1.Физическая
сторона радиоактивности.
Основные понятия.
Типы излучений.
Радиоактивность
– способность некоторых атомных
ядер самопроизвольно (спонтанно) превращаться
в другие ядра с испусканием различных
видов радиоактивных излучений
и элементарных частиц.
Радиоактивность
подразделяют на естественную (наблюдается
у неустойчивых изотопов, существующих
в природе) и искусственную (наблюдается
у изотопов, полученных посредством
ядерных реакций).
Радиоактивное
излучение разделяют на три типа:
a-излучение –
отклоняется электрическим и
магнитными полями, обладает высокой
ионизирующей способностью и
малой проникающей способностью;
представляет собой поток ядер
гелия; заряд a-частицы равен
+2е, а масса совпадает с массой
ядра изотопа гелия 42Не.
Правило смещения
a-распада
b-излучение –
отклоняется электрическим и
магнитным полями; его ионизирующая
способность значительно меньше
(приблизительно на два порядка),
а проникающая способность гораздо
больше, чем у a-частиц; представляет
собой поток быстрых электронов.
Правило смещения
b--распада.
Правило смещения
b+-распада.
g-излучение –
не отклоняется электрическим
и магнитными полями, обладает
относительно слабой ионизирующей
способностью и очень большой
проникающей способностью; представляет
собой коротковолновое электромагнитное
излучение с чрезвычайно малой
длиной волны l < 10-10 м и вследствие
этого – ярко выраженными корпускулярными
свойствами, то есть является
поток частиц - g-квантов (фотонов).
Периодполураспада
Т1/2 – время, за которое исходное
число радиоактивных ядер в
среднем уменьшается вдвое.
2.Острая
ихроническая лучевая
болезнь. Радиационные
ожоги.
При применении
противником ядерного оружия возникает
очаг ядерного поражения – территория,
где факторами массового поражения
людей являются воздушная ударная волна,
световое излучение, проникающая радиация
и радиоактивное заражение местности.
Основным
поражающим фактором является
воздушная ударная волна, которая
образуется за счёт быстрого
увеличения объёма продуктов
ядерного взрыва под действием
огромного количества тепла и
сжатия, а затем и разрежения
окружающих слоев воздуха. Воздушная
ударная волна может разрушать
здания и поражать людей на
значительном расстоянии от эпицентра
взрыва.
В результате поражающего действия
светового излучения могут возникнуть
массовые ожоги и поражения
глаз. Для защиты пригодны различного
рода укрытия, а на открытой
местности – специальная одежда
и очки.
Проникающая радиация представляет
собой гамма-лучи и поток нейтронов,
исходящих из зоны ядерного
взрыва. Они могут распространяться
на тысячи метров, проникать в
различные среды, вызывая ионизацию
атомов и молекул. Проникая
в ткани организма, гамма-лучи
и нейтроны нарушают биологические
процессы и функции органов
и тканей, в результате чего
развивается лучевая болезнь.
Радиоактивное заражение местности
создается за счет адсорбции
радиоактивных атомов частицами
грунта ( так называемое радиоактивное
облако, которое перемещается по
направлению движения воздуха
). Основная опасность для людей
на зараженной местности –
внешнее бета-гаммма-облучение и
попадание продуктов ядерного
взрыва внутрь организма и
на кожные покровы.
2.1 Остраялучевая
болезнь.
Острая лучевая болезнь (ОЛБ)
представляет собой одномоментную
травму всех органов и систем
организма, но прежде всего
– острое повреждение наследственных
структур делящихся клеток, преимущественно
кроветворных клеток костного
мозга, лимфатической системы,
эпителия желудочно-кишечного тракта
и кожи, клеток печени, легких
и других органов в результате
воздействия ионизирующей радиации.
Будучи травмой, лучевое повреждение
биологических структур имеет
строго количественный характер,
то есть малые воздействия
могут оказаться незаметными,
большие могут вызвать гибельные
поражения. Существенную роль играет
и мощность дозы радиационного воздействия:
одно и то же количество энергии излучения,
поглощенное клеткой, вызывает тем большее
повреждение биологических структур,
чем короче срок облучения. Большие дозы
воздействия, растянутые во времени, вызывают
существенно меньшие повреждения, чем
те же дозы, поглощенные за короткий срок.
Основными характеристиками лучевого
повреждения являются таким образом
две следующие : биологический
и клинический эффект определяется
дозой облучения («доза - эффект»),
с одной стороны, а с другой,
этот эффект обуславливается
и мощностью дозы («мощность дозы
- эффект»).
Дозыизлучения и единицы их
измерения. Эффект облучения зависит
от величины поглощенной дозы,
её мощности, объёма облученных
тканей и органов, вида излучения.
Снижение мощности дозы излучения
уменьшает биологический эффект.
Различия связаны с возможностью
восстановления поврежденного облучением
организма. С увеличением мощности
дозы значимость восстановительных
процессов снижается.
Поглощённая доза излучения измеряется
энергией ионизирующего излучения,
переданного массе облучаемого
вещества. Единица поглощённой дозы
– грей (Гр), равный 1 джоулю, поглощённому
1 кг вещества ( 1 Гр = 1Дж/кг = 100 рад
).
Эффект биологического
действия излучений зависит также
от пространственного распределения
поглощённой энергии, которая
характеризуется линейной передачей
энергии (ЛПЭ), что учитывается
при оценке различных видов
излучения показателем относительной
биологической эффективности (ОБЭ).
При этом ОБЭ рентгеновского
и g-излучения принимают равной
1.
Доза рентгеновского излучения
(180-250 кэВ)
вызывающая данный эффект
ОБЭ = ______________________________________________________
Поглощённая доза любого другого
вида излучения, вызывающая такой
же эффект
ОБЭ зависит не только от
ЛПЭ излучений, но и от ряда
физических и биологических факторов,
например, от величины дозы, кратности
облучения и др. По предложению
Международной комиссии по радиологическим
единицам, показатель ОБЭ для
оценки различных видов излучения
используется только в радиобиолигии.
Для решения задач радиационной
защиты предложен коэффициент
качества излучения k, зависящий
от ЛПЭ
В области
радиационной безопасности для
оценки возможного ущерба здоровью
человека при хроническом облучении
введено понятие эквивалентной
дозы Н, которая равна произведению
поглощенной дозы D на средний
коэффициент качества ионизирующего
излучения k в данном элементе
объёма биологической ткани:
H=Dk
Единица эквивалентной
дозы – зиверт (Зв), равный 1 Дж/кг (1 Зв
= 100 бэр).
Для оценки
ущерба здоровью человека при
неравномерном облучении введено
понятие эффектной эквивалентной
дозы Нэфф , применяемый при оценке
возможных стохастических эффектов
– злокачественных новообразований
:
Нэфф = SWTHT
где НТ – среднее
значение эквивалентной дозы в органе
или ткани; WT – взвешенный коэффициент,
равный отношению ущерба облучения
органа или ткани к ущербу облучения
всего тела при одинаковых эквивалентных
дозах.
Для
оценки ущерба от стохастических
эффектов воздействий ионизирующих
излучений на персонал или
население используют коллективную
эквивалентную дозу S , равную произведению
индивидуальных эквивалентных доз на
число лиц, подвергшихся облучению. Единица
коллективной эквивалентной дозы – человеко-зиверт
(чел.-Зв).
Непосредственно после облучения
человека клиническая картина
оказывается скудной, иногда симптоматика
вообще отсутствует. Именно поэтому
знание дозы облучения человека
играет решающую роль в диагностике
и раннем прогнозировании течения
острой лучевой болезни, в определении
терапевтической тактики до развития
основных симптомов заболевания.
В соответствии с дозой лучевого
воздействия острую лучевую болезнь
принято разделять на четыре
степени тяжести:
Дифференциацияострой
лучевой болезни по степени тяжести
в зависимостиот
биологических показателей в
латентныйпериод
Само по себе
разделение больных по степеням тяжести
весьма условно и преследует конкретные
цели сортировки больных и проведение
в отношении их конкретных организационно-терапевтических
мероприятий. Абсолютно необходимо
определять степень тяжести пострадавших
при массовых поражениях, когда число
пострадавших определяется десятками,
сотнями и более.
Острая лучевая
болезнь представляет собой самостоятельное
заболевание, развивающееся в результате
гибели преимущественно делящихся
клеток организма под влиянием кратковременного
(до нескольких суток) воздействия на
значительные области тела ионизирующей
радиации. Причиной острой лучевой
болезни могут быть как авария,
так и тотальное облучение
организма с лечебной целью –
при трансплантации костного мозга,
при лечении множественных опухолей.
Клиническая картина
острой лучевой болезни весьма разнообразна;
она зависит от дозы облучения
и сроков, прошедших после облучения.
В своём развитии болезнь проходит
несколько этапов. В первые часы
после облучения появляется первичная
реакция ( рвота, лихорадка, головная боль
непосредственно после облучения
). Через несколько дней ( тем раньше,
чем выше доза облучения ) развивается
опустошение костного мозга, в крови
– агранулоцитоз, тромбоцитопения.
Появляются разнообразные инфекционные
процессы, стоматит, геморрагии. Между
первичной реакцией и разгаром болезни
при дозах облучения менее 500-600 рад отмечается
период внешнего благополучия – латентный
период. Деление острой лучевой болезни
на периоды первичной реакции, латентный,
разгара и восстановления неточное : чисто
внешние проявления болезни не определяют
истинного положения.
Хроническая лучевая
болезнь представляет собой заболевание,
вызванное повторными облучениями
организма в малых дозах, суммарно
превышающих 100 рад. Развитие болезни
определяется не только суммарной дозой,
но и её мощностью, то есть сроком облучения,
в течение которого произошло
поглощение дозы радиации в организме.
В условиях хорошо организованной радиологической
службы в стране случаев хронической
лучевой болезни не наблюдается.
Плохой контроль за источниками радиации,
нарушение персоналом техники безопасности
в работе с рентгенотерапевтическими
установками приводит к появлению
случаев хронической лучевой
болезни.
Клиническая картина
хронической лучевой болезни
определяется прежде всего астеническим
синдромом и умеренными цитопеническими
изменениями в крови. Сами по себе
изменения в крови не являются
источниками опасности для больных,
хотя снижают трудоспособность.
При хронической
лучевой болезни очень часто
возникают опухоли – гемобластозы
и рак. При хорошо поставленной диспансеризации,
тщательном онкологическом осмотре 1 раз
в год и исследовании крови 2 раза
в год удается предупредить развитие
запущенных форм рака, и продолжительность
жизни таких больных приближается
к нормальной.
Наряду с острой
и хронической лучевой болезнями,
можно выделить подострую форму,
возникающую в результате многократных
повторных облучений в средних
дозах на протяжении нескольких месяцев,
когда суммарная доза за сравнительно
короткий срок достигает 500-600 рад. По клинической
картине это заболевание напоминает
острую лучевую болезнь.