Биологическое действие ионизирующих излучений
Различают два вида эффекта воздействия на организм ионизирующих излучений: соматический и генетический. При соматическом эффекте последствия проявляются непосредственно у облучаемого, при генетическом - у его потомства. Соматические эффекты могут быть ранними или отдалёнными. Ранние возникают в период от нескольких минут до 30-60 суток после облучения. К ним относят покраснение и шелушение кожи, помутнение хрусталика глаза, поражение кроветворной системы, лучевая болезнь, летальный исход. Отдалённые соматические эффекты проявляются через несколько месяцев или лет после облучения в виде стойких изменений кожи, злокачественных новообразований, снижения иммунитета, сокращения продолжительности жизни.
При изучении действия излучения на организм были выявлены следующие особенности:
· Высокая эффективность поглощённой энергии, даже малые её количества могут вызвать глубокие биологические изменения в организме.
· Наличие скрытого (инкубационного) периода проявления действия ионизирующих излучений.
· Действие от малых доз может суммироваться или накапливаться.
· Генетический эффект - воздействие на потомство.
· Различные органы живого организма имеют свою чувствительность к облучению.
· Не каждый организм (человек) в целом одинаково реагирует на облучение.
· Облучение зависит от частоты воздействия. При одной и той же дозе облучения вредные последствия будут тем меньше, чем более дробно оно получено во времени.
Ионизирующее излучение может оказывать влияние на организм как при внешнем (особенно рентгеновское и гамма-излучение), так и при внутреннем (особенно альфа-частицы) облучении. Внутреннее облучение происходит при попадании внутрь организма через лёгкие, кожу и органы пищеварения источников ионизирующего излучения. Внутреннее облучение более опасно, чем внешнее, так как попавшие внутрь ИИИ подвергают непрерывному облучению ничем не защищённые внутренние органы.
Под действием ионизирующего излучения вода, являющаяся составной частью организма человека, расщепляется и образуются ионы с разными зарядами. Полученные свободные радикалы и окислители взаимодействуют с молекулами органического вещества ткани, окисляя и разрушая её. Нарушается обмен веществ. Происходят изменения в составе крови - снижается уровень эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и нейтрофилов. Поражение органов кроветворения разрушает иммунную систему человека и приводит к инфекционным осложнениям.
Местные поражения характеризуются лучевыми ожогами кожи и слизистых оболочек. При сильных ожогах образуются отёки, пузыри, возможно отмирание тканей (некрозы).
Биологическое действие ионизирующих излучений оценивается особыми величинами:
1. Дозой облучения(или поглощенная доза облучения) - есть отношение энергии излучения к массе облучаемого вещества- D = E/m. Единицей измерения является Грэй. 1Гр = 1 Дж/кг
2. Экспозиционная доза рентгеновского и гамма-излучений , оценивается по эффекту ионизации сухого атмосферного воздуха.
3. Эквивалентная доза облучения оценивается по биологическому воздействию излучения.
Смертельные поглощённые дозы для отдельных частей тела следующие:
· голова - 20 Гр;
· нижняя часть живота - 50 Гр;
· грудная клетка -100 Гр;
· конечности - 200 Гр.
При облучении дозами, в 100-1000 раз превышающую смертельную дозу, человек может погибнуть во время облучения ("смерть под лучом").