиоактивное поле. В его мягких тканях, мышцах и костях содержится совсем небольшое количество радиоактивных веществ.

Источники радиации имеют естественное, природное и искусственное происхождение.

К природным источникам облучения относятся:

радиоактивные вещества, расположенные в недрах земной коры;
излучение из космического пространства;
каменный уголь в печи;
многочисленные терриконы.

К искусственным источникам облучения относятся:

атомные реакторы АЭС, атомных подводных лодок и исследовательских лабораторий;
склады радиоактивных веществ;
захоронения атомных отходов;
ядерные боеприпасы;
рентгеновские лучи в медицине.

Значительную дозу облучения люди получают от природных источников, если, конечно, не идет речь о техногенной аварии или ядерной катастрофе. Большинство таких источников избежать невозможно, но можно уменьшить их негативное влияние.

Люди подвержены двум основным типам облучения: внутреннему и внешнему. Влияние радиации на организм человека сильно различается и зависит от воздействия окружающей среды, места проживания и путей проникновения радиации в организм человека.

Внешние источники облучения

К внешним источникам радиоактивного излучения относятся:

лучи, поступающие из космического пространства;
радиоактивные химические элементы и продукты их распада в ходе применения ядерного оружия, техногенных аварий на реакторах АЭС, подводных лодках и в лабораториях;
радиоактивные вещества, которые находятся в недрах земной коры.

Доза облучения человека формируется из рентгеновских альфа-лучей, гамма-лучей и бета-частиц с выделением большой энергии.

Внутренние источники облучения.

К внутренним источникам радиоактивного излучения относятся:

продукты питания и вода, поступающие в организм;
царапины, порезы и другие повреждения на поверхности кожи;
зараженный воздух.

Внутренние источники облучения являются наиболее опасными источниками, так как последствия воздействия радиации на организм человека изнутри будут наиболее тяжелыми.

При проникновении в организм радиоактивных атомов они еще соприкасаются с тканями, которые также облучаются. Длительность такого действия определяется временем нахождения зараженных атомов внутри организма человека, чем и опасна радиация для организма человека от таких источников облучения.

Радиационный эффект воздействия на организм со временем усиливается, так как радиоактивные вещества имеют свойство накапливаться именно в определенных внутренних органах. Это происходит благодаря кровеносной системе, которая посредством крови создает локальные очень высокие очаги радиации.

Дозировка облучения

Для того чтобы определить мощность облучения и степень воздействия радиации на живые организмы было придумано несколько шкал измерения.

В первую очередь измеряется мощность источника излучения в Греях и Радах. Здесь все достаточно просто. 1 Гр=100Р.

Именно так определяется уровень облучения с помощью счетчика Гейгера.

Также используется шкала Рентген. Но не стоит считать, что данные показания достоверно указывают на степень опасности для здоровья. Недостаточно знать мощность излучения. Влияние радиации на организм человека меняется также в зависимости от типа излучения. Всего их 3:

1. Альфа. Это тяжелые радиоактивные частицы – нейтроны и протоны, которые несут наибольший вред для человека. Но они обладают малой пробивной силой и не способны проникнуть даже сквозь верхние слои кожи. Но при наличии ран или взвеси частиц в воздухе,

2. Бета. Это радиоактивные электроны. Их пробивная способность – 2 см. кожи.

3. Гамма. Это фотоны. Они свободно пронизывают тело человека, и защититься возможно только с помощью свинца или толстого слоя бетона.

Радиационное воздействие происходит на молекулярном уровне. Облучение приводит к образованию в клетках тела свободных радикалов, которые начинают разрушать окружающие вещества. Но, учитывая уникальность каждого организма и неравномерную чувствительность органов к действию радиации на человека, ученым пришлось ввести понятие эквивалентной дозы.

Для определения, чем опасна радиация в той или иной дозе, мощность излучения в Радах, Рентгенах и Греях умножается на коэффициент качества.

Для Альфа-излучения он равен 20, а для Бета и Гамма – 1.

Рентгеновские лучи также имеют коэффициент 1.

Полученный результат измеряется в Бэрах и Зивертах.

При коэффициенте равном единице, 1 Бэр равен одному Раду или Рентгену, а 1 Зиверт равен одному Грею или 100 Бэрам.

Чтобы определить степень воздействия эквивалентной дозы на организм человека пришлось ввести еще один коэффициент риска. Для каждого органа он отличается, в зависимости от того как влияет радиация на отдельные ткани тела. Для организма в целом он равен единице. Благодаря этому получилось составить шкалу опасности радиации и ее влияния на человека при однократном воздействии:

-100 Зиверт. Это быстрая смерть. Через несколько часов, а в лучшем случае дней нервная система организма прекращает свою деятельность.

-10-50 – это смертельная доза, в результате которой человек умрет от многочисленных внутренних кровоизлияний спустя несколько недель мучений.

-4-5 Зиверт – -смертность составляет около 50%. Из-за поражения костного мозга и нарушения процесса кроветворения организм погибает спустя пару месяцев или меньше.

-1 Зиверт. Именно с этой дозы начинается лучевая болезнь.

-0,75 Зиверта. Кратковременные изменения в составе крови.

-0,5 – эта доза считается достаточной, чтобы стать причиной развития онкозаболеваний. Но других симптомов обычно не бывает.

-0,3 Зиверта. Это мощность аппарата при получении рентгеновского снимка желудка.

-0,2 Зиверта. Это безопасный уровень излучения, допустимого при работе с радиоактивными материалами.

-0,1 – при данном радиационном фоне добывается уран.

-0,05 Зиверта. Норма фонового облучения медицинской аппаратурой.

-0,005 Зиверта. Допустимый уровень радиации возле АЭС. Также это годовая норма облучения для гражданского населения.

Что влияет на последствия облучения.

Влияние радиации на живые организмы сильно различается от мощности и типа излучения: альфа, бета или Гамма. В зависимости от этого одна и та же доза радиации может оказаться практически безопасной или привести к скоропостижной смерти. Также важно понимать, что воздействие радиации на организм человека редко бывает одновременным. Получить дозу в 0.5 Зиверта за один раз – это опасно, а 5-6 – смертельно. Но сделав несколько рентгеновских снимков по 0,3 Зиверта в течение определенного времени, человек дает возможность организму очиститься. Поэтому негативные последствия радиационного облучения просто не проявляются, так как при суммарной дозе в несколько Зиверт, единовременно на тело будет действовать лишь малая часть облучения. Кроме того, различные последствия действия радиации на человека сильно зависят от индивидуальных особенностей организма. Здоровое тело дольше сопротивляется разрушительному действию облучения. Но лучше всего для обеспечения безопасности радиации для человека, как можно меньше контактировать с излучением для минимизации ущерба.

Источник

Увидев знак, предупреждающий о повышенной радиоактивности, человек старается поскорее покинуть опасное место. Случившееся в Чернобыле, Хиросиме и Нагасаки, научило людей остерегаться радиации. И не зря. После произошедших трагедий человечество столкнулось с серьезными проблемами в состоянии здоровья, которые до сих пор дают о себе знать. Радиация губительно влияет на организм, иногда приводя к смерти. Поэтому важно знать о ее действии, свойствах и допустимых дозах.

Радиация и ее природа

Особенности или природа радиации

Учеными было установлено, что все атомы состоят из различного сочетания одних и тех же невидимых элементов:

электроны – отрицательно заряженные частицы;
протоны – положительно заряженные частицы;
нейтроны – частицы без электрического заряда

В чем заключается опасность радиации?

По результатам проведенных научных экспериментов и исследований, опасность радиации и вред ионизирующего излучения на человека заключается в следующем: заряженные ионы, которые проникают в ткани и части человеческого организма, вступают в постоянное взаимодействие с молекулами, из-за чего последние приобретают положительный заряд и разрывают естественные природные химические связи и крепления.

Почему ионизирующие излучения вредны для человека? По этой причине измененные ионным путем молекулы и ткани человеческого организма могут мутировать, видоизменять свою биологическую структуру, увеличиваться в размерах, провоцировать кровотечения и другие побочные процессы.

По причине усиленного воздействия на человеческий организм ионизирующих веществ у человека могут развиваться онкологические проблемы, множественные опухоли. Также из-за облучения радиацией выпадают волосы, сжигается критическая масса тела, наступает анемия, повреждается костный мозг.

Источники радиации

Источники радиации имеют естественное, природное и искусственное происхождение.

К природным источникам облучения относятся:

радиоактивные вещества, расположенные в недрах земной коры;
излучение из космического пространства;
каменный уголь в печи;
многочисленные терриконы.

К искусственным источникам облучения относятся:

атомные реакторы АЭС, атомных подводных лодок и исследовательских лабораторий;
склады радиоактивных веществ;
захоронения атомных отходов;
ядерные боеприпасы;
рентгеновские лучи в медицине.

Доза радиации

Доза облучения и воздействие на организм

Значение поглощенной дозы, рад	Степень воздействия на человека
10000 рад (100 Гр.)	Летальная доза, смерть наступает через несколько часов или дней от повреждения центральной нервной системы.
1000 – 5000 рад (10-50 Гр.)	Летальная доза, смерть наступает через одну-две недели от внутренних кровотечений (истончаются клеточные мембраны), в основном в желудочно-кишечном тракте.
300-500 рад (3-5 Гр.)	Летальная доза, половина облученных умирают в течение одного-двух месяцев от поражения клеток костного мозга.
150-200 рад (1,5-2 Гр.)	Первичная лучевая болезнь (склеротические процесс, изменения в половой системе, катаракта, иммунные болезни, рак). Тяжесть и симптомы зависят от дозы излучения и его типа.
100 рад (1 Гр)	Кратковременная стерилизация: потеря способности иметь потомство.
30 рад	Облучение при рентгене желудка (местное).
25 рад (0,25 Гр.)	Доза оправданного риска в чрезвычайных обстоятельствах.
10 рад (0,1 Гр.)	Вероятность мутации увеличивается в 2 раза.
3 рад	Облучение при рентгене зубов.
2 рад (0,02 Гр) в год	Доза облучения, получаемая персоналом, работающим с источником ионизирующего излучения.
0,2 рад (0,002 Гр. или 200 миллирад) в год	Доза облучения, которую получают сотрудники промышленных предприятий, объектов радиационно-ядерных технологий.
0,1 рад (0,001 Гр.) в год	Доза облучения, получаемая средним россиянином.
0,1-0,2 рад в год	Естественный радиационный фон Земли.
84 микрорад/час	Полёт на самолёте на высоте 8 км.
1 микрорад	Просмотр одного хоккейного матча по телевизору.

Вред радиоактивных элементов и воздействие радиации на человеческий организм активно изучается учёными всего мира. Доказано, что в ежедневных выбросах из АЭС содержится радионуклид «Цезий-137», который при попадании в организм человека вызывает саркому (разновидность рака), «Стронций-90» замещает кальций в костях и грудном молоке, что приводит к лейкемии (раку крови), раку кости и груди. А даже малые дозы облучения «Криптоном-85» значительно повышают вероятность развития рака кожи.

Влияние радиации на гены

Чрезвычайно актуальны работы по изучению влияние радиации на здоровье человека, в особенности генетических последствий, которые проявляются у потомков людей, подвергшихся облучению. Генетический эффект в этих случаях оценить очень трудно хотя бы потому, что при других ситуациях этот риск не учитывается. К генным изменениям относятся точечные и хромосомные мутации, имеющие, обычно вредные последствия. В естественных условиях среди миллиона людей около 8 тыс. человек имеют генетические повреждения при рождении. Если в зародышевых клетках происходят изменения в генах, следует ожидать появления наследственных изменений среди потомства индивидуумов. Измененные гены или хромосомы распределяются среди населения в результате браков между облученными лицами или их потомками с людьми необлученными. Такие важные вопросы, как контроль за наследственным поражением, еще далеки от решения и требуют самого детального изучения.

Деление клеток из-за радиации

Свободные радикалы и последствия их действия

Когда ионизирующая способность радиоактивного излучения интенсивна, это приводит к образованию активных молекул в живых клетках. Такие молекулы и есть свободными радикалами. Они повреждают и приводят к гибели живые клетки.

Их агрессивное воздействие направлено на жизненно важные функции организма. В первую очередь страдают клетки желудочно-кишечной и кроветворной систем и половые клетки. В данном случае возникают определенные симптомы: тошнота, рвота, повышенная температура, диарея, уменьшение клеток крови.

В борьбе со свободными радикалами организм сам запускает регенерацию поврежденных клеток. Но когда облучение сильное, он становится не способным побороть вредоносное действие. Вид радиации, ее интенсивность и индивидуальная восприимчивость человека играют в этом главную роль.

Долговременность радиации

Каков долговременный эффект воздействия радиации на организм?

Более всего возрастает риск заболевания раком. Обычно клетки организма просто отмирают, дойдя до своего предельного возраста. Однако когда клетки теряют это свойство и продолжают бесконтрольно размножаться, возникает раковое заболевание.

Здоровый организм обычно не дает клеткам дойти до такого состояния. Однако радиоактивное облучение нарушает эти процессы, резко повышая риск развития рака.

Воздействие радиации приводит также к необратимым изменениям – мутациям – генетического фонда, что, в свою очередь, может передаваться будущим поколениям, вызывая пороки и отклонения от нормального развития: уменьшение размеров мозга и головы, неправильное формирование глаз, задержки роста и трудности в обучении.

Мутации

После воздействия радионуклидов возможно проявление двух типов мутаций: доминантной и рецессивной. Первая возникает сразу же после облучения. Второй тип обнаруживается спустя большой промежуток времени не у пострадавшего, а у его последующего поколения. Нарушения, вызванные мутацией, приводят к отклонениям в развитии внутренних органов у плода, внешним уродствам и изменением психики.

К сожалению, мутации достаточно плохо изучены, так как обычно проявляются не сразу. Спустя время сложно понять, что именно оказало главенствующее влияние на её возникновение.

Автор: Левио Меши

Врач с 36 летним стажем работы. Медицинский блогер Левио Меши. Постоянный обзор животрепещущих тем по психиатрии, психотерапии, зависимостям. Хирургии, онкологии и терапии. Беседы с ведущими врачами. Обзоры клиник и их врачей. Полезные материалы по самолечению и решению проблем со здоровьем.
Посмотреть все записи автора Левио Меши

Источник