Радиоактивное излучение вред или польза

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

Что такое ионизирующее излучение?

Ионизирующее излучение — это вид энергии, высвобождаемой атомами в форме электромагнитных волн (гамма- или рентгеновское излучение) или частиц (нейтроны, бета или альфа). Спонтанный распад атомов называется радиоактивностью, а избыток возникающей при этом энергии является формой ионизирующего излучения. Нестабильные элементы, образующиеся при распаде и испускающие ионизирующее излучение, называются радионуклидами.

Все радионуклиды уникальным образом идентифицируются по виду испускаемого ими излучения, энергии излучения и периоду полураспада.

Активность, используемая в качестве показателя количества присутствующего радионуклида, выражается в единицах, называемых беккерелями (Бк): один беккерель — это один акт распада в секунду. Период полураспада — это время, необходимое для того, чтобы активность радионуклида в результате распада уменьшилась наполовину от его первоначальной величины. Период полураспада радиоактивного элемента — это время, в течение которого происходит распад половины его атомов. Оно может находиться в диапазоне от долей секунды до миллионов лет (например, период полураспада йода-131 составляет 8 дней, а период полураспада углерода-14 — 5730 лет).

Источники излучения

Люди каждый день подвергаются воздействию естественного и искусственного излучения. Естественное излучение происходит из многочисленных источников, включая более 60 естественным образом возникающих радиоактивных веществ в почве, воде и воздухе. Радон, естественным образом возникающий газ, образуется из горных пород, почвы и является главным источником естественного излучения. Ежедневно люди вдыхают и поглощают радионуклиды из воздуха, пищи и воды.

Люди подвергаются также воздействию естественного излучения из космических лучей, особенно на большой высоте. В среднем 80% ежегодной дозы, которую человек получает от фонового излучения, это естественно возникающие наземные и космические источники излучения. Уровни такого излучения варьируются в разных реогрфических зонах, и в некоторых районах уровень может быть в 200 раз выше, чем глобальная средняя величина.

На человека воздействует также излучение из искусственных источников — от производства ядерной энергии до медицинского использования радиационной диагностики или лечения. Сегодня самыми распространенными искусственными источниками ионизирующего излучения являются медицинские аппараты, как рентгеновские аппараты, и другие медицинские устройства.

Воздействие ионизирующего излучения

Воздействие излучения может быть внутренним или внешним и может происходить различными путями.

Внутренне воздействие ионизирующего излучения происходит, когда радионуклиды вдыхаются, поглощаются или иным образом попадают в кровообращение (например, в результате инъекции, ранения). Внутреннее воздействие прекращается, когда радионуклид выводится из организма либо самопроизвольно (с экскрементами), либо в результате лечения.

Внешнее радиоактивное заражение может возникнуть, когда радиоактивный материал в воздухе (пыль, жидкость, аэрозоли) оседает на кожу или одежду. Такой радиоактивный материал часто можно удалить с тела простым мытьем.

Воздействие ионизирующего излучения может также произойти в результате внешнего излучения из соответствующего внешнего источника (например, такое как воздействие радиации, излучаемой медицинским рентгеновским оборудованием). Внешнее облучение прекращается в том случае, когда источник излучения закрыт, или когда человек выходит за пределы поля излучения.

Люди могут подвергаться воздействию ионизирующего излучения в различных обстоятельствах: дома или в общественных местах (облучение в общественных местах), на своих рабочих местах (облучение на рабочем месте) или в медицинских учреждениях (пациенты, лица, осуществляющие уход, и добровольцы).

Воздействие ионизирующего излучения можно классифицировать по трем случаям воздействия.

Первый случай — это запланированное воздействие, которое обусловлено преднамеренным использованием и работой источников излучения в конкретных целях, например, в случае медицинского использования излучения для диагностики или лечения пациентов, или использование излучения в промышленности или в целях научных исследований.

Второй случай — это существующие источники воздействия, когда воздействие излучения уже существует и в случае которого необходимо принять соответствующие меры контроля, например, воздействие радона в жилых домах или на рабочих местах или воздействие фонового естественного излучения в условиях окружающей среды.

Последний случай — это воздействие в чрезвычайных ситуациях, обусловленных неожиданными событиями, предполагающими принятие оперативных мер, например, в случае ядерных происшествий или злоумышленных действий.

На медицинское использование излучения приходится 98% всей дозы облучения из всех искусственных источников; оно составляет 20% от общего воздействия на население. Ежегодно в мире проводится 3 600 миллионов радиологических обследований в целях диагностики, 37 миллионов процедур с использованием ядерных материалов и 7,5 миллиона процедур радиотерапии в лечебных целях.

Последствия ионизирующего излучения для здоровья

Радиационное повреждение тканей и/или органов зависит от полученной дозы облучения или поглощенной дозы, которая выражается в грэях (Гр).

Эффективная доза используется для измерения ионизирующего излучения с точки зрения его потенциала причинить вред. Зиверт (Зв) — единица эффективной дозы, в которой учитывается вид излучения и чувствительность ткани и органов.

Она дает возможность измерить ионизирующее излучение с точки зрения потенциала нанесения вреда. Зв учитывает вид радиации и чувствительность органов и тканей.

Зв является очень большой единицей, поэтому более практично использовать меньшие единицы, такие как миллизиверт (мЗв) или микрозиверт (мкЗв). В одном мЗв содержится тысяча мкЗв, а тысяча мЗв составляют один Зв. Помимо количества радиации (дозы), часто полезно показать скорость выделения этой дозы, например мкЗв/час или мЗв/год.

Выше определенных пороговых значений облучение может нарушить функционирование тканей и/или органов и может вызвать острые реакции, такие как покраснение кожи, выпадение волос, радиационные ожоги или острый лучевой синдром. Эти реакции являются более сильными при более высоких дозах и более высокой мощности дозы. Например, пороговая доза острого лучевого синдрома составляет приблизительно 1 Зв (1000 мЗв).

Если доза является низкой и/или воздействует длительный период времени (низкая мощность дозы), обусловленный этим риск существенно снижается, поскольку в этом случае увеличивается вероятность восстановления поврежденных тканей. Тем не менее риск долгосрочных последствий, таких как рак, который может проявиться через годы и даже десятилетия, существует. Воздействия этого типа проявляются не всегда, однако их вероятность пропорциональна дозе облучения. Этот риск выше в случае детей и подростков, так как они намного более чувствительны к воздействию радиации, чем взрослые.

Эпидемиологические исследования в группах населения, подвергшихся облучению, например людей, выживших после взрыва атомной бомбы, или пациентов радиотерапии, показали значительное увеличение вероятности рака при дозах выше 100 мЗв. В ряде случаев более поздние эпидемиологические исследования на людях, которые подвергались воздействию в детском возрасте в медицинских целях (КТ в детском возрасте), позволяют сделать вывод о том, что вероятность рака может повышаться даже при более низких дозах (в диапазоне 50-100 мЗв).

Дородовое воздействие ионизирующего излучения может вызвать повреждение мозга плода при сильной дозе, превышающей 100 мЗв между 8 и 15 неделей беременности и 200 мЗв между 16 и 25 неделей беременности. Исследования на людях показали, что до 8 недели или после 25 недели беременности связанный с облучением риск для развития мозга плода отсутствует. Эпидемиологические исследования свидетельствуют о том, что риск развития рака у плода после воздействия облучения аналогичен риску после воздействия облучения в раннем детском возрасте.

Деятельность ВОЗ

ВОЗ разработала радиационную программу защиты пациентов, работников и общественности от опасности воздействия радиации на здоровье в планируемых, существующих и чрезвычайных случаях воздействия. Эта программа, которая сосредоточена на аспектах общественного здравоохранения, охватывает деятельность, связанную с оценкой риска облучения, его устранением и информированием о нем.

В соответствии с основной функцией, касающейся “установления норм и стандартов, содействия в их соблюдении и соответствующего контроля” ВОЗ сотрудничает с 7 другими международными организациями в целях пересмотра и обновления международных стандартов базовой безопасности, связанной с радиацией (СББ). ВОЗ приняла новые международные СББ в 2012 году и в настоящее время проводит работу по оказанию поддержки в осуществлении СББ в своих государствах-членах.

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