Биологическое действие ионизирующего излучения
9. Биологическое действие ионизирующего излучения. Дозиметрия ионизирующих излучений представляет собой раздел прикладной ядерной физики, включающий в себя свойства ионизирующих излучений, физические величины, описывающие поля излучений, взаимодействие излучения с веществом и методы определения этих величин. Дозиметрия рассматривает только физические величины, связанные с ожидаемым радиационным эффектом.
Действие ионизирующего излучения на организм можно разделить на соматическое и генетическое.
Под соматическим действием ионизирующего излучения понимают непосредственное действие излучения на организм человека, подвергшегося облучению ("сома" означает тело). Соматическое действие излучения проявляется в виде лучевой болезни, в повреждении отдельных органов или тканей.
Но если последствие воздействия ионизирующего излучения незаметно у человека, подвергшегося облучению, а проявляется у его потомков, то такое действие называется генетическим. Генетическое действие излучения оценивается только на статистической основе, и его трудно связать с облучением отдельного человека.
Генетические эффекты проявляются в генетическом аппарате половых клеток и поэтому могут влиять на жизнь и здоровье последующих поколений. Кроме того, генетическое действие ионизирующего излучения проявляется и на соматических клетках, но оно не передается в поколениях, а наследуется в клеточных популяциях данного облучаемого индивидуума.
Соматическое действие ионизирующего излучения зависит от многих факторов. Определяющими являются: доза и вид ионизирующего излучения, продолжительность облучения, размеры облучаемой поверхности, индивидуальная чувствительность организма.
Вместе с этой лекцией читают "Введение".
По степени радиационной опасности на первом месте стоит a-излучение и тяжелые ядра отдачи. Однако в реальных условиях внешним облучением организма a-частицами можно пренебречь, так как они задерживаются кожным покровом человека и не достигают чувствительных к излучению клеток; a-излучение опасно при попадании радионуклидов внутрь организма.
На втором месте по степени опасности находятся быстрые нейтроны и протоны отдачи.
b- и g-излучения обладают одним и тем же биологическим действием. Несколько большая плотность ионизации при b-излучении компенсируется меньшим объемом облучаемой ткани, так как проникающая способность b-частиц в ткани обычно не превышает 1 см, тогда как фотоны частично поглощаются человеческим организмом. Потоки b-частиц в основном опасны при контактном и внутреннем облучении организма высокоактивными радионуклидами.
Реакция организма на облучение в значительной степени зависит от продолжительности облучения. Поражающее действие ионизирующего излучения возрастает с увеличением дозы и несколько уменьшается, если суммарная доза фракционирована, т.е. облучение производится многократно долями суммарной дозы. Это объясняется тем, что параллельно с развитием лучевого поражения идут процессы восстановления, мешающие развиваться лучевому поражению. При большем дроблении может вообще не наблюдаться смертельного исхода, хотя и будет иметь место хроническая лучевая болезнь или развитие злокачественных опухолей. Таким образом, поражающее действие облучения тем меньше, чем более дробно во времени оно происходит.
Размеры облучаемой поверхности играют определяющую роль при рассмотрении опасности биологического воздействия ионизирующего излучения. При общем облучении дозой, в 100…1000 раз превышающей абсолютно летальную дозу, человек гибнет во время облучения. Но если облучать большой дозой малые участки (как это имеет место в облучении злокачественных опухолей), то смертельные исходы не отмечаются. Значения смертельной дозы для отдельных частей тела различны.
Чувствительность организма в целом и отдельных органов человека к воздействию ионизирующего излучения различна. Различной радиочувствительностью и радиоустойчивостью обладают не только организмы разных биологических видов, но и организмы одного вида. Людям также свойственна индивидуальная радиочувствительность. Большую роль в радиоустойчивости играет общее состояние организма, его возраст. Детские организмы более радиочувствительны к воздействию ионизирующего излучения. Наиболее радиочувствительны организмы в эмбриональном периоде.
