50. Как влияют на организм ионизирующие излучения

Ионизирующее излучение проявляется в виде радиоактивности – способности нестабильных ядер элементов – радиоактивных изотопов, радионуклидов к самопроизвольному распаду. При ядерном распаде развивается ионизирующая радиация в виде потока альфа– и бета-частиц, гамма-квантов и нейтрофонов. Для обнаружения ионизирующего излучения, или радиоактивности, используются специальные счетчики, которые измеряют уровень радиации или силу излучения (измеряется в беккерелях в секунду или кюри – 1 Ки = 3,7 × 1010 Бк). Дозу излучения, поражающую организм человека, находят путем измерения количества поглощенной им энергии. В качестве единиц радиоактивности используют также: Кл/кг (1 Кл/кг = 3,9 × 103 рентген); грей (1 Гр = 100 рад); зиверт (1 Зв = 100 эр). Максимальные дозы, не причиняющие вреда организму человека, в случае их многократного действия равны 3 × 10–3 Гр (0,3 рад) в неделю и в случае единовременного действия – 0,25 Гр (25 рад). Радиоактивность бывает двух видов: естественная и искусственная. Естественная радиоактивность обусловлена природными радиоактивными изотопами, которые всегда в определенных количествах присутствуют в биосфере (в основном ее составной части – литосфере). Естественные радионуклиды, встречающиеся в природе, подразделяются на 3 группы: первая группа объединяет радиоактивные элементы – элементы, все изотопы которых радиоактивны: уран —238 (U238); уран – 235 (U235); торий —232 (Th232); радий —226 (Ra226) и радон —220 и 222 (Rn220 и R222). Во вторую группу входят изотопы «обычных» элементов, обладающие радиоактивными свойствами: калий – К40, рубидий – Rb87, кальций – Са48, цирконий – Zr96. Третью группу составляют радиоактивные изотопы, образующиеся в атмосфере под действием солнечного потока корпускул и космических лучей: углерод – С14, тритий – Н3 и бериллий – Ве7 и Ве10. Из вышеперечисленных радиоактивных элементов, встречающихся в природе, самым распространенным является радон-222 – газ, не имеющий ни запаха, ни цвета, ни вкуса, составляющий 1/2 естественной радиации, оказывающий вредное воздействие на организм человека. Исследования ученых установили, что радон-222 вызывает рак легких. Источниками радона-222 являются:

1) грунт под зданием и стройматериалы – выделяют 78 %;

2) наружный воздух – 13 %;

3) вода водопроводная – 5 %;

4) природный газ – 4 %.

Этими же исследованиями выявлено, что наибольшее количество радона-222 концентрируется на нижних этажах, потому что этот газ в 7,5 раз тяжелее воздуха. В целях профилактики, для предупреждения накопления радона в помещениях, применяют изоляцию подвалов и полуподвальных помещений, а также эффективно проветривание. Радон-222 выделяют бетон, кирпич, дерево, глиноземы и различные отходы. Искусственное ионизирующее излучение или радиоактивность обусловлены поступлением в окружающую природную среду радиоактивных изотопов, образующихся в результате атомных и термоядерных взрывов, в виде отходов атомной промышленности или в результате аварий на атомных предприятиях. Образование радиоактивных изотопов в почвах может происходить вследствие наводящей радиации. Чаще всего встречаются такие изотопы, как стронций-90 (Sr90), цезий-137 (Cz137), йод-129 и 131 (I129, I131), барий-140 (Ва140), уран*235 и 238 (U235, U238) и др. Большую опасность для здоровья человека представляет стронций-90, имеющий период полураспада 28 лет, высокую энергию ионизирующего излучения, способность легко включаться в цепи питания, т. е. в биологический круговорот. Стронций-90 по химическим свойствам близок к кальцию и входит в состав костных тканей. При исследованиях табачного дыма ученые обнаружили в нем изотоп стронций-90, далее было установлено, что он является главной причиной возникновения онкологических заболеваний у курильщиков (рака губы, гортани, легких). Другим самым распространенным в природе изотопом является цезий-137, имеющий период полураспада 33 года. Он также обладает высокой энергией ионизирующего излучения, способностью легко включаться в пищевые цепи. Эта способность изотопа цезия-137 объясняется тем, что он близок по своим свойствам к калию и включается во многие реакции живых организмов. Цезий-137 был обнаружен исследователями в мясе и мясопродуктах, в молоке и молочных продуктах, а также в табачном дыме некоторых сортов сигарет. Радионуклиды, или изотопы, стронция-90, цезия-137, а также йода-131 попадают внутрь организма либо в виде растворимых соединений, включенных в пищевые цепи: почва – растения – человек, растения – животные – человек, либо в виде радиоактивных частиц при поверхностном загрязнении продуктов питания или при вдыхании с воздухом и табачным дымом. Источником ионизирующего излучения могут быть такие строительные материалы, как туф (вулканический), базальт, мрамор, гранит, глиноземы, фосфаты (и даже фосфорные удобрения). В частности, при радиационном обследовании одной из старых станций метро в г. Москве было обнаружено ионизирующее излучение, источником которого были мраморные плиты, которые были сразу же демонтированы. После Чернобыльской аварии 1986 г. значительные территории России в западных и юго-западных областях были загрязнены изотопами урана-235 и 238, йода-129 и 131, стронция-90, цезия-137 и др. Еще раньше, в конце 1950-х гг. на Урале под Челябинском, на производственном объединении «Маяк» также произошла крупная авария с загрязнением радионуклидами прилегающих территорий и, в частности, реки Течи. Как показали медико-биологические исследования, в пострадавших районах среди населения резко повысилась заболеваемость анемией, сердечно-сосудистыми болезнями, онкологическими заболеваниями (раковыми), участились вспышки инфекций, резко уменьшились показатели рождаемости и пр. Кроме того, во время специальных исследований было выявлено, что, включаясь в биологический круговорот, радионуклиды через растительную и животную пищу попадают в организм человека и, накапливаясь в нем, вызывают радиоактивное облучение, провоцируют развитие онкологических заболеваний. Еще в 1980–1981 гг. исследователями были установлены средние индивидуальные дозы облучения населения СССР от различных источников ионизирующего излучения:

1) природные источники – эффективная эквивалентная доза в мк3 в год – 1000;

2) стройматериалы (здания) – эффективная эквивалентная доза в мк3 в год – 1050;

3) рентгенодиагностика – эффективная эквивалентная доза в мк3 в год – 1400;

4) глобальные загрязнения от ядерных испытаний – эффективная эквивалентная доза в мк3 в год – 23;

5) тепловые электростанции, работающие на угле, – эффективная эквивалентная доза в мк3 в год – 2;

6) атомные электростанции – эффективная эквивалентная доза в мк3 в год – 0,17;

7) удобрения (фосфорные, калийные) – эффективная эквивалентная доза в мк3 в год – 0,14;

8) остальные источники – эффективная эквивалентная доза в мк3 в год – 1,6.

Было установлено, что при дозах облучения более 100 бэр развивается острая лучевая болезнь, провоцирующая развитие в организме человека лейкемии, злокачественных новообразований, а также мутагенеза. При этом ионизирующим излучением поражаются легкие, щитовидная железа, нервная ткань, мышечная ткань, костная и хрящевая ткани, кожа, слизистые оболочки, лимфоидная ткань, потовые железы, соединительная ткань. В настоящее время в России в обязательном порядке проводится радиационный контроль лекарственных растений, реализуемых через аптечную сеть, а также пищевых продуктов, сельскохозяйственных культур, воздуха, питьевой воды.