|
Основные единицы измерения ионизирующих излучений
Величина
Единица в СИ
Внесистемная
единица
Примечание
Активность
Беккерель (Бк) Кюри (К)
1 Бк = 1 распад/с;
1 Ки=3,7
×10
10
Бк
Доза излучения
(поглощенная
доза)
Грей (Гр)
рад
1 Гр = 100 рад;
1 рад = 10
–2
Дж/кг = 10
–2
Гр
Эквивалентная
доза
Зиверт (Зв)
бэр (биологический
эквивалент рентгена)
1 3в = 1 Гр; 1 3в = 100 бэр;
1 бэр = 10
-2
3в
Экспозиционная
доза
Кл/кг (кулон
на килограмм)
Рентген (P)
1 Кл/кг = 3,88 · 10
3
Р
287
Примечание. При взвешивающем коэффициенте равном единице, 1 Зв = 1 Гр =
= 100 рад = 100 бэр = 100 Р.
Производные единицы зиверта:
миллизиверт (мЗв) : 1 м3в = 10
-3
Зв;
микрозиверт (мкЗв) : 1мк3в=10
-6
Зв.
3.4.3.
Воздействие ионизирующих излучений на человека
Радиоактивные вещества могут проникать в организм тремя путями: ингаля-
ционным (с вдыхаемым воздухом), через желудочно-кишечный тракт (с пи-
щей и водой), через кожу. Человек получает не только наружное облучение, но
и внутреннее (через внутренние органы). РВпроникают во внутренние орга-
ны, особенно в костную ткань и мышцы. Концентрируясь они продолжают об-
лучать организм, нанося ему вред изнутри.
Эффект воздействия источников ионизирующих излучений на организм за-
висит от ряда причин, главными из которых принято считать уровень погло-
щенных доз, время облучения и мощность дозы, объем тканей и органов чело-
века, подвергшихся облучению, вид излучения.
Биологическое действие ионизирующих излучений. Лучевые поражения —
это процессы взаимодействия ионизирующих излучений с биотканью. Биоло-
288
гическое действие радиации на организм человека начинается на клеточном
уровне. Ионизированные возбужденные атомы и молекулы взаимодействуют
между собой, давая начало химически активным центрам. Происходят разры-
вы химических связей сложных молекул, их диссоциация — разложение на
ионы. Это приводит к нарушению деятельности как отдельных функций, так и
целых систем организма. Дальнейшее нарушение биохимических процессов в
организме происходит за счет реакций химически активных веществ с различ-
ными биологическими структурами (с молекулами белка, ферментов, биотка-
ни). При этом отмечается распад биологических структур организма и в то же
время образование новых, несвойственных для него соединений. Кроме необ-
ратимых изменений наличиствуют и обратимые — результат восстановитель-
ных процессов. Конечный же результат облучения во многом зависит именно
от этих последующих процессов восстановления.
Различают генетические (наследственные) эффекты и соматические (телес-
ные) эффекты.
Генетические эффекты связаны с тем, что ионизирующие излучения вызы-
вают «поломку» хромосом. Это приводит к изменению генного аппарата и об-
разованию дочерних клеток, неодинаковых с исходными. Стойкие хромосом-
ные изменения, происходящие в половых клетках, ведут к мутациям, т.е. появ-
лению у облученных людей потомства с другими наследственными признаками
289
(чаще всего, это врожденные уродства). Если мутация возникает в одной клет-
ке, то она распространяется на все клетки нового организма, образовавшиеся
путем деления.
Генетические эффекты обнаружить трудно, так как они действуют на огра-
ниченное число клеток и имеют длительный скрытый период действия, изме-
ряемый десятками лет после облучения. Такая опасность существует даже при
очень слабом облучении, которое хотя и не разрушает клетки, но способно вы-
звать мутации хромосом и изменить наследственные признаки организма. Ус-
тановлено, что не существует минимального уровня радиации, ниже которого
мутация не происходит. Проявление генетических эффектов мало зависит от
мощности дозы, а определяется суммарной накопленной дозой, независимо от
того, получена ли она за одни сутки или за 50 лет. То есть генетические эффек-
ты не имеют дозового порога и тяжесть их проявления не зависит от мощности
дозы.
Вотличие от генетических эффектов, которые вызываются малыми дозами
радиации, соматические эффекты всегда начинаются с определенной порого-
вой дозы: при меньших дозах повреждения организма не происходит. Другое
отличие соматических нарушения функций от генетических заключается в том,
что организм способен со временем преодолевать последствия облучения, тогда
как клеточные повреждения необратимы.
290
Соматические повреждения организма ионизирующими излучениями явля-
ются результатом воздействия излучения на большой комплекс клеток (кол-
лективы клеток), образующих определенные ткани или органы человека. Ра-
диация тормозит или даже полностью останавливает процесс деления клеток, а
достаточно сильное излучение убивает клетки организма. Разрушительное дей-
ствие излучения особенно заметно проявляется в молодых тканях. Это обстоя-
тельство используется, в частности, для защиты организма от злокачественных
новообразований, которые разрушаются под воздействием ионизирующих из-
лучений значительно быстрее здоровых клеток. К соматическим эффектам от-
носятся: локальное повреждение кожи (лучевой ожог), катаракта глаз (помут-
нение хрусталика), повреждение половых органов (кратковременная или по-
стоянная стерилизация) и др.
Соматические эффекты облучения разнообразны. Особенности лучевых
синдромов определяются дозой облучения, ее распределением в пространстве
и во времени.
Если принять в качестве критерия чувствительности к ионизирующему из-
лучению морфологические изменения, то клетки ткани организма человека по
степени возрастания чувствительности можно расположить в следующем по-
рядке: нервная ткань
® мышечная ткань ® соединительная ткань ® щитовид-
ная железа
® пищеварительные железы ® легкие ® кожа ® слизистые обо-
лочки
® половые железы ® лимфоидная ткань ® костный мозг.
291
Фактор времени в прогнозе возможных последствий облучения занимает
важное место. Это связано с тем, что в тканях и органах человека после лучево-
го поражения развиваются восстановительные процессы.
При малой мощности дозы скорость развития повреждений соизмерима со
скоростью восстановительных процессов. С увеличением мощности облучения
значимость процессов восстановления уменьшается. Степень лучевого пораже-
ния в значительной мере зависит от того, подвергалось ли облучению все тело
человека или только его часть. С сокращением облучаемой поверхности умень-
шается и биологический эффект. Так, при облучении фотонами в дозе 4…5 Зв
участка тела площадью 6 см
2
заметного поражения организма не наблюдается,
а при облучении в такой же дозе всего тела — 50 % пострадавших погибает.
Распределение поступивших в организм радионуклидов зависит от их
свойств и химической природы. Существует три основных типа распределе-
ния: скелетный (Са, Sr, Ва, Ra); диффузный, т.е. равномерный (К, Na, H, N,
Ро) и избирательный, характерный для йода и некоторых других элементов.
Более половины радиойода, попавшего в организм человека, накапливается в
щитовидной железе.
Основные последствия облучения человека. Очень большие дозы радиации
ведут к гибели живого организма. Внешнее общее однократное равномерное
облучение, превышающее 10 Гр, летально. Фракционированное (дробное) об-
292
лучение приводит к менее тяжелым последствиям, чем однократное в той же
суммарной дозе, так как в интервалах между облучениями многие поврежде-
ния восстанавливаются благодаря работе восстановительных систем организ-
ма. Значения некоторых доз и эффектов воздействия излучений на организм
человека приведены в табл. 3.12.
Т а б л и ц а 3.12
Do'stlaringiz bilan baham: |
