Радиация и ее воздействие на человека
- 8 -
альфа-частицы.
Но если альфа-
и бета-частицы
способны
распространяться
в воздухе лишь
на небольшие
расстояния,
то гамма-лучи
и нейтроны
распространяются
во все стороны
от центра взрыва
на многие сотни
метров и даже
на километры.
Именно поток
гамма-лучей
и нейтронов,
испускаемых
из зоны ядерного
взрыва и радиоактивного
облака, принято
называть проникающей
радиацией.
Время действия
проникающей
радиации при
ядерном взрыве
определяется
двумя факторами,
во-первых, подъемом
продуктов
взрыва и , во-вторых,
периодом
полураспада
короткоживущих
радиоактивных
"осколков".
Вредное биологическое
воздействие
гамма-лучей
и нейтронов
обусловлено
их способностью
ионизировать
атомы и молекулы
клеток живой
ткани. В результате
ионизация
клетки погибают
или теряют
способность
к дальнейшему
делению. Во
время облучения
человек не
испытывает
боли. Однако
через некоторое
время у него
может развиться
лучевая болезнь.
Воздействие
ионизирующего
излучения на
биологические
объекты.
В результате
воздействия
ионизирующего
излучения на
организм человека
в тканях могут
происходить
сложные физические,
химические
и биохимические
процессы.
При попадание
радиоактивных
веществ внутрь
организма
поражающее
действие оказывают
в основном
альфа-источники,
а затем и
бетта-источники,
т.е. в обратной
наружному
облучению
последовательности.
Альфа-частицы,
имеющие небольшую
плотность
ионизации,
разрушают
слизистую
оболочку, которая
является слабой
защитой внутренних
органов по
сравнению с
наружным кожным
покровом.
Существует
три пути поступления
радиоактивных
веществ в организм:
при вдыхание
воздуха, загрязненного
радиоактивными
веществами,
через зараженную
пищу или воду,
через кожу, а
также при заражении
открытых ран.
Наиболее опасен
первый путь,
поскольку
во-первых, объем
легочной вентиляции
очень большой,
а во-вторых,
значения коэффициента
усвоения в
легких более
высоки.
Пылевые частицы,
на которых
сорбированы
радиоактивные
изотопы, при
вдыхании воздуха
через верхние
дыхательные
пути частично
оседают в полости
рта и носоглотке.
Отсюда пыль
поступает в
пищеварительный
тракт. Остальные
частицы поступают
в легкие. Степень
задержки аэрозолей
в легких зависит
от их дисперсионности.
В легких задерживается
около 20% всех
частиц; при
уменьшении
размеров аэрозолей
величина задержки
увеличивается
до 70%.
При всасывании
радиоактивных
веществ из
желудочно-кишечного
тракта имеет
значение коэффициент
резорбции,
характеризующий
долю вещества,
попадающего
из желудочно-кишечного
тракта в кровь.
В зависимости
от природы
изотопа коэффициент
изменяется
в широких пределах:
от сотых долей
процента(для
циркония, ниобия),
до нескольких
десятков процентов
(водород,
щелочно-земельные
элементы). Резорбция
через неповрежденную
кожу в 200-300 раз
меньше, чем
через желудочно-кишечный
тракт, и, как
правило, не
играет существенной
роли.
При попадании
радиоактивных
веществ в организм
любым путем
они уже через
несколько
минут обнаруживаются
в крови. Если
поступление
радиоактивных
веществ было
однократным,
то концентрация
их в крови вначале
возрастает
до максимума,
а затем в течение
15-20 суток снижается.
Концентрации
в крови долгоживущих
изотопов в
дальнейшем
могут удерживаться
практически
на одном уровне
в течение длительного
времени вследствие
обратного
вымывания
отложившихся
веществ. Эффект
воздействия
ионизирующего
излучения на
клетку - результат
комплексных
взаимосвязанных
и взаимообусловленных
преобразований.
По А.М. Кузину,
радиационное
поражение
клетки осуществляется
в три этапа. На
первом этапе
излучение
воздействует
на сложные
макромолекулярные
образования,
ионизируя и
возбуждая их.
Это физическая
стадия лучевого
воздействия.
Второй этап
- химические
преобразования.
Они соответствуют
процессам
взаимодействия
радикалов
белков, нуклеиновых
кислот и липидов
с водой, кислородом,
радикалами
воды и возникновению
органических
перекисей.
Радикалы,
возникающие
в слоях упорядоченно
расположенных
белковых молекул,
взаимодействуют
с образованием
"сшивок", в
результате
чего нарушается
структура
биомембран.
Из-за повреждения
лизосомальных
мембран происходит
увеличение
активности
и высвобождение
ферментов,
которые путем
диффузии достигают
любой органеллы
клетки и легко
в нее проникают,
вызывая ее
лизис.
Конечный эффект
облучения
является
результатом
не только
первичного
повреждения
клеток, но и
последующих
процессов
восстановления.
Предполагается,
что значительная
часть первичных
повреждений
в клетке возникает
в виде так
называемых
потенциальных
повреждений,
которые могут
реализовываться
в случае отсутствия
восстановительных
процессов.
Реализация
этих процессов
способствуют
процессы биосинтеза
белков и нуклеиновых
кислот. Пока
реализация
- 10 -
потенциальных
повреждений
не произошло,
клетка может
в них "восстановиться".
Это, как предполагается,
связано с
ферментативными
реакциями и
обусловлено
энергетическим
обменом. Считается,
что в основе
этого явления
лежит деятельность
систем, которые
в обычных условиях
регулируют
интенсивность
естественного
мутационного
процесса.
Мутагенное
воздействие
ионизирующего
излучения
впервые установили
русские ученые
Р.А. Надсон и
Р.С. Филиппов
в 1925 году в опытах
на дрожжах. В
1927 году это открытие
было подтверждено
Р.Меллером на
классическом
генетическом
объекте - дрозофиле.
Ионизирующие
излучения
способны вызывать
все виды наследственных
перемен. Спектр
мутаций, индуцированных
облучением,
не отличается
от спектра
спонтанных
мутаций.
Последние
исследования
Киевского
Института
нейрохирургии
показали, что
радиация даже
в малых количествах,
при дозах в
десятки бэр,
сильнейшим
образом воздействует
на нервные
клетки - нейроны.
Но нейроны
гибнут не от
прямого воздействия
радиации. Как
выяснилось,
в результате
воздействия
радиации у
большинства
ликвидаторов
ЧАЭС наблюдается
"послерадиационная
энцефлопатия".
Общие нарушения
в организме
под действием
радиации приводит
к изменению
обмена веществ,
которые влекут
за собой патологические
изменения
головного
мозга.
Радиационные
проблемы в
Оренбургской
области.
В нашей области
как и во многих
других, проводились
ядерные испытания,
например Тоцкий
воздушно-ядерный
взрыв. Полученные
данные свидетельствуют,
что воздушно-ядерный
взрыв в 1954 году
на Тоцком полигоне
сказался на
состоянии
биоты и здоровье
населения.
Заметим, что
даже Чернобыль,
несмотря на
свою удаленность,
внес свой вклад
в радиоактивное
загрязнение
области, а также
не обделил нас
и ядерный полигон
на Новой земле
- вдоль по хребту
Уральских гор.
Было еще 11 подземных
ядерных взрывов
в Оренбуржье
для создания
так называемых
емкостей - хранилищ,
но их радиоактивное
воздействие
на окружающую
среду спорно.
Однако нельзя
без проведения
серьезного
научного
исследования
связать данные
изменения в
здоровье населения
с последствиями
ядерных
- 11 -
взрывов. Необходимо
определить
уровень гамма-излучения,
концентрации
продуктов
ядерного распада
в объектах
окружающей
среды и сравнить
данные показатели
с фоновыми,
т.е. характерными
для Оренбургской
области. Только
при превышении
фоновых значений
в несколько
раз можно с
уверенностью
говорить о
негативном
воздействии
ядерных взрывов.
Исследованиями
оренбургских
ученых в течение
последних лет
было установлено:
1) ухудшение
медико-демографической
ситуации; 2)
значительный
рост онкопатологий;
3) негативные
тенденции в
здоровье детского
населения;.
4) нарушения
иммунного
статуса у детей,
проживающих
в зоне влияния
ядерного взрыва.
По данным
международных
рекомендаций
отдаленными
последствиями
воздействия
ионизирующих
излучений
являются: а)
злокачественные
новообразования;
б) сокращение
средней продолжительности
жизни; в) генетические
последствия.
В этом регионе
прирост онкозаболеваний
с 1985 по 1993 гг. составил:
по органам
дыхания - 225% ,
щитовидной
железе - 260%,
лимфатической
и кроветворной
системам - 670%,
кожи - 131%.
Онкозаболеваемость
детского населения
возросла в
2 раза. Злокачественные
новообразования
кроветворной
системы у детей
в 1,5 раза выше
средне областных
показателей.
Стабильно на
высоких цифрах
сохраняется
младенческая
смертность
/смертность
от врожденных
уродств - на
втором, а в
отдельных
населенных
пунктах - на
первом месте
среди причин
смертности/.
Цитогенетическое
обследование
населения,
проводимые
кандидатом
биологических
наук Корнеевым
А.Г. совместно
с Центром
Молекулярной
Медицины (г.
Москва), выявило
статистически
достоверное
превышение
обменных аберрации
хромосомного
типа, при этом
в группе у детей
их частота в
2 раза выше, чем
в группе взрослых.
По частоте и
спектру генетических
отклонений
полученные
данные сходны
с аналогичными
результатами
Брянской области
(зона ЧАЭС).
Основные
радиоактивные
загрязнители
в 1994 г. являются
цезий-137, стронций-90,
плутоний-239, 240 и
др. Немаловажно
заметить, если
период полураспада
стронция-137
составляет
около 30 лет ( т.е.
период времени
меньшей, чем
прошло с момента
взрыва до настоящего
времени), то
период полураспада
изотопов плутония
составляет
в среднем около
24 тысяч лет. Но
и содержание
цезия-137 сегодня
превышает
предельно
допустимые
уровни (ПДУ),
при этом надо
помнить, что
опасность для
человека возникает
при попадании
данных радионуклидов
во вдыхаемый
воздух или
через
- 12 -
пищу в организм
индивида. Отсюда
возникает риск
роста онкологических
заболеваний
органов дыхания
(легких) и пищеварения
(пищевод, желудок).
Высоко содержание
данных радиоактивных
веществ в продуктах
питания произведенных
в населенных
пунктах перечисленных
выше территорий.
Особо большие
концентрации
отмечаются
в молоке, мясе,
картофеле,
зерне и столовой
зелени.
Маленькое
отступление:
молоко производимое
Сорочинской
молочной фабрикой,
как и другие
продукты, содержат
радионуклиды,
но в пределах
ПДУ. Их можно
накопить в
организме
человека необходимое
количество
для получения
дозы радиоактивного
облучения.
Проведенный
анализ генетических
изменений
у населения
эпицентральной
зоны подтвердил
воздействие
радиационного
фактора. По
сравнению с
Чернобыльской
катастрофой
наша проблема
является более
долговременной,
хотя по мере
загрязнения
окружающей
среды не такой
тяжелой. Основным
загрязнителем
при аварии на
ЧАЭС был и йод-131
с периодом
полураспада
до 8 суток. Содержание
изотопов плутония,
цезия и стронция
в Брянской и
др. областях
значительно
ниже, чем в
Оренбуржье.
Проблема Чернобыля
хорошо известно
в мире и пострадавшим
серьезно помогает
не только
правительство
РФ, но и ВОЗ, и
другие страны.
Проблема Тоцкого
взрыва только
начинает обращать
на себя внимание.
Вероятность
того, что она
будет серьезно
рассматриваться
очень мала,
так как это
экономически
не выгодно
правительству
РФ.
.
- 13 -
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1.
Аглинцев К.К.
Дозиметрия
ионизирующих
излучений. М.,
Гостехиз-
дат,
1957 г.
2.
Глесстон С.
Атом. Атомное
ядро. Атомная
энергия. Развитие
сов-
ременных
представлений
об атоме и атомной
энергии, перевод
с английс-
кого,
под ред. Л.А.
Арцимовича,
М., Изд. иностр.
лит., 1961 г.
3.
Гродзенский
Д.Э. Радиобиология.
Изд. 3-е. М., Атомиздат,
1966
г.
4. Гусев Н.Г., Машкович
В.П., Обвинцев
Г.В. Гамма-излучение
ради-
оактивных
изотопов и
продуктов
деления. М.,
Физматгиз,1958
г.
5.
Доклад Научного
комитета ООН
по действию
атомной радиации
(1962 г.).
Документы ООН,
1962. Доклад Научного
комитета ООН
по дейс-
твию
атомной радиации
(1965 г.). Документы
ООН, 1965 г.
6.
Дубасов Ю.В.,
Смирнова Е.А.,
Савоненков
Ю.Г., Николаев
В.А.,
Трифонов
В.А.,Аршанский
С.А. Радиационно-экологическое
состояние тер-
ритории
Оренбургской
области. НПО
"Радиевый
институт им.
В.Г. Хлопина"
г.
Санкт-Петербург.
7.
Дэвидсон Г.О.
Биологические
последствия
общего гамма-облучения
человека.
Пер. с англ. Под
ред. М.Ф. Поповой.
М., Атомиздат,
1960 г. 8
с.
8.
Козлов В.Ф., Трошкин
Ю.С. Справочник
по радиационной
безопас-
ности.
М., Атомиздат,
1967 г.
9.
Москалев Ю.И.,
Дибобес И.К.,
Журавлев В.Ф.,
Рядов В.Г., Моисе-
ев
А.А., Терман А.В.
Концепция
биологического
риска воздействия
иони-
зирующего
излучения. М.,
Атомиздат, 1973
г.
10.
Намиас Н. Ядерная
энергия. Пер.
с англ. М., Изд-во
иностр.
лит.,
1955 г.
11.
Распределение,
биологическое
действие и
ускорение
выведения
радиоактивных
изотопов. М.,
Медгиз, 1961 г.
12.
Петросьянц
А.М. От научного
поиска к атомной
промышленности.
Изд.
2-е. М., Атомиздат,
1972. Ядерная энергетика
Советского
Союза.-
"Атомная
энергия", 1971 г.,
т. 30, с. 243.
13.
Эйзенбад м.
Радиоактивность
внешней среды.
Пер. с англ. Под
ред.
П.П. Лярского.
М., Атомиздат,1967
г.