Влияние электромагнитного излучения на организм человека

Особенное значение в условиях современного научно-техничес­кого прогресса приобрела возможность использования ядерных ре­акций как источника энергии. Эффективность атомной энергетики и других источников ионизирующего излучения в жизни человека очевидна. В то же время развитие этой отрасли создало потенци­альную угрозу радиационного загрязнения окружающей среды, что особенно опасно для человек

а и всего живого на Земле. Знание физических и биохимических механизмов влияния радиации на жи­вую и неживую природу является очень важным.

Радиоактивные вещества и ионизирующее излучение.

Такие химические элементы, как уран, радий, плутоний, калифорний и некоторые другие имеют способность к спонтанным превращени­ям, приводящим к изменению их атомного номера и массы атома. Эти превращения сопровождаются потоком излучения высокой энер­гии, состоящим из положительно и отрицательно заряженных час­тиц и коротковолнового электромагнитного излучения.

Впервые явление распада наблюдали у радия (Ra), и поэтому оно получило название радиоактивного распада, а излучение, сопровождавшее этот распад, - радиоактивного излучения, ионизирующего излучения, или проникающей радиации. При рас­паде радия регистрируют излучения трех видов: ядер атома гелия, имеющих положительный заряд, электронов, позитронов, и ко­ротковолнового электромагнитного излучения.

Ионизирующим излучением называют любое излучение, вза­имодействие которого с веществом ведет к образованию из нейтраль­ных атомов и молекул положительных и отрицательных ионов.

Ионизирующее излучение является естественным компонентом среды обитания человека. В результате его образуется радиацион­ный фон, состоящий из естественного и искусственного радиаци­онного фона. Естественный радиационный фон формируют космические излучения, радиоактивные элементы земной коры, вода, воздух и прочее.

Уровень радиационного фона от природных источников равня­ется 10—18 микрорентген в час и действует на все живое.

Суммарная годовая доза облучения человека естественным ради­ационным фоном составляет 0,1—0,7 БЭР (биологический эквивалент рентгена, равняется 0,01 Дж/кг) и зависит от уровня радиационного фона, энергии и характера ионизирующего излучения, а также от степени поглощения этого излучения организмом человека.

Уровень радиационного фона окружающей среды в последнее время возрос вследствие рассеивания искусственных радионукли­дов, увеличения количества промышленных выбросов и продуктов сгорания органического топлива в 6nocq ру, а также вследствие работы транспортных средств (наземных, подводных, воздушных), радиоэлектронной бытовой техники, использования атомной энер­гии и т. д. Излучение, обусловленное рассеиванием в биосфере ис­кусственных радионуклидов, образует искусственный радиаци­онный фон.

Уровень радиоактивных изотопов в растительных и животных организмах зависит от их концентрации в окружающей среде. Ра­диоактивные элементы поступают в организм человека вместе с во­дой, воздухом и пищевыми продуктами.

Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) введена пре­дельно допустимая доза (ПДД) радиоактивного облучения - это доза, не приводящая к значительным нарушениям в человеческом орга­низме.

Различают внешнее и внутреннее облучение. Внутреннее облу­чение более опасно, чем внешнее, так как источник излучения (ра­диоактивные элементы) находится в непосредственном контакте с молекулами живого организма. Кроме того, радиоактивные элемен­ты, попавшие в организм человека, могут накапливаться в нем и действовать на протяжении длительного времени.

Исследования радиационной генетики, изучающей наследствен­ные изменения (мутации), возникшие под влиянием различных излучений, дали возможность установить ПДД, не превышающую 5 Р в год.

Пути попадания радионуклидов в организм человека.

Допустимое содержание радиоактивных веществ в организме (то есть такое количество, при наличии которого образуется доза на крити­ческий орган, не превышающая ПДД) зависит от степени безопас­ности радиоактивных элементов в случае проникновения внутрь и определяется их радиотоксичностью.

Радиотоксичность — свойство радиоактивных изотопов вызы­вать патологические изменения в организме. Радиотоксичность изо­топов зависит преимущественно от путей поступления радиоактив­ных веществ в организм, распределения их в органах и системах, времени пребывания радионуклидов в организме.

Основными путями поступления радиоактивных веществ в орга­низм человека являются органы дыхания и пищеварения, а также кожа. Частички пыли с радиоактивными изотопами во время вды­хания воздуха через верхние дыхательные пути частично оседают в полости носа и носоглотке, а частично попадают в желудок и лег­кие. Большие частички задерживаются в верхних дыхательных пу­тях, а малые - в легких.

Газообразные радиоактивные вещества из вдыхаемого воздуха уже за считанные секунды попадают в межклеточное вещество.

Жидкие и твердые радиоактивные вещества в зависимости от физико-химических свойств ведут себя в организме по-разному. Часть их откладывается в органах дыхания и глубоких отделах лег­ких, часть выдыхается. В легких эти вещества частично скаплива­ются в альвеолах, частично разносятся кровью и оседают в лимфа­тических узлах.

Некоторая часть радиоактивных веществ может попадать в меж­клеточную жидкость из тонкой кишки.

Через неповрежденную кожу поглощение радиоактивных ве­ществ в 200-300 раз меньше, чем через пищеварительный канал (исключением является изотоп водорода — тритий, который легко проникает через кожу, растворяясь в ее жире). Поэтому кожа защи­щает организм от поступления в него этих веществ.

По характеру распределения в организме человека радиоактив­ные вещества делят на три группы: радионуклиды, откладываю­щиеся в костях (кальций, стронций, барий, радий); радионукли­ды, концентрирующиеся в печени до 60 % по общему содержанию (цезий, нитрат плутония и др.); радионуклиды, равномерно рас­пределяющиеся по всему организму (кислород, водород, железо, полоний).

При употреблении пищевых продуктов, загрязненных радиоак­тивными веществами, возможно дополнительное внутреннее облу­чение.

Главную роль в дополнительном внутреннем облучении играют Cs (цезий) и Sr (стронций), которые по химическим свойствам являются аналогами Са и К. Sr и Cs поступают в организм по пищевым цепочкам: 1) атмосфера - почва - растение (через корне­вую систему) —молоко —мясо —человек; 2) атмосфера —растение (че­рез листья) — молоко — мясо — человек. Попадая в организм, они ак­тивно включаются в биологические циклы.

Чувствительность тканей и органов к воздействию излучения различна. Ученые установили, что самыми чувствительными к об­лучению являются слабо дифференцированные молодые клетки, растущие или размножающиеся (например, клетки яичка, яични­ков, лимфатической ткани, костного мозга).

Некоторые радионуклиды имеют высокую избирательность распределения в организме, накапливаются в определенных ор­ганах или тканях в больших концентрациях и обусловливают вы­сокие дозы облучения. Примером такого радионуклида является радиоактивный йод-131, который накапливается в щитовидной железе.

 Скачать реферат