Файл: Лекции по РБ.doc

5. Состояние организма в момент облучения. Перегревание, острая кровопотеря, шок, беременность у женщин содействует более тяжелому течению лучевых поражений.

6. Индивидуальная радиочувствительность. Разные люди обладают различной индивидуальной чувствительностью к неблагоприятным факторам внешней среды, в том числе и к радиационным воздействиям. Это подтверждается различной степенью лучевых поражений ликвидаторов, находившихся в одинаковых условиях, а следовательно и получивших одинаковые дозы радиации.

7. Половые различия. Замечено, что женщины более устойчивы к радиационному воздействию, чем мужчины (это относится и к животным, самцы более чувствительны к действию радиации).

8. Распределение поглощённой дозы в организме. Поступая в организм человека радионуклиды накапливаются в определённых органах. Инкорпорированные радиоактивные вещества, подвергаясь радиоактивному распаду, испускают альфа-, бета-частицы и гамма-излучения, под воздействием которых происходит внутреннее облучение организма. Так иод-131, являясь тиреотропным элементом, (концентрация его в щитовидной железе в 200 раз выше, чем в других тканях), даст большую дозу внутреннего облучения. Происходит дегенерация, потеря функции щитовидной железы, склероз сосудов, а в дальнейшем увеличивается частота доброкачественных и злокачественных опухолей железы, происходит нарушение её функций (гипер- и гипофункции). Стронций-90 в основном откладывается в скелете. Это приводит к облучению не только костей и костного мозга, но и других тканей. Основные симптомы наблюдаются со стороны красного костного мозга – лейкопения, эритроцитопения, лимфопения и т.д. К отдалённым последствиям относятся лейкозы и опухоли костей и других органов.

9. Радиочувствительность тканей, органов и систем организма. Радиочувствительность различных органов и систем организма разная. Основные проявления лучевого повреждения связаны с поглощённой дозой в критических органах. Критические органы – органы, ткани, части тела, облучение которых причиняет наибольший ущерб здоровью человека, т.е. первыми выходящие из строя. Критические органы разделяют на группы, различающиеся по радиочувствительности. При равномерном облучении всего тела критическими органами являются те органы и ткани, которые наиболее радиочувствительны. По степени уменьшения радиочувствительности органы и системы можно разместить в следующем порядке: кроветворная ткань, кишечный эпителий, гонады, эпителий кожи, мышцы, печень, почки, костная ткань.

Наиболее чувствительным к действию радиации является система кроветворения, а именно красный костный мозг, основным предназначением которого является выработка зрелых клеток крови. В результате облучения происходит быстрое опустошение костного мозга, так как происходит резкое торможение клеточного деления. Уменьшается количество форменных элементов в периферической крови. В результате снижения количества эритроцитов развивается анемия (малокровие), замедляются процессы репарации (восстановления) и наблюдается дефицит кислорода. Уменьшается количество лейкоцитов – лейкопения, что приводит к подавлению иммунологических реакций. Снижение количества тромбоцитов ведёт к развитию геморрагического синдрома (кровотечений, кровоизлияний).

Другой системой с высокой степенью самовосстановления, а значит и высокой радиочувствительностью является тонкий кишечник и желудок. В результате облучения происходит опустошение ворсинок и крипт кишечника, оголение ворсинок.

Поражение красного костного мозга и тонкого кишечника является важным само по себе. Но оно сопровождается и общими нарушениями: в большей или меньшей степени разлаживается согласованность структур и деятельности всех частей тела. Так, поражение костного мозга ведёт к уменьшению количества циркулирующих в крови лейкоцитов, а это в свою очередь ослабляет систему защиты от микробов, в том числе и от нормальных обитателей кожи и слизистых оболочек. Поражение слизистой оболочки кишечника приводит к увеличению её проницаемости, потере белков, солей, жидкости (нарушению баланса жидкости и электролитов), проникновению микробов в кровь, развитию воспалительных процессов (вплоть до общего заражения крови – сепсиса). Микробы и их токсины ещё более ослабляют организм, усиливают результаты лучевого поражения.

8.2. Внешнее и внутреннее облучение

Существует два различных пути, при помощи которых излучение достигает ткани организма и воздействует на них.

Первый путь – внешнее облучение от источника, расположенного вне организма. Оно вызывается гамма-излучением, рентгеновским излучением, нейтронами, которые глубоко проникают в организм, а также бета-лучами с высокой энергией, способными проникать в поверхностные слои кожи. Источниками фонового внешнего облучения являются космические излучения, гамма-излучающие нуклиды, которые содержатся в породах, почве, строительных материалах (бета-лучи в этом случае можно не учитывать в связи с низкой ионизацией воздуха, большим поглощением бета-активных частиц минералами и строительными конструкциями).

Рассчитаем дозу, которую получает человек за счёт внешнего облучения космическими излучениями.

где Дк – поглощённая доза за счёт космических излучений;

1,95 – число пар ионов, возникающих в 1 см³ за счёт космических лучей за 1 с (для средних широт);

3,6•10³ - число сек в 1 часе;

24 – число часов в сутках;

365 – число дней в году;

2,08•10⁹ – число пар ионов, возникающих при дозе в 1Р;

10³ – коэффициент перевода дозы в мрад;

1,07 – коэффициент перевода дозы из рентген в рад.

Таким образом, 28 мрад/год является средней дозой, которую получает человек за счёт космических лучей.

Значительная часть от суммарной дозы внешнего облучения обусловлено естественными источниками радиации, она образуется за счёт гамма-излучающих веществ, содержащихся в поверхностном слое пород и почв.Так, мощность поглощённой дозы в воздухе, которая образуется за счёт калия-40 составляет в среднем 16 нГр/час, урана-238- 11 нГр/час, тория –232 – 17 нГр/час. Доза за год составляет для калия 0,06-0,354 мГр, урана – 0,165-0,263 мГр. В некоторых районах Бразилии мощность гамма-излучения достигает 10 мГр в год. Более 95% населения Земли проживает в условиях, где мощность гамма-излучения составляет в воздухе 30-70 нГр/час (в среднем 50 нГр/час).

Годовая эквивалентная доза, обусловленная гамма-излучением естественных радионуклидов, содержащихся в почве, оценивается путём умножения средней мощности поглощённой дозы в воздухе на относительное время нахождения человека на открытой местности (равное 0,2) и на коэффициент, равный 0,7 (отношение мощности эквивалентной дозы к поглощённой дозе в воздухе для средних значений гамма-излучения).

Д=50 нГр/час х 0,7 3в/Гр х 8760 часов в год х 0,2=61 мк3в/год

Доза за счёт облучения внутри помещений составляет 290 мк3в/год.

В качестве средней дозы принимается эквивалентная доза в 350 мк3в/год=0,35 м3в/год.

Доза внешнего облучения, которая обусловлена бета-частицами естественных радионуклидов, содержащихся в почве и воздухе, составляет 7 мк3в/год=0,007 м3в/год.

Второй путь – внутреннее облучение от ионизирующих излучений радиоактивных веществ, находящихся внутри организма (при вдыхании, поступлении с водой и пищей, проникновении через кожу). В организм попадают как естественные, так и искусственные радиоизотопы. Подвергаясь в тканях тела радиоактивному распаду, эти изотопы излучают альфа-, бета-частицы, гамма-лучи.

Существует ряд особенностей, которые делают внутреннее облучение во много раз более опасным, чем внешнее (при одних и тех же количествах радионуклидов):

1. При внутреннем облучении увеличивается время облучения тканей организма, так как при этом время облучения совпадает со временем нахождения РВ в организме (при внешнем облучении доза определяется временем нахождения в зоне радиационного воздействия).

2. Доза внутреннего облучения резко возрастает из-за практически бесконечно малого расстояния до тканей, которые подвергаются ионизирующему воздействию (так называемое контактное облучение).

3. При внутреннем облучении исключается поглощение альфа-частиц роговым слоем кожи (альфа-активные вещества становятся наиболее опасными).

4. За небольшим исключением РВ распределяются в тканях организма неравномерно, а выборочно концентрируются в отдельных органах, ещё более усиливая их облучение.

5. В случае внутреннего облучения нет возможности использовать методы защиты, которые разработаны для внешнего облучения (экранирование, сокращение времени нахождения в поле действия РВ, удаление от источника облучения).

Степень радиационной опасности при внутреннем облучении человека определяют ряд параметров:

1. Путь поступления РВ в организм (органы дыхания, ЖКТ, кожа).

2. Место локализации (отложения) РВ в организме.

3. Продолжительность поступления РВ в организм человека.

4. Время нахождения излучателя в организме (в зависимости от периода полураспада и периода полувыведения радионуклидов).

5. Энергия, излучаемая радионуклидами за единицу времени (количество распадов в единицу времени умножают на среднюю энергию одного распада).

6. Масса облучаемой ткани (зависит от локализации РВ в организме).

7. Отношение массы облучаемой ткани к массе тела человека.

8. Количество радионуклида в организме, то есть количество распадов в единицу времени и вид излучения.

Наличие и сочетание этих факторов приведут к большому разнообразию величин, которые характеризуют предельно допустимое количество радиоактивных элементов в воздухе, воде, внутри организма человека, а также характеризуют более общий показатель – предел годового поступления радионуклидов в организм человека.

За счёт естественной радиоактивности (фона природных изотопов и космических излучений) индивидуальная эквивалентная доза составляет 2,4 м3в/год, в т.ч. за счёт внешнего облучения 0,8 м3в/год, за счёт внутреннего облучения 1,6 м3в/год.