Природний радіоактивний
фон.
Вплив радіоактивного
випромінювання на живі організми.
Радіоактивність
- Як фізичне явище радіоактивність властива Землі з моменту її виникнення. Відкрив її в 1895 р. французький учений Антуан Анрі Беккерель.
- Сталося це випадково. Вчений працював із солями урану і загорнув свої зразки разом із фотопластинами в непрозорий матеріал. Фотопластини виявилися засвіченими, хоча доступу світла до них не було. Беккерель зробив висновок про невидиме оку випромінювання солей урану. Він дослідив це випромінювання і встановив, що інтенсивність випромінювання визначається тільки кількістю урану в препараті і абсолютно не залежить від того, в які сполуки він входить. Тобто ця властивість властива не сполукам, а хімічному елементу урану.
- Суть зазначеного явища полягає в тому, що атоми ряду елементів нестабільні (за рахунок надлишку або дефіциту нейтронів у ядрі). Перехід такого нестабільного ядра у стабільний стан супроводжується випромінюванням електронів (так званих бета-частинок) або ядер атомів гелію (альфа-частинок), що відповідно називається бета- та альфа-радіоактивністю. Окрім того, ядерні перетворювання здебільшого супроводжуються випромінюванням квантів електромагнітної енергії (гама-квантів). Існують і деякі інші процеси, які так само призводять до радіоактивного випромінювання. Радіоактивне випромінювання здатне іонізувати атоми і молекули опромінюваного середовища. При опроміненні живого організму іонізовані атоми і молекули, взаємодіючи зі структурами біологічної тканини, утворюють складні, здебільшого токсичні сполуки, подальша дія яких призводить до ушкодження організму.
Природний Радіоактивний
Фон
- Незалежно від того, у якому куточку Землі живе людина, вона постійно зазнає впливу радіації, тому що в будь-якій місцевості завжди є певний радіоактивний фон.
- Радіоактивний фон — це йонізуюче випромінювання земного та космічного походження.
- У результаті діяльності людини природний радіоактивний фон значно збільшився — відбулося техногенне підвищення природного радіактивного фону. Приклад такої діяльності людини — видобування корисних копалин (вугілля, мінеральних добрив, сировини для будівельних матеріалів тощо), які містять підвищену кількість радіонуклідів уранового й торієвого рядів. Так, підвищений вміст природних радіоактивних ізотопів є в граніті.
- Космічні промені є потоком часток високих енергій, що приходять на Землю зі світового простору. Естествениє радіонукліди належать до сильно розсіяних елементів і повсюдно присутні в довкіллю , а також в тваринах і рослинних організмах. Фоновому опроміненню піддаються всі живі організми Землі, у тому числі людина. Залежно від висоти над рівнем моря і вміст радіонуклідів в довкіллі, радіоактивний фон вагається в значних межах. У окремих районах з високим вмістом природних радіонуклідів він може досягати 1000 мрад/год і більше. Життя на Землі виникло і розвивалося в умовах дії іонізуючих випромінювань. Біологічне значення радіоактивного фону , проте, остаточно ще не з'ясовано.
- Не варто забувати, що джерелом випромінювання є й кожна людина, здебільшого за рахунок природного радіоактивного елемента калію-40, який надходить в організм людини з продуктами харчування природного походження і акумулюється в ньому. Загалом рівень природного радіоактивного фону малий і становить 4-12 мкР/год залежно від місцевості. Разом з тим на Землі є місця з аномально високим природним фоном; при цьому місцеве населення не "відчуває" його "надлишку" і не відрізняється від інших станом свого здоров'я.
- Для вимірювання дози йонізуючого випромінювання та її потужності використовують дозиметри. Основною складовою будь-якого дозиметра є детектор — пристрій, що слугує для реєстрації йонізуючого випромінювання. Залежно від типу детектора розрізняють йонізаційний, люмінесцентний та інші види дозиметрів
Вплив радіоактивного
випромінювання на живі організми
- Життя на Землі виникло і розвивається в умовах постійної дії радіації. Тому, скоріш за все, природний радіаційний фон не може суттєво впливати на життя та здоров'я людини. Сучасні дослідження в галузі радіобіології довели, що при дозах, які відповідають природному радіаційному фону 1-2 мЗв на рік, дія радіації безпечна для людини. Але навіть невелике підвищення рівня радіації може визвати генетичні дефекти, які, можливо, виявляться у дітей та онуків людини, що була опромінена. При великих дозах радіація спричиняє серйозне ураження тканин.
- Наприклад, отримана протягом кількох годин поглинута доза йоні-зуючого опромінення 1 Зв викликає небезпечні зміни в крові, а доза 3-5 Зв у 50% випадків спричиняє смерть.
- Учені вважають, що рівень природного радіаційного фону має бути не вищим за 25 МкР . Якщо він нижчий за цю величину —год чудово, якщо ж вищий — треба бити на сполох і шукати причину.
- Варто звернути увагу й на їжу. Для захисту населення від внутрішнього опромінення радіоактивними речовинами в Україні внормовано питому активність радіонуклідів Цезію-137 і Стронцію-90, що містяться в продуктах харчування та питній воді.
- Ядерні вибухи і вступ радіоактивних відходів з підприємств атомної промисловості, атомних електростанцій і ін. привели до деякого підвищення радіаційного фону Землі . Дози опромінення від глобальних радіоактивних випадань складали одиниці – десятки мрад/год. В основному вони визначалися потраплянням в організм людей штучних радіонуклідів. В районах локальних випадань дози зовнішнього і внутрішнього опромінення вище. У формуванні їх основне значення мали короткоживучі ізотопи продуктів ядерного ділення. Підвищення радіаційного фону Землі може привести до накопичення в популяціях організмів, у тому числі і людей, шкідливих мутацій.
Особливості
ушкодження організма унаслідок радіації
- Дослідження показали, що ушкодження організмів, зумовлені впливом радіації, мають низку особливостей.
- По-перше, глибокі порушення життєзабез-печувальних функцій організму викликає навіть невелика кількість поглинутої енергії. Пояснюється це тим, що енергія випромінювання влучає в особливо чутливу «мішень» — клітину. А найбільш чутливими до радіації є ті клітини, що швидко діляться. Так, першим відчуває дію радіоактивного випромінювання кістковий мозок, унаслідок чого порушується процес кровотворення.
- По-друге, різні типи організмів мають різну чутливість до того чи іншого радіоактивного випромінювання. Найстійкішими, наприклад, є одноклітинні.
- По-третє, наслідки впливу однакової поглинутої дози випромінювання залежать від віку організму.
- Для вимірювання дози йонізуючого випромінювання та її потужності використовують дозиметри. Основною складовою будь-якого дозиметра є детектор — пристрій, що слугує для реєстрації йонізуючого випромінювання. Залежно від типу детектора розрізняють йонізаційний, люмінесцентний та інші види.