Вплив радіації на живі організми

03.04.2017

Вважається, що радіація в будь-яких дозах дуже небезпечна. Її вплив на живий організм може носити, як і позитивний характер: використання в медицині, так і негативний: променева хвороба. Цікаві результати отримали вчені, досліджуючи вплив радіації на рослини і тварин. Результати експериментального опромінення показують, що найбільш чутливі до дії радіації ссавці, за ними йдуть птахи, риби, плазуни і комахи. Чутливість рослин до випромінювання варіюється в широких межах, частково збігаючись з показниками для тварин. Менш чутливі до високих доз радіації мохи, лишайники, водорості і мікроорганізми, зокрема бактерії і віруси. Вплив радіації на людину називають опроміненням. Основу цього впливу становить передача енергії радіації клітин організму. Опромінення може викликати порушення обміну речовин, інфекційні ускладнення, лейкоз та злоякісні пухлини, променева безпліддя, променеву катаракту, променевої опік, променеву хворобу.

Вплив радіоактивних викидів на організм людини

Розглянемо механізм впливу радіації на організм людини: шляхи впливу різних радіоактивних речовин на організм, їхнє поширення в організмі, депонування, вплив на різні органи і системи організму і наслідки цього впливу. Існує термін «вхідні ворота радіації», що позначає шляхи влучення радіоактивних речовин і випромінювань ізотопів в організм. Радіоактивні різні речовини по-різному проникають в організм людини. Це залежить від хімічних властивостей радіоактивного елемента.

Радіоактивні ізотопи можуть проникати в організм разом з їжею або водою. Через органи травлення вони поширюються по всьому організму.

Радіоактивні частинки з повітря під час дихання можуть потрапити в легені. Але вони опромінюють не тільки легені, а також розповсюджуються по організму.

Ізотопи, що знаходяться в землі або на її поверхні здатні опромінити організм зовні. Ці ізотопи також переносяться атмосферними опадами.

Іонізуюче випромінювання — це лише один із сотень факторів, які можуть впливати на здоров’я людей. Ступінь збитку, спричиненого радіаційним опроміненням, залежить від багатьох показників, наприклад, від дози опромінення, її потужності, типу радіації, частини тіла, що зазнає опромінення, віку і здоров’я людини. Також по закінченню багатьох років після опромінення людини можуть виявлятися фактори, що призводять до потенційної причини виникнення раку і появи інших хвороб. Про це, проте, не можна говорити з упевненістю, так як існують багато інші причини виникнення раку. Куріння, неправильне харчування і сонячне опромінення знаходяться серед найбільш вірогідних причин. Але, тим не менш, очевидно, що радіація, яка використовується неналежним чином, може також стати серйозним фактором ризику. З іншого боку, великі дози радіації, спрямовані на пухлину, використовуються у променевій терапії, щоб придушити злоякісні клітини. Найбільш високі дози використовуються для того, щоб знищити шкідливі бактерії в продуктах харчування, стерилізувати медичне обладнання. Різні органи людського тіла по-різному реагують на опромінення і володіють різною чутливістю до радіаційного впливу.

Вплив радіації на живі організми

Одна з перших систем реєстрації впливу радіації на здоров’я людини була організована в Японії після атомного бомбардування міст Хіросіма і Нагасакі у 1945 р. Початок великомасштабних епідеміологічних досліджень наслідків ядерного вибуху було покладено в 1948 р. за рішенням Уряду Японії. Основою таких досліджень є регістр — організація, яка збирає і аналізує стан здоров’я опроміненого населення. Кількість внесених у реєстр Хіросіми і Нагасакі осіб, що пережили атомне бомбардування, становила 86,5 тис. осіб, які знаходяться під постійним медичним наглядом. На основі досвіду, отриманого японськими фахівцями, в Росії відразу після аварії на ЧАЕС було створено Національний чорнобильський регістр. За висновками медиків захворюваність росте найбільше за тим категоріями захворювань, які як раз з радіацією ніяк не пов’язані — в основному, серцево-судинні, а серце, напевно, самий нечутливий до гамма-випромінювання орган людського тіла.

Внаслідок катастрофи на ЧАЕС, захворюваність ліквідаторів соціально значущими хронічними хворобами в останні два роки дещо знизилася майже по всім класами, однак була вище, ніж дорослого населення Республіки Білорусь в цілому.

Хвороби системи кровообігу (БСК) є основною причиною непрацездатності і смертності постраждалого населення. Захворюваність ліквідаторів БСК в 1996 р. склала 12011,2 на 100 тис. (дорослого населення в цілому — 1867,7), в основному за рахунок гіпертонічної хвороби та ішемічної хвороби.

Після трагічних подій в Хіросімі і Нагасакі відбувся перелом у суспільній свідомості і виник інформаційний вибух, що охопила інтерес до всіх аспектів ядерних досліджень, який ініціювали і підтримували, головним чином, журналісти і громадські діячі, тому, що професіонали — атомники двох головних атомних держав світу мовчали як хранителі державних секретів.

До 50-м рокам з відкритих публікацій стало ясно, що атомна бомба не звичайний засіб масового ураження — вона є серйозною загрозою для виживання людства в майбутньому, так як викликає зміни в спадковому апараті всіх живих організмів.

Створюється парадоксальна ситуація — паралельно проводяться дослідження впливу радіації на живі організми як в закритих установах, так і у відкритих, маючи одну мету — істину, але різні завдання: — військові добивалися найбільшої ефективності біологічних наслідків радіації, цивільні ж намагалися зрозуміти механізми її дії на організми і шукали способи захисту від неї.

До 60-х років були сформульовані деякі загальні принципи дії радіації на живі системи —

1. принцип відсутності порогової дози;

2. принцип накопичення дози протягом життя особини;

3. принцип подвоює дози.

Перший принцип свідчить, що абсолютно безпечних для живих організмів доз випромінювання не існує і будь-радіаційний вплив може викликати генетичні зміни у нащадків опроміненого батьків. Суть другого принципу полягає в тому, що дози, отримані організмом протягом життя накопичуються, тому, чим більше її тривалість, тим більш важкі наслідки, як для організму, так і його потомства слід очікувати.

Принцип подвоює дози вводиться в 1956 році Уоддингом і Картером для співставлення відносного ефекту генетичних порушень, що виникли в результаті природного мутаційного процесу і індукованого радіаційним впливом. Так, для рослин кількість енергії, необхідна для подвоєння кількості мутацій у порівнянні з природним рівнем мутирования, лежить в діапазоні 8-390 радий. Академік Н. П. Дубінін вирахував розмір подвоює дози для людини. За його розрахунками, середня доза радіації, що накопичується за 30 років, має становити 3 радий. Весь обсяг природного мутаційного процесу у людини викликається опроміненням 10 радий, і саме ця цифра увійшла в усі керівництва як репер подвоює дози.

Лінійність залежності виходу мутацій від дози визначалася в численних експериментах наступним чином. Досліди проводили на дрозофілах, яких опромінювали в діапазоні доз 500-3000 рентген. Потім будували пряму лінію, на якій відкладали залежність між дозою опромінення та кількістю спадкових змін. Після чого кількість мутацій екстраполювали до «нульової точки», яка завжди точно проходила саме через нуль — точку перетину координат, в якій відсутність мутацій збігається з відсутністю радіації.

За словами Норберта Вінера, вибухи атомних бомб у Хіросімі і Нагасакі відкрили епоху масового терору, який викликав глобальний страх перед використанням відкриттів у науці. Людство намагається з допомогою громадських організацій створити антиядерні — точніше — антивоєнні асоціації, в яких одна з головних ідеологій — поширення знань про генетичні наслідки ядерних катастроф.

І знову виникає дивний парадокс — з одного боку, наростають антиядерні рухи, які спираються на принципи, постулированные вченими, головний з яких — необхідність збереження і захисту нормального генофонду людства і всього живого від згубних наслідків радіації. Для цього необхідні закони, що забороняють проведення ядерних вибухів, які збільшують кількість мутантів і несуть загибель Людству. З іншого — тріумфальні прориви в нову цивілізацію — створюються атомні енергетичні станції, атомні криголами і підводні човни на ядерному паливі. Антипаралельність існуючих уявлень про радіацію вже в 60-70-ті роки починає приносити свої плоди: у сферу особливо небезпечних науково-технічних відкриттів крім атомної бомби громадськість заносить і ядерну енергетику.

Перша атомна станція з’явилася в СРСР в Обнінську в1954 році, друга в США в Колдер Хол у 1956 році, після чого в багатьох країнах були прийняті програми широкого розвитку ядерної енергетики. Багато хто дивувалися — невже ті, хто приймає ці рішення, не знають нічого про те, на грань якої катастрофи вони можуть поставити жителів усієї Планети?

Тільки до кінця 80-х починають публікуватися оцінки втрат серед цивільного населення при нанесенні ядерних ударів конфронтуючих ядерних імперій — Радянського Союзу і США.

Передбачалося нанесення ядерних ударів з боку СРСР потужністю близько 1300 Мт — з боку противника 800 Мат. При оцінці втрат враховували тільки безпосередні вражаючі фактори ядерних вибухів: ударну хвилю, пожежі внаслідок світлового випромінювання та радіоактивні опади (які по ефективності стоять на останньому місці). Як вважають військові експерти, людські втрати в Хіросімі були обумовлені величезною пожежею, який через 20 хвилин після вибуху погубив основна кількість людей, значна частина яких загинула від руйнувань будівель в результаті вибухової хвилі. Автори статті порівнюють бомбардування Гамбурга в 1943 році запальними бомбами, які зруйнували таку ж територію, як площа Хіросіми, і кількість людських втрат зіставляють з втратами в Хіросімі. Військові фахівці вважають, що головний ефект ядерної зброї — це пожежі та руйнування і відносили генетичні ефекти до категорії несуттєвих. Згідно з даними американських експертів в результаті безпосереднього впливу — ударної хвилі і пожеж при нападі СРСР на американські об’єкти загине 12-27, а при ударі по радянським об’єктів 15-32 мільйона чоловік. Від 1 до 8 мільйонів помре від радіації. Військово-політичні концепції нашої країни, пов’язані з радіаційними проблемами теж опубліковані.

Проте, до того часу в наукових журналах вже почали з’являтися статті, в яких результати експериментів суперечили популярним загальноприйнятим постулатам про невідворотність генетичних наслідків радіації. Вважалося, що закономірності радіаційного мутагенезу, встановлені на дрозофиле, мають універсальний характер. Деякі експерименти, проведені на ссавців, похитнули цю ідею. Линдоп і Ротблад опромінювали самців мишей у трьох поколіннях. В кожному поколінні самці отримували дозу 350 рентген. Однак впливу цих опромінень на тривалість життя потомства виявити не вдалося. Не було знайдено генетичних змін, і після опромінення тварин великими дозами — від 500 до 720 рентген.

Короткий опис статті: ядерна енергетика

Джерело: Вплив радіації на живі організми

Також ви можете прочитати