Радиация и жизнь

Радиация и жизнь.

Что необходимо знать о радиации современному человеку?

Меркулова Е.А.

Учитель физики

• Радиация- ионизирующее излучение, способное разрывать химические связи молекул, составляющих живые организмы и тем самым вызывать биологические важные изменения.
• Свет, радиоволны -тоже разновидность радиации, но они не вызывают повреждения путём ионизации, хотя могут оказывать биологические эффекты, если интенсивность их воздействия увеличить.

Что есть радиация?

Происхождение ионизирующего излучения .

• Рентгеновские лучи.

•  -лучи.

• Нейтроны.
• Электроны.
• Протоны.

•  -частицы.

• Тяжёлые ионы.

• В космосе присутствуют ионы всех известных элементов, что создаёт трудности обеспечения безопасности космических полётов.

Схема действия некоторых типов ионизирующего излучения.

•  -частицы- ядра атомов гелия, относительно тяжелы. Обычно они испускаются при радиоактивном распаде тяжёлых изотопов. Самая грозная проблема-отложение в организме изотопов, их излучающих.
•  -лучи- электроны, испускающиеся при радиоактивном распаде. Их можно получать и в лабораторных условиях. Неглубоко проникающая радиация, вызывающая внешние поражения.
•  -лучи . Имеют ту же природу, что тепло или свет. Глубоко проникающее излучение, повреждающее любые органы и ткани тела.

• Эти излучения вызывают меньшие повреждения при одинаковой поглощённой дозе, чем тяжёлые ионы .
• Нейтронное излучение занимает промежуточное положение.

Откуда исходит радиация?

Откуда исходит радиация? Дозы от различных источников облучения в (%)

медицинское облучение

51,5

природный фон

ядерные испытания

43,4

2,5

стройматериалы

2

полёты в авиалайнерах

0,3

телевизоры

0,28

атомная энергетика

0,06

Пути попадания радиации в организм.

• 1. Через лёгкие при дыхании.
• 2. Вместе с пищей.
• 3. Через повреждения и разрезы на коже.
• 4. Путём абсорбции через здоровую кожу.
• Следует отметить, что трудности, обусловленные внутренним радиационным воздействием, гораздо сложнее сопряжённых с внешним воздействием.

Влияние радиации на организм.

• Последствия воздействий излучения на живые организмы зависят от величины полученной дозы.
• 1) Изменения в соматических клетках, приводящие к возникновению рака.
• 2) Генетические мутации, влияющие на будущие поколения.
• 3) Влияние на зародыш и плод, вследствие облучения во время беременности.
• 4) Смерть непосредственно в момент облучения.

Изменения в клетках, приводящие к возникновению рака.

• Многие из первых радиологов умерли от лейкоза и опухолей кожи и костей.

• Среди выживших после атомной бомбардировки наблюдались случаи рака щитовидной, молочной железы, легкого и случаи лейкоза чаще, чем у других групп населения.

• Известны данные о возникновении рака у людей, подвергшихся лечению с помощью радиации.

• (На фотографии кисти стоматолога, 35 лет занимавшегося рентгенографией ротовой полости, видны следы удалённого хирургическим путём рака кожи.)

Генетические мутации, влияющие на будущие поколения.

• Радиация способна вызывать поломки в ДНК половых клеток и, тем самым, увеличивать число мутаций по сравнению с тем, что происходит в ходе естественного отбора.
• Радиация способна вызывать поломки в ДНК половых клеток и, тем самым, увеличивать число мутаций по сравнению с тем, что происходит в ходе естественного отбора.
• Радиация способна вызывать поломки в ДНК половых клеток и, тем самым, увеличивать число мутаций по сравнению с тем, что происходит в ходе естественного отбора.
• Радиация способна вызывать поломки в ДНК половых клеток и, тем самым, увеличивать число мутаций по сравнению с тем, что происходит в ходе естественного отбора.
• Радиация способна вызывать поломки в ДНК половых клеток и, тем самым, увеличивать число мутаций по сравнению с тем, что происходит в ходе естественного отбора.

• Основные факты о генетических последствиях радиации получены в ходе исследований на мышах. Под влиянием радиации возможны:

• 1). Одиночные мутации.
• 2). Неправильный набор хромосом.
• 3). Небольшие мутации, которые не идентифицируются по особым признакам и изменениям в хромосомах.

• Нормальный набор хромосом человека, сведённый в различные группы.
• Хромосомы -длинные нитевидные структуры клетки, состоящие из сложного вещества-ДНК, представляющего собой очень крупную молекулу.

Набор хромосом рентгенолога, проработавшего с рентгеновскими лучами многие годы.

Наиболее показательно наличие аберрантных хромосом между группами F и G . Две из них -дицентрические, что является результатом неправильного соединения концов после их разрушения радиацией.

• На фотографии из пяти зародышей мыши только тот, кто изображен в центре является нормальным. У остальных нарушения развития головного мозга, тонкого кишечника или общая задержка роста.

Влияние на зародыш и плод.

• Облучение до внедрения эмбриона в матку приводит к гибели зародыша, или не оказывает на него влияния вообще. (всё или ничего).
• Во время формирования органов и конечностей (по 6-ю неделю беременности) можно наблюдать целый спектр дефектов – остановка развития конечностей, нарушение формирования головного мозга, смерть новорожденного в момент родов или после них.
• Во время плодного периода (после шести недель) воздействие радиации приводит к стойкому отставанию в росте организма.

• В связи с невозможностью изучения влияния на человеческий плод радиации эксперименты проводились на мышах. Выводы сделанные на основании этих экспериментов, надо полагать, применимы в отношении человека.

Смерть от облучения.

• Причина смерти и продолжительность жизни после облучения зависит от величины этих доз.
• При очень высоких дозах (свыше 100 Зв) смерть наступает в результате повреждения ЦНС или разрушения сосудов головного мозга в считанные часы.
• Облучение в средних дозах (порядка 10 Зв) ведёт к смерти за несколько дней и это связано с деструкцией слизистой кишечного тракта.
• При более низких уровнях доз (2-5 Зв) смерть наступает через несколько недель и её причина состоит в поражении кроветворных органов .

Примеры безопасного использования радиации.

• 1). Диагностика заболеваний.
• 2). Лечение с помощью радиации.
• 3).Консервация продуктов питания.
• 4).Улучшение сортности растений.
• 5). Сдерживание размножения насекомых.
• 6). Радиохимический анализ. Применяется в археологии, криминалистике, биохимии, геохимии, для выявления примесей в кристаллах.
• 7). Стерилизация с помощью радиации. (инструментов, оборудования, пищевых ингредиентов, упаковочного материала).
• 8). Сдерживание паразитарных болезней у животных.

Рентгенологическая диагностика.

Рентгеновские лучи были открыты в 1895 году немецким физиком В. К. Рентгеном. Огромные возможности лучей оценили в считанные месяцы и уже в конце 19 века функционировали передвижные установки, предназначенные для определения локализации пуль и осколков у раненных солдат. В настоящее время это наиболее мощный инструмент из тех, что доступны врачу для диагностики заболеваний.

Принцип рентгенографии основан на способности лучей проходить сквозь человеческий организм по- разному через ткани различной плотности. Несколько примеров применения лучей приведено на рисунках. Главное достоинство этого метода исследования- обследование производится без риска для жизни и с минимальным физическим беспокойством. С помощью этого метода можно проводить и динамические наблюдения.

Радиационная терапия.

• В наши дни радиацию как вид лечения приберегают исключительно для борьбы со злокачественными болезнями. Применять радиацию для лечения рака начали через год после открытия рентгеновских лучей. Пучок лучей нацеливают на выявленное образование, практически не затрагивая здоровую ткань. Любой из тех кто обратился за медицинской помощью и кому было рекомендовано лечение рентгеновскими лучами, считает разумным применять его, невзирая на определенный риск, связанный с таким лечением.

Сопоставление различных рисков.

• Один рентгеновский снимок грудной клетки создаёт риск смерти, сходный с таковым при выкуривании 1,5 сигареты или при езде в автомобиле на расстояние 5,5 км.
• Риск, обусловленный работой 100 реакторов сравним с риском при выкуривании 1 / 15 сигареты или при езде в автомобиле на расстояние 90 км в год.
• Лечение с помощью радиоактивного йода опаснее и соответствует риску поездок на автомобиле в течение полугода или 4-месячному курению. Но это лечение менее опасно, чем хирургическое.
• Риск, связанный с радиацией, не является ничтожным, но он все-таки мал в сравнении с другими опасностями с которыми мы уже столкнулись и смирились в наше индустриальном обществе.

Заключение.

• В сознании большинства людей радиация всё ещё связана с атомными бомбами и разрушениями в Хиросиме и Нагасаки. Безусловно, она опасна. Но мы должны понимать и существенную пользу от укрощённого мирного атома. Применение радиации стало неотъемлемой частью нашей жизни.
• Знание –лучшее противоядие страха и подозрений. И чем больше людей знают о радиации, тем лучше они будут выполнять свою функцию, как добропорядочные граждане, решая, какую роль отвести радиации в нашем обществе.
• (по материалам книги Э.Дж.Холла «Радиация и жизнь»)