Йонизиращата радиация е ... Ефектът на йонизиращото лъчение върху хората

В ежедневието на човека постоянно се среща йонизираща радиация. Ние не ги чувстваме, но не можем да отречем тяхното въздействие върху живата и неживата природа. Неотдавна хората се научиха да ги използват както в полза, така и като оръжие за масово унищожение. Когато се използват правилно, тези лъчения могат да променят живота на човечеството към по-добро.

Видове йонизиращи лъчения

За да се справите с особеностите на влиянието върху живите и неживите организми, трябва да разберете какви са те. Също така е важно да се знае техния характер.

Йонизиращата радиация е специална вълна, която може да проникне в вещества и тъкани, причинявайки йонизация на атомите. Има няколко вида: алфа радиация, бета лъчение, гама лъчение. Всички те имат различен заряд и способност да действат върху живите организми.

Алфа радиацията е най-заредената от всички видове. Има огромна енергия, способна дори в малки дози да предизвика радиационна болест. Но с директно облъчване прониква само в горните слоеве на човешката кожа. Дори тънък лист хартия предпазва от алфа лъчи. В същото време, влизайки в тялото с храна или с дишане, източниците на тази радиация бързо стават причина за смъртта.

Бета лъчите носят малко по-малък заряд. Те могат да проникнат дълбоко в тялото. При продължителна експозиция причинява смърт на човек. По-малките дози причиняват промяна в клетъчната структура. Защитата може да служи като тънък лист от алуминий. Излъчването от тялото също е смъртоносно.

Най-опасно е гама-лъчението. Тя прониква през тялото. В големи дози, причинява радиационно изгаряне, радиационна болест, смърт. Защитата от нея може да бъде само олово и дебел слой бетон.

Специален вид гама лъчение са рентгенови лъчи, които се генерират в рентгеновата тръба.

История на изследванията

За пръв път светът научи за йонизиращите лъчения на 28 декември 1895 година. На този ден Вилхелм К. Рентген обяви, че е открил специален вид лъчи, които могат да преминат през различни материали и човешкото тяло. От този момент нататък много лекари и учени започнаха да работят активно с това явление.

Дълго време никой не знаеше за въздействието му върху човешкото тяло. Следователно в историята има много случаи на смърт от прекомерна експозиция.

Двойката Кюри подробно изследва източниците и свойствата на йонизиращата радиация. Това направи възможно използването му с максимална полза, избягвайки негативните последици.

Естествени и изкуствени източници на радиация

Природата е създала различни източници на йонизиращи лъчения. Първата е излъчването на слънчевите лъчи и пространството. Повечето от тях се поглъщат от озоновата топка, която е високо над нашата планета. Но някои от тях достигат повърхността на Земята.

На самата Земя, или по-скоро в нейните дълбини, има някои вещества, които произвеждат радиация. Сред тях са изотопите на уран, стронций, радон, цезий и др.

Изкуствени източници на йонизиращи лъчения, създадени от човека за различни изследвания и производство. В този случай силата на излъчването може да бъде няколко пъти по-висока от естествените показатели. Дори при условията на защита и спазване на мерките за безопасност, хората получават радиационно-опасни дози радиация.

Единици и дози

Йонизиращата радиация обикновено е свързана с нейното взаимодействие с човешкото тяло. Следователно всички мерни единици някак са свързани с човешки способности абсорбира и акумулира йонизационна енергия.

В системата SI, дозите на йонизиращото лъчение се измерват от единица, наречена сива (Gy). Тя показва количеството енергия на единица облъчено вещество. Един Gy е равен на един J / kg. Но за удобство несистемното устройство е по-често доволно. Тя е равна на 100 Gr.

Радиационният фон на земята се измерва чрез дози на експозиция. Една доза е равна на С / кг. Това устройство се използва в системата SI. Съответстващата на него извънсистемна единица се нарича рентгенова (P). За да получите абсорбираната доза от 1 рад, трябва да се поддадете на експозиция на доза радиационна експозиция от около 1 R.

Тъй като различните видове йонизиращи лъчения имат различен заряд на енергия, неговото измерване обикновено се сравнява с биологичните ефекти. В системата SI единицата на такъв еквивалент е сиверт (Sv). Неговата несистематична съвместимост - бр.

Колкото по-силна и по-дълга е радиацията, толкова повече енергия се абсорбира от тялото, толкова по-опасно е неговото действие. За да се определи допустимото време на лице в радиационно замърсяване, се използват специални инструменти - дозиметри, които измерват йонизиращата радиация. Това са както лични уреди, така и големи промишлени инсталации.

Ефект върху тялото

Противно на общоприетото схващане, всяка йонизираща радиация не винаги е опасна и смъртоносна. Това може да се види в примера с ултравиолетовите лъчи. В малки дози те стимулират генерирането на витамин D в човешкото тяло, регенерацията на клетките и увеличаването на меланиновия пигмент, което придава красив тен. Но продължителната експозиция причинява тежки изгаряния и може да причини рак на кожата.

През последните години активно се изучават ефектите на йонизиращото лъчение върху човешкото тяло и неговото практическо приложение.

При малки дози радиация не причиняват никаква вреда на тялото. До 200 милитрана могат да намалят броя на белите кръвни клетки. Симптомите на такава експозиция ще бъдат гадене и замаяност. Около 10% от хората умират след получаване на такава доза.

Големи дози причиняват разстройство на храносмилателната система, загуба на коса, кожни изгаряния, промени в клетъчната структура на тялото, развитието на ракови клетки и смърт.

Лъчева болест

Продължителното действие на йонизиращото лъчение върху тялото и получаването на голяма доза радиация може да предизвика радиационна болест. Повече от половината от случаите на това заболяване водят до смърт. Останалите причиняват редица генетични и соматични заболявания.

На генетично ниво, мутации се появяват в зародишните клетки. Техните промени стават очевидни в следващите поколения.

Соматичните заболявания се изразяват чрез канцерогенеза, необратими промени в различни органи. Лечението на тези заболявания е дълго и доста трудно.

Радиационно лечение

В резултат на патогенните ефекти на радиацията върху тялото се появяват различни увреждания на човешки органи. В зависимост от дозата на облъчване се провеждат различни терапии.

На първо място, пациентът се поставя в стерилна камера, за да се избегне възможността от инфекция на отворена засегната кожа. На следващо място, извършват специални процедури, които насърчават бързото отстраняване от тялото на радионуклиди.

При тежки поражения може да е необходима трансплантация на костен мозък. От радиация той губи способността си да възпроизвежда червени кръвни клетки.

Но в повечето случаи лечението на белодробни лезии се намалява до анестезия на засегнатите области, стимулирайки регенерацията на клетките. Много внимание се отделя на рехабилитацията.

Влияние на йонизиращото лъчение върху стареенето и рака

Във връзка с влиянието на йонизиращите лъчи върху човешкото тяло, учените проведоха различни експерименти, доказващи зависимостта на процесите на стареене и канцерогенеза от дозата на радиация.

В лабораторни условия бяха облъчени групи от клетъчни култури. В резултат на това е възможно да се докаже, че дори незначително облъчване ускорява стареенето на клетките. Освен това, колкото по-възрастна е културата, толкова повече тя подлежи на този процес.

Продължителното облъчване води до клетъчна смърт или анормално и бързото им разделяне и растеж. Този факт предполага, че йонизиращото лъчение на човешкото тяло има канцерогенен ефект.

В същото време въздействието на вълните върху засегнатите ракови клетки доведе до пълното им унищожаване или спиране на процесите на тяхното разделяне. Това откритие помогна да се разработи метод за лечение на човешки рак.

Практическо приложение на радиацията

За първи път в медицинската практика започна да се използва радиация. С помощта на рентгенови лъчи лекарите успяха да погледнат вътре в човешкото тяло. В същото време на практика нямаше никаква вреда за него.

След това, използвайки радиация, те започнаха да лекуват рак. В повечето случаи този метод има положителен ефект, въпреки факта, че цялото тяло е изложено на силна радиация, което води до редица симптоми на лъчева болест.

В допълнение към лекарствата, йонизиращите лъчи се използват и в други индустрии. Геодезистите с помощта на радиация могат да изследват особеностите на структурата на земната кора в отделните й области.

Способността на някои минерали да отделят голямо количество енергия, човечеството се е научило да използва за свои собствени цели.

Ядрена енергия

Именно за ядрената енергия е бъдещето на цялото население на Земята. Атомните електроцентрали действат като източници на относително евтина електроенергия. В условията на правилното им функциониране такива централи са много по-безопасни от топлоелектрическите централи и водноелектрическите централи. Атомните електроцентрали имат много по-малко замърсяване на околната среда от излишната топлина и промишлените отпадъци.

В същото време, въз основа на атомната енергия, учените са се развили оръжия за масово унищожение. В момента има толкова много атомни бомби на планетата, че изстрелването на незначителен брой от тях може да доведе до ядрена зима, в резултат на което почти всички живи организми, които го обитават, ще умрат.

Средства и методи за защита

Използването на радиация в ежедневието изисква сериозни предпазни мерки. Защитата от йонизиращи лъчения се разделя на четири типа: време, разстояние, брой и защита на източниците.

Дори и в среда със силен радиационен фон, човек може да остане известно време без да навреди на здравето си. Този момент определя защитата на времето.

Колкото по-голямо е разстоянието до източника на излъчване, толкова по-ниска е дозата на абсорбираната енергия. Затова трябва да избягвате близък контакт с места, където има йонизиращо лъчение. Това е гарантирано, за да се спести от нежелани последици.

Ако е възможно да се използват източници с минимална радиация, те се предпочитат предимно. Това е защита по количество.

Излизането означава създаване на бариери, през които не проникват вредни лъчи. Пример за това са оловни екрани в рентгенови помещения.

Защита на домакинствата

Ако се обяви радиационна катастрофа, трябва незабавно да затворите всички прозорци и врати, да се опитате да запасите вода от затворени източници. Храната трябва да бъде само консервирана. Когато се движите в отворена зона, затворете колкото е възможно повече тялото с дрехи и лицето си с респиратор или влажна марля. Опитайте се да не внасяте връхни дрехи и обувки.

Също така е необходимо да се подготви за евакуация: събиране на документи, доставка на дрехи, вода и храна за 2-3 дни.

Йонизираща радиация като фактор на околната среда

Има доста области, заразени с радиация на планетата Земя. Причината за това са както естествените процеси, така и причинени от човека бедствия. Най-известните от тях са аварията в Чернобил и атомните бомби над градовете Хирошима и Нагасаки.

В такива места човек не може да бъде без вреда за собственото си здраве. В същото време не винаги е възможно да се знае предварително за радиационното замърсяване. Понякога дори некритичен радиационен фон може да причини бедствие.

Причината за това е способността на живите организми да абсорбират и акумулират радиация. В същото време самите те се превръщат в източници на йонизиращи лъчения. Известните „черни” шеги за чернобилските гъби се основават на този имот.

В такива случаи защитата от йонизиращи лъчения се свежда до факта, че всички потребителски продукти са подложени на задълбочено радиологично изследване. В същото време на спонтанни пазари винаги има възможност да се купят известните „чернобилски гъби“. Затова си струва да се въздържате от покупка от непроверени продавачи.

Човешкото тяло има склонност да натрупва опасни вещества, което води до постепенно отравяне отвътре. Не е известно кога точно ще се усетят последиците от влиянието на тези отрови: в ден, година или поколение.