Внешнее и внутреннее облучение организма

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИННОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Горно-Алтайский государственный университет»

Биолого-химический факультет

Кафедра химии и МПХ

Курсовая работа

Тема: «Внешнее и внутреннее облучение организма»

Работу выполнил:

студент 5 курса 159 группы

Бодин Ю.М.

Горно-Алтайск, 2013



Содержание

Введение

Глава 1. Внешнее и внутреннее облучение организма

Глава 2. Пути поступления радионуклидов в организм человека

2.1 Поступление радионуклидов в организм

2.2 Влияние радионуклидов на живой организм

Заключение

Список использованной литературы



Введение

Любые объекты на нашей планете, живые и неживые, искусственные и естественные, органические и неорганические, находятся под постоянным воздействием ионизирующих излучений. Ионизирующее излучение может двумя путями оказывать воздействие на человека и животных. Первый путь - внешнее облучение, второй - внутреннее. Внешнее облучение происходит от источников, расположенных вне организма. Основными источниками внешнего облучения являются космическое излучение, естественные радионуклиды почвы и воздуха, радиоактивные продукты деления, которые появляются в результате проведения испытаний ядерного оружия, сбрасывания отходов атомной промышленности и аварий ядерных реакторов. Доза внешнего облучения формируется, главным образом, за счет воздействия гамма-излучения. Альфа- и бета-излучения не вносят существенного вклада в общее внешнее облучение живых организмов, так как они, в основном, поглощаются воздухом или эпидермисом кожи. Радиационное поражение кожных покровов бета-излучением возможно, в основном, при нахождении на открытом пространстве в момент выпадения радиоактивных продуктов ядерного взрыва или других радиоактивных осадков. радионуклид облучение радиация организм

Контроль внешнего облучения производится дозиметрами, которые могут измерять экспозиционную дозу или чаще всего уровень радиации. Полученные данные сравниваются с естественным фоном, характерным для данной местности.

Отметим, что в настоящее время на территории Республики Беларусь дополнительное внешнее облучение в связи с аварией на Чернобыльской АЭС обусловлено, в основном, присутствием цезия-137 в окружающей среде.

Целью написания данной курсовой работы является изучение внешнего и внутреннего облучения организма, путей поступления радионуклидов в организм человека. Исходя из цели, перед автором стоят следующие задачи: раскрыть содержание понятий внешнее и внутреннее облучение, изучить пути поступления радионуклидов в организм человека, их влияние на живой организм, также выявить продукты питания, способствующие снижению уровня радиации в организме человека.

Облучение организма - это воздействие на живой организм любыми видами излучений. В естественных условиях организмы подвергаются облучению инфракрасным (тепловое облучение), видимым и ультрафиолетовым солнечным светом, а также космическими лучами и ионизирующими излучениями земного происхождения. Для облучения организма чаще применяют ионизирующие, ультрафиолетовые, ультравысокочастотные излучения. Различают облучение организма тотальное (всего тела) и локальное (частичное), острое (за короткий промежуток времени) и хроническое, или пролонгированное (длительное), однократное и фракционированное (суммарная доза сообщается по частям, с большими или меньшими значительными промежутками), внешнее и внутреннее (от введённых в организм, т. ч. инкорпорированных, радиоактивных веществ). Биологическое действие ионизирующих излучений зависит от дозы, вида, энергии излучения и физиологического состояния организма. Защитные вещества и радиосенсибилизаторы изменяют радиочувствительность организма. При прочих равных условиях тотальное острое однократное облучение вызывает наибольший биологический эффект. Облучение человека применяется при радиотерапевтических и рентгенодиагностических процедурах, облучение животных -- при различных радиобиологических исследованиях

Мероприятия по защите от внешнего облучения при радиационных авариях включают укрытие населения в помещениях и убежищах в первые дни после радиационной аварии, удаление верхнего загрязненного радионуклидами слоя почвы после прекращения радиоактивных выпадений, отселение и др.



Глава 1. Внешнее и внутреннее облучение организма

Существует два различных пути, при помощи которых излучение достигает ткани организма и воздействует на них.

Первый путь - внешнее облучение от источника, расположенного вне организма. Оно вызывается гамма-излучением, рентгеновским излучением, нейтронами, которые глубоко проникают в организм, а также бета-лучами с высокой энергией, способными проникать в поверхностные слои кожи. Источниками фонового внешнего облучения являются космические излучения, гамма-излучающие нуклиды, которые содержатся в породах, почве, строительных материалах (бета-лучи в этом случае можно не учитывать в связи с низкой ионизацией воздуха, большим поглощением бета-активных частиц минералами и строительными конструкциями).

Рассчитаем дозу, которую получает человек за счет внешнего облучения космическими излучениями.

Д_к=28мрад/год (0,28 мГр/год), где Дк - поглощённая доза за счёт космических излучений;

1,95 - число пар ионов, возникающих в 1 см3 за счет космических лучей за 1 с (для средних широт);

3,6*103 - число сек в 1 часе;

24 - число часов в сутках;

365 - число дней в году;

2,08*109 - число пар ионов, возникающих при дозе в 1Р;

103 - коэффициент перевода дозы в мрад;

1,07 - коэффициент перевода дозы из рентген в рад.

Таким образом, 28 мрад/год является средней дозой, которую получает человек за счёт космических лучей.

Значительная часть от суммарной дозы внешнего облучения обусловлено естественными источниками радиации, она образуется за счет гамма-излучающих веществ, содержащихся в поверхностном слое пород и почв. Так, мощность поглощенной дозы в воздухе, которая образуется за счёт калия-40 составляет в среднем 16 нГр/час, урана-238- 11 нГр/час, тория -232 - 17 нГр/час. Доза за год составляет для калия 0,06-0,354 мГр, урана - 0,165-0,263 мГр. В некоторых районах Бразилии мощность гамма-излучения достигает 10 мГр в год. Более 95% населения Земли проживает в условиях, где мощность гамма-излучения составляет в воздухе 30-70 нГр/час (в среднем 50 нГр/час).

Годовая эквивалентная доза, обусловленная гамма-излучением естественных радионуклидов, содержащихся в почве, оценивается путем умножения средней мощности поглощенной дозы в воздухе на относительное время нахождения человека на открытой местности (равное 0,2) и на коэффициент, равный 0,7 (отношение мощности эквивалентной дозы к поглощённой дозе в воздухе для средних значений гамма-излучения).

Д=50 нГр/час х 0,7 3в/Гр х 8760 часов в год х 0,2=61 мк3в/год

Доза за счёт облучения внутри помещений составляет 290 мк3в/год.

В качестве средней дозы принимается эквивалентная доза в 350 мк3в/год=0,35 м3в/год.

Доза внешнего облучения, которая обусловлена бета-частицами естественных радионуклидов, содержащихся в почве и воздухе, составляет 7 мк3в/год=0,007 м3в/год [1].

Внешнее облучение - это когда организм подвергается действию ионизирующего излучения, поступающего извне.

Тяжелые и неповоротливые альфа-частицы создают вокруг себя огромное количество ионов, но именно благодаря этому, их пробег в воздухе составляет несколько сантиметров, а задерживаться они могут листом бумаги или верхним слоем эпидермиса.

Бета-излучение обладает большей проникающей способностью, но все равно способно воздействовать исключительно на ткани организма, прилегающие к коже (в зависимости от энергии электрона глубина его проникновения от 1 мм до 1 см) и то, только на неприкрытые одеждой участки. Дезактивация (простое смывание с себя попавших на кожу частичек радиоактивных веществ, стрижка волос) способна практически исключить влияние этого типа радиоактивности. Но все же, если облучения не удалось избежать, развиваются такие симптомы: на коже ощущается зуд и чувство жжения во время первых 24-48 часов. Затем это проходит, но через 2-3 недели появляется покраснение, усиливается пигментация кожи. Затем следует выпадение волос.

При легком и умеренном течении болезни страдают только верхние участки кожи. Образуется корка, которая сменяется здоровой кожей, окруженной зоной усиленной пигментации. Нормальная пигментация восстанавливается в течении нескольких недель.

В тяжелых случаях появляются глубокие язвы. Излечение занимает месяцы.

Еще одна опасность от бета-лучей может состоять в том, что тормозясь в какой-либо металлической пластине, электроны рождают рентгеновское излучение, обладающее большой проникающей способностью.

Гамма-излучение имеет очень большую проникающую способность, из-за чего облучению подвергаются все ткани организма [2].

Второй путь - внутреннее облучение от ионизирующих излучений радиоактивных веществ, находящихся внутри организма (при вдыхании, поступлении с водой и пищей, проникновении через кожу). В организм попадают как естественные, так и искусственные радиоизотопы. Подвергаясь в тканях тела радиоактивному распаду, эти изотопы излучают альфа-, бета-частицы, гамма-лучи.

Существует ряд особенностей, которые делают внутреннее облучение во много раз более опасным, чем внешнее (при одних и тех же количествах радионуклидов):

1. При внутреннем облучении увеличивается время облучения тканей организма, так как при этом время облучения совпадает со временем нахождения РВ в организме (при внешнем облучении доза определяется временем нахождения в зоне радиационного воздействия).

2. Доза внутреннего облучения резко возрастает из-за практически бесконечно малого расстояния до тканей, которые подвергаются ионизирующему воздействию (так называемое контактное облучение).

3. При внутреннем облучении исключается поглощение альфа-частиц роговым слоем кожи (альфа-активные вещества становятся наиболее опасными).

4. За небольшим исключением РВ распределяются в тканях организма неравномерно, а выборочно концентрируются в отдельных органах, ещё более усиливая их облучение.

5. В случае внутреннего облучения нет возможности использовать методы защиты, которые разработаны для внешнего облучения (экранирование, сокращение времени нахождения в поле действия РВ, удаление от источника облучения).

Степень радиационной опасности при внутреннем облучении человека определяют ряд параметров:

1. Путь поступления РВ в организм (органы дыхания, ЖКТ, кожа).

2. Место локализации (отложения) РВ в организме.

3. Продолжительность поступления РВ в организм человека.

4. Время нахождения излучателя в организме (в зависимости от периода полураспада и периода полувыведения радионуклидов).

5. Энергия, излучаемая радионуклидами за единицу времени (количество распадов в единицу времени умножают на среднюю энергию одного распада).

6. Масса облучаемой ткани (зависит от локализации РВ в организме).

7. Отношение массы облучаемой ткани к массе тела человека.

8. Количество радионуклида в организме, то есть количество распадов в единицу времени и вид излучения.

Наличие и сочетание этих факторов приведут к большому разнообразию величин, которые характеризуют предельно допустимое количество радиоактивных элементов в воздухе, воде, внутри организма человека, а также характеризуют более общий показатель - предел годового поступления радионуклидов в организм человека [3].

Внутреннее облучение - это облучение тела или организмов от находящихся внутри него источников ионизирующего излучения. Считается, что поражающее действие попавших внутрь организма радионуклидов обусловлено в основном создаваемой или поглощенной дозой ионизирующих излучений (радиотоксичность), а не химической токсичностью. Это связано с ничтожно малой массой радиоактивных веществ при высокой их радиоактивности. Особенностью внутреннего облучения является избирательное накопление радионуклидов в критических органах и воздействие высокоионизирующих альфа- и бета-излучения на внутренние органы, влияние этих излучений при внешнем облучении незначительно ввиду их низкой проникающей способности. При внутреннем облучении могут возникать лучевые поражения, сходные с таковыми при внешнем облучении при равных поглощенных дозах. Радионуклиды, находящиеся в биосфере, попадают в организм человека в основном через пищеварительный тракт или при вдыхании.

За счёт естественной радиоактивности (фона природных изотопов и космических излучений) индивидуальная эквивалентная доза составляет 2,4 м3в/год, в т.ч. за счёт внешнего облучения 0,8 м3в/год, за счет внутреннего облучения 1,6 м3в/год.

Таким образом, внешнее и внутреннее облучения требуют различные меры предосторожности, которые должны быть приняты против опасного действия радиации.

Внешнее облучение в основном создается гамма содержащими радионуклидами, а также рентгеновским излучением. Его поражающая способность зависит от:

а) энергии излучения;

б) продолжительности действия излучения;

в) расстояния от источника излучения до объекта;

г) защитных мероприятий.

Между продолжительностью времени облучения и поглощенной дозой существует линейная зависимость, а влияние расстояния на результат радиационного воздействия имеет квадратичную зависимость.

Для защитных мероприятий от внешнего облучения используются в основном свинцовые и бетонные защитные экраны на пути излучения. Эффективность применения материала в качестве экрана для защиты от проникновения рентгеновских или гамма-лучей зависит от плотности материала, а также от концентрации содержащихся в нем электронов.

Если от внешнего облучения можно защититься специальными экранами или другими действиями, то с внутренним облучением это сделать не представляется возможным [4].



Глава 2. Пути поступления радионуклидов в организм человека

2.1 Поступление радионуклидов в организм

Источниками доз радиации могут быть вещества, проникшие внутрь организма при еде, питье, дыхании, через порезы или раны. Размер радиационной дозы зависит от качественного и количественного состава (типы распада, активности) радионуклидов в продуктах питания (или во вдыхаемом воздухе), от химической формы радионуклида и его состояния (молекулярно-дисперсное, аэрозоль, коллоид), от путей проникновения (пероральный, ингаляционный, через кожу), скорости и продолжительности его проникновения в организм, усвояемости изотопа из желудочно-кишечного тракта или легких, от характера его распределения, в частности - от склонности к отложению в жизненно важном органе этого организма, от скорости выведения радионуклида из критического органа и организма в целом (т.е. от времени его нахождения в организме, которое зависит от периода его физического полураспада и скорости выведения из организма вследствие минерального обмена) и ряда других факторов.

При попадании радионуклида внутрь организма, человек носит источник облучения внутри себя и постоянно наращивает суммарную дозу облучения.

При пероральном попадании в организм (пища, вода) всасывание радионуклидов в желудочно-кишечном тракте происходит с такой же вероятностью, как и их стабильных изотопов, то есть некоторая часть из них на длительное время входит в состав организма, другая быстро выводится в результате обмена веществ. Накопление радионуклидов в системе дыхания зависит от размера аэрозолей (частиц), к которым прилипают радиоактивные атомы в атмосферном воздухе, частоте дыхания, усвояемости изотопов. Переход оставшихся в легочной ткани нуклидов в кровеносную систему происходит очень быстро [5].

Многие радионуклиды после попадания даже на неповрежденную кожу, могут проникать через защитный слой и разноситься по всему организму с потоками лимфы и крови. Интенсивность проникновения зависит от типа химического соединения, летучести элемента, температуры среды и т.п.

Основным источником поступления радионуклидов в организм являются продукты питания (около 97%), в меньшей степени вода (около 2%) и воздух. По степени биологического действия ионизирующие излучения располагаются в следующий убывающий ряд: a, b, g, что обусловлено их различной ионизирующей способностью.

В первоначальный период (первые 1,5-2 месяца) после радиационной аварии дополнительное как внешнее, так и внутреннее облучение населения обусловлено, главным образом, радионуклидами йода. Йод попадает в организм с воздухом и пищей. Из легких и желудочно-кишечного тракта с кровью он распределяется по всем органам и тканям. Но уже через несколько часов большая часть йода оказывается в щитовидной железе. Значительно уменьшить облучение щитовидной железы можно заполнив ее стабильным йодом (йодная профилактика). Для этого необходимо немедленно принимать препараты, содержащие стабильный йод: йодид калия (ежедневно по 1 таблетке после еды в течение недели), спиртовой раствор йода (3 раза в день после еды 1-2 капли на полстакана воды или молока детям до 2-х лет, остальным 3-5 капель). При этом следует помнить, что передозировка стабильного йода вызывает побочные эффекты.

После распада короткоживущих радионуклидов дополнительное внутреннее облучение населения, главным образом, происходит радионуклидами цезия и стронция [6].

Для ограничения внутреннего облучения населения республики Беларусь начиная с 1986 установили нормативы предельного содержания радионуклидов в продуктах питания. Они периодически пересматриваются в сторону ужесточения требований. С целью дальнейшего снижения доз внутреннего облучения населения Республики Беларусь в 1999 году введены Республиканские допустимые уровни содержания радионуклидов цезия-137 и стронция-90 в пищевых продуктах и питьевой воде (РДУ-99) взамен действовавших РДУ-96.

В структуре организма можно выделить два класса систем: управляющую (нервная, эндокринная, иммунная) и жизнеобеспечивающую (дыхательная, сердечно-сосудистая, пищеварительная). Все основные обменные (метаболические) процессы и каталитические (ферментативные) реакции происходят на клеточном и молекулярном уровнях. Уровни организации организма функционируют в тесном взаимодействии и взаимовлиянии со стороны управляющих систем. Большинство естественных факторов воздействуют сначала на вышестоящие уровни, затем через определенные органы и ткани -- на клеточно-молекулярные уровни. После этого начинается ответная фаза, сопровождающаяся коррективами на всех уровнях.

Взаимодействие радиации с организмом начинается с молекулярного уровня. Прямое воздействие ионизирующего излучения, поэтому является более специфичным. Повышение уровня окислителей характерно и для других воздействий. Известно, что различные симптомы (температура, головная боль и др.) встречаются при многих болезнях и причины их различны. Это затрудняет установление диагноза. Поэтому, если в результате вредного воздействия на организм радиации не возникает определенной болезни, установить причину более отдаленных последствий трудно, поскольку они теряют свою специфичность [7].

Радиочувствительность различных тканей организма зависит от биосинтетических процессов и связанной с ними ферментативной активностью. Поэтому наиболее высокой радиопоражаемостью отличаются клетки костного мозга, лимфатических узлов, половые клетки. Кровеносная система и красный костный мозг наиболее уязвимы при облучении и теряют способность нормально функционировать уже при дозах 0,5-1 Гр. Однако, они обладают способностью восстанавливаться, и если не все клетки поражены, кровеносная система может восстановить свои функции. Репродуктивные органы, например, семенники, так же отличаются повышенной радиочувствительностью. Облучение свыше 2 Гр приводит к постоянной стерильности. Только через много лет они могут полноценно функционировать. Яичники менее чувствительны, по крайней мере, у взрослых женщин. Но однократная доза более 3 Гр все же приводит к их стерильности, хотя большие дозы при неоднократном облучении не сказываются на способности к деторождению.

Очень восприимчив к излучению хрусталик глаза. Погибая, клетки хрусталика становятся непрозрачными, разрастаясь, приводят к катаракте, а затем и к полной слепоте. Это может произойти при дозах около 2 Гр.

Радиочувствительность организма зависит от его возраста. Небольшие дозы при облучении детей могут замедлить или вовсе остановить у них рост костей. Чем меньше возраст ребенка, тем сильнее подавляется рост скелета. Облучение мозга ребенка может вызвать изменения в его характере, привести к потере памяти. Кости и мозг взрослого человека способны выдержать гораздо большие дозы. Относительно большие дозы способны выдерживать большинство органов. Почки выдерживают дозу около 20 Гр, полученную в течение месяца, печень -- около 40 Гр, мочевой пузырь -- 50 Гр, а зрелая хрящевая ткань -- до 70 Гр. Чем моложе организм, тем при прочих равных условиях, он более чувствителен к воздействию радиации [8].

2.2 Влияние радионуклидов на живой организм

Большие дозы радиации убивают клетку, останавливают ее деление, угнетают ряд биохимических процессов, лежащих в основе жизнедеятельности, повреждают структуру ДНК и тем самым нарушают генетический код и лишают клетку информации, лежащей в основе ее жизнедеятельности. Радиоактивные элементы, попадающие в организм, вызывают возникновение свободных радикалов - частиц, обладающих высоким повреждающим действием на живую клетку. При больших дозах происходят серьезнейшие повреждения тканей, а малые могут вызвать рак и индуцировать генетические дефекты, которые, возможно, проявятся у детей и внуков человека, подвергшегося облучению, или у его более отдаленных потомков. Это проявляется как при наружном, так и при внутреннем облучении, когда в организм попадают радионуклиды: стронций-90, рубидий-87, цезий-137 и другие.

Живой организм очень чувствителен к действию ионизирующей радиации. Чем выше на эволюционной лестнице стоит живой организм, тем он более радиочувствителен. Радиочувствительность -- многосторонняя характеристика. «Выживаемость» клетки после облучения зависит одновременно от ряда причин: от объема генетического материала, активности энергообеспечивающих систем, соотношения ферментов, интенсивности образования свободных радикалов Н и ОН.

При облучении сложных биологических организмов следует учитывать процессы, происходящие на уровне взаимосвязи органов и тканей. Радиочувствительность у различных организмов варьируется довольно широко [9].

Организм человека, как совершенная природная система, еще более чувствителен к радиации. Если человек перенес общее облучение дозой 100-200 рад, то у него спустя несколько дней появятся признаки лучевой болезни в легкой форме. Ее признаком может служить уменьшение числа белых кровяных клеток, которое устанавливается при анализе крови. Субъективным показателем для человека является возможная рвота в первые сутки после облучения.

Средняя степень тяжести лучевой болезни наблюдается у лиц, подвергшихся воздействию излучения в 250-400 рад. У них резко снижается содержание лейкоцитов (белых кровяных клеток) в крови, наблюдается тошнота и рвота, появляются подкожные кровоизлияния. Летальный исход наблюдается у 20% облученных спустя 2-6 недель после облучения.

При облучении дозой 400-600 рад развивается тяжелая форма лучевой болезни. Появляются многочисленные подкожные кровотечения, количество лейкоцитов в крови значительно уменьшается. Летальный исход болезни 50% .

Очень тяжелая форма лучевой болезни возникает при облучении дозой выше 600 рад. Лейкоциты в крови полностью исчезают. Смерть наступает в 100% случаев.

Описанные выше последствия радиационного облучения характерны для случаев, когда медпомощь отсутствует [10].

Для лечения облученного организма современная медицина широко применяет такие методы, как кровезамещение, пересадка костного мозга, введение антибиотиков, а также другие методы интенсивной терапии. При таком лечении возможно исключить смертельный исход даже при облучении дозой до 1000 рад. Энергия, излучаемая радиоактивными веществами, поглощается окружающей средой, в том числе и биологическими объектами. В результате воздействия ионизирующего излучения на организм человека в тканях могут происходить сложные физические, химические и биохимические процессы.

Ионизирующее воздействие нарушает в первую очередь нормальное течение биохимических процессов и обмен веществ. В зависимости от величины поглощенной дозы излучения и индивидуальных особенностей организма вызванные изменения могут быть обратимыми или необратимыми. При небольших дозах пораженная ткань восстанавливает свою функциональную деятельность. Большие дозы при длительном воздействии могут вызвать необратимое поражение отдельных органов или всего организма. Любой вид ионизирующих излучений вызывает биологические изменения в организме как при внешнем (источник находится вне организма), так и при внутреннем облучении (радиоактивные вещества попадают внутрь организма, например, с пищей или ингаляционным путем). Рассмотрим действие ионизирующего излучения, когда источник облучения находится вне организма.

Биологических эффект ионизирующего излучения в данном случае зависит от суммарной дозы и времени воздействия излучения, его вида, размеров облучаемой поверхности и индивидуальных особенностей организма. При однократном облучении всего тела человека возможны биологические нарушения в зависимости от суммарной поглощенной дозы излучения [11].

При облучении дозами, в 100-1000 раз превышающими смертельную дозу, человек может погибнуть во время облучения. Причем, поглощенная доза излучения, вызывающая поражение отдельных частей тела, превышает смертельную поглощенную дозу облучения всего тела. Смертельные поглощенные дозы для отдельных частей тела следующие: голова -- 20 Гр, нижняя часть живота -- 30 Гр, верхняя часть живота -- 50 Гр, грудная клетка -- 100 Гр, конечности -- 200 Гр.

Степень чувствительности различных тканей к облучению неодинакова. Если рассматривать ткани органов в порядке уменьшения их чувствительности к действию облучения, то получим следующую последовательность: лимфатическая ткань, лимфатические узлы, селезенка, зобная железа, костный мозг, зародышевые клетки. Большая чувствительность кроветворных органов к радиации лежит в основе определения характера лучевой болезни.

При однократном облучении всего тела человека поглощенной дозой 0,5 Гр через сутки после облучения может резко сократиться число лимфоцитов. Уменьшается также и количество эритроцитов (красных кровяных телец) по истечении двух недель после облучения. У здорового человека насчитывается порядка 10 ⁴ красных кровяных телец, причем ежедневно воспроизводится 10 .У больных лучевой болезнью такое соотношение нарушается и в результате организм погибает [12].

Важным фактором при воздействии ионизирующего излучения на организм является время облучения. С увеличением мощности дозы поражающее действие излучения возрастает. Чем более дробно излучение по времени, тем меньше его поражающее действие.

Внешнее облучение альфа-, а также бета-частицами менее опасно. Они имеют небольшой пробег в ткани и не достигают кроветворных и других внутренних органов. При внешнем облучении необходимо учитывать гамма- и нейтронное облучение, которые проникают в ткань на большую глубину и разрушают ее, о чем более подробно рассказывалось выше.

Из организма быстро выводятся радиоактивные вещества, концентрирующиеся в мягких тканях и внутренних органах (цезий, молибден, рутений, йод, теллур), медленно - прочно фиксированные в костях (стронций, плутоний, барий, иттрий, цирконий, ниобий, лантаноиды). Из большого числа радионуклидов наибольшую значимость как источник облучения населения представляют стронций-90 и цезий-137.

Стронций-90. Период полураспада стронция-90 составляет 29 лет. При попадании стронция внутрь его концентрация в крови уже через 15 мин достигает значительной величины, а в целом этот процесс завершается через 5 часов. Стронций избирательно накапливается в основном в костях и облучению подвергаются костная ткань, костный мозг, кроветворная система. Вследствие этого развивается анемия, называемая в народе "малокровием". Исследования показали, что радиоактивный стронций может находиться и в костях новорожденных. Биологический период полувыведения стронция из скелета составляет свыше 30 лет. Ускорение выведения из организма стронция является труднейшей задачей. По крайней мере до сих пор не найдено высокоэффективных средств для быстрого выведения этого радиоактивного элемента из организма.

Цезий-137. После стронция-90 цезий-137 является самым опасным радионуклидом для человека. Он хорошо накапливается растениями, попадает в пищевые продукты и быстро всасывается в желудочно-кишечном тракте. Цезий-137 - долгоживущий радионуклид, период его полураспада составляет 30 лет до 80% цезия откладывается в мышечной ткани. Около 10% нуклида быстро выводятся из организма, остальная часть - более медленными темпами [13].

Поступление радионуклидов в организм человека с пищей. Многие радионуклиды накапливаются в почве, затем с пылью и продуктами питания попадают в организм. Мало радиоактивных веществ поступает в рацион с пищевыми продуктами морского происхождения, так как из-за высокой минерализации морской воды продукты моря очень слабо загрязнены стронцием и цезием. Свободны от загрязнения радионуклидами глобальных выпадений артезианские и многие грунтовые воды благодаря изоляции от поверхности земли. А вот воды подземных водоемов, талые, дождевые воды могут служить источником поступления некоторых радионуклидов в организм человека.

Хлебопродукты являются ведущим поставщиком радионуклидов в организм. На втором месте по значимости стоит молоко, на третьем - картофель, овощи и фрукты, затем мясо и рыба. В пресноводной рыбе радионуклидов больше, чем в морской, в растительноядной - больше, чем в хищной.

Профилактика и меры борьбы с внутренним облучением. Некоторые пищевые вещества обладают профилактическими радиозащитным действием или способностью связывать и выводить из организма радионуклиды. К ним относятся полисахариды (пектин, декстрин), фенольные и фитиновые соединения, этиловый спирт, некоторые жирные кислоты, микроэлементы, витамины, ферменты, гормоны, а также липополисахариды, находящиеся в листьях винограда и чая. Радиоустойчивость организмов повышают некоторые антибиотики (биомицин, стрептомицин), наркотики (нембутал, барбамил). К очень важным радиозащитным соединениям относятся так называемые "витамины противодействия". В первую очередь это относится к витаминам группы В и С. Из многочисленного ряда фенольных веществ наибольший интерес вызывают флавоноиды, способствующие удалению радиоактивных элементов из организма. Источниками флаваноидов являются мандарины, черноплодная рябина, облепиха, боярышник, пустырник, бессмертник, солодка. Этиловый спирт обладает выраженным профилактическим радиозащитным действием на организм человека.

Рассмотрим продукты, способствующие выведению из организма радионуклидов [14].

Кальций, содержащийся в скорлупе куриных яиц, способствует выведению из организма стронция. Скорлупу употребляют от 2 до 6 г в день. Яйца предварительно моются теплой водой с мылом, хорошо ополаскиваются. В большинстве случаев скорлупа не требует специальной стерилизации. Для маленьких детей необходимо на 5 мин помещать ее в кипящую воду. Скорлупа от яиц, сваренных вкрутую, чуть менее активна, но зато полностью готова к использованию, пройдя стерилизацию в процессе варки. Растирать в порошок лучше в ступке: замечено, что при использовании кофемолки препарат получается менее активный. Прием с утренней едой - творогом или кашей. Кроме того, в скорлупе содержатся 27 микроэлементов, её употребление препятствует таким заболеваниям как искривление позвоночника, хрупкость костей, подверженность простудам.

Перепелиные яйца - эффективное средство при лечении малых доз радиоактивного облучения. В них очень много витаминов, аминокислот и других веществ, обладающих профилактическим радиозащитным действием.

В числе факторов, способных снижать усвоение стронция, входит потребление хлеба из темных сортов муки, содержащей фитин, который способен связывать этот радиоактивный элемент и препятствовать всасывания его в кишечник. Следует заметить, что фитин одновременно связывает и кальций, снижая его содержание в организме.

За счет механической обработки сырых продуктов (мытье, чистка) можно устранить значительное количество содержащихся в них цезия и стронция. Опыты показали, что таким путем удается удалить радионуклиды из моркови, томатов, шпината на 20-22%, картофеля, свеклы - на 30-40%, бобов - на 62%. У моркови, свеклы, репы и других корнеплодов рекомендуется срезать на 1-1,5 см верхнюю часть головки. В этой части плода содержится до 80% всех радиоактивных и других токсичных веществ (свинец, кадмий, ртуть). У капусты целесообразно удалять хотя бы верхний слой листьев и не использовать в пищу кочерыжку. Любой отваренный продукт теряет при варке до половины радионуклидов (в пресной воде до 30%, соленой до 50%). Жарить "подозрительные" мясо и рыбу не стоит. Хрустящая корочка не "выпустит" из продукта вредные вещества [15].

Мясо и рыбу, другие продукты лучше вымочить и готовить в воде с наибольшим количеством уксуса. Бульон после варки мяса лучше вылить. Но если нужен именно бульон, залейте мясо холодной водой, поварите минут 10, слейте воду. Налейте свежей воды и доварите бульон до готовности. Этот приём обеспечивает двукратное снижение радиоактивных веществ.

Для уменьшения радиоактивных элементов рекомендуется измельчать мясо и выдерживать в воде в течение нескольких часов. Без особой необходимость этого совета придерживаться не следует, так как при вымачивании теряется до 30% питательной ценности мяса.

При вымачивании грибов содержание цезия уменьшается на 30%, при отваривании - на 90%. А стронций остается практически на том же уровне.

При переработке молока в масло переходит лишь около 1% стронция-90. Молоко, загрязненное цезием-137 и другими короткоживущими нуклидами, легко обезвредить, превратив его в нескоропортящиеся продукты (сгущенное и порошкообразное молоко, сыр, масло) и подвергнув их соответствующей выдержке. Практически отсутствуют радиоактивные элементы в крахмале, сахаре, рафинированном растительном масле.

При составлении пищевого рациона следует знать, что существуют растения и плоды, не накапливающие радиоактивные элементы. К их числу относится топинамбур.

В то же время в отдельных случаях в результате обработки в пищу может поступить более загрязненный продукт, чем первоначальный. Например, концентрирование стронция-90 может происходить при изготовлении отрубей из зерна, производстве некоторых видов сыра, приготовлении ухи, когда часть радионуклидов, содержащихся в костях, плавниках и чешуе, переходит в бульон. Может также увеличиваться поступление стронция-90 из рыбы при ее консервировании за счет обработки высокой температурой под давлением, в результате которой обычно несъедобные части (кости) размягчаются и превращаются в съедобные [16].

Ученые выделили в выбросах из аварийного реактора Чернобыльской АЭС 23 основных радионуклида. Большая часть из них распалась в течение нескольких месяцев после аварии и опасности не представляет. В первые минуты после взрыва и образования радиоактивного облака наибольшую угрозу для здоровья людей представляли изотопы так называемых благородных газов. Атмосферные условия, сложившиеся в районе ЧАЭС в момент аварии, способствовали тому, что радиоактивное облако прошло мимо г. Припять и постепенно рассеялось в атмосфере, теряя свою активность. В дальнейшем серьезную тревогу врачей вызвали выпавшие на землю короткоживущие радиоактивные компоненты, в первую очередь йод-131. Несмотря на то, что период его полураспада, а, следовательно, и нейтрализация угрожающих свойств составляет менее восьми суток, он обладает большой активностью и опасен тем, что передается по пищевым цепям, быстро усваивается человеком и накапливается в организме. Поэтому в первые дни после аварии больше всего говорилось именно о йоде, в связи с чем вводились ограничения на употребление некоторых пищевых продуктов, проводилась йодная профилактика. Кроме того, всем находившимся в наиболее опасной зоне предъявлялось требование об обязательном использовании респираторов.

В середине июня 1986 г. заместитель председателя Государственного комитета по использованию атомной энергии СССР Б. Семенов так прокомментировал сложившуюся ситуацию: за пределами 30-километровой зоны вокруг Чернобыльской АЭС основными радиационными факторами, воздействующими на население Украины, Белоруссии, Молдавии и отдельных областей РСФСР, на территории которых произошло выпадение радиоактивных осадков, являются внешнее гамма-излучение и поступление йода-131 с пищевыми продуктами в количествах, не опасных для здоровья населения.

Прежде всего, речь идет о молоке. Отдельные его партии, где содержание йода-131 превышает установленный норматив, направляются на переработку в продукты, которые могут быть выдержаны в течение одного-двух месяцев. Кстати, наш норматив на молоко в 10 раз более жесткий, чем тот, который был установлен в Англии, когда там при аварии реактора в атмосферу тоже попал изотоп йода-131.

Что же касается овощей, фруктов, зерновых, урожай которых ожидается в середине лета и осенью, нет никаких оснований предполагать, что они окажутся загрязненными йодом-131.

После распада большей части радиоактивного йода внимание радиохимиков и медиков привлек, прежде всего, плутоний. Он не столь радиоактивен, однако долгоживущ. Его накопление даже в малых дозах - опасно для легких.

В результате исследований выяснилось, что протяженность зон с повышенной концентрацией плутония была незначительной, а химические формы и размеры частиц, в которых он оказался, легко задерживались респираторами.

Следующей проблемой стали уже долгоживущие изотопы стронция и цезия, особенно цезий-137. Их наличие на той или иной территории сегодня вызывает необходимость проведения дополнительных дезактивационных работ, а также определяет решение вопросов реэвакуации населения, его проживания в определенных районах, сельскохозяйственных работ, режима питания людей и других проблем.

Таким образом. период полувыведения радионуклидов, существенно зависит от физического состояния человека, его возраста и других факторов. Сочетание физического периода полураспада с биологическим, называется эффективным периодом полураспада -- наиболее важным в определении суммарной величины излучения. Орган, наиболее подверженный действию радиоактивного вещества называют критическим. Для различных критических органов разработаны нормативы, определяющие допустимое содержание каждого радиоактивного элемента. На основании этих данных созданы документы, регламентирующие допустимые концентрации радиоактивных веществ в атмосферном воздухе, питьевой воде, продуктах питания. В Беларуси в связи с аварией на ЧАЭС действуют Республиканские допустимые уровни содержания радионуклидов цезия и стронция в пищевых продуктах и питьевой воде (РДУ-92). В Гомельской области введены по некоторым пищевым продуктам питания, например детского, более жесткие нормативы. С учетом всех вышеперечисленных факторов и нормативов, подчеркнем, что среднегодовая эффективная эквивалентная доза облучения человека не должна превышать 1 мЗв в год [17].



Заключение

Таким образом, большие и малые дозы облучения выделяют условно. Различия заключаются в эффекте от их воздействии на организм человека. Мерилом такого деления является полулетальная доза. Верхняя граница диапазона малых доз является величиной, которая в сто раз меньше чем ЛД50\30для человека, это 0,04 - 0,05 Гр в условиях разового облучения. Их воздействие приводит к стохастическим эффектам. К сверх малым дозам относятся те, которые не превышают фоновые (естественная радиация земли, солнца) в 10 раз. Такие дозы считаются не опасными, а для некоторых видов описан гормезис (стимуляция жизнедеятельности), их влияние на человека недостаточно изучено. В сельском хозяйстве этот эффект используется для стимуляции роста растений, половой активности животных. Большие дозы - это те, которые вызывают детерминированные эффекты, у человека лучевую болезнь, лучевые ожоги. Большое значение имеет путь проникновения радионуклида в организм, его химическая структура, а так же время выведения.

В случае с хронического воздействия радиации пределы доз могут значительно увеличиваться, из-за того, что организм успевает обновить часть пораженных клеток. Особое место среди эффектов занимают последствия воздействия на генотип популяции, передающиеся по наследству и проявляющиеся спустя поколения.

Облучение человека в современном мире преследует везде, и человеку от него не скрыться, ведь излучения различного вида, возникли вместе с зарождением земли, а развитие общества, изучение новых технологий, освоение земли дали современному человеку, средства дополнительно облучающие его. Я не стал в данной работе, говорить о ядерной бомбе, а произошедших катастрофах, а рассмотрел лишь поверхностно, внешние и внутренние облучение, не затрагивая глобально. Так же хочется сказать что, облучение в допустимых нормах безопасно для человека, и не угрожает его здоровью, но оно имеет свойство накапливаться, и тогда возникнут проблемы, со здоровьем, а также не исключена угроза смерти для человека.

Можно сказать, что облучения таят в себе определенную опасность для человека, наиболее опасным облучением будет внутреннее, так как, в случае внутреннего облучения, нет возможных средств защиты, в отличии от внешнего.

Из приведенных в работе материалов видно, что организм человека постоянно подвергается радиоактивному воздействию как от естественных источников радиации, так и от искусственных, обусловленных человеческой деятельностью.

В не превышающих определенный уровень дозах это не представляет опасности, но с их увеличением могут возникнуть серьезные заболевания организма и необратимые генетические изменения.

Противостоять этому можно, соблюдая определенные профилактические и защитные меры, следя за рационом питания.



Список использованной литературы

1. Василенко О.И. «Радиационная экология» [текст]- М.: Медицина, 2004. - 216 с.

2. Архангельская Г.В., Понкрашевая Е.К. « Жизнь и радиация./ Национальный Совет по радиологической защите» [текст], - М.: Энергоатомиздат, 2000. - 423 с.

3. Рамзаева П.В., «Информация об аварии на Чернобыльской АЭС и ее последствиях, подготовленная для МАГАТЭ» [текст]- Атомная энергия, 2006. - Т. 61, вып. 5. - С. 301-320.

4. Киршин Б.Т. «Карта радиации. // Челябинский рабочий» [текст] - 2001. - 232 с.

5. Кисельгоф Е.И. «Радиация и организм». Нормы радиационной безопасности НРБ-76/87 и основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений [текст]- М.: ОСП-72-87, 2000 С. 350-356.

6. Корогодин В.И., Кутлахмедов Ю.А. «Проблема загрязненных радионуклидами больших территорий. // Медицинская радиология».[текст] - М., 1993. - Вып. 8. - C. 7 - 8.

7. Лелеков В. И. К вопросу о радиоэкологической обстановке в г. Москве. // Известия Академии Промышленной Экологии. [текст]- 2003. - № 3 - 37 с.

8. Линденбратен Л.Д., Наумов Л.Б. «Медицинская рентгенология». [текст]- М.: Медицина, 2000. - 243 с.

9. Позняковский В. М. «Гигиенические основы питания, безопасность и экспертиза продовольственных товаров». [текст]- Новосибирск: Издательство Новосибирского университета, 1999. - 147 с.

10. Петрова М.И. «Радиация и жизнь».// Бюллетень ЦОИ. [текст]- №2. 2000. - C. 18-20.

11. Банникова Ю.А. «Радиация. Дозы, эффекты, риск». [текст]- М.: Мир, 2001. - 198 с.

12. Савенко В.С. «Радиоэкология». [текст] -- М.: Дизайн ПРО, 1999. - 287 с.

13. Хазов П.Д. «Лучевая диагностика. Цикл лекций».[текст] - Рязань, 2006. - 165 с.

14. Хазов П.Д., Петрова М.Ю. «Основы медицинской радиологии». [текст]- Рязань, 2005. - 330 с.

15. Холл Э.Дж. «Радиация и жизнь» [текст] - М.: Медицина, 1999. - 117 с.

16. Киршин Б.Т ., «Чернобыльская катастрофа: причины и следствия» (экспертное заключение). Часть вторая.[текст] - Минск, 1997. - 137 с.

17. Ярошинской А.А. «Ядерная энциклопедия». [текст] - М., 2001. - 249 с.

Размещено на Allbest.ru