Іонізуюче випромінювання: основні теоретичні положення.

Іонізуючим називають будь-яке випромінювання, яке спричинює іонізацію опромінюваного середовища. Розрізняють 2 групи іонізуючого випромінювання: корпускулярне (потоки альфа- і бета-частинок, протонів, нейтронів) і хвильове (рентгенівське, гамма-випромінювання, хвильова компонента космічного випромінювання). Іонізуюче випромінювання характеризується такими властивостями: проникаючою та іонізаційною здатністю, дальністю пробігу. Щодо іонізаційної здатності, то альфа – частинки іонізують кожну третю молекулу повітря на шляху пробігу, бета – частинки мають іонізаційну здатність у 100, а гама – промені у 1000 раз меншу, ніж альфа -частинки. Дальність пробігу найбільша у гама – променів – до 1,5 км, бета і альфа – частинок відповідно до 10 м і 10 см. Щодо проникаючої здатності, то альфа • частинки затримуються листком паперу, одягом; бета – частинки проникають в тканини організму людини на глибину до 8 мм і затримуються алюмінієвою пластинкою товщиною 0,1 мм; гама- промені проникають в товщу води до 1,5 м.

Запам'ятайте

При зовнішньому опроміненні найбільш небезпечні гама-промені, а при внутрішньому – альфа – та бета – частинки.

Іонізуюче випромінювання є природним компонентом середовища проживання людини, який створює природний радіаційний фон. Він зумовлений космічними випромінюваннями, природними радіонуклідами земної кори, води, повітря, будівельних матеріалів, продуктів харчування, а також тканин людського організму переважно у вигляді радіоактивного вуглецю, калію, фосфору. Природний радіаційний фон має відносно постійний рівень, який становить 0,1-0,7 Р за рік, причому ступінь зовнішнього та внутрішнього опромінення організму людини залежить від місця проживання та від способу життя.

Іонізуюча радіація знаходить широке застосування в народному господарстві, зокрема в медицині, геології, хімічній технології, в приладах для контролю та автоматизації виробничих процесів, як джерел електричної енергії.

Природний радіаційний фон разом з випромінюваннями, що зумовлені розсіюванням у біосфері штучних радіонуклідів внаслідок діяльності людини, складають радіаційний фон. Він має відносно постійний рівень і діє на все людство.

Радіоактивні речовини володіють радіоактивністю тільки визначений термін, поки в них існують ядерні перетворення. Після закінчення цього часу вони втрачають свої властивості і перетворюються в нерадіоактивні ізотопи. Для оцінки тривалості життя радіонуклідів існує період напіврозпаду, тобто час, протягом якого активність їх зменшується в середньому у два рази. Вважається, що речовина стає практично нерадіоактивною після 10 періодів напіврозпаду.

При оцінці біологічної дії радіації слід враховувати існування критичних органів, тобто органів, опромінення яких даною дозою спричинює найбільше ушкодження живого організму. В поряди зменшення радіочутливості встановлено 3 групи критичних органів:

I група – все тіло, гонади, червоний кістковий мозок;

II група – м'язи, нирки, селезінка, шлунково-кишковий тракт, легені, кришталик ока;

III група – шкіра, кісткова тканина, кисті, передпліччя, гомілка і стопа.

Іонізуючі випромінювання здатні чинити на організм пряму і непряму дію. Пряма дія – це руйнівна дія на клітини і її структури. Суть непрямої дії полягає в іонізації біологічної води з утворенням хімічно активних іонів, що веде до порушення біологічних процесів в клітинах і нагромадження в них токсичних продуктів, до яких найбільш чутливі клітини, які активно діляться (гонади, кровотворна тканина і т.д.).

При одномоментному (до 4-х днів) загальному опроміненні дозою в 1-10 Гр виникає кістково-мозкова форма гострої променевої хвороби. Існує пряма залежність між поглиненою дозою та ступенем важкості захворювання. Так, при дозі опромінення в 1-2 Гр спостерігається легкий (І), 2-4-Гр -середньої важкості (II), 4-6 Гр – важкий (III), 6-10 Гр – вкрай важкий (ІУ) ступінь гострої променевої хвороби. Сучасні методи і засоби лікування дозволяють в окремих випадках зберегти життя людині при дозі опромінення 6-10 Гр, але цього не вдається зробити, якщо поглинена доза перевищила 10 Гр (1000 рад).

У перебігу захворювання спостерігаються 4 фази (періоди):

I – первинної загальної реакції на опромінення, яка може тривати до 4-х днів (І ступінь) і супроводиться такими проявами: головний біль, сонливість, втрата апетиту, нудота, блювання, пронос;

II – гаданого клінічного благополуччя (прихований період) тривалістю від декількох годин до І місяця;

III – виражених клінічних проявів тривалістю до 1 місяця. Відмічається важкий загальний стан, сильні головні болі, блювання, втрата апетиту і ваги, проноси, нерідко з кров'янистими випорожненнями, крововиливи у слизові оболонки, шкіру і внутрішні органи, різке зниження опірності організму, що веде до появи різних інфекційних ускладнень, підвищення температури тіла, різкого зменшення лейкоцитів, а потім і еритроцитів, тромбоцитів. Смерть настає найчастіше від інфекційних ускладнень або кровотечі. Смертність при III ступені важкості сягає 20-70% випадків, а при ІУ ступені – майже у всіх випадках протягом 2-х тижнів;

IV – фаза відновлення. Починається з нормалізації температури, поліпшення апетиту, самопочуття, збільшення маси тіла, збільшення в крові кров'яних елементів.

При тривалому опроміненні відносно малими дозами (0,1-0,3 рад на добу) може розвинутись хронічна променева хвороба (ХПХ), якщо сумарна доза опромінення сягне 70-100 рад. У її перебігу можуть спостерігатися 3 періоди: формування, відновлення і наслідків. Формування і прояви клінічної картини можуть тривати 1-3 роки. Клінічна картина хвороби залежить від величини поглиненої дози і способу опромінення (загальне, місцеве, зовнішнє, внутрішнє). Вона може бути легкого, середнього, тяжкого і вкрай тяжкого ступеня захворювання. ХПХ може проявлятись такими ознаками: загальна слабкість, головний біль, порушення сну, апетиту, крововиливи, кровотечі, порушення функції травного тракту, лейкопенія, зниження AT.

Своєчасне лікування, усунення дії шкідливих чинників, відпочинок, переведення на іншу роботу дозволяють запобігти подальшому розвиткові захворювання і забезпечити повне відновлення здоров'я і працездатності.

До віддалених наслідків перенесеної гострої і хронічної променевої хвороби, які можуть проявлятися і через 10-20 років, слід віднести: злоякісні пухлини, захворювання крові (лейкози), скорочення тривалості життя (100 рад забирає 1 рік життя), прискорене старіння, порушення функцій нервової системи, схильність до психічних захворювань, захворювань, пов'язаних зі змінами генетичного апарату (самоаборти, мертвонародження, лейкемії і злоякісні пухлини у дітей, природжені виродливості, патологія органів зору).

До генетичних наслідків опромінення слід віднести і порушення репродуктивної функції. Так, опромінення дозою 100-200 Р (1-2 Гр) спричинює тимчасову безплідність, а 400 Р (4 Гр) – постійну, причому чоловіки більш чутливі до дії радіації.