5. Влияние радиации на генетический материал

Влияние радиации на генетический материал зависит от уровня поглощённой энергии от ионизирующего излучения. Ионизирующее излучение повреждает ДНК в клетках по двум основным путям: 

Непосредственное влияние излучения. Приводит к разрыву фосфодиэфирных связей между нуклеотидами, химической модификации (повреждению) азотистых оснований и сшиванию молекул. Непосредственное влияние радиации проявляется на нескольких стадиях:

1. Атомарный уровень. Радиоактивные частицы так быстро летят, что «выбивают» электроны из атомов. Теряя отрицательный электрон, атом становится положительно заряженным ионом. На этом этапе организм ещё не поражён — реакция только начинается. 

2. Молекулярный уровень. Радиация поражает клетки. Свободный электрон и ионизированный атом вступают в сложные цепочки реакций, в результате которых образуются свободные радикалы. 

3. Клеточный уровень. Свободные радикалы начинают активно вступать в реакцию с разными молекулами, например, с ДНК, белками, жирами. Молекулы повреждаются. Образуются токсины и нарушается нормальный обмен веществ в клетке, и она уже не может нормально функционировать. 

4. Уровень организма. В организме, получившим большую дозу облучения, пострадавших клеток становится очень много, они не могут нормально делиться и функционировать, возникает много «поломок», которые невозможно починить. 

Крайне высокие дозы радиации могут иметь моментальные последствия для здоровья, вызывая ожоги или острый лучевой синдром. Низкие дозы ионизирующего излучения могут повышать риск развития более долгосрочных последствий, в частности рака.

Косвенное воздействие свободных радикалов, которые возникают за счёт ионизации воды в клетке под действием радиации, составляет примерно 70–80% повреждений ДНК. Высокоактивные свободные радикалы окисляют азотистые основания в ДНК, например, легкоокисляемый гуанин, и разрывают связи между нуклеотидами. Если критическая масса повреждений превышена, то клетка гибнет. Усиливает эффект высокое содержание кислорода в клетке, потому что он способствует ещё большему окислению молекул ДНК.

Естественный радиационный фон не оказывает дополнительного влияния на генетический материал человека и животных. А вот повышенные дозы ионизирующего излучения (более 100 мЗв, что эквивалентно примерно 50 годовым дозам, полученным от естественного радиационного фона) могут вызвать повышенные риски возникновения онкологических заболеваний. 

6. Виды радиации

Радиация — это совокупность излучений, способных ионизировать вещество, тем самым вызывая в нем спонтанный распад атомов. Как известно, из атомов состоят молекулы, а из молекул — все материи (в том числе органы и ткани). Из-за чего радиация опасна.

Основные виды радиации:

1. Альфа-излучение.  Корпускулярное излучение в виде потока тяжёлых положительно заряженных α-частиц.

2. Бета-излучение. Также корпускулярное излучение, представлено в виде потока электронов или позитронов, которые испускаются при радиоактивном β-распаде ядер атомов.

3. Нейтронное излучение. Корпускулярное излучение, представляет собой поток нейтронов, не оказывающий ионизирующего воздействия, но серьёзный ионизирующий эффект наблюдается из-за упругого и неупругого рассеяния на ядрах вещества.

4. Гамма- и рентгеновское излучение. Электромагнитные излучения, различаются механизмом возникновения. Рентгеновское способно проникает во все вещества, представлено в виде электромагнитного излучения с длиной волны от 10-12 до 10.

5. Гамма-излучение обладает внутриядерным происхождением, возникающим в процессе распада радиоактивных ядер, при взаимодействии быстрых заряженных частиц с веществом и при других обстоятельствах. Обладает высокой проникающей способностью.