10.4. Биологическое действие на человека и окружающую среду

ионизирующих излучений

При работе с источниками ионизирующих излучений обслуживающий персонал подвергается невидимой опасности. Ионизирующее излучение оказывает общее воздействие на организм, особенно на кровь и кроветворные органы и может вызвать малокровие и лейкемию, а также привести к повреждениям кожи, злокачественным опухолям, лучевым катарактам и другим патологическим изменениям.

Патологические процессы, вызываемые ионизирующим излучением, в зависимости от степени поражения, могут проявляться в острой или хронической форме лучевой болезни. Могут возникать и генетические последствия — отдаленное воздействие на потомство.

Первичным, начальным этапом биологического действия ионизирующего излучения является ионизация атомов и молекул живой материи, а именно ионизация молекул воды, которая содержится в органах и тканях. Свободные радикалы типа или Н⁺, высокоактивные в химическом отношении, рекомбинируются или, соединяясь со свободным кислородом, дают химически активные перекись водорода Н₂О₂, гидрооксид НО и др. Эти соединения взаимодействуют с молекулами органического вещества ткани, окисляя и разрушая ее. Таким образом, при поглощении ионизирующего излучения биологическая ткань поражается, причем степень поражения зависит от удельной ионизации, т. е. числа пар ионов, образующихся в единицу длины пробега частиц.

В зависимости от того, где расположен источник радиации (вне организма или внутри его) различают внешнее и внутреннее облучение.

При внешнем облучении, которое имеет место при работе на рентгеновских аппаратах и ускорителях, наиболее опасными являются гамма-, рентгеновское и нейтронное облучения как наиболее проникающие.

При внутреннем облучении (попадание радиоактивной пыли, газов, паров с пищей или при вдыхании) более опасны альфа- и бета-излучения, вызывающие большую ионизацию. Газообразные радон, торон, актинон, являясь химически инертными газами, при попадании в организм вызывают облучение альфа-частицами. Радиоактивные инертные газы – криптон, аргон, ксенон – по своему действию относятся к бета-излучателям. Периодическое попадание радиоактивных веществ внутрь организма приводит к их накоплению и, в конечном счете, к увеличению ионизации атомов живой ткани. В организме радиоактивные вещества распределяются в зависимости от их физико-химических свойств и функционального состояния организма. Например, радиоактивный йод I накапливается в щитовидной железе; стронций Sr, уран U, цирконий Zr – в костях; лантан La, церий Ce, торий Th – в печени. Ряд радиоактивных изотопов может распределяться в организме равномерно. К ним относятся такие элементы, как ниобий Nb, рутений Ru, теллур Te, олово Sn, сурьма Sb и др.

Выделение радиоактивных веществ из организма происходит через желудочно-кишечный тракт, почки, дыхательные пути, кожу, у кормящих матерей – через молочные железы. В зависимости от периода полувыделения (времени, в течение которого из организма выводится половина находящегося в нем радиоактивного вещества) одни вещества выводятся быстро, другие медленно. Например, период полувыделения для радона Rn ²²² составляет 30 мин, для натрия Na ²⁴ – 14 с, углерода C ¹⁴ – 10 сут, радия Ra ²²⁶ – 10 лет.