Пожалуй, нет ни одной отрасли науки и техники, где бы в той или иной мере не использовалась энергия, освобождаемая при ядерных превращениях. Радиоактивные изотопы успешно применяются в энергетике, промышленности, металлургии, автоматике и телемеханике, сельском хозяйстве, биологии, химии, медицине, геологической разведке и даже археологии. Однако радиация, по своей природе, вредна для жизни. Даже малые ее дозы облучения могут «запустить» не до конца еще установленную цепь событий, приводящую к раку или генетическим повреждениям в организме. А при больших дозах радиация может разрушить клетки, повредить ткани и органы и явиться причиной скорой гибели организма. Ионизирующее излучение (ИИ) имеет особенные биологические действия:
Как уже говорилось, под воздействием радиации повреждаться генетические структуры, в результате чего неблагоприятные последствия облучения могут проявиться в последующих поколениях. Но генетические эффекты будут наблюдаться только тогда, когда поврежденный ген соединится с геном, имеющим такое же повреждение. Поэтому вероятность появления генетических эффектов, обусловленных радиацией, зависит не только от дозы облучения, но и от количества лиц всей популяции, которые подвергаются облучению. Кроме того, ионизирующие излучение вызывает вредные биологические эффекты (злокачественные опухоли, лейкозы, наследственные болезни) беспорогового возникновения (так называемые стохастические эффекты излучения), вероятность появления которых пропорциональна дозе облучения и для которых тяжесть проявления не зависит от дозы. Попадая в организм человека некоторые радиоактивные вещества распределяются в нем более или менее равномерно, другие концентрируются в отдельных внутренних органах. Так, в костных тканях отлагаются источники альфа-излучения - радий, уран, плутоний; бета-излучения - стронций и иттрий; гамма-излучения - цирконий. Эти элементы, химически связанные с костной тканью, очень трудно выводятся из организма. Продолжительное время удерживаются в организме также элементы с большим атомным номером (полоний, уран и др.) Элементы, образующие в организме легкорастворимые соли и накапливаемые в мягких тканях, легко удаляются из организма. Выделены 4 группы опасных радионуклидов − А, Б, В и Г.
Йод (I). Поступление в организм человека радиоактивных изотопов йода происходит через органы пищеварения, дыхания, кожу, раневые и ожоговые поверхности. Поступивший в организм радиоактивный йод быстро всасывается в кровь и лимфу – в течение первого часа всасывается 80−90%. Органы и ткани по концентрации йода образуют убывающий ряд: щитовидная железа, почки, мышцы, кости. Накопление йода-131 в щитовидной железе протекает быстро: через 2−6 ч после поступления содержание его составляет 5−10 и 15−20% соответственно, через сутки − 25−30% введенного количества. При поступлении малых количеств йода-131 уже отмечаются нарушение функции щитовидной железы, а также незначительные изменения крови и некоторых показателей обмена и иммунитета. Общий характер действия йода на организм: при действии паров появляется кашель, насморк, слезотечение, конъюнктивит, опухание околоушных желез, головные боли. В тяжелых случаях − рвота, понос, белок и эритроциты в моче, задержка мочи, одышка. При хроническом отравлении − катар слизистых носа (типичный насморк), зева, исхудание, наблюдается желтоватая окраска зубов. Основным путем выведения йода-131 из организма являются почки, также он выводится с калом, потом, прочими жидкостями и через органы дыхания, однако доля этого выведения не установлена. Фосфор (Р). Фосфор-32 − доминирующий радионуклид в большинстве форм водных организмов и водоплавающих птиц. Основной путь поступления радионуклидов из водных сбросов в организм человека − использование питьевой воды, а также потребление рыбы и других пищевых продуктов из водоемов. Выводится из организма через почки и желудочно-кишечный тракт. Специфичность действия связана с избирательным накоплением в костной ткани, большую опасность представляет поступление нерастворимых соединений радиоактивного фосфора в органы дыхания. При поражении такими соединениями наблюдается лучевой ожог кишечника, сопровождающийся кровавым поносом, резким исхуданием, лейкоцитозом, наблюдается сгущение крови, т.е. происходит угнетение функции костного мозга и других органов кроветворения. Стронций-90 (Sr) один из важнейших компонентов радиоактивного заражения биосферы. Попадая в окружающую среду, стронций-90 характеризуется способностью включаться в процессы обмена веществ у растений, животных и человека. В растения может поступать непосредственно при прямом заражении листьев и из почвы через корни. Относительно больше накапливают его бобовые растения, корнеплоды, меньше − злаки, в том числе зерно, лен. У животных и человека стронций-90 накапливается, главным образом, в костях. Большую опасность представляет для детей, в организм которых он поступает с молоком и накапливается в быстрорастущей костной ткани. При длительном поступлении стронция в организм даже в относительно небольших количествах могут развиваться лейкемия и рак костей. Цезий-137 (Cs) интенсивно сорбируется почвой и донными отложениями; в воде находится преимущественно в виде ионов. Содержится в растениях и организме животных и человека. В организме человека он распределен относительно равномерно и не оказывает значительного вредного действия при поступлении в небольших количествах. Однако критическими органами являются печень, легкие и особенно селезенка. Уран (U). При попадании в организм уран действует на все органы и ткани, являясь общеклеточным ядом. Преимущественно поражает почки, печень и желудочно-кишечный тракт. Радий (Ra). В организм человека может попадать с пищей, питьевой водой, вдыхаемым воздухом и через неповрежденную кожу. Около 90% радия поступает в организм с пищей и около 10% с водой. Установлено, что продолжительное облучение значительными уровнями радия в питьевой воде влечет за собой «высокий риск» рака костей для облученных. Одним из признаков радиевой интоксикации является лучевое поражение костей − их деструкция, развитие радиационного остеита, который приводит к повышенной хрупкости и патологическим переломам костей. Радиационный остеит челюстных костей, как правило, осложняется инфекцией и протекает как хронический остеомиелит. Радон (Rn). Наибольшее содержание радона наблюдается в приземных слоях атмосферы. С увеличением высоты оно уменьшается. В атмосферу и гидросферу радон поступает из почвы, а в воздух помещений − через неплотные строительные конструкции и из самих строительных конструкций, а также из водопроводной воды и природного газа. Радон на 50−70% формирует дозу, получаемую человеком от естественных источников радиации. В организм человека он попадает в основном с вдыхаемым воздухом и в значительно меньшей степени, с питьевой водой. Токсическое действие радона связано с его радиоактивностью. Скапливаясь в альвеолах легких, он поражает легочную ткань, вызывая ее злокачественное перерождение. До 20% смертей от рака легких напрямую связано с радоном. Плутоний (Рu) в организм человека может поступать ингаляционно, перорально и через раневые и ожоговые поверхности. В легких нуклид оседает неравномерно, что приводит к неравномерному облучению. Всосавшийся в кровь нуклид собираетсяв основном в скелете и печени и в небольших количествах в других органах. Из организма плутонии выводится медленно. Ингаляционное воздействие плутония на человека наиболее опасно и может привести, даже при поступлении небольшого количества, к развитию острой пневмонии и пневмосклерозу. Распространённость процесса в лёгких и тяжесть поражения возрастают с увеличением поглощённой дозы. Торий (Th) как радиоактивный элемент является одним из источников радиоактивного фона Земли. Он содержится в объектах окружающей среды повсеместно. Однако в речной воде его на порядок меньше, чем урана, и на два порядка меньше, чем калия-40. В организм человека торий может попадать через органы дыхания и пищеварения, а затем откладываться в легких, скелете, костном мозге, печени, почках. Из организма выводится медленно: от 1,5 до 70 лет. Токсичность тория обусловлена его радиоактивностью. Обычно поражаются органы, в которых он накапливается, вызывая их злокачественное перерождение (карциномы, саркомы, цирроз печени). Америций (Am). Основными органами депонирования америция являются скелет, печень, почки. В небольших количествах нуклид откладывается и в других органах. Поступление америция усиливает биологическое действие плутония.
Тритий (Т). В организм человека он может поступать ингаляционно, перорально и через кожные покровы в форме газообразного, НТО (тритиевая вода) и органически связанного. Поступление трития в форме НТО представляет примерно в 1000 раз большую опасность, чем в газообразной форме. Процессы всасывания протекают быстро. Выводится нуклид из организма через почки, лёгкие и кожу. Полоний (Ро). Пожалуй, это один из самых опасных радиоэлементов. Его активность настолько велика, что брать его руками нельзя, результатом будет лучевое поражение кожи и, возможно, всего организма: полоний довольно легко проникает внутрь сквозь кожные покровы. Кобальт (Со). Кобальт-60 является основным источником внешнего облучения организма, при попадании внутрь с пищей или водой вызывает внутреннее облучение, в основном печени и яичников, что приводит к нарушению их функциональной деятельности и гибели. Характер распределения радиоизотопов в организме:
Наиболее опасны радионуклиды, имеющие большой период полураспада и плохо выводящиеся из организма, например радий-226, плутоний-239. На поражающий эффект влияет место депонирования радионуклидов: стронций-89 и стронций-90 − кости, цезий-37 − мышцы. Особую опасность имеют радионуклиды с равномерным распределением в организме, например тритий и полоний-210. Источник
0 Comments
Leave a Reply. |