12.4. Радиационные воздействия Ионизирующее излучение

Земля находится под постоянным воздействием потока быстрых частиц и квантов жесткого электромагнитного излучения, приходя­щих из космоса. Этот поток называют космическими лучами. Косми­ческие лучи приходят из глубин вселенной и от Солнца. Часть потока космических лучей достигает поверхности Земли, а часть поглоща­ется атмосферой, порождая вторичное излучение и приводя к обра­зованию различных радионуклидов. Взаимодействие космических лучей с веществом приводит к его ионизации.

Поток частиц или электромагнитных квантов, взаимодействие которых со средой приводит к ионизации ее атомов, называется ионизирующим излучением.

Ионизирующее излучение может иметь и земное происхожде­ние. Например, возникать при радиоактивном распаде.

Радиоактивность

Явление радиоактивности было открыто в 1896 г. А. Бекке-релем.

Радиоактивность — способность некоторых атомных ядер са­мопроизвольно (спонтанно) превращаться в другие ядра с испус­канием частиц.

Существуют два вида радиоактивности:

• естественная, которая встречается у природных неустойчивых ядер;

• искусственная, которая встречается у радиоактивных ядер, образованных в результате различных ядерных реакций.

Оба вида радиоактивности имеют общие закономерности.

Основные виды радиоактивного излучения

Первоначально при изучении явления радиоактивности были обнаружены 3 вида лучей, испускаемых радиоактивными ядрами, которые получили названия а-, Р- и у-лучей. Позже было установ­лено, что а-лучи — это поток ядер гелия, р*-лучи — поток элек­тронов, а у-лучи — поток квантов электромагнитного излучения с длиной волны Х< 10^_|0м. Кроме перечисленных видов излучения при радиоактивном распаде возникают и потоки быстрых ней­тронов, но собственного названия нейтронное излучение не по­лучило.

Биофизические основы действия ионизирующего излучения

Под воздействием ионизирующего излучения в тканях организ­ма возникают следующие процессы:

• при воздействии излучения на молекулы воды, содержащей­ся в тканях, происходят различные реакции, названые радиоли-зом воды;

• воздействие излучения на молекулы органических соедине­ний приводит к образованию возбужденных молекул, ионов, ради­калов, перекисей. Эти высокоактивные в химическом отношении соединения будут взаимодействовать с остальными молекулами биологической системы, что, в свою очередь, приведет к нарушени­ям мембран, клеток, а следовательно, и функций всего организма.

Отметим общие закономерности биологического действия иони­зирующего излучения:

• большие нарушения при малой поглощенной энергии;

• действие на последующие поколения через наследственный аппарат клетки;

• характерен скрытый, латентный период;

• разные части клеток по-разному чувствительны к излучению;

• прежде всего, поражаются делящиеся клетки, что особенно опасно для детского организма;

• губительное действие на ткани взрослого организма, в кото­рых есть деление.

Газ радон

Существенным среди естественных источников радиации явля­ется невидимый, не имеющий вкуса и запаха тяжелый газ радон (в 7,5 раз тяжелее воздуха). В природе радон встречается в двух основных формах, которые являются продуктами распада ура­на 238 и тория 232. Радон высвобождается из земной коры повсе­местно. Основную часть дозы облучения от радона человек получает, находясь в закрытом, непроветриваемом помещении. В зоне умеренного климата концентрация радона в закрытых непро­ветриваемых помещениях в среднем примерно в 8 раз выше, чем в наружном воздухе. Радон концентрируется в воздухе внутри по­мещения лишь тогда, когда оно изолировано от внешней среды. При этом он поступает в помещение различными путями:

• из грунта (просачиваясь через фундамент и пол);

• из материалов, использованных для строительства данного по­мещения.

Герметизация помещений с целью утепления затрудняет выход радиоактивного газа из помещения. Тщательная герметизация мо­жет привести к 5000-кратному превышению концентрации радо­на. Поэтому чрезвычайно важно регулярно проветривать помеще­ния. На рис. 12.8 показано влияние проветривания помещений на содержание радона в воздухе.

Особо следует обратить внимание на содержание радона в во­де. При кипячении воды и приготовлении горячих блюд радон в значительной степени улетучивается. Основное поступление в организм с пищей связано с употреблением не кипяченой воды. Радон поступает в организм и другим путем: попадание паров воды с высоким содержанием радона в легкие вместе с вдыхаемым воз­духом, что чаще всего происходит в ванной комнате. При включе­нии теплого душа концентрация радона и его дочерних продуктов в ванной возрастает в десятки раз. Снижение их концентрации до исходного уровня происходит довольно медленно.