76. Биологическое действие ионизирующей радиации. Сравнительная характеристика излучений. Понятие о фоновом облучении.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ действие ИЗЛУЧЕНИЙ - биохимические,физиологические, генетические и другие изменения, возникающие в живых клетках и организмах врезультате действия ионизирующих излучений и ультрафиолетовых лучей. В основе биологическогодействия излучения лежат процессы ионизации и возбуждения молекул, радиационно-химической реакции,изменяющие функции биополимеров, главным образом ДНК. При значительных дозах облученияусиливаются генетическое действие излучений и различные неблагоприятные последствия, вплоть до гибеликлеток и организмов. См. также Критические органы.

.Ионизирующее излучение –это излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию в этой среде ионов разных знаков. Ионизирующее излучение делят на корпускулярное и фотонное. Примечание: видимый свет и ультрафиолетовое излучение не относят к ионизирующим излучениям.

Корпускулярное- это поток частиц с массой отличной от нуля (электроны, протоны, нейтроны, альфа-частицы).

Фотонное - это электромагнитное излучение, косвенно ионизирующее излучение (гамма излучение, характеристическое излучение, тормозное из­лучение, рентгеновское излучение, аннигиляционное излучение).

Альфа-излучение - это поток альфа-частиц (ядер атомов гелия), испускаемых при радиоактивном распаде, а также при ядерных реакциях и превращениях. Он обладает сильной ионизирующей способностью и незначительной проникающей способностью. В биологической ткани оно проникает на доли миллиметра, задерживается листом бумаги, тканью одежды. Альфа-излучение особо пасно при попадании внутрь организма с пищей или с вдыхаемым воздухом радиоактивных частиц, обладающих альфа-активностью.

Бета-излучение - это поток электронов или позитронов, испускаемых ядрами радиоактивных элементов при их бета-распаде. Их ионизирующая способность меньше, чем у альфа-частиц, но проникающая способность во много раз больше. В биологической ткани проникает на глубину до 2 см, одеждой задерживается. Только частично. Бета-излучение опасно для здоровья человека, как при внешнем, так и при внутреннем облучении.

Протонное излучение - это поток протонов, наблюдаемых только при ядерных взрывах и являющееся основным в космическом излучении. Их пробег в воздухе и проникающая способность занимают промежуточное положение между альфа и бета-излучением.

Нейтронное излучение - поток нейтронов, наблюдаемых при ядерных взрывах, особенно нейтронных боеприпасов, и работе ядерного реактора. Последствия его воздействия на окружающую среду зависят от их начальной энергии нейтрона, которая может менятся в пределах 0,025 – 300 МэВ.

Гамма-излучение - электромагнитное излучение (длина волны 10^-10 -10^{-14 м) , возникающее в некоторых случаях при альфа и бета-распаде и аннигиляции частиц. Проникающая способность гамма-излучения значительно больше, чем у выше перечисленных видов излучений. Глубина распространения гамма-квантов в воздухе может достигать сотен и тысяч метров. Ионизирующая способность (косвенная) значительно меньше, чем у выше перечисленных видов излучений. Большинство гамма-квантов проходит через биологическую ткань, и только незначительное количество поглощается телом человека.} 

Тормозное излучение - фотонное излучение с непрерывным энергетическим спектром, испускаемое при уменьшении кинетической энергии заряженных частиц. Воздействие на окружающую среду аналогично воздействию гамма-излучению.

Характеристическое излучение - фотонное излучение с дискретным энер­гетическим спектром, возникающее при изменении энергетического состояния электронов атома. Воздействие на биологическую ткань аналогично гамма-излучению.

Аннигиляционное излучение - фотонное излучение, возникающее в резу­льтате аннигиляции частицы и античастицы (например, позитрона и электро­на). Воздействие на биологическую ткань аналогично гамма-излучению.

Рентгеновское излучение - фотонное излучение (длина волны 10^-9 - 10^-12), состоящее из тормозно­го и (или) характеристического излучения, генерируемого рентгеновскими аппаратами и возникающее при некоторых ядерных реакциях. В отличие от гамма-излучения оно обладает такими свойствами как отражение и преломление.

Фоновое облучение человека создается космическим излучением, а также естественными и искусственными радиоактивными веществами, содержащимися в теле человека и в окружающей среде. Фоновое облучение (ФО) делят на две составляющие:

- естественный радиационный фон (ЕРФ);

- техногенно измененный радиационный фон (ТИРФ);

ФО = ЕРФ + ТИРФ

Естественный радиационный фон – это доза излучения, создаваемая космическим излучением и излучением природных радионуклидов, естественно распределенных в земле, воде, воздухе, других элементах биосферы, пищевых продуктах и организме человека. Средняя годовая эффективная доза (Е) внутреннего и внешнего облучения за счет ЕРФ составляет примерно 2 мЗв/год (15 мкР/ч).

Техногенно измененный радиационный фон – это естественный радиационный фон, измененный в результате деятельности человека. Он складывается из двух составляющих:

— радиационный фон от радиоактивных осадков ядерных взрывов (на сегодняшний день фон от осадков ЯВ дает 0,02 мЗв в год).

— радиационный фон от объектов атомной энергетики (годовая эффективная доза каждого жителя Земли от объектов атомной энергетики оценивается менее 1% от естественного уровня радиации и составляет 0,001 мЗв/год).

Кроме радиационного фона каждый человек подвергается воздействию ионизирующих излучений при прохождении некоторых медицинских процедур и при использовании электронной аппаратуры.