Тема: экологические аспекты радиационной биологии.

6. Блок информации:

Радиоэкология это наука, изучающая взаимоотношения радиоактивной среды с организмами и их сообществами, процессы миграции и накопления радионуклидов в пищевых цепях, а также качественные и количественные изменения биосферы под действием внешнего и внутреннего облечения (А. А. Передельский).

Радиоактивность - это процесс самопроизвольного превращения (распада) атомных ядер некоторых химических элементов, приводящий к изменению их атомного заряда и массового числа и сопровождающийся ионизирующим излучением (радиацией). Радиоактивность измеряется в беккерелях. 1 беккерель характеризует распад радиоактивного вещества в секунду (1 Бк = 1 расп/с.), внесистемной единицей является кюри 1Ки = 3,7 Бк., что соответствует активности 1 гр. радия.

Степень радиационного воздействия, характеризуется дозой радиации.

Доза радиации или излучения определяется энергией излучения, поглощенной единицей массы вещества за время облучения. Она изменяется в греях (1 Гр.). Иногда применяется внесистемная единица рад: 1рад=10^-2 Гр.

Ионизирующее излучение - поток заряженных или нейтральных частиц и квантов электромагнитного излучения, прохождение которых через вещество приводит к ионизации и возбуждению атомов или молекул среды.

Все ионизирующие излучения по своей природе делятся на фотонные и корпускулярные. К фотонному ионизирующему излучению относятся гамма-излучение и рентгеновское излучение.

К корпускулярному ионизирующему излучению относят альфа-излучение, электронное, протонное, нейронное излучения.

Источником ионизирующего излучения называют объект, содержащий радиоактивный материал, или техническое устройство, испускающее или способное (при определенных условиях) испускать ионизирующее излучение. Гамма-лучи, альфа- и бета-частицы обладают различной проникающей способностью.

Проникающая способность - это путь, который волна или частица способна проходить в веществе. Пробег альфа-частицы в воздухе не превышает нескольких сантиметров; бета-частицы могут пройти в воздухе несколько метров, а гамма-кванты - десятки, сотни метров. При внешнем облучении человека альфа-частицы полностью задерживаются поверхностным слоем кожи; бета-частицы не могут проникнуть в глубь человеческого организма больше, чем на несколько миллиметров; гамма-кванты способны вызывать облучение всего тела.

Клетки, ткани, органы и организмы реагируют на облучение не одинаково. Способность живого объекта переносить действие радиации называется -радиорезистентностью.

Явление обратное этому называется - радиочувствительностью.

Величина радиочувствительности подчиняется следующему закону: чувствительность клеток прямо зависит от их способности к размножению в данный момент времени.

В организме человека выделяют относительно устойчивые ткани и органы (мышечная, костная, нервная) и чувствительные (костный мозг, лимфоидная ткань, эпителиальная ткань).

Источники ионизирующей радиации в окружающей среде.

Источники радиации по происхождению подразделяются на естественные и антропогенные.

Образование естественных или природных источников радионуклидов, происходило во время образования Земли.

Естественные радионуклиды создают природный радиационный фон.

Сейчас известно более 300 естественных радионуклидов, которые вступают в химические реакции, вовлекаются в биологический круговорот, включаются в биологические и пищевые цепи, то есть оказывают непосредственное влияние на живые организмы, в том числе и человека.

Природные радионуклиды подразделяются на космогенные и первичные радионуклиды земной коры.

Радиационный фон, создаваемый космическими лучами, дает чуть меньше половины внешнего облучения, получаемого населением от естественных источников радиации. Космические лучи могут достигать поверхности Земли или взаимодействовать с ее атмосферой, порождая вторичное излучение и приводя к образованию различных радионуклидов.

В земной коре естественные радионуклиды могут быть распределены более или менее равномерно или сконцентрированы в виде месторождений.

Из естественных радионуклидов наибольшее значение как дозообразующие факторы имеют калий (40), рубидий (87), торий (232).

В связи с разработкой человеком некоторых технологических процессов, происходит изменение естественного радиационного фона, которое названо «технологически повышенным естественным радиационным фоном». Например, при сжигании ископаемого топлива происходит обогащение биосферы такими изотопами как торий, уран, радий.

В результате ядерных испытаний, добычи и переработки ядерного топлива, выработки электроэнергии в реакторах и захоронении радиоактивных веществ в атмосферу поступают антропогенные радионуклиды: стронций, тритий, цезий, рубидий, йод. Это радионуклиды быстро приходят в равновесие с их неактивными химическими аналогами, участвуют в круговороте веществ и включаются в обменные процессы организма.

Другими источниками излучения воздействующим на человека могут быть радионуклиды, находящиеся в фосфатных удобрениях (уран и торий).

Сравнительно более высокие поглощенные дозы реализуются при использовании побочного продукта - фосфогипса для строительства жилых зданий (родон, радий)

Источником облучения человека могут быть люминесцентные краски, ртутные лампы, приборы, часы со светящимися шкалами, экраны компьютеров и т.д.

Большой вклад в дозу, получаемую человеком от техногенных источников радиации вносят медицинские приборы, используемые как для диагностики, так и для лечения заболеваний. Например, при проведении флюорографии, рентгеноскопии, рентгенографии, ангиографии и компьютерной томографии.

Наиболее распространенным видом излучения, применяющимся в диагностических целях являются рентгеновские лучи. Согласно данным статистики, в развитых городах на каждую 1000 жителей приходится 300-900 обследований в год, не считая рентгеновских обследований зубов и массовой флюорографии. Для лечения злокачественных опухолей применяются методы лучевой терапии, основанные на различиях в радиочувствительности нормальных и анормальных клеток и тканей. Непосредственной целью лучевой терапии является максимально возможное угнетение роста опухоли и разрушение метастазов. Для лечения базедовой болезни - заболевания, связанного с повышенной функцией щитовидной железы, используют йод-131, который избирательно накапливается в щитовидной железе и частично подавляет ее активность.

Пути поступления радиоактивных веществ в организм человека.

Радионуклиды могут попасть в организм человека через органы дыхания, через кожные покровы и пероральным путем, с растительной и животной пищей.

Стронций и цезий поступают в организм главным образом с мясом и хлебом, йод, в основном с молоком, куриным желтком, а цезий - с куриным белком, свинец-210 и полоний-210 - с рыбой и моллюсками, уран - с мясом, особенно овец. Некоторые радионуклиды, например изотопы йода, молибдена, трития, способны проникать в организм человека через неповрежденную кожу, микротрещины, через потовые, сальные железы или волосяные фолликулы кожи. Проникая в кровь и лимфу, радионуклиды разносятся по всему организму.

Поступившие радионуклиды, по-разному накапливаются в различных органах и тканях, Стронций и радий обладают тропностью к скелетной ткани, йод - к щитовидной железе, уран, цезий, рубидий равномерно распределяются по всему организму.