Воздействие радиации на живой организм

 

               Министерство образования и науки  Российской Федерации

ГОУ ВПО  «Сыктывкарский государственный университет»

Институт  социальных технологий

Кафедра экологического образования и безопасности жизнедеятельности

 

 

ВОЗДЕЙСТВИЕ РАДИАЦИИ НА ЖИВОЙ ОРГАНИЗМ

 

 

 

 

                              

 

Руководитель: д.м.н., профессор Глушкова Л.И.

Исполнитель: студентка 721гр. Перминова О.Ф.

 

 

 

 

 

 

  

 

                                                    Сыктывкар 

2013                  

 

 

Содержание

 

Введение..................................................................................................3-4

1.      Сущность радиации. Основные понятия......................................5-7

2.      Воздействие радиации на организм человека............................7-11

3.       Источники радиации................................................................11-13

4. Меры защиты от радиации......................................................13-18

Заключение.........................................................................................18-19

Список источников и литература..........................................................20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

  Радиация играет огромную роль в развитии цивилизации на данном историческом этапе. Благодаря явлению радиоактивности был совершен существенный прорыв в области медицины и в различных отраслях промышленности, включая энергетику. Но одновременно с этим стали всё отчётливее проявляться негативные стороны свойств радиоактивных элементов: выяснилось, что воздействие радиационного излучения на организм может иметь трагические последствия. Подобный факт не мог пройти мимо внимания общественности. И чем больше становилось известно о действии радиации на человеческий организм и окружающую среду, тем

противоречивее  становились мнения о том, насколько большую роль должна играть радиация в различных сферах человеческой деятельности.

  К сожалению, отсутствие достоверной информации вызывает неадекватное восприятие данной проблемы. Газетные истории о шестиногих ягнятах и двухголовых младенцах сеют панику в широких кругах. Проблема радиационного загрязнения стала одной из наиболее актуальных. Поэтому необходимо прояснить обстановку и найти верный подход. Радиоактивность следует рассматривать как неотъемлемую часть нашей жизни, но без знания закономерностей процессов, связанных с радиационным излучением, невозможно реально оценить ситуацию.

Для  этого  создаются специальные международные организации,   занимающиеся проблемами радиации,  в их числе существующая с конца 1920-х годов Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ), а также созданный в 1955 году в рамках ООН Научный Комитет по действию атомной радиации (НКДАР).

 Радиация существовала всегда. Радиоактивные элементы входили в состав Земли с начала ее существования и продолжают присутствовать до настоящего времени. Однако само явление радиоактивности было открыто всего сто лет назад.

   В 1896 году французский ученый Анри Беккерель случайно обнаружил, что после продолжительного соприкосновения с куском минерала, содержащего уран, на фотографических пластинках после проявки появились следы излучения. Позже этим явлением заинтересовались Мария  Кюри (автор термина «радиоактивность») и ее муж Пьер Кюри. В 1898 году они обнаружили, что в результате излучения уран превращается в другие элементы, которые молодые ученые назвали полонием и радием. К сожалению люди, профессионально занимающиеся радиацией, подвергали свое здоровье, и даже жизнь опасности из-за частого контакта с радиоактивными веществами. Несмотря на это исследования продолжались, и в результате человечество располагает весьма достоверными сведениями о процессе протекания реакций в радиоактивных массах, в значительной мере обусловленных особенностями строения и свойствами атома.

   Вселенная, мировое пространство пронизано лучистой энергией. Если скопления материи в виде звезд, планет, блуждающих комет и метеоритов в масштабах Вселенной – редкие явления, то потоки лучей, порождаемые ими, наполняют все пространство. В каждой его точке ежесекундно можно обнаружить потоки излучений – радиацию.

   Влияние радиации на окружающую среду и человека по-прежнему остаётся актуальной, в связи с последними событиями в Японии и Чернобыле. Излучения радиоактивных веществ оказывают очень сильное воздействие на все живые организмы. Даже сравнительно слабое излучение, которое при полном поглощении повышает температуру тела лишь на 0,001. ͦС, нарушает жизнедеятельность клеток. 

 

 

 

 

1.     Радиация и радиактивность

 

  В самом широком смысле слова, радиация (лат. "сияние", "излучение") — это процесс распространения энергии в пространстве в форме различных волн и частиц. Сюда можно отнести: инфракрасное (тепловое), ультрафиолетовое, видимое световое излучение, а также различные типы ионизирующего излучения. Наибольший интерес с точки зрения здоровья и безопасности жизнедеятельности представляет ионизирующая радиация, т.е. виды излучений, способные вызывать ионизацию вещества, на которое они воздействуют. В частности, в живых клетках ионизирующая радиация вызывает образование свободных радикалов, накопление которых ведет к разрушению белков, гибели или перерождению клеток, а в итоге может вызвать смерть макроорганизма (животных, растений, человека). Именно поэтому в большинстве случаев под термином радиация принято подразумевать именно ионизирующее излучение.

  Стоит также понимать различия между такими терминами, как радиация и радиоактивность. Если первое можно применить к ионизирующему излучению, находящемуся в свободном пространстве, которое будет существовать, пока не поглотится каким-либо предметом (веществом), то радиоактивность — это способность веществ и предметов испускать ионизирующее излучение, т.е. быть источником радиации. В зависимости от характера предмета и его происхождения разделяют термины: естественная радиоактивность и искусственная радиоактивность.

  Естественная радиоактивность сопровождает спонтанный распад ядер вещества в природе и характерна для "тяжелых" элементов таблицы Менделеева (с порядковым номером более 82). Искусственная радиоактивность инициируется человеком целенаправленно с помощью различных ядерных реакций. Кроме того, стоит выделить так называемую "наведенную" радиоактивность, когда какое-то вещество, предмет или даже организм после сильного воздействия ионизирующей радиации сам становится источником опасного излучения за счет дестабилизации атомных ядер.

  Мощным источником излучения, опасным для жизни и здоровья человека, может быть любое радиоактивное вещество или предмет. В отличие от многих других видов опасности, радиация невидима без специальных приборов, что делает её ещё более пугающей.

  Причиной радиоактивности вещества являются нестабильные ядра, входящие в состав атомов, которые при распаде выделяют в окружающую среду невидимые излучения или частицы. В зависимости от различных свойств (состав, проникающая способность, энергия), сегодня выделяют множество видов ионизирующего излучения, из которых наиболее значимыми и распространенными являются:

   Альфа-излучение. Источником радиации в нем являются частицы с положительным зарядом и сравнительно большим весом. Альфа-частицы (2 протона + 2 нейтрона) довольно громоздки и потому легко задерживаются даже незначительными преградами: одеждой, обоями, оконными занавесками и т.д. Даже если альфа-излучение попадает на обнаженного человека, в этом нет ничего страшного, дальше поверхностных слоев кожи оно не пройдет. Однако, несмотря на малую проникающую способность, альфа-излучение обладает мощной ионизацией, что особо опасно, если вещества-источники альфа-частиц попадают непосредственно в организм человека, например в легкие или пищеварительный тракт.

  Бета-излучение. Представляет собой поток заряженных частиц (позитронов или электронов). Такое излучение обладает более значительной проникающей способностью, чем альфа-частицы, задержать его может деревянная дверь, оконное стекло, кузов автомобиля и т.д. Для человека опасно при воздействии на незащищенные кожные покровы, а также при попадании внутрь радиоактивных веществ.

  Гамма-излучение и близкое к нему рентгеновское излучение. Ещё одна разновидность ионизирующей радиации, которая является родственной световому потоку, но с лучшей способностью к проникновению в окружающие предметы. По своему характеру это высокоэнергетическое коротковолновое электромагнитное излучение. Для того, чтобы задержать гамма-излучение в отдельных случаях может потребоваться стена из нескольких метров свинца, или нескольких десятков метров плотного железобетона. Для человека такое излучение является самым опасным. Основным источником этого вида излучения в природе является Солнце, однако, до человека смертоносные лучи не доходят благодаря защитному слою атмосферы.

   Рентгеновское излучение (Тормозное). Рентгеновское излучение по своим физическим свойствам аналогично гамма-излучению, но природа его совсем другая. Оно образуется в рентгеновской трубке в результате торможения электронов на вольфрамовой мишени. Энергия рентгеновского излучения не может быть больше величины напряжения поданного на трубку. Это электромагнитное излучение с длиной волны 10-5-10-2 нм. Излучается при торможении быстрых электронов в веществе (непрерывный спектр) и при переходах электронов из внешних электронных оболочек атома на внутренние (линейчатый спектр). Источники – рентгеновская трубка, некоторые радиоактивные изотопы (например бета-изучатели), ускорители и накопители электронов (синхротронное излучение).

  

 

 

2.        Воздействие радиации на организм человека

 

  Радиационное загрязнение - самое опасное для живых существ. Влияние ионизирующей радиации (далее просто «радиации») на живые организмы разнообразно, и наши знания в этой области постоянно расширяются.

   В течение многих лет после открытия радиации основным поражающим воздействием облучения считалось лишь покраснение кожи. До 50х годов XX века основным фактором непосредственного воздействия радиации считалось прямое радиационное поражение некоторых органов и тканей: кожи, костного мозга, центральной нервной системы, желудочно-кишечного тракта (так называемая острая лучевая болезнь).

   Одним из первичных эффектов облучения живой ткани является разрыв молекул белка и образование новых молекул, чуждых организму. Эти продукты тканевого распада - чуждые молекулы - уничтожаются антителами, которые вырабатываются некоторыми лейкоцитами (белыми кровяными клетками). Защищаясь от продуктов распада, организм до какого-то предела способен увеличивать число лейкоцитов (образование повышенного числа лейкоцитов называется лейкоцитозом). При дальнейшем действии радиации образующиеся в большом числе для борьбы с чужеродными белками антитела не успевают созревать, и наступает лейкоз или лейкемия - опухолевое системное поражение крови.

   К началу шестидесятых годов выяснились, что многочисленные облучения могут сказаться не сразу, а через несколько (иногда несколько десятков) лет. Этот так называемый латентный (скрытый) период оказывается разным для разных видов рака, для нарушений кровообращения, шизофрении, катаракты и других заболеваний, вызываемых радиацией.

  Вот более близкий пример. Расчет онкозаболеваемости после радиационной катастрофы в 1957 году на Южном Урале показал, что максимум заболеваний всеми формами рака ожидается для мужчин в 2012 - 2020 гг. (через 55 - 63 года), для женщин - в 2016 - 2024 гг. (через 49 - 67 лет).

  Перечень становящихся известными отдаленных последствий облучения постоянно растет.

  Основные отдаленные последствия ионизирующего облучения:

•    возникновение злокачественных  новообразований (раков) практически  любых органов (у человека это  чаще всего рак крови (лейкемия), кожи, костей, молочной железы, яичников, легких и щитовидной железы);

•    нарушения генетического кода (мутации  в половых и других клетках);

•    развитие иммунодепрессии и иммунодефицита и, как результат, повышение чувствительности организма к обычным заболеваниям;

•    нарушение обмена веществ и эндокринного равновесия;

•    поражения органов зрения (помутнение хрусталика и возникновение катаракты);

•    возникновение временной или  постоянной стерильности (поражения  яйцеклеток, сперматозоидов) и развитие импотенции;

•    органические поражения нервной  системы, кровеносных и лимфатических  сосудов в результате гибели медленно размножающихся клеток нервной ткани  и эндотелия (выстилки сосудов);

•    ускоренное старение организма;

•    нарушения психического и умственного развития.

 Доказательствам  того, что те или иные заболевания  могут быть связаны с радиацией,  посвящены многочисленные научные  дискуссии. Обильный материал  для таких дискуссий, кроме  тысяч и тысяч специальных  экспериментальных исследований  на животных и растениях, дает  изучение последствий радиационных  аварий и катастроф, атомных  бомбардировок Хиросимы и Нагасаки  в 1945 году, последствий производства  и испытаний тысяч атомных  бомб СССР, США, Великобританией,  Францией и Китаем, данные по  последствиям рентгенодиагностики  и рентгенотерапии.

 Под давлением  фактов постепенно официально  признается связь с радиацией  все большего круга заболеваний.  Показательны в этой связи  последние официальные российские  и американские перечни заболеваний,  возникновение или обострение  которых обусловлено воздействием  радиации.