Влияние радиационного фактора на здоровье населения

                 Министерство здравоохранения Республики Беларусь

                Витебский государственный ордена Дружбы народов

                                    медицинский университет      

         

              Кафедра общей гигиены и экологии

                                             Реферат на тему:

  «Влияние радиационного фактора на здоровье  населения»

 

 

 

  

 

 

                                                                                       Выполнила:

                                                                                                

 

 

 

 

 

 

 

 

                                            Витебск 2013

 

План:

1. Введение
2. Основная часть
1. Действие ионизирующего излучения на организм человека
2. Виды радиационных поражений
3. Детерминированные и стохастические последствия облучения
4. Снижение лучевых нагрузок на население
3. Заключение
4. Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Ионизирующими излучениями называются такие виды лучистой энергии, которые, попадая в определенные среды  или проникая через них, производят в них ионизацию. Такими свойствами обладают радиоактивные излучения, излучения высоких энергий, рентгеновские  лучи и др.

Широкое использование атомной  энергии в мирных целях, разнообразных  ускорительных установок и рентгеновских аппаратов различного назначения обусловило распространенность ионизирующих излучений в народном хозяйстве и огромные, все возрастающие контингенты лиц, работающих в этой области.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виды ионизирующих излучений  и их свойства

Наиболее разнообразны по видам  ионизирующих излучений так называемые радиоактивные излучения, образующиеся в результате самопроизвольного  радиоактивного распада атомных  ядер элементов с изменением физических и химических свойств последних. Элементы, обладающие способностью радиоактивного распада, называются радиоактивными; они  могут быть естественными, такие, как  уран, радий, торий и др. (всего  около 50 элементов), и искусственными, для которых радиоактивные свойства получены искусственным путем (более 700 элементов).

При радиоактивном распаде имеют  место три основных вида ионизирующих излучений: альфа , бета и гамма.

Альфа-частица — это положительно заряженные ионы гелия, образующиеся при распаде ядер, как правило, тяжелых естественных элементов (радия, тория и др.). Эти лучи не проникают глубоко в твердые или жидкие среды, поэтому для защиты от внешнего воздействия достаточно защититься любым тонким слоем, даже листком бумаги.

Бета-излучение представляет собой поток электронов, образующихся при распаде ядер как естественных, так и искусственных радиоактивных элементов. Бета-излучения обладают большей проникающей способностью по сравнению с альфа-лучами, поэтому и для защиты от них требуются более плотные и толстые экраны. Разновидностью бета-излучений, образующихся при распаде некоторых искусственных радиоактивных элементов, являются позитроны. Они отличаются от электронов лишь положительным зарядом, поэтому при воздействии на поток лучей магнитным полем они отклоняются в противоположную сторону.

 
Гамма-излучение, или кванты энергии (фотоны), представляют собой жесткие электромагнитные колебания, образующиеся при распаде ядер многих радиоактивных элементов. Эти лучи обладают гораздо большей проникающей способностью. Поэтому для экранирования от них необходимы специальные устройства из материалов, способных хорошо задерживать эги лучи (свинец, бетон, вода). Ионизирующий эффект действия гамма-излучения обусловлен в основном как непосредственным расходованием собственной энергии, так и ионизирующим действием электронов, выбиваемых из облучаемого вещества.

 

Рентгеновское излучение образуется при работе рентгеновских трубок, а также сложных электронных установок (бетатронов и т. п.). По характеру рентгеновские лучи во многом сходны с гамма-лучами и отличаются от них происхождением и иногда длиной волны: рентгеновские лучи, как правило, имеют большую длину волны и более низкие частоты, чем гамма-лучи. Ионизация вследствие воздействия рентгеновских лучей происходит в большей степени за счет выбиваемых ими электронов и лишь незначительно за счет непосредственной траты собственной энергии. Эти лучи (особенно жесткие) также обладают значительной проникающей способностью.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1 Действие ионизирующего излучения на организм человека

Степень воздействия ионизирующих излучений на организм человека, его  реакция зависит от дозы излучения, ее мощности, плотности ионизации  излучения, вида облучения, продолжительности  воздействия, индивидуальной чувствительно-сти, психофизиологического состояния  организма и др. Под влиянием ионизирующих излучений в живой ткани в  результате поглощения энергии могут  происходить сложные физические и биологические процессы. Ионизация  и возбуждение тканей приводят к  разрыву молекулярных связей и изменение  химической структуры раз-личных соединений, механизма митоза (деления) клеток, хромосомного аппарата, блокирование процессов обновления и дифференцирования  клеток. 
Наиболее чувствительными к действию радиации являются клетки постоянно обновляющихся тканей и органов (костный мозг, половые железы, селезенка и др.). 
Указанные изменения на клеточном уровне, могут приводить к нарушениям функций отдельных органов и меж органных связей, нарушению нормальной жизнедеятельности всего организма и к его гибели.  
Облучение организма может быть внешним, когда источник излучения находится вне организма и внутренним – при попадании радионуклидов внутрь организма через пищеварительный тракт, органы дыхания и кожу. 
При внешнем облучении наиболее опасными являются нейтронное, гамма и рентгеновское излучения. Альфа- и бета-частицы из-за их незначительной проникающей способности приводят в основном к кожным поражениям. 
Внутреннее облучение опасно тем, что оно вызывает на различных органах долго незаживающие язвы. 
Нарушения биологических процессов могут быть либо обратимыми, когда нормальная работа клеток облученной ткани полностью восстанавливается, либо необратимыми, ведущими к поражению отдельных органов или всего организма и возникновению лучевой болезни – острой или хронической. 
Острая форма лучевой болезни возникает в результате облучения большими дозами в короткий промежуток времени. Хронические поражения развиваются в результате систематического облучения и малыми дозами. Негативные биологические эффекты хронического облучения накапливаются в организме в течение дли-тельного времени и мало зависят от мощности дозы. 
Облучение людей ионизирующими излучениями может привести к соматическим, сомато-стохастическим и генетическим последствиям. 
Соматические эффекты проявляются в виде острой или хронической лучевой болезни всего организма, а также в виде локальных лучевых повреждений. 
Сомато-стохастические реакции относятся к отдаленным повреждениям в виде сокращения продолжительности жизни, злокачественных изменений кровообразующих клеток (лейкозы), опухоли различных органов и клеток. 
Генетические эффекты проявляются в последующих поколениях в виде генных мутаций как результат действия облучения на половые клетки при уровнях дозы не опасных данному индивиду. 
Острая лучевая болезнь характеризуется цикличностью протекания со следующими периодами: период первичной реакции; скрытый период; период формирования болезни; восстановительный период; период отдаленных последствий и исходов заболевания. 
Хроническая лучевая болезнь формируется постепенно при длительном и систематическом облучении дозами, превышающими допустимые (и близкими к ним), при внешнем и внутреннем облучении. 
Лучевая болезнь может быть легкой (I ступень), средней (II ступень) и тяжелая (III ступень). 
Первая ступень лучевой болезни проявляется в виде незначительной голов-ной боли, вялости, слабости, нарушении сна, аппетита и др. 
Вторая ступень характеризуется усилением указанных симптомов и нервно-регуляторных нарушений с появлением функциональной недостаточности пищеварительных желез, нервной и сердечно-сосудистой систем, нарушением некоторых обменных процессов, стойкой лейко- и тромбоцитопенией. 
При тяжелой (III) степени, кроме того, развивается анемия, появляется рез-кая лейко- и тромбоцитопения, возникают атрофические процессы в слизистой желудочно-кишечного тракта и др. (изменения в центральной нервной системе, выпадение волос). 
Отдаленные последствия лучевой болезни проявляются в повышенной предрасположенности организма к злокачественным опухолям и болезням кроветворной системы. 
Опасность радионуклидов, попавших внутрь организма обусловливается ря-дом причин, основными из которых являются способность некоторых из них избирательно накапливаться в отдельных органах, увеличением времени облучения до вы-ведения нуклида из организма и его радиоактивного распада, ростом опасности высокоионизующих альфа- и бета-частиц, которое мало опасны при внешнем облучении.

 

В результате воздействия ионизирующих излучений на организм человека в  тканях могут происходить сложные  физические, химические и биохимические  процессы. Ионизирующие излучения вызывают ионизацию атомов и молекул вещества, в результате чего молекулы и клетки ткани разрушаются.

Известно, что ²/₃ общего состава ткани человека составляют вода и углерод. Вода под воздействием излучения расщепляется на водород Н и гидроксильную группу ОН, которые либо непосредственно, либо через цепь вторичных превращений образуют продукты с высокой химической активностью: гидратный окисел НО₂ и перекись водорода Н₂O₂. Эти соединения взаимодействуют с молекулами органического вещества ткани, окисляя и разрушая ее.

В результате воздействия ионизирующих излучений нарушается нормальное течение  биохимических процессов и обмен  веществ в организме. В зависимости  от величины поглощенной дозы излучения  и от 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 (лучевое  заболевание).

Любой вид ионизирующих излучений  вызывает биологические изменения  в организме как при внешнем  облучении, когда источник облучения  находится вне организма, так  и при внутреннем облучении, когда  радиоактивные вещества попадают внутрь организма, например, ингаляционным  путем — при вдыхании или при  заглатывании с пищей или водой.

Биологическое действие ионизирующего  излучения зависит от величины дозы и времени воздействия излучения, от вида радиации, размеров облучаемой поверхности и индивидуальных особенностей организма.

Эффективность взаимодействия ионизирующего излучения с веществом  зависит от типа излучения, энергии частиц и сечения взаимодействия облучаемого вещества. Важные показатели взаимодействия ионизирующего излучения с веществом:

• линейная передача энергии (ЛПЭ), показывающая, какую энергию излучение передаёт среде на единице длины пробега при единичной плотности вещества.
• поглощённая доза излучения, показывающая, какая энергия излучения поглощается в единице массы вещества.

В Международной системе единиц СИ единицей поглощённой дозы является грэй (Гр, англ. gray, Gy), численно равный поглощённой энергии в 1 Дж на 1 кг массы вещества. Иногда встречается устаревшая внесистемная единица рад (англ. rad): доза, соответствующая поглощенной энергии 100 эрг на 1 грамм вещества. 1 рад = 0,01 Гр.

Также широко применяется  устаревающее понятие экспозиционная доза излучения — величина, показывающая, какой заряд создаёт фотонное (гамма- или рентгеновское) излучение в единице объёма воздуха. Для этого обычно используют внесистемную единицу экспозиционной дозы рентген (Р, англ. roentgen, R): доза фотонного излучения, образующего ионы с зарядом в 1 ед. заряда СГСЭ ((1/3)·10⁻⁹ кулон) в 1 см³ воздуха. В системе СИ используется единица кулон на килограмм (Кл/кг, англ. C/kg): 1 Кл/кг = 3876 Р;1 Р = 2,57976·10⁻⁴ Кл/кг.^[9]

Активность радиоактивного источника ионизирующего излучения определяется как среднее количество распадов ядер в единицу времени. Соответствующая единица в системе СИбеккерель (Бк, англ. Becquerel, Bq) обозначает количество распадов в секунду. Применяется также внесистемная единица кюри (Ки, англ. Ci). 1 Ки = 3,7·10¹⁰ Бк. Первоначальное определение этой единицы соответствовало активности 1 г радия-226.

Корпускулярное ионизирующее излучение также характеризуется  кинетической энергией частиц. Для  измерения этого параметра наиболее распространена внесистемная единицаэлектронвольт (эВ). Как правило радиоактивный источник генерирует частицы с определенным спектром энергий. Датчики излучений также имеют неравномерную чувствительность по энергии частиц.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.  Виды радиационных поражений

РАДИАЦИОННЫЕ ПОРАЖЕНИЯ (от латинского radiatio— излучение), лучевые поражения, — патологические изменения, возникающие после воздействия на организм ионизирующей радиации. Изучением влияния ионизирующей радиации на организм занимается специальная наука — [[радиобиология]]. Радиационные поражения могут возникать при взрывах атомных и водородных бомб и при применении других видов ядерного и термоядерного оружия, при авариях недостаточно защищенных ядерных реакторов, во время монтажа, ремонта и измерения доз излучений, рентгеновских и гамма-терапевтических установок, при эксплуатации ускорителей заряженных частиц и так далее. Радиационные поражения могут возникать и как результат вредного побочного действия на организм ионизирующего излучения при выполнении медицинских исследований и лечебных процедур.

 

Виды радиационных поражений:

• Острые
• ОЛБ,  вызванная воздействием   внешнего равномерного облучения
• ОЛБ, вызванная внешним равномерным пролонгированным облучением
• ОЛБ, вызванная неравномерным облучением
• Хронические ХЛБ, вызванная воздействием внешнего равномерного облучения ХЛБ, обусловленная преимущественно местным облучением
• Внешнее импульсное общее гамма-нейтронное облучение
• Внешнее общее гамма-нейтронное облучение длительностью от нескольких часов до 10 суток.
• Внешнее импульсное субтотальное облучение, облучение преимущественно одного из сегментов тела.
• Контактное облучение при попадании на кожу продуктов ядерного взрыва, облучение нейтронами и гамма-лучами низкой энергии Длительное внешнее общее облучение в малых дозах
• Длительное парциальное облучение в малых дозах, внутреннее облучение при инкорпорации радионуклидов.

 

 

 

 

 2.3 Детерминированные и стохастические последствия облучения

Действие излучения на организм зависит от многих факторов. Определяющими  факторами являются: доза, вид излучения, продолжительность облучения, размеры  облучаемой поверхности, индивидуальная чувствительность организма. Возможные  последствия облучения человека дозами, большими фонового уровня, делятся  на детерминированные и стохастические (вероятностные). Детерминированные  эффекты облучения (детерминированный  – определенный, причинно обусловленный предшествующими событиями; от лат. determino – определяю) – вызванные ионизирующим излучением биологические эффекты, имеющие порог возникновения, т.е. пороговую дозу, ниже которой эти эффекты отсутствуют, а выше – их тяжесть и вероятность появления возрастают с увеличением дозы. К ранним детерминированным эффектам относятся, в частности, Возникают непосредственно у облученного организма. Их причиной является значительная потеря (гибель) клеток, приводящая к нарушению функционирования ткани, которую они составляют. Наблюдаются в основном в ближайшие сроки после облучения (ранние детерминированные эффекты), реже – в отдаленные сроки (поздние детерминированные непосредственные проявления острой лучевой болезни, нарушение репродуктивной функции, поражение кожи и т.д.. К поздним детерминированным эффектам, развивающимся через несколько лет после облучения, относятся, например, катаракта, нарушения нервной системы, фиброзы, некроз костей.

Стохастические эффекты облучения  (стохастический – случайный, вероятностный; от греч. stochastikós – умеющий угадывать) – вызванные ионизирующим излучением биологические эффекты, не имеющие дозового порога возникновения, вероятность появления которых повышается с увеличением дозы, а тяжесть проявления не зависит от дозы. Возникают в результате мутагенного действия ионизирующего излучения, т.е. когда клетка под действием излучения не погибает, но в ней происходит повреждение генома (появление генных мутаций).

 Соматические эффекты облучения (соматический – термин,       обозначающий принадлежность к телу организма, используемый, например, для обозначения клеток организма, не имеющих отношения к передаче генетической информации последующим поколениям; от греч. sōma – тело) – биологические эффекты, вызванные ионизирующим излучением в соматических (т.е. не половых) тканях облученного организма.

Генетические (наследственные) эффекты  облучения – вызванные ионизирующим излучением биологические эффекты, обусловленные повреждением генома половых клеток облученного организма и проявля Стохастические эффекты могут быть соматическими и генетическими. Стохастические соматические эффекты – это возникновение злокачественных новообразований (опухолей) в различных органах и тканях облученного организма. Наиболее часто встречаются злокачественные опухоли кожи, костей, молочной и щитовидной желез, яичников, легких, а также лейкозы. Они возникают через длительное время после облучения, т.е. являются отдаленными последствиями облучения.  Соматические эффекты могут быть детерминированными и стохастическими. Детерминированные эффекты всегда являются соматическими. Генетические эффекты всегда являются стохастическими. В отношении радиационной безопасности человека все перечисленные эффекты облучения (детерминированные, стохастические, соматические, генетические) являются вредными.