Основи екології - Мягченко О.П. - 2.9.12. Дія радіоактивних випромінювань на організми та принципи захисту від іонізуючих випромінювань

Майже всю територію України складають древні докембрійські породи - граніти, гнейси, глини, які містять радіоактивні елементи і тому майже для всієї території України характерний природний радіоактивний фон, величина якого складає 10-20 мкР/год.

Значний внесок у підвищення радіоактивного фону дають антропогенні джерела випромінювань - ядерні установки (реактори АЕС, склади атомної зброї, підприємства з переробки радіоактивних відходів, речовин), промислові прилади дозиметричного контролю, які широко використовуються у виробництві при неруйнівних методах контролю якості виробів.

Крім цього на величину природного радіоактивного фону впливає і діяльність людини. Наприклад, при спалюванні вугілля в домашніх грубках, в теплових електростанціях у довкілля потрапляють відходи - зола, а вона містить радіоактивні елементи - торій, уран, радій, що колись були сконцентровані рослинами, з яких вугілля утворилося. Іноді фон біля таких станцій вищий, ніж біля атомних. Певне забруднення викликала аварія на Чорнобильській атомній станції.

Інше джерело - космічне випромінювання, що складається з галактичного і сонячного. Воно значною мірою поглинається атмосферою і на висоті 20 км виникає вторинне випромінювання, або синхротронне, що складається з мезонів, протонів, електронів, ізотопів вуглецю, берилію, натрію та інших елементів.

На окремих територіях України цей фон підвищений, наприклад на узбережжі Північного Приазов'я, де після шторму накопичується радіоактивний пісок чорного кольору - суміш ільменіту, моноциту, торіаніту, складає 100-300 мкР/год. Це майже вдесятеро вище за норму, гранично допустимий рівень.

Карта на рис. 22 дає уявлення про загальний радіоактивний фон України.

Рис. 22. Природна радіоактивність територій України

На всі об'єкти на поверхні землі впливають джерела космічного і земного радіоактивних випромінювань. Природний радіоактивний фон не є постійним і коливається від 4 до 20 мкР за годину для житлових помешкань і до 50 мкР/год для природного середовища (пляж, ліс, луки, город).

2.9.12. Дія радіоактивних випромінювань на організми та принципи захисту від іонізуючих випромінювань

Біологічні впливи факторів, що іонізують речовини, полягають у поглинанні живою тканиною рослин, тварин, людини енергії, яка виділяється при стиканні молекул об'єкта з випромінюванням. Це

призводить до розривів молекулярних зв'язків - іонізації та утворенню нових хімічних сполук, не властивих вихідній клітині - перекис водню, надзвичайно хімічно активних вільних радикалів.

Під впливом радіоактивних випромінювань в організмі людини відбуваються порушення функцій кровотворних органів, збільшення проникненості судин, розлад діяльності шлунково-кишкового тракту, зниження імунітету організму, його виснаження, переродження нормальних клітин у злоякісні, виникнення лейкозів, променевої хвороби.

Деякі з тварин спроможні відчувати дію радіоактивних випромінювань. Так, садовий равлик закриває мантійну порожнину, а комахи і пацюки починають неспокійні, безладні рухи, намагаючись уникнути небезпечної зони. Інфузорії гинуть тільки лише при 300 тис. рентгенів, окремі бактерії можуть існувати всередині атомного реактора, де радіоактивність сягає мільйонів рад або рентгенів. Стійкі до радіоактивних випромінювань змії - вони гинуть лише при 3-18 тис. рад.

Людина не відчуває дії радіоактивних випромінювань. В її організмі вони викликають зміни, що залежать від потужності дози: 1 мкбер - перегляд одного хокейного матчу по телебаченню; 0,1 бер - фонове випромінювання за рік; 3,0 бер - при рентгеноскопії зубів; 10,0 бер аварійне опромінення населення поблизу АЕС; 25,0 бер - аварійне опромінення персоналу АЕС; 30,0 бер - опромінення організму при рентгеноскопії тіла; 75,0 бер - короткочасні зміни в складі крові; 100,0 бер - легкий ступінь променевої хвороби; 450-500 бер - важкий ступінь променевої хвороби (гине 50% опромінених людей); 500 і більше - гинуть 100 % опромінених людей. Тому всі фахівці повинні знати елементарні правила радіаційної гігієни, знати про її підступність, знати як послабити її дію.

Всі органи, тканини по-різному чутливі до дії випромінювань, що іонізують і утворюють три критичних групи. Перша - репродуктивні органи - у чоловіків сім'яники, у жінок - яєчники, червоний кістковий мозок. Друга - м'язи, щитовидна залоза, жирова тканина, печінка, нирки, селезінка, легені, кришталик ока. Третя - шкіра, кісткова тканина, руки, передпліччя, стегна, стопи ніг.

Особливо складний механізм впливу іонізуючого випромінювання на спадковість. Виникаючі при цьому порушення можуть передаватися наступним поколінням. У цьому випадку з ростом дози опромінення збільшується не тільки вага, а й і частота поразок (>5бер). Вже в 1934 р. Міжнародна комісія радіаційної охорони встановила толерантну дозу 0,2 рентгена за добу. В наш час цей рівень зменшили до 0,05 бер за рік для населення і 1 бер за рік для працюючих з джерелами іонізуючих випромінювань.

Щоб послабити дію випромінювань, використовують три головних принципи захисту: захист часом - скорочення часу перебування в небезпечній зоні; захист відстанню - збільшення відстані між джерелом випромінювання і людиною. захист речовиною - зменшення потужності випромінювання за допомогою товстих прошарків речовин, що послаблюють його дію, наприклад свинцю.

Важливим є використання біологічних радіопротекторів, наприклад сірковмісних амінокислот, препаратів рослинного походження - женьшень, елеутерокок, левзея, лимонник китайський, резерпін (алкалоїд рослинного походження, який вживають для зниження кров'яного тиску), солодка гола, деревій, екстракти мідій, вітаміни.

В умовах підвищеного радіоактивного фону велике значення має повноцінне харчування - наявність у достатній кількості білків, вуглеводів, вітамінів. Білки (м'ясні продукти) містять незамінні амінокислоти (в організмі людини не утворюються і повинні обов'язково надходити з їжею), що активізують роботу печінки, беруть участь у кровотворенні, підвищують імунітет, сприяють повноцінному засвоєнню вітамінів. Білки містять сульфгідрильні групи, які приймають "удар" випромінювань на себе.

Питання

1. Охарактеризуйте джерела радіоактивних випромінювань.

2. Яка біологічна дія випромінювань на організми?

3. Як реагують тварини, люди на дію радіоактивних випромінювань?

4. Чим обумовлений природний радіоактивний фон?

5. Що таке радіогенетичі пошкодження, які способи попередження їх дії?

6. Що таке критичні органи та яка їх чутливість до дії випромінювань?