17.Химическое действие ионизирующих излучений на молекулы.

Ядерное излучение любого вида, проникая в вещество, рано или поздно им поглощается. При этом энергия излучения передается веществу, вызывая в нем целый каскад интересных и сложных явлений, сопровождающихся озникновением свободных электрических зарядов, вспышками света, повышением температуры облучаемого вещества, разрушением исходных молекул и возникновением новых. Попадание быстрых частиц в ядро может привести к глубоким изменениям в нем - вызвать ядерную реакцию, превращение одних атомов в другие. Вероятность столкновения частиц с электронной оболочкой или с ядром зависит от природы частиц и их энергии. Для тех видов излучений, которые представляют интерес для радиационной химии (кроме нейтронов) при энергии от долей до десятков МэВ, преобладают столкновения с электронной оболочкой, а не с ядром. Именно столкновения с электронной оболочкой атомов и молекул приводят к радиационно-химическим превращениям.

18. Биологическое действие радиоактивного излучения.

Действие ионизирующих излучений на биологические объекты делятся на 5 стадий:

1. Физико-химическая – перераспределение энергии за счет ионизации 10^-12 – 10^-8 сек.

2. Химическое повреждение – образование свободных радикалов и возбужденных молекул 10^-7 сек до нескольких часов.

3. Бимолекулярные повреждения – повреждение белков и нуклеиновых кислот: 10^-6 сек до нескольких часов.

4. ранние биологические эффекты – гибель клеток, органов, всего организма. Длительность: часы – недели.

5. отдаленные биологические эффекты – генетические нарушения, сокращение продолжительности организма, возникновение различных опухолей.

Радикалы вступают в химические реакции и приводят к образованию пироксидных веществ (H₂O₂, HO₂ – гидро пероксид). Вступают в соединения с органическими веществами, вызывают химические сушения в ткани.

Радикалы участвуют в разрыве клеток ДНК.

Репарации ДНК 3-х видов

1. полное восстановление

2. ошибочное

3. неполное восстановление

Мутация – нарушение свойств клетки. 3 группы клеток:

1. Высокая чувствительность - лимфоциты, кроветворные клетки костного мозга, зародышевые клетки яичников и семенников.

2. Средняя чувствительность – клетки кожи и слизистых оболочек, хрящевые клетки, клетки сосудов, клетки хрусталика глаза.

3. Устойчивая чувствительность – печень, нервные клетки, клетки мышц, клетки костной ткани, клетки соединительной ткани.

Облучение дозой в 2.5 Грэя вызывает стерильность в течении 2-3 лет, 4-6 Грэя – стерильность навсегда, 3-4 Грэя вызывает выпадение волос, через 1-3 недели восстанавливается, 7 Грэй – полная потеря волос.

90Sr –скапливаются в костных тканях.

19. Действие больших доз радиации на организм человека. Лучевая болезнь.

Синдром - сочетание признаков, характерных для течения болезни.

1. костно-мозговой синдром;

2. желудочно-кишечный синдром;

3. церебральный синдром.

1-10 Зв достаточно, чтобы наступила лучевая болезнь:

а) лёгкая степень – 1-2 Зв;

б) средняя степень лучевой болезни – 2-4 Зв (костно-мозговой и желудочно-кишечный синдромы);

в) тяжёлая степень – 4-6 Зв (церебральный синдром);

г) крайне тяжёлая – 6-10 Зв,

10-50 Зв (желудочно-кишечный синдром) смерть,

50-100 Зв (церебральный синдром) смерть.

1 период: первичная реакция – общая слабость, уменьшенное содержание лимфоцитов в крови, тошнота, падение иммунной защиты.

2 период: период мнимого благополучия – опустошение костного мозга, выпадение волос, изменения в кишечнике и на коже.

3 период: период разгара болезни – расстройство функций кишечника, инфекционные осложнения.

4 период: период восстановления 2-5 месяца после облучения – рост волос, восстановление аппетита и двигательной активности.

20. Действие малых доз радиации. Стохастические и не стохастические эффекты.

Стохастические эффекты – это эффекты, вероятность которых при малых дозах пропорциональна дозе. Подобные эффекты признаются безпороговыми. Считается, что даже самая малая доза не является безвредной. Стохастические эффекты возникают в результате повреждения даже одной клетки. Эффекты, которые имеют пороговую дозу и тяжесть которых зависит от величины дозы называют не стохастическими эффектами. Такие эффекты характерны для большего количества клеток, к ним относятся: катарка, бесплодие. Из стохастических эффектов на 1- ом месте стоят раковые заболевания.

Для детей до 15 лет

Лейкозы после 5 лет облучения

от 15 - 20 г.г. на 10-ый год

от 30 – 34 г.г. на 15-ый год

от 45 и выше на 25-ый год

21 . Естественные источники радиации, естественны радиационный фон – ЕРФ создают космическое излучение и изотопы земной коры. При ионизации порождаются вторичные излучения а также из атомов газа, входящие в состав….

воздуха могут образовываться радиоактивные изотопы: K⁴⁰, U²³⁸, Th²³²

Радон – газ, который может проникать из глубинных пород. Он вносит большой вклад как во внешнее облучение человека, так и во внутреннее.

Доля радиоактивных источников в естественном фоне:

космическое 12%

γ-излучение 15%

радон 40%

внутренние радионуклиды 15%

остальные 1%

медицина 18%

K40 в мышечной и нервной ткани

C¹⁴, Pb²¹⁰ равномерно во всем организме

U²³⁸, Th²³² в костной ткани

Rh²²², Rh²²⁰ в бронхах

Среднегодовая эффективная доза от естественных источников (мЗв)