Как влияет гамма излучение на человека

Как влияет гамма излучение на человека

Актуальной проблемой медицины и радиобиологии является изучение отдаленных последствий различных дозовых нагрузок гамма-излучения на иммунную систему организма. Риск развития отдаленных последствий облучения, в первую очередь, канцерогенных эффектов становится наиболее значимым в условиях длительного воздействия ионизирующего излучения, связанного с радиационным загрязнением больших территорий, происходящим в результате аварий на АЭС, выброса и утечки радиоактивных веществ, использования атомного оружия, применения несовершенных технологий. Все это создает реальную угрозу здоровью миллионов людей, проживающих на этих территориях. Вместе с тем, атомная энергетика продолжает развиваться, постоянно увеличивается количество людей, имеющих профессиональные контакты с ионизирующим излучением. Поэтому проблема влияния ионизирующей радиации на иммунную систему человека и в перспективе будет иметь большое практическое значение.

Гамма-излучение было открыто в 1910 г. Генри Брэггом. Электромагнитная природа Гамма-излучения была доказана в 1914 г. Эрнестом Резерфордом. Гамма-излучение — это коротковолновое электромагнитное излучение. Гамма-излучение обладает чрезвычайно малой длинной волны (λ < 10-8 см) и вследствие этого ярко выраженными корпускулярными свойствами, т.е. ведет себя подобно потоку частиц — гамма квантов, или фотонов, с энергией hν (ν — частота излучения, h — Планка постоянная). Применение гамма-излучения: Используется в медицине для лечения опухолей, для стерилизации помещений, аппаратуры и лекарственных препаратов; Применяют для получения мутаций с последующим отбором хозяйственно-полезных форм. Так выводят высокопродуктивные сорта м/о (например, для получения антибиотиков) и растений; Находит применение в технике, например для обнаружения дефектов в металлических деталях — гамма-дефектоскопия; В радиационной химии применяется для инициирования химических превращений, например процессов полимеризации; Используется в пищевой промышленности для стерилизации продуктов питания; Гамма-нож —
установка для стереотаксической радиохирургии патологий головного мозга. Особенности действия гамма-излучения:

1. Высокая эффективность поглощённой энергии, даже малые её количества могут вызвать глубокие биологические изменения в организме.

2. Наличие скрытого (инкубационного) периода проявления действия ионизирующих излучений.

3. Действие от малых доз может суммироваться или накапливаться.

4. Генетический эффект — воздействие на потомство.

5. Различные органы живого организма имеют свою чувствительность к облучению.

6. Не каждый организм (человек) в целом одинаково реагирует на облучение.

7. Облучение зависит от частоты воздействия. При одной и той же дозе облучения вредные последствия будут тем меньше, чем более дробно оно получено во времени.

Влияние радиации на организм человека. Действие гамма-излучения на организм человека

Мы мало знаем о гамма-излучении и о том, как оно влияет на наш организм. Но важно быть осведомленным о действии волн, потому что на самом деле это явление может стать серьезной проблемой для человека. Они представляют собой короткие электромагнитные волны, которые способны проникать очень глубоко. Эти волны могут быть задержаны только бетонной или свинцовой стеной. Это означает, что таким волнам легко проникнуть внутрь человека. Гамма-кванты вызывают ионизацию и опасны для человека. Ионизация клетки чревата нарушением химических процессов, разрушением химических связей. Поэтому под действием радиации человек может получить необратимые изменения организма и деформации. Взаимодействие гамма-излучения с клетками организма может стать причиной генетических отклонений.

Влияние гамма-излучения на человека

Чем большую дозу излучения получает человек, том более необратимые будут последствия и тем быстрее они возникнут. Также важно и то, как долго происходит воздействие. Клетки организма не только не восстанавливаются после такого воздействия, но и начинают отравлять организм. Это именно то, чем опасно гамма-излучение.

Опаснее всего внешнее воздействие. Оно с легкостью проникает внутрь тела и наносит необратимые повреждения органам и тканям. Из-за такого внешнего воздействия органам может быть нанесен самый разный уровень повреждений. Более всего к такому воздействию чувствительны репродуктивная система, зрение, костный мозг и система кровообращения. Но опасность гамма-излучение для человека еще зависит и от общего состояния его организма. Если он ослаблен, то негативное воздействие может быть губительным. Особенно сильно это касается детей, ведь их организм не способен справиться с таким негативным воздействием. Для них воздействие чревато очень серьезными последствиями, включая лейкоз, заболевания кожи и образование злокачественных опухолей.

Под действием излучения у человека развивается лучевая болезнь. Для этого достаточно дозы в 1 зиверт. Человек начинает чувствовать тошноту, слабость и головокружение. Если же доза была выше, то это может быть чревато даже летальным исходом. При дозе в 5-6 зиверт происходят необратимые изменения и нанесенные повреждения приводят к летальному исхожу у 50% людей. 100 зиверт же является смертельной дозой. Получив которую человек сразу же умирает. Но на самом деле человек в течение года получает дозу излучения около 0,0036 зиверт.

Оставьте свой телефон и наши специалисты проконсультируют вас
о радиационном измерении

В основном воздействие человеком не ощущается. Если не появляется никаких симптомов, то оно может не ощущаться вплоть до смертельной дозы. Последствия такого излучения можно разделить на:

• обратимые;
• необратимые.

В свою очередь они могут быть уже соматическими и генетическими. Таким образом действие гамма-лучей на организм человека разнообразно. Все зависит от дозы, времени воздействия, силы воздействия, а также особенностей организма самого человека. Но последствия вызывают даже самые малые дозы. Они со временем нарушают протекание процессов в организме и приводят к мутациям. Мощность гамма-излучения в этом случае может быть очень маленькой.

Источники гамма-излучений

Но несмотря на все эти негативные стороны, человек активно использует этот вид излучения в своих целях. Одним из примеров может послужить лучевая терапия. Это именно дозированное и направленное гамма-излучение. Используемая доза гамма-излучение убивает клетки опухоли, хотя и несет последствия для организма человека. Но не только в медицине используются различные виды гамма-излучений.

Атомные и ядерные электростанции тоже используют волны для выработки энергии. Но это наиболее опасный пример, где используется энергия гамма-излучения. Аварии на таких объектах приводят к катастрофическим последствиям. В этом случае источники гамма-излучения также становятся причиной выброса огромного количества энергии. Поэтому при аварии происходит не только заражение окружающей среды и всего живого, но и огромные разрушения. В таком случае необходима защита от гамма-излучения. Это могут быть как специальные укрытия, так и средства индивидуальной защиты. Так подвал может стать надежным укрытием защищая не только от волн, но и от разрушений на поверхности. Проживая рядом с такими объектами необходимо знать порядок действий в экстренной ситуации.

В городах существует множество различных источников таких волн и важно знать об их существовании. Также можно провести замеры радиации при помощи специального прибора. Для этого можно обратиться к специалистам нашей лаборатории «ЭкоТестЭкспресс».

Защита от ионизирующего излучения

Ежедневно человек в своей обычной жизни постоянно подвергается воздействию ионизирующей радиации. Это и естественные радионуклиды, находящиеся в земле, пище, растениях, организме человека, а также космическое излучение. Все это естественное облучение, они невелико и не оказывает вреда на человека.

Однако есть другой вид облучения – техногенный. Такие воздействия опасны по своей природе и ведут к изменениям в организме человека. К ним относятся также производственные излучения.

Под ионизирующим излучением понимают любой вид излучения, который при взаимодействии со средой образовывает электрические заряды.

Нестабильные нуклиды при распаде высвобождают энергию, которая называется радиоактивной. При активном процессе распада и выделения такой энергии образуется радиоактивное излучение. Рассеивание радионуклидов – это заражение радиацией почвы, воздуха, земли и т.д.

Как источники таких излучений необходимо рассматривать ядерные реакторы, рентгеновские аппараты, установки для ускорения заряженных частиц, мощные высоковольтные источники питания и др. При работе с ними следует регулярно проводить замеры радиации.

Ионизирующее излучение и организм человека

Контакт человека с ионизирующими излучениями несет для организма опасность. Степень этой опасности пропорциональна количеству поглощенной организмом человека энергии, а также ее пространственному распределения по органам и тканям. Иными словами важно, какая была мощность излучения, как долго воздействие длилось во временных рамках.

Опасность радиации определяется также видом воздействующего излучения. Больший вред для человека несут тяжелые заряженные частицы и нейтроны, рентгеновское и гамма-излучение менее опасно.

При воздействии такого рода излучения на человеческий организм в нем возникают различные изменения. В целях недопущения изменений в организме необходимо использовать защиту при проведении манипуляций с радиоактивными веществами.

Мероприятия по защите от ионизирующих излучений

Грей – доза радиоактивного излучения, которая была поглощена единицей массы облучаемого тела. Однако эта единица измерения не учитывает очень важный факт – вид радиации. Именно поэтому существует еще одна, более надежная величина – зиверты. Ее расчет заключается в умножении поглощенной дозы на коэффициент ее опасности для человека.

Основываясь на критерий дозы воздействия и степени ее опасности Закон о радиационной безопасности населения регламентирует безопасные нормы:

• для работников, связанных с трудовой деятельностью, предполагающую наличие источника ионизирующего излучения — 20 мЗв (миллизивертов) в год;
• для остального населения – 1 мЗв.

В целях защиты от радиации необходимо принимать ряд мер, направленных на минимизацию вреда для человека:

Допустимый радиационный фон для человека

Радиационное излучение постоянно воздействует на людей – на улице в городе, на работе, в квартире и любом другом помещении. Естественный радиационный фон, который создается солнцем и космическими лучами, безопасен для человеческого здоровья. Но есть ли нормальный уровень радиации для человека в быту, с которым он может жить, не подвергая свой организм фатальным изменениям?

Виды радиационного фона

Ионизирующее излучение (ИИ), взаимодействуя с веществом, становится причиной ионизации атомов и молекул (атом возбуждается и открывается от отдельных электронов из атомных оболочек). Основные виды радиации:

• Альфа-излучение. Корпускулярное, представленное в виде потока тяжелых положительно заряженных α-частиц. Они тяжелые, их пробег в веществе короткий, поэтому их может задержать бумажный лист и слой омертвевшей кожи.
• Бета-излучение. Также корпускулярное, представлено в виде потока электронов или позитронов, которые испускаются при радиоактивном β-распаде ядер атомов.
• Нейтронное. Корпускулярное, представляет собой поток нейтронов, не оказывающий ионизирующего воздействия, но серьезный ионизирующий эффект наблюдается из-за упругого и неупругого рассеяния на ядрах вещества.
• Гамма- и рентгеновское излучение. Электромагнитные, различаются механизмом возникновения. Рентгеновское способно проникает во все вещества, представлено в виде электромагнитного излучения с длиной волы от 10-12 до 10-7. Гамма-излучение обладает внутриядерным происхождением, возникающим в процессе распада радиоактивных ядер, при взаимодействии быстрых заряженных частиц с веществом и при других обстоятельствах. Обладает высокой проникающей способностью.

Популярные дозиметры

Единицы измерения радиации

Допустимый радиационный фон для человека и нормы радиации измеряются с помощью доз излучения. Это величины, которые применяются, чтобы оценить уровень воздействия ионизирующего излучения на различные вещества, организмы, ткани. Единица измерения зависит от типа дозы:

• экспозиционная (рентген или кулон/килограмм);
• поглощенная (рад или Грей);
• эквивалентная (бэр или Зиверт);
• мощность экспозиционной (рентген/сек);
• мощность поглощенной (рад/сек);
• мощность эквивалентной (бэр/сек);
• интегральная (рад-грамм);
• активность нуклида в радиоактивном источнике (кюри).

Существует ли вообще безопасная доза?

Норма радиации – размытое понятие. В 1950 г. скандинавский ученый Рольф Зиверт установил, что у облучения нет порогового уровня – определенного значения, при котором у человека гарантированно не будет наблюдаться заметных или незаметных повреждений.

Любая существующая норма радиации способна теоретически вызывать изменения в организме людей соматические и генетические изменения. Многие из которых не проявляются сразу, а остаются скрытыми в течение длительного временного промежутка. Поэтому сложно говорить о нормах радиации – существуют только допустимые ее пределы.

Допустимые дозы радиации

Российские и международные стандарты предусматривают определенные нормы радиации. Считается, что при воздействии на организм человека они не смогут нанести вреда. Норма радиации в микрорентген в час – 50 (0,5 микрозиверт в час).

При этом также отмечается, что не более 0,2 мкЗв в час (20 микрорентген в час) – это максимально безопасный уровень облучения человеческого организма при условии, что радиационный фон входит в диапазон нормальных показателей, поэтому норму радиации даже в этом случае можно назвать условной. При воздействии в течение нескольких часов считается безопасным излучение на уровне не более 10 микрозиверт в час (1 миллирентген). Кратковременно допускается облучение в несколько миллизивертов в час (например, во время рентгена или флюорографии).

Поглощенная доза

Под понятием «поглощенная доза» определяется величина энергии радиации, которая была передана веществу. Выражена в качестве отношения энергии излучения, которая поглощена в данном объеме, к массе вещества в этом объеме.

Является основной дозиметрической величиной. Согласно международной системе единиц, ее измерение происходит в джоулях на кг (Дж/кг). Называется – «грей» (Гр, Gy). Не способна отразить биологический эффект облучения.

Оценка действия радиации на неживые объекты

Для определения нормы радиации при ее воздействии на неживые объекты используются показатели поглощенной дозы (количество поглощенной энергии веществом). При этом более информативной величиной считается экспозиционная доза, с помощью которой возможно определение степени воздействия на вещество разных типов радиации. Сложно говорить о нормах радиации на неживые объекты.

Оценка действия радиации на живые организмы

Если биологические ткани облучать различными типами радиации, обладающими одной и той же энергией, то последствия для организма будут отличаться. Иными словами, если при поглощении одной нормы радиации последствия будут серьезно разниться при альфа-излучении и гамма-излучении. Поэтому, чтобы оценить воздействие ионизирующего излучения на живые организмы, не хватает понятий экспозиционной и поглощенной дозы, также используется эквивалентная.

Это доза радиации, которая была поглощена живым организмом, помноженная на коэффициент k, который учитывает уровень опасности разных типов радиации. Измерение происходит с использованием Зиверт (Зв).

Нормы радиации согласно СанПин

В соответствии с СанПиНом 2.6.1.2523-09, эффективная доза облучения естественными источниками излучения любых работников, в т. ч. медперсонала, не должна составлять более 5 мЗв в год в производственных условиях (любые типы профессий и производств).

Если говорить о конкретных нормах радиации, то усредненные показатели радиационных факторов в течение 12 месяцев, которые соответствуют при монофактором воздействии дозе в 5 мЗв при длительности рабочего процесса 2000 часов/год, примерной скорости дыхания 1,2 кубометра/час, условии радиоактивного равновесия радионуклидов ториевого и уранового рядов в пыли, составляют:

• удельная активность на производстве тория 232 (пребывающего в радиоактивном равновесии с членами ряда) – 27/f, кБк/кг.;
• ЭРОАtn в воздухе – 68 Бк/кубометр;
• мощность эффективной дозы γ-излучения – 2,5 мкЗв/час;
• ЭРОАFn в воздухе – 310 Бк/кубометр;
• удельная активность на производстве урана 238 (пребывающего в радиоактивном равновесии с членами ряда) – 27/f, кБк/кг.

Данные нормы радиации весьма условны, потому что многое будет зависеть от конкретных производственных условий, специфики сферы деятельности и других факторов.

Смертельная доза

В любых нормах радиации обычно всегда прописывается доза, которая быстро приводит к летальному исходу. Опасность ее получения чаще всего наблюдается при возникновении техногенных аварий, несоблюдении условий хранения радиоактивных отходов (вне зависимости от того, какой тип облучения воздействует на человека).

Согласно нормам радиации, смертельная доза составляет от 6-7 Зв/час и больше. При этом даже в незначительной степени постоянно высокий радиационный фон с высокой долей вероятности будет причиной развития мутации клеток живого организма. Нормы радиации на рабочем месте или в домашних условиях можно отслеживать с помощью бытовых дозиметров.