24

Міністерство освіти та науки України

Черкаський національний університет імені Богдана Хмельницького

ННІ фізики, математики та комп’ютерно-інформаційних систем

кафедра фізики

Дія радіації на живі організми

Виконала:

студентка групи IV-Б

Малюк Л.І.

Перевірив:

доцент Богатирьов О.І.

Черкаси

2011 Рік Зміст

Радіочутливість живих систем та її модифікація. Дози радіації 4

Захист 9

Проблеми: вплив періоду напіврозпаду радіоактивних речовин на наслідки опромінення людини 22

Література 23

Дія радіації на живі організми

Радіація за своєю природою шкідлива для життя. Малі дози опромінення можуть спровокувати не до кінця ще вста­новлені зміни в клітинах живого організму, які призводять до раку або до генетичних ушкоджень. При великих дозах радіація може руйнувати клітини, пошкоджувати тканини органів та спричиняти швидку загибель організму.

Радіація — виділення елементарних частинок чи електро­магнітної енергії атомними ядрами під час їх поділу. Нині широко використовують термін йонізуюче випромінювання, під яким розуміють промені різних типів і походження, які в результаті проходження крізь речовину йонізують атоми і молекули. Так, йонізація може бути спричинена електромагнітними коливаннями (рентгенівським, синхро­тронним, гамма-випромінюванням) та частинками (елек­тронами, позитронами, протонами, альфа-частинками, π-мезо-нами, прискореними ядрами, нейтронами). Найважливішим для людини і в той же час небезпечним є α -, β -і γ -випромінювання.

α -промені — це потік позитивно заряджених ядер Гелію. Вони мають найкоротший радіус дії (кілька сантиметрів у повітрі і 0,1 мм у живій тканині). Небезпечні тільки під час прямого контакту зі шкірою чи слизовими оболонками, але мають надзвичайну руйнівну силу, спричинюють сильні опіки.

β -промені складаються з негативно заряджених електронів, що рухаються з величезною швидкістю. В повітрі вони поширюються на кілька метрів, у живій тканині — на кілька міліметрів.

γ -промені мають електромагнітну природу і становлять найнебезпечніше явище. Діють на відстані сотень метрів.

Радіочутливість живих систем та її модифікація. Дози радіації

Всі живі організми мають власну радіочутливість - здатність реагувати у відповідь на подразнення, що викликане поглинутою енергією іонізуючого випромінення. Радіочутливість частіше всього оцінюється за смертельною дією радіації. Різні біологічні об’єкти мають різний рівень радіочутливості. Наприклад, деякі найпростіші організми, бактерії, віруси здатні переносити величезні дози радіації 1000-10000 Гр (10000-1000000 Р) і при цьому зберігати свою життєдіяльність. У ссавців стійкість до іонізуючих випромінювань набагато менша. Аналіз нещасних випадків показує, що абсолютна смертельна доза для людини, це 600+/-100 Р, а безпосередні (найближчі) ефекти опромінення не розвиваються при дозах менших 100 Р короткочасового опромінення.

Взагалі чутливість клітини до опромінення залежить від швидкості процесів обміну, що відбуваються у них, кількості внутрішньоклітинних структур та інтенсивності поділу клітин.

Складність та різноманітність процесів, що мають місце між початковим поглинанням радіаційної енергії та кінцевим проявом біологічного ушкодження, обумовлюють можливість багаточисельних модифікацій. Різні фізичні, хімічні та біологічні фактори можуть модифікувати число радіаційних ушкоджень.

До людського організму радіоактивні речовини потрапляють при диханні, заковтуванні, а також через пошкоджений шкіряний порив. Внутрішнє опромінення набагато небезпечніше, ніж зовнішнє, ю в цьому випадку збільшується період впливу радіоактивної речовини, зростає доза опромінення (відстань між речовиною і тканиною, яка іонізується, практично відсутня), виникає сприятлива можливість вибіркового розподілу іонізуючих речовин у тих органах, в яких вони найбільш схильні накопичуватись, виключається можливість застосування засобів захисту (екранів, віддалення від джерела або скорочення часу контакту з речовиною).

Із трьох шляхів надходження радіонуклідів до організму людини до найбільш небезпечного відносять вдихання забрудненого повітря. Пов'язано це з тим, що людина пропускає за робочий день через органи дихання близько 20 м3 повітря і тим, що у даному випадку радіоактивна речовина виключно швидко засвоюється.

Пилові частинки, потрапляючи через дихальні шляхи, осідають І альвеолах легенів і трахеобронхіальній області (до 90%), а також через рот і носоглотку потрапляють у травний тракт.

У кишково-шлунковому тракті в залежності від природи ізотопу а хімічної форми з'єднання величина коефіцієнта всмоктування речовини змінюється від часток відсотка (для нерозчинних з'єднань -Ru, Zr, Nb до десятків і навіть 100%, розчинні з'єднання - Ra, Ba, Cs).

Надходження через непошкоджену шкіру у 200-300 разів нижчі, між через травний тракт.

За здатністю розподілятись в організмі людини радіонукліди поділяються на три групи:

- накопичуються в скелеті - Sr-90, Ra-226, Th-228, U-238, ^u-239 (Стронцій, Кальцій, Барій, Радій);

- накопичуються в кровотворних органах і лімфатичній системі - Fu-198,Po-210 (Ніобій, Рутеній);

- рівномірно розподіляються в усіх органах і тканинах - Н-3, М4, Zn-95, Nb-95, Ru-103, Cs-137 (Тритій, Карбон, Ферум, Полоній).

Доза опромінення є кількісною оцінкою йонізації. Визна­чається кількістю енергії радіації, поглинутої одиницею маси

тіла. Одиницею виміру є грей. Користуються також поняттям ефективна еквівалентна доза (Зв), або біологічний еквівалент радіації (Бер).