Что известно о дозах в настоящее время
Ноя 17, 2008 в Влияние радиации, Лучевя болезнь
Ноя 17, 2008 в Влияние радиации, Лучевя болезнь
Ноя 15, 2008 в Влияние радиации, Лучевя болезнь, Радиация
Окт 25, 2008 в Радиация
Атом – это наименьшая часть химического элемента (микрочастица), которая является носителем его свойств. Известно, что атом состоит из тяжелого ядра с положительным электрическим зарядом и окружающих его легких частиц – электронов с отрицательными электрическими зарядами, образующих электронные оболочки. Размеры атома в целом определяются размерами его электронной оболочки и велики по сравнению с размерами ядра атома. Атом, образно говоря, “пуст”. Если вообразить, что ядро водорода имеет размер лесного ореха, то вероятное пространство движения электрона было бы около 500 м (Р. Грейб, 1994). Но не будем забывать микроскопические размеры самих атомов. Диаметр атома – примерно одна миллионная доля сантиметра. Электронные оболочки не имеют строго определенных границ. Электроны в атоме рассматриваются «как размазанные в пространстве» и образующие вокруг ядра электронное облако. Ядро атома в сто тысяч раз меньше самого атома, но содержит почти всю его массу. Так масса самого легкого атома водорода почти в 2000 раз больше массы электрона. Ядро представляет невероятно плотную массу по сравнению с плотностью обычных веществ. Его плотность составляет около 1014 г/см3. Ядра атомов состоят из протонов с положительными электрическими зарядами и нейтронов – нейтральных частиц. Эти частицы еще называют нуклонами. Протон и нейтрон – это два состояния одной и той же частицы. Общее число протонов и нейтронов в ядре называют массовым числом атома. Масса ядра атома пропорциональна его массовому числу. Все частицы ядра находятся в непрерывном движении в очень ограниченном пространстве. Когда частица находится в ограниченном пространстве, она начинает усиленно двигаться, и чем больше ограничение, тем выше скорость. Поэтому скорость движения частиц в ядре очень высока – около 40 тысяч миль (или 64 тыс. км) в секунду (Ф. Капра, 1994). Своеобразием ядерного вещества являются также ядерные силы. Ядерными силами называются силы, которые удерживают нуклоны в ядре. Важным свойством ядерных сил является их независимость от зарядового состояния нуклонов, то есть они действуют между двумя протонами, протоном и нейтроном и двумя нейтронами. Ядерные силы, действующие между двумя протонами в ядре, в 100 раз интенсивнее электростатического взаимодействия между ними. Ядерные силы между частицами действуют только на очень близком расстоянии, равном примерно двум-трем диаметрам нуклона. Интенсивность ядерных сил зависит от расстояния между частицами и ряда других параметров. Известно также, что частицы в ядре постоянно взаимодействуют с помощью обмена энергией и частицами. В случае электромагнитного взаимодействия в обмене участвуют фотоны; при более сильных взаимодействиях между нуклонами в обмене участвуют мезоны. Так, в простом случае протон постоянно периодически испускает и поглощает пион (один из типов мезонов), иногда испускает положительно заряженный мезон, превращаясь в нейтрон, который через какое-то время снова поглощает этот мезон, превращаясь в протон. И чем больше частиц в ядре, тем сложнее картина взаимодействия. Образно ядерное вещество сравнивают с микроскопическими каплями предельно высокой плотности, которые бурно кипят и булькают (Ф. Капра, 1994). Энергетическое состояние ядра отдельного атома определяет движение и скорость движения электронов. Электрические силы стремятся как можно сильнее приблизить электрон к ядру. Электрон реагирует на это, увеличивая свою скорость, и чем сильнее притяжение ядра, тем выше скорость; она может быть равна 600 милям (или 960 км) в секунду. Вследствие этого атом воспринимается как непроницаемая сфера, хотя он и “пуст”. Электроны придают материи свойство твердости и обеспечивают необходимые связи при образовании молекул. В атомах, где электронов более одного, электроны также взаимодействуют друг с другом. Вследствие взаимного отталкивания электронов в атоме существенно уменьшается их прочность связи с ядром. Слабее всего с ядром связаны электроны самой внешней оболочки. Таким образом, атом и ядро являются сложными и динамичными образованиями (или системами). Атом и ядро подчиняются законам квантовой механики. Их энергия может изменяться только скачкообразно – путем квантового перехода из одного энергетического состояния в другое.
Авг 13, 2008 в Окружающая среда
Авг 05, 2008 в Влияние радиации
Зависимость возникновения точечных мутаций, разрывов хромосом и других повреждений от дозы облучения является прямо пропорциональной для относительно невысоких доз (чем выше доза, тем чаще возникают мутации). Эта концепция принята Научным комитетом ООН по действию атомной радиации (НКДАР). Но появились работы, согласно которым облучение в малых дозах может произвести более разрушительное воздействие на клетки, чем облучение в больших дозах. Закономерности возникновения мутаций лежат в основе определения генетического риска. При хроническом облучении ионизирующее излучение становится новым высокомутагенным фактором среды. В этом случае мутации возникают с повышенной частотой постоянно, часть из них уничтожается в результате отбора, остальные накапливаются в виде “генетического груза”. Со временем в популяции устанавливается равновесие между скоростью возникновения и скоростью устранения мутаций. В популяциях отмечается новый, более высокий по сравнению с естественным, уровень мутаций. В дальнейшем, в результате гибели более чувствительных организмов, радиоустойчивость популяции может несколько повышаться, то есть может происходить частичная адаптация (приспособление) к облучению. Возникновение сверхустойчивых к облучению популяций характерно для простейших, вирусов, бактерий (Елисеева, 1996). Вопрос о дозовой зависимости возникновения злокачественных новообразований чрезвычайно сложен и дискуссионен. Частота возникновения опухолей под влиянием общего облучения обусловлена, помимо дозы ионизирующего излучения, некоторыми другими факторами, например, генетическими конституционными особенностями, привычками человека, воздействием различных токсичных веществ и т.п. Тем не менее, радиационное воздействие остается наиболее существенным фактором. На основании детальных исследований, результаты которых были опубликованы Дж. Гофманом в 1990 году в США, были сделаны выводы, отрицающие существование какой бы то ни было безопасной дозы или мощности ионизирующего излучения. Вопрос – какие дозы отрицательно действуют на здоровье населения, проживающего в регионах с повышенным радиоактивным фоном, остается предметом дискуссий до настоящего времени. В противовес выводам Дж. Гофмана в сообщении на третьем съезде по радиационным исследованиям “Влияние техногенной радиации на здоровье людей” отмечается, что проживание населения в регионах с повышенным фоном приводит к отрицательному влиянию на здоровье в исключительных случаях, когда суммарная доза за один год проживания превышает дозу от природного фона более чем в 100 раз и составляет более 250 мЗв (Булдаков и др., 1997). Относительно хронического низкоинтенсивного ионизирующего излучения, которое формирует так называемые “малые дозы” считают, что они индуцируют стохастические (случайные) эффекты, и степень проявления этих эффектов не зависит от поглощенных доз. Что касается продолжительности жизни – экспериментально доказано, что радиационное сокращение продолжительности жизни имеет пороговый характер. Пороговая доза составляет 0,4 Гр при остром облучении и 5–10 сГр (0,05–0,1 Гр) в год при хроническом облучении в дозах небольшой мощности. Прямых данных о влиянии малых доз на продолжительности жизни человека нет. Есть авторы, которые, основываясь на некоторых стимулирующих эффектах ионизирующего облучения, делают предположения, что при облучении в малых дозах продолжительность жизни может даже увеличиваться (Ходосовская, 1996). I. Некоторые результаты эпидемиологических исследований в регионах с радиоактивных загрязнением В настоящее время имеются многочисленные публикации об ущербе здоровью населения от радиоактивных загрязнений за рубежом и в бывшем СССР. Познакомимся с некоторыми результатами эпидемиологических и других медицинских исследований. Эпидемиологическими называются исследования, которые изучают возникновение и распространение заболеваний среди населения. В книге “Радиация и окружающая среда”, мы говорили о загрязнении северной части нашей области в связи с деятельностью ПО “Маяк”. Загрязнение Сибири также началось с 1949 года после первых ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне. Обследование населения из района Сибирского горно–химического комбината (Томск), попавшего в различные годы под радиационное загрязнение, их детей и внуков показало, что их клетки наиболее чувствительны к мутагенному действию радиации, химических мутагенов и вирусов. Особенно большое число генетически измененных клеток наблюдалось у людей, родившихся с 1964 по 1968 год (Ильинских Н.Н. и др., 1996). Схожие результаты, как уже упоминалось, были получены ранее при обследовании жителей села Муслюмово, находящегося на загрязненной территории (Галимова, Соловьева, 1994). Анализ особенностей распространения злокачественных новообразований у населения Сибири и Дальнего Востока спустя 14 лет после испытания ядерного оружия в СССР показал, что в 18–ти регионах Сибири и Дальнего Востока прирост показателей заболеваний злокачественными новообразованиями в 1976–83 гг. составил в среднем 28– 30%. Установлен прирост раковых заболеваний на 56% в Новосибирской области в 1965–94 гг., что возможно обусловлено воздействием продуктов ядерных взрывов на Семипалатинском, Новоземельском полигонах или в Китае. Исследованиями показано, что в условиях чрезвычайного разнообразия географических, климатических, социально–гигиенических, национальных, медицинских особенностей регионов Сибири и Дальнего Востока отмечаются общие закономерности распространения злокачественных новообразований различных локализаций среди населения в 1976–83 гг. (Суслин, 1996). Сейчас известно, что в ходе общевойсковых учений в сентябре 1954 г. на Тоцком полигоне Оренбургской области был произведен воздушный ядерный взрыв на высоте 350 м мощностью 40 килотонн. В результате взрыва сформировались 2 основные зоны загрязнения: эпицентр с радиусом 20 км и ближайший след в северо–восточном направлении, протяженностью 210 км. В эти зоны попали 57 сельских населенных пунктов с 39 тысячами жителей. До 1991 г. радиоэкологическая обстановка здесь не изучалась, и оценка состояния здоровья людей не проводилась. По архивным данным, мощность дозы гамма–излучения в районе эпицентра взрыва через 30 минут составляла 140 Р/ч. Изучение почв в 1994 г. в зонах влияния взрыва показало, что содержание изотопов плутония в них превышает в 5–20 раз фоновое, содержание цезия и стронция – в 1,5 раза. Анализ заболеваемости и основных демографических данных показал, что по сравнению с 1950 г. резко возросла заболеваемость (в отдельных районах в 1,8 раз), снизилась рождаемость в 2,6 раза, общая смертность возросла в 1,8 раз. В настоящее время уровень смертности населения в зоне загрязнения Тоцким ядерным взрывом от новообразований выше, чем у сельского населения Оренбургской области. Высока заболеваемость детей. Отмечается рост заболеваний – индикаторов радиационного поражения (заболеваний крови, кроветворных органов, эндокринной системы, щитовидной железы). У жителей из эпицентральной зоны Тоцкого взрыва достоверно установлено увеличение общего количества клеток с хромосомными аберрациями (перестройками). Наличие хромосомных аберраций у детей свидетельствует о том, что происходит постоянное радиационное воздействие на их организмы. Был сделан вывод, что при прочих равных социально–экономических и экологических – нерадиационной природы – условиях в исследованном регионе Оренбургской области имеет место воздействие радиационного фактора (Боев и др., 1996). Ядерные испытания проводились также на Новоземельском полигоне. Каковы же последствия этих испытаний для Республики Коми? Сбор и анализ медико-статистической информации о рождаемости, заболеваемости, смертности различных групп населения проводились в двух северных районах Республики Коми, прилегающих к Новоземельскому полигону – Ижемский район (с преобладанием оленеводства) и г. Воркута. Установлено: постоянный рост заболеваемости органов дыхания; - резкий подъем заболеваемости нервной системы и психических заболеваний; - возрастание онкологических заболеваний; - увеличение показателя общей смертности; - рост онкологической смертности; - увеличение риска случаев рака в группе 15–19 лет, которые до 1970 г. не регистрировались; - увеличение смертности от лейкоза. (Таскаев, Зайнуллин. 1996) Продолжают накапливаться данные по заболеваемости жителей районов, загрязненных от Чернобыльской АЭС. Так, при обследовании 2000 человек (взрослые жители г. Новозыбково Брянской области, отнесенного после аварии на ЧАЭС к группе жесткого контроля) и группы сравнения из Московской области установлено, что болезни щитовидной железы следует рассматривать как основной выраженный к настоящему времени медицинский феномен Чернобыльской аварии не только у детей, но и у взрослых жителей загрязненных территорий (Мещерякова и др., 1997). Ниже приводятся данные о состоянии здоровья населения северных районов Челябинской области, пострадавшего от радиационного воздействия. К 1989 году резко возросла смертность населения от злокачественных новообразований в Аргаяшском, Кунашакском и Красноармейском районах по сравнению со среднеобластным показателем. Заболеваемость злокачественными новообразованиями этих территорий имеет те же тенденции к росту, что и в целом по области, но если в 1981–1991 гг. прирост заболеваемости по области составил 20%, то в Кунашакском районе она выросла более чем в 2 раза, в Аргаяшском – в 1,7 раза, в Красноармейском – в 1,3 раза. Особенно велики превышения среднеобластного уровня по отдельным видам заболеваний: раку желудка, раку пищевода. Удельный вес детей среди заболевших злокачественными новообразованиями в области составляет 0,8%, а в Кунашакском районе – 3,6%, в 2–3 раза он выше в Аргаяшском и Красноармейском районах. На пострадавших территориях отмечается более высокий уровень заболеваемости взрослого и детского населения по сравнению с районами области, не имеющими такого загрязнения. Некоторые показатели здоровья различных групп населения для обследованных районов и населенных пунктов приведены в таблицах 1 и 2. Таблица 1. Показатели заболеваемости (средние за 1988– 1994 гг.) населения гг. Касли и Кыштым в сравнении с г. Чебаркуль (на 1000 человек)
Июль 31, 2008 в Влияние радиации
Иммунитетом называют способность организма распознавать вторгшийся или образовавшийся в его тканях чужеродный материал (бактерии, вирусы, грибки, простейшие – антигены; собственные клетки и ткани – аутоантигены или иммуногены) и мобилизовать клетки и образуемые ими вещества на быстрое и эффективное удаление этого материала. Иммунитет подразделяют на неспецифический, передающийся по наследству и направленный против различных антигенов, и специфический, приобретенный в течение жизни в результате встречи с конкретным антигеном и направленный только против этого антигена. Иммунодефициты – это количественные или функциональные дефекты иммунной системы. Иммунодефициты бывают первичные и вторичные. Первичные чаще всего обусловлены генетическими нарушениями. Вторичные иммунодефициты возникают при воздействии неблагоприятных факторов внешней среды, нарушении питания, старении. Выделяют целый ряд групп вторичных иммунодефицитов. Радиационный иммунодефицит обусловлен воздействием ионизирующего излучения и относится к группе вторичных. Формирование вторичных иммунодефицитов связано с высокой радиочувствительностью иммуноцитов. Под названием иммуноциты объединяются лимфоциты и моноциты – макрофаги, принадлежащие к основным клетках иммунной системы. В связи с катастрофой на Чернобыльской АЭС большое внимание уделяется изучению влияния хронического облучения в малых дозах (0,001– 0,2 Зиверт) на иммунную систему людей – участников ликвидации аварии и жителей загрязненных радионуклидами в результате аварий регионов. У этих групп людей выявлены многочисленные лабораторные проявления иммунодефицитов (снижение числа зрелых Т–лимфоцитов периферической крови, снижение нормального уровня синтеза иммуноглобулинов и именно той части, которая защищает слизистые оболочки дыхательного и желудочно–кишечного трактов от болезнетворных микробов, повысилось содержание в крови других иммуноглобулинов, одни из которых являются фактором развития аллергических реакций и т.д.). Кроме лабораторных проявлений иммунодефицитов у жителей загрязненных районов наблюдается повышение иммунозависимых заболеваний. Возросло число и стало более тяжелым течение вирусных инфекций дыхательных путей, туберкулеза бронхов и легких, нагноительных заболеваний кожи и слизистых оболочек. Увеличилась активность лимфотропных вирусов, и выросло количество вызываемых ими заболеваний. Многократно увеличилось число аллергических заболеваний. У людей, хронически страдающих аутоиммунными болезнями, участились случаи обострений. Постоянно растет число взрослых и детей с астеническим синдромом – жалобами на быструю утомляемость, нарушение работоспособности и т.д. Все это свидетельствует о развитии иммунодефицитных и других видов иммунопатологий. Причинами этого называют: Нарушение при воздействии малых доз излучения функционирования одного из центральных органов иммуногенеза – тимуса (вилочковая железа). • При длительном воздействии радиационного излучения в малых дозах наблюдается самопроизвольная реактивность клеток иммунной системы. Они находятся в состоянии длительного перераздражения, что вызывает срыв направленного иммунного ответа на антиген и проявляется в виде дефектов иммунитета. • “Эффект Чернобыля” совпадает с развитием хронического нервно–психического стресса и снижением жизненного уровня людей, что также способствует формированию дефектов иммунной системы (Борткевич, 1996). Результаты целого ряда исследований радиационно–индуцированных изменений иммунной системы были представлены на третьем съезде по радиационным исследованиям в Москве 14–17 октября 1997 г. Ниже приведены некоторые из них. Клинико–иммунологическому и аллергологическому обследованию были подвергнуты работники комбината, одним из видов деятельности которого является уничтожение ядерных боеголовок, и жители того же города, не работающие на комбинате. При анализе проявления иммунной недостаточности выявлена высокая частота аллергических заболеваний и проявлений инфекционно–аллергического синдрома при относительно невысокой частоте инфекционного синдрома в обеих группах по сравнению с другими обследованными регионами (Орадовская и др., 1997). Исследованиями населения Челябинской области, подвергнутого хроническому комбинированному (внешнему и внутреннему) воздействию, показано, что иммунно–патологические состояния, обусловленные недостаточностью иммунной системы, среди облученных, у которых развился рак, встречались достоверно чаще, чем среди лиц без опухолей. Так было получено подтверждение значительной роли пострадиационного снижения противоопухолевого иммунитета в развитии канцерогенных эффектов облучения (Аклеев и др., 1997). По оценке показателей иммунитета трех групп детей, проживающих в контролируемых территориях (первая группа – с загрязнением по цезию– 137 от 1 до 15 Ku/км2; вторая группа – от 15 до 40 Ku/км2 и третья группа – свыше 40 Ku/км2) было сделано заключение, что нарушения в системе иммунитета под воздействием радиации затрагивали у детей все его звенья (Балаева и др., 1997).
Июль 17, 2008 в Дозиметры
Бытовой дозиметр ТЕРРА-П, помогает обнаружить, а затем, и избегнуть „плохого соседства” радиации, которая давно уже приобрела целиком реальных очертаний.
Больше всего времени мы проводим дома. Такие вещи, как сквозняк в помещении, звук не отключенной воды или утренние солнечные лучи мы можем легко замечать. А как же быть с гамма- и бета-излучением, которое неподвластно нашим органам восприятия? Помочь в этом может лишь прибор, который станет дополнительным «органом чувства» и будет работать «без отдыха» аж 6000 часов!