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.

Ушкодження, викликані великими дозами опромінення, проявляються протягом кількох годин або днів. Ракові захворювання, проте, проявляються через багато років після опромінення, як правило, не раніше, ніж через одне два десятиліття. А природжена вада та інші спадкові хвороби, викликані ушкодженням генетичного апарату, проявляються лише в наступному поколінні: це діти, онуки та більш віддалені нащадки індивідуума, який зазнав опромінення.

Якщо ідентифікація наслідків від впливу великих доз опромінення не складає труднощів, то виявити віддалені наслідки від малих доз опромінення завжди дуже важко. Частково це пояснюється тим, що для їх виявлення повинно пройти багато часу. Але навіть і виявивши будь-які ефекти, факт потребує доведення, що вони пояснюються дією радіації, оскільки і рак, і пошкодження генетичного апарату можуть бути викликані не тільки радіацією, але і багатьма іншими причинами.

Щоб викликати гостре ураження організму, дози опромінення повинні перевищувати визначений рівень, але немає ніякої підстави вважати, що це правило діє у таких випадках, як рак або пошкодження генетичного апарату. Проте ніяка доза опромінення не призводить до цих наслідків у всіх випадках. Навіть при відносно великих дозах опромінення не всі люди приречені на ці хвороби: діючі в організмі людини відновлювальні механізми ліквідують всі ураження.

1. Ознаки впливу радіації на організм людини

Людина, що підпала під дію радіації, не обов'язково повинна захворіти на рак або стати носієм спадкових хвороб; проте вірогідність або ризик таких наслідків у неї більші, ніж у людини, яка не отримувала опромінення. І ризик цей тим більший, чим вища доза опромінення. Якщо доза опромінення досить велика, людина, яка була опромінена, загине.

У деяких випадках дуже великі дози опромінення - десь близько 100 Грей викликають настільки серйозні ураження центральної нервової системи (ЦНС), що загибель, як правило, наступає протягом кількох годин або днів. При дозах опромінення від 10 до 50 Грей, коли під дією радіації перебуває вся ЦНС, ураження може бути не настільки серйозним, щоб людина відразу померла, вона найвірогідніше помре через 1-2 тижні від крововиливу у шлунково-кишковий тракт. При ще менших дозах може не бути серйозних ушкоджень” шлунково-кишкового тракту, бо організм з ними справляється, але смерть може настати через 1-2 місяці після опромінення і головним чином через руйнування клітин червоного кісткового мозку - головного компонента кровотворної системи організму. Від дози в 3-5 Грей при опроміненні всього тіла помирає приблизно половина всіх опромінених. Таким чином, в цьому діапазоні доз опромінення великі дози відрізняються від малих лише тим, що смерть у першому випадку І наступає раніше, а у другому - пізніше. Найчастіше людина помирає у результаті одночасної дії всіх вказаних наслідків опромінення.

Червоний кістковий мозок та інші елементи кровотворної системи найбільш уразливі при опроміненні та втрачають здатність нормально функціонувати вже при дозах опромінення 0,5-1 Гр. Вони мають здатність до регенерації, якщо доза опромінення не настільки велика, щоб викликати пошкодження усіх клітин, кровотворна система може повністю відновити свої функції. Якщо під радіаційні промені підпадає не все тіло, а яка-небудь його частина, то неушкоджених клітин кісткового мозку буває достатньо для повної заміни ушкоджених клітин.

Діти також чутливі до дії радіації. Відносно невеликі дози опромінення хрящової тканини можуть уповільнювати або зовсім зупинити у них ріст кісток, що призводить до аномалій розвитку скелета. Чим менший вік дитини, тим дієвіший вплив на ріст її кісток опромінення. Сумарної дози близько 10 Грей, отриманої протягом кількох тижнів при щоденному опроміненні, буває достатньо, щоб викликати деякі аномалії розвитку скелета. Для такої дії радіації немає ніякого порогового ефекту. Виявилось також, що опромінення мозку дитини при променевій терапії може викликати зміни в її характері, призвести до втрати пам'яті, а у дуже маленьких дітей - до недоумства та ідіотії. Кістки та мозок дорослої людини здатні витримувати найбільш великі дози.

2. Наслідки впливу радіації на організм людини

Наслідки впливу радіації на організм людини можуть мати різноманітний характер. Виділяють стохастичні та детерміністичні (не стохастичні) ефекти.

Стохастичні ефекти - це безпорогові ефекти радіаційного впливу, ймовірність виникнення яких існує при будь-яких дозах іонізуючого випромінювання і зростає із збільшенням дози, тоді як відносна тяжкість їх прояву від дози не залежить.

До цих ефектів належать злоякісні новоутворення (соматичні стохастичні ефекти) та генетичні зміни, що передаються нащадкам (спадкоємні ефекти).

Стохастичні ефекти віднесені до віддалених наслідків опромінення. Злоякісні пухлини з'являються, як правило, через роки або десятиріччя після опромінення, а генетичні ефекти - у наступних поколіннях.

Одними з найбільш характерних різнотипних соматичних (стохастичних) ефектів є лейкози. На кожний рад опромінення всього тіла понад норму слід чекати 20 випадків захворювань на лейкоз та 40 випадків захворювань іншими злоякісними новоутвореннями на 1 млн населення. Згідно з оцінками Наукового комітету з дії атомної радіації (НКДАР) ООН від кожної дози опромінення в 1 Грей дві особи із 1000 помруть від лейкозів.

Фахівці вважають, що не існує ніякої порогової дози, за якою ризик захворіти на рак відсутній. Будь-яка, хоч і дуже мала, доза збільшує ймовірність захворювання на рак людини, що отримала цю дозу. Цієї думки дотримується Національна комісія з радіаційного захисту населення України (НКРЗУ).

При дії великих доз радіації неминуче виникають патологічні зміни, які є закономірними. Такі ефекти опромінення називають детерміністичними (нестохастичними). Детерміністичні ефекти - це ефекти радіаційного впливу, що проявляються тільки при перевищенні певного дозового порогу і тяжкість наслідків яких залежить від величини отриманої дози (гостра променева хвороба, променеві опіки та ін). Виникнення детерміністичних ефектів залежить від ряду факторів. Важкість ураження організму визначається величиною дози опромінення. Важливим фактором є час, за який доза опромінення накопичена. Це обумовлено тим, що у відповідь на опромінення в організмі включаються механізми, покликані поновити порушені функції, тобто поряд з процесами ураження протікають і відновлювальні процеси.

Тому великі дози опромінення, розтягнуті у часі, спричинюють істотно менші ураження, ніж ті самі дози, але отримані за короткий термін. Крім того, різні види опромінення також справляють неоднакову дію в залежності від їх спроможності викликати іонізацію.

Як уже наголошувалось, різні органи та тканини організму людини мають неоднакову чутливість до радіації. Червоний кістковий мозок та інші елементи кровотворної системи найбільш уразливі та втрачають спроможність нормально функціонувати вже при дозі опромінення 1 Грей. Але, на щастя, вони мають здатність до регенерації, і якщо доза опромінення не занадто велика, щоб спричинити тотальне ураження всіх клітин, то кровотворна система може поступово відновити свої функції.

Більш важке променеве ураження виникає при опроміненні всього тіла, менш важке - при опроміненні його частини або окремого органу.

Після аварії на Чорнобильській АЕС велику увагу почали приділяти впливу малих доз іонізуючих випромінювань на організм людини. Останніми науковими працями вчених встановлено, що ураження клітинних мембран може виникнути при опромінюванні дрібними порціями у дозах 0,001-0,002 Грей. Руйнування клітинних мембран суттєво знижує резистентність організму до інфекційних хвороб, серцево-судинних захворювань, хвороб щитовидної залози та цукрового діабету.

При інших однакових умовах молодший організм легше, ніж організм літньої людини, переносить опромінення. У молодому організмі, який росте, відбувається інтенсивний поділ клітин, бурхлива ферментативна діяльність. Незрілі клітини та ферменти більш чутливі до впливу радіації. Відносно невеликі дози при опроміненні хрящової тканини можуть уповільнювати або зовсім зупинити ріст кісток, що призводить до аномального розвитку скелета.

Опромінення головного мозку дитини може викликати зміни у її характері, призвести до втрати пам'яті, а у немовлят - до недоумства та ідіотії.

Люди можуть отримати однократні (гострі) і хронічні опромінювання. Гостре опромінення виникає внаслідок короткочасного впливу іонізуючого випромінювання. При цьому шкідливі наслідки не виявляються при дозах до 100 Р. Хронічне опромінювання може бути розтягнуте на десятки років, і сумарна величина його може досягти 1000 Р. Справа в тому, що відновлювальні процеси у живих тканинах мають високу інтенсивність, завдяки чому організм здатний протистояти багатократному опроміненню, сумарна доза якого при однократному впливі була б смертельною. Кращі відновлювальні властивості у молодих організмів, але ж вони найбільш вразливі.

Забруднення біосфери радіаційними елементами має генетичні наслідки. Доведено, що понад 500 різних захворювань людини пов'язано з природою спадкоємності. Серед них діабет, гемофілія, шизофренія. Від тяжких спадкових захворювань страждає від 2 до 3% населення земної кулі.

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.

Ступінь радіаційної небезпеки у випадку внутрішнього опромінення людини визначає ряд параметрів. Серед них важливе місце займає термін перебування випромінювача в організмі. Він визначається періодом радіоактивного напіврозпаду та періодом біологічного напіввиведення.

На піддослідних тваринах встановлено, що у випадку надходження радіонуклідів до організму через декілька хвилин вони з'являються у крові і досягають максимуму. Впродовж 15-20 діб спостерігається зниження концентрації до відповідного рівня, який може зберігатися постійним впродовж декількох місяців. При цьому концентрація в крові стає меншою, ніж у тканинах.

Час перебування випромінювача в організмі визначає довгоплинність опромінення тканин, які прилеглі до місця його локалізації.

При розрахунках допустимих величин внутрішнього опромінення враховують ефективний період, за який із організму видаляється радіоактивна речовина. Це може трапитись внаслідок її розпаду і внаслідок звичайних процесів виділення.

Відносно іонізуючого випромінювання не існує поняття великої і малої доз. Воно однаково небезпечне. Інша річ, термін, за який накопичена доза опромінення, але ж знову багато що залежить від того, молодий це організм чи старий, від шляху, яким надійшла радіаційна речовина до організму та джерела надходження.

3. Методи захисту