Promieniowanie jonizujące to ... Wpływ promieniowania jonizującego na ludzi

W codziennym życiu człowieka stale napotykamy na promieniowanie jonizujące. Nie czujemy ich, ale nie możemy zaprzeczyć ich wpływowi na naturę ożywioną i nieożywioną. Nie tak dawno temu ludzie nauczyli się używać ich zarówno dla dobra, jak i jako broni masowej eksterminacji. Odpowiednio wykorzystane, te promienie mogą zmienić życie ludzkości na lepsze.

Rodzaje promieniowania jonizującego

Aby poradzić sobie ze specyfiką wpływu na żywe i nieożywione organizmy, musisz dowiedzieć się, jakie one są. Ważne jest również poznanie ich natury.

Promieniowanie jonizujące jest specjalną falą, która może przeniknąć substancje i tkanki, powodując jonizację atomów. Jest kilka rodzajów tego: promieniowanie alfa, promieniowanie beta, promieniowanie gamma. Wszystkie mają inną ładowność i zdolność działania na żywych organizmach.

Promieniowanie alfa jest najbardziej naładowanym ze wszystkich rodzajów. Ma ogromną energię, zdolną nawet w małych dawkach do wywoływania choroby popromiennej. Ale z bezpośrednim naświetleniem penetruje tylko górne warstwy ludzkiej skóry. Nawet cienka kartka papieru chroni przed promieniami alfa. W tym samym czasie, dostając się do organizmu z pokarmem lub z oddechem, źródła tego promieniowania szybko stają się przyczyną śmierci.

Promienie beta niosą nieco mniejszy ładunek. Są w stanie wniknąć głęboko w ciało. Długotrwałe narażenie powoduje śmierć osoby. Mniejsze dawki powodują zmianę w strukturze komórki. Ochrona może służyć jako cienki arkusz aluminium. Promieniowanie z wnętrza ciała jest również śmiertelne.

Najbardziej niebezpieczne jest promieniowanie gamma. Wnika w ciało. W dużych dawkach powoduje poparzenie promieniowaniem, chorobę popromienną, śmierć. Ochrona przed nim może być prowadzona tylko i grubą warstwą betonu.

Szczególnym rodzajem promieniowania gamma są promieniowanie rentgenowskie, które są generowane w lampie rentgenowskiej.

Historia badań

Po raz pierwszy świat dowiedział się o promieniowaniu jonizującym 28 grudnia 1895 roku. W tym dniu Wilhelm K. Roentgen ogłosił, że odkrył specjalny rodzaj promieni, które mogą przeniknąć przez różne materiały i ludzkie ciało. Odtąd wielu lekarzy i naukowców zaczęło aktywnie pracować nad tym zjawiskiem.

Przez długi czas nikt nie wiedział o jego wpływie na ludzkie ciało. Dlatego w historii istnieje wiele przypadków śmierci spowodowanych nadmierną ekspozycją.

Para Curie badała szczegółowo źródła i właściwości promieniowania jonizującego. Dzięki temu można z niego korzystać z maksymalną korzyścią, unikając negatywnych konsekwencji.

Naturalne i sztuczne źródła promieniowania

Natura stworzyła wiele źródeł promieniowania jonizującego. Pierwszym z nich jest promieniowanie promieni słonecznych i kosmosu. Większość jest pochłaniana przez kulę ozonową, która znajduje się wysoko nad naszą planetą. Ale niektóre z nich docierają na powierzchnię Ziemi.

Na samej Ziemi, a raczej w jej głębiach, istnieją pewne substancje, które wytwarzają promieniowanie. Wśród nich są izotopy uranu, strontu, radonu, cezu i inne.

Sztuczne źródła promieniowania jonizującego stworzone przez człowieka dla różnych badań i produkcji. W tym przypadku siła promieniowania może być kilkakrotnie wyższa niż naturalnych wskaźników. Nawet w warunkach ochrony i przestrzegania środków bezpieczeństwa, ludzie otrzymują promieniotwórcze dawki promieniowania.

Jednostki i dawka

Promieniowanie jonizujące jest zwykle związane z jego oddziaływaniem z ludzkim ciałem. Dlatego wszystkie jednostki miary są w jakiś sposób powiązane ludzka zdolność absorbują i gromadzą energię jonizacji.

W systemie SI dawki promieniowania jonizującego są mierzone przez jednostkę o nazwie szary (Gy). Pokazuje ilość energii na jednostkę napromienionej substancji. Jeden Gy jest równy jednemu J / kg. Jednak dla wygody jednostka niesystemowa jest częściej zadowolona. Jest równa 100 gr.

Tło promieniowania na ziemi jest mierzone za pomocą dawek ekspozycji. Jedna dawka jest równa C / kg. To urządzenie jest używane w systemie SI. Odpowiadająca temu jednostka poza systemem nazywa się promieniowaniem rentgenowskim (P). Aby uzyskać zaabsorbowaną dawkę 1 rad, należy poddać się ekspozycji na promieniowanie o dawce około 1 R.

Ponieważ różne typy promieniowania jonizującego mają inny ładunek energii, jego pomiar jest zwykle porównywany z efektami biologicznymi. W systemie SI jednostką o takiej równowadze jest siwert (Sv). Jego nie-systemowy odpowiednik - rem.

Im silniejsze i dłuższe promieniowanie, tym więcej energii pochłania ciało, tym bardziej niebezpieczny jest jego efekt. Aby ustalić dopuszczalny czas osoby w skażeniu promieniowaniem, stosowane są specjalne instrumenty - dozymetry mierzące promieniowanie jonizujące. Są to zarówno urządzenia osobiste, jak i duże instalacje przemysłowe.

Wpływ na ciało

Wbrew powszechnej opinii, każde promieniowanie jonizujące nie zawsze jest niebezpieczne i śmiertelne. Można to zobaczyć w przykładzie z promieniami ultrafioletowymi. W małych dawkach stymulują wytwarzanie witaminy D w ludzkim ciele, regenerację komórek i wzrost pigmentu melaniny, który daje piękną opaleniznę. Jednak długotrwała ekspozycja powoduje poważne oparzenia i może powodować raka skóry.

W ostatnich latach aktywnie badano wpływ promieniowania jonizującego na organizm człowieka i jego praktyczne zastosowanie.

W małych dawkach promieniowania nie powoduje żadnych szkód dla ciała. Do 200 miliardów może zmniejszyć liczbę białych krwinek. Objawem takiego narażenia będą nudności i zawroty głowy. Około 10% ludzi umiera po otrzymaniu takiej dawki.

Duże dawki powodują zaburzenie układu pokarmowego, wypadanie włosów, oparzenia skóry, zmiany w strukturze komórkowej organizmu, rozwój komórek nowotworowych i śmierć.

Choroba popromienna

Przedłużone działanie promieniowania jonizującego na organizm i otrzymywanie dużej dawki promieniowania może powodować chorobę popromienną. Ponad połowa przypadków tej choroby prowadzi do śmierci. Reszta powoduje szereg chorób genetycznych i somatycznych.

Na poziomie genetycznym mutacje występują w komórkach płciowych. Ich zmiany stają się widoczne w kolejnych pokoleniach.

Choroby somatyczne są wyrażane przez karcynogenezę, nieodwracalne zmiany w różnych narządach. Leczenie tych chorób jest długie i raczej trudne.

Leczenie promieniowaniem

W wyniku patogennych skutków promieniowania na organizm pojawiają się różne zmiany w narządach ludzkich. W zależności od dawki promieniowania wykonywane są różne terapie.

Przede wszystkim pacjent umieszcza się w sterylnej komorze w celu uniknięcia możliwości zakażenia otwartej zmienionej skóry. Następnie wykonaj specjalne procedury, które promują szybkie usuwanie z ciała radionuklidów.

W przypadku ciężkich zmian może być konieczne przeszczepienie szpiku. Z promieniowania traci zdolność do reprodukcji czerwonych krwinek.

Jednak w większości przypadków leczenie zmian w płucach ogranicza się do znieczulenia dotkniętych obszarów, stymulując regenerację komórek. Wiele uwagi poświęca się rehabilitacji.

Wpływ promieniowania jonizującego na starzenie i nowotwór

W związku z oddziaływaniem promieni jonizujących na organizm człowieka, naukowcy przeprowadzili różne eksperymenty potwierdzające zależność procesów starzenia i karcynogenezy od dawki promieniowania.

W warunkach laboratoryjnych napromieniowano grupy kultur komórek. W rezultacie można było udowodnić, że nawet nieznaczne napromienianie przyspiesza starzenie się komórek. Co więcej, im starsza kultura, tym bardziej podlega ona temu procesowi.

Długotrwałe napromieniowanie prowadzi do śmierci komórki lub jej nienormalności oraz szybkiego podziału i wzrostu. Fakt ten sugeruje, że promieniowanie jonizujące na ludzkim ciele ma działanie rakotwórcze.

W tym samym czasie wpływ fal na dotkniętych komórki rakowe doprowadziły do ​​ich całkowitego zniszczenia lub zatrzymania procesów ich podziału. Odkrycie to pomogło opracować metodę leczenia ludzkich nowotworów.

Praktyczne zastosowanie promieniowania

Po raz pierwszy promieniowanie zaczęło być stosowane w praktyce medycznej. Przy pomocy promieni X lekarze zajrzeli do wnętrza ludzkiego ciała. W tym samym czasie praktycznie nie było mu krzywdy.

Następnie, stosując promieniowanie, zaczęli leczyć raka. W większości przypadków ta metoda ma pozytywny wpływ, pomimo faktu, że całe ciało jest narażone na silne promieniowanie, co pociąga za sobą szereg objawów choroby popromiennej.

Oprócz medycyny, promienie jonizujące są stosowane w innych gałęziach przemysłu. Geodeci za pomocą promieniowania mogą badać cechy struktury skorupy ziemskiej w poszczególnych jej obszarach.

Zdolność niektórych minerałów do uwalniania dużej ilości energii, którą ludzkość nauczyła się używać do własnych celów.

Energia jądrowa

To dla energii jądrowej przyszłość całej populacji Ziemi. Elektrownie jądrowe działają jako źródła stosunkowo niedrogiej energii elektrycznej. Pod warunkiem prawidłowego działania takie elektrownie są znacznie bezpieczniejsze niż elektrownie cieplne i elektrownie wodne. Elektrownie jądrowe mają znacznie mniejsze zanieczyszczenie środowiska zarówno z powodu nadwyżki ciepła, jak i odpadów przemysłowych.

W tym samym czasie, na bazie energii atomowej, naukowcy rozwinęli się broń masowego rażenia. W tej chwili na planecie jest tyle bomb atomowych, że wystrzelenie niewielkiej ich liczby może spowodować nuklearną zimę, w wyniku której zginą prawie wszystkie żywe organizmy, które ją zamieszkują.

Środki i metody ochrony

Korzystanie z promieniowania w życiu codziennym wymaga poważnych środków ostrożności. Ochrona przed promieniowaniem jonizującym podzielona jest na cztery rodzaje: czas, odległość, liczba i ekranowanie źródeł.

Nawet w środowisku o silnym tle promieniowania osoba może pozostać przez pewien czas bez szkody dla jego zdrowia. Ta chwila decyduje o ochronie czasu.

Im większa odległość od źródła promieniowania, tym niższa dawka pochłoniętej energii. Dlatego należy unikać bliskiego kontaktu z miejscami, w których występuje promieniowanie jonizujące. Gwarantuje to ochronę przed niepożądanymi konsekwencjami.

Jeśli możliwe jest użycie źródeł o minimalnym promieniowaniu, są one przede wszystkim preferowane. Jest to ochrona według ilości.

Ucieczka oznacza tworzenie barier, przez które nie przenikają żadne szkodliwe promienie. Przykładem tego są ekrany prowadzące w pomieszczeniach rentgenowskich.

Ochrona domu

Jeśli zostanie stwierdzona katastrofa radiacyjna, należy natychmiast zamknąć wszystkie okna i drzwi, spróbować uzupełnić wodę z zamkniętych źródeł. Żywność powinna być tylko w puszkach. Podczas poruszania się na otwartej przestrzeni zamknij ciało w miarę możliwości za pomocą odzieży, a twarz za pomocą respiratora lub mokrej gazy. Staraj się nie wnosić odzieży wierzchniej i butów.

Konieczne jest również przygotowanie się do ewentualnej ewakuacji: zebrać dokumenty, zapasy odzieży, wody i jedzenia na 2-3 dni.

Promieniowanie jonizujące jako czynnik środowiskowy

Istnieje sporo obszarów skażonych promieniowaniem na Ziemi. Powodem tego są zarówno naturalne procesy, jak i katastrofy spowodowane przez człowieka. Najsłynniejsze z nich to wypadek w Czarnobylu i bomby atomowe nad miastami Hiroszima i Nagasaki.

W takich miejscach człowiek nie może być bez szkody dla własnego zdrowia. Jednocześnie nie zawsze można z wyprzedzeniem wiedzieć o skażeniu promieniowaniem. Czasami nawet bezkrytyczne promieniowanie może spowodować katastrofę.

Powodem tego jest zdolność żywych organizmów do wchłaniania i gromadzenia promieniowania. W tym samym czasie sami stają się źródłami promieniowania jonizującego. Dobrze znane "czarne" dowcipy o czarnobylskich grzybach opierają się na tej właściwości.

W takich przypadkach ochrona przed promieniowaniem jonizującym sprowadza się do faktu, że wszystkie produkty konsumpcyjne są podatne na dokładne badania radiologiczne. Jednocześnie na spontanicznych rynkach zawsze istnieje szansa na zakup słynnych "grzybów czarnobylskich". Dlatego warto powstrzymać się od zakupu od niezweryfikowanych sprzedawców.

Ciało ludzkie ma tendencję do gromadzenia niebezpiecznych substancji, co powoduje stopniowe zatruwanie od wewnątrz. Nie wiadomo, kiedy dokładnie będą odczuwalne skutki działania tych trucizn: za dnia, za rok lub za pokolenie.