6.2.1 Радиолиз воды
Вода занимает особое место в живом веществе, составляя от 46 до 99 % массы живого организма, поэтому особенную роль в радиационном действии на живой организм играют процессы, связанные с радиолизом воды. При радиолизе воды идет следующая серия реакций:
Н2О+ + Н2О Н3О + ОН
Н2О + е Н + ОН
Н + Н Н2
ОН + ОН Н2О2
Н + ОН Н2О
Н2О2 + Н Н2О +ОН
Н2 + ОН Н2О + Н
Н2О2 + ОН НО2 + Н2О
НО2 + НО2 Н2О2 + О2.
Конечные продукты радиолиза воды – водород, кислород и пероксид водорода. В разбавленных растворах на первом этапе происходит радиолиз воды, с последующими вторичными реакциями. Растворенные вещества вступают в окислительно-восстановительные реакции с продуктами радиолиза воды. В концентрированных растворах одновременно с радиолизом воды происходит и радиолиз растворенного вещества, с последующими реакциями продуктов радиолиза. При радиолизе органических соединений образуются более простые и более сложные вещества.
8.2.2 Свободные радикалы
Свободные радикалы - кинетически независимые частицы, характеризующиеся наличием неспаренных электронов. Например, к неорганическим свободным радикалам, имеющим на внешнем уровне один электрон, относятся атомы водорода Н·, щелочных металлов (Na·, К· и др.) и галогенов (Cl, Br, F, I), молекулы окиси ·NO и двуокиси NO2 азота (точка означает неспаренный электрон). Наиболее широко распространены свободные радикалы в органической химии. Их подразделяют на короткоживущие и долгоживущие. Короткоживущие - со временем жизни менее 0,1 с образуются при расщеплении различных химических связей.
В биологических системах многие биохимические реакции протекают с участием свободных радикалов в качестве активных промежуточных продуктов. Методом ЭПР показано, что все активно метаболизирующие клетки растений и животных содержат свободные радикалы в концентрации 10-6—10-8 молей на 1 г ткани. Особенно значительна их роль в реакциях биологического окисления, где они участвуют в образовании переносчиков электронов типа хинонов и флавинов, входящих в мембранные структуры. Р. с. возникают также при перекисном окислении липидов в биологических мембранах.
В организме свободные радикалы могут генерироваться и при действии на него различных физических и химических факторов. В частности, влияние радиации на организмы связывают с образованием свободных радикалов как при радиолизе воды, содержащейся в клетках (радикалы ·ОН, HO·2), так и при воздействии излучений на молекулы органических веществ и биополимеров клетки.
6.3 Наведенная радиоактивность
После облучения любых веществ γ- квантами или электронами эти вещества не становятся источниками ионизирующего излучения. Иная картина наблюдается при обработке нейтронами. Нейтроны поглощаются ядрами почти всех веществ, образуя изотопы, многие из последних становятся неустойчивыми и становятся источниками вторичной радиоактивности (рисунок 30.). Такая радиоактивность называется наведенной.
При ядерных взрывах на большой высоте, при котором не образуется «ядерный гриб», почва, в эпицентре взрыва, тем не менее, становится радиоактивной благодаря мощному нейтронному облучению и созданию наведенных радиационных источников.
