Променева хвороба та чинники її виникнення

 

План

 

Вступ

1.  Загальна характеристика впливу радіації на організм людини.

2. Природні та антропогенні  джерела радіації.

3. Вплив радіації на  біосистеми і екосистеми.

4. Причини, форми і періоди  перебігу гострої променевої  хвороби

Висновки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

План

 

Вступ………………………………………………………………………...4

1.  Загальна характеристика впливу радіації на організм людини…….5

2. Природні та антропогенні  джерела радіації………………………….8

3. Вплив радіації на  біосистеми і екосистеми………………………….12

4. Причини, форми і періоди  перебігу гострої променевої  хвороби….16

Висновки…………………………………………………………………..18

Список використаних джерел……………………………………………20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступ

 

  Це захворювання, яке  розвивається в результаті дії іонізуючого випромінювання в дозах, які перевищують допустиме. В залежності від характеру розрізняють гостру і хронічну форми променевої хвороби, різної системи важкості з місцевими або загальними змінами.

Променева хвороба – це завершальний етап в ланцюгу процесів, які розвиваються в результаті дії іонізуючого випромінювання на тканини, клітини і рідкі середовища організму. Зміни на молекулярному рівні і утворення хімічно – активних сполук в тканинах і рідких середовищах приводить до появи крові продуктів патологічного обміну, що при опроміненнях високими дозами являється променевої токсимії.

Актуальність теми зумовлена  активним розвитком атомної промисловості та її вплив на навколишнє середовище.

Метою роботи є вивчення причин, форм і періоду перебігу променевої хвороби.

Основними завданнями роботи є:

здійснити загальну характеристику впливу радіації на організм людини;

вивчити природні та антропогенні джерела радіації;

проаналізувати вплив радіації на біосистеми і екосистеми;

провести аналіз причини, форми і періоди перебігу гострої променевої хвороби.

Об’єктом роботи є радіація.

Предметом роботи є відносини, що виникають в умовах перебігу променевої хвороби.

Науково-методичною і практичною базою написання роботи є періодична література та підручники.

 

 

1.  Загальна характеристика впливу радіації на організм людини

 

Однією із найактуальніших  проблем сучасної екології є вплив  радіації на людину і оточуюче її середовище.

Радіоактивність разом із іонізуючим випроміненням існувала на Землі задовго до зародження БС. Іонізуюче випромінення супроводжувало Великий вибух, з якого почалось існування нашого Всесвіту близько 20 млрд. років тому назад. Радіоактивні елементи ввійшли до складу геосфер. Навіть людина злегка радіоактивна, через те, що в її тканинах позначаються сліди радіоактивних елементів.

Як відомо, число протонів у ядрі атома одного елемента завжди однакове, а число нейтронів може відрізнятися, тобто існують ізотопні різновиди елементів (наприклад, ¹Н, ²Н, ³Н). Із ядра ²³⁸ U, що складається із 92 протонів і 146 нейтронів, час від часу виривається 2 протони і 2 нейтрони; при цьому ²³⁸ U перетворюється на ²³⁴Тh (90 протонів і 144 нейтрони), який також нестабільний і перетворюється на ²¹⁴Ра і т.д. до появи стабільного (²³⁸U-²³⁴Тh -²³⁴Ра-²⁰⁷Рb).

Нукліди - атоми, які відрізняються  складом ядра (або зрізним числом нуклонів-протонів та нейтронів, або  при однаковому числі нуклонів з  різним співвідношенням між: числом протонів та нейтронів).

Увесь процес довільного розпаду  нестабільного нукліду називається  радіоактивним розпадом, а сам  нуклід - радіонуклідом.

Усі радіонукліди нестабільні  у різному ступені: ²³⁴Ра розпадається майже моментально, ²³⁸ U - 4,5 млрд. років, ^2І4Ро - 0,000164 сек і т.д. (за час, який дорівнює періоду піврозпаду із 100 атомів залишається 50). Число розпадів за секунду у радіоактивному зразку називається його активністю. Одиниця виміряння активності (СІ)-беккерель (Бк) дорівнює 1 розпаду на секунду. У колишньому СРСР використовувалась несистемна одиниця активності-кюрі (Ки); 1Бк = 27*10^-12 Кu.

Різні види випромінювань  супроводяться вивільненням різної кількості енергії і мають різну проникну здатність, тому вони справляють неоднаковий вплив на тканини живих організмів:

1. α-випромінювання являє собою потік ядер атомів гелію-їх проникна 
   здатність в повітрі 7-10 см, у воді - 20-60 см, в біологічній тканині - 0,03- 
   0,04 мм (тому зовнішнє опромінення людини а-частками менш небезпечне; 
   небезпека виникає при їх проникненні всередину організму при диханні або 
   з їжею);
2. β-випромінювання являє собою потік електронів, які мають таку 
   проникну здатність - в повітрі 8-14 м, в алюмінії і пластмасі 5-7 мм, в 
   біологічних тканинах 2,5 см;
3. γ-випромінювання являє собою потік квантів, тобто це електромагнітне 
   випромінювання з дуже короткою довжиною хвилі (у-промені глибоко 
   проникають в організм людини і представляють велику радіаційну 
   небезпеку).

Ушкоджень, які викликані  у живому організмі випроміненнями, буде тим більше, чим більше енергії вони передають тканинам. Кількість такої переданої організму енергії називається дозою. Кількість енергії випромінювання, яка поглинається одиницею маси опроміненого тіла (тканинами організму), називається поглиненою дозою. Одиниця вимірювання у СІ -1 грей (Гр) ; 1 Гр – 10³мГр=10⁶мкГр). Якщо взяти до уваги, що за однакової поглиненої дози аа-випромінення у 20 разів безпечніше за ββ або γγ - випромінення, то дозу треба помножити на коефіцієнт, який віддзеркалює здатність даного виду випромінення ушкоджувати тканини організму; обчислену дозу називають еквівалентною дозою, яка вимірюється у СІ в зівертах (Зв); 1 Зв = 10³ мЗв = 10⁶ мкЗв.

Але при однаковій еквівалентній  дозі випромінення виникнення раку легенів більш імовірне, ніж раку щитовидної залози, тому дози опромінення органів і тканин слід враховувати з різними коефіцієнтами. Помноживши еквівалентні дози на відповідні коефіцієнти та просумувавши по усіх органах і тканинах, можна отримати ефективну еквівалентну дозу, яка відображує сумарний ефект випромінювання для організму в зівертах. Це були індивідуально одержані дози. Підсумовуванням ефективних еквівалентних доз, які одержує група людей, визначається колективна ефективна еквівалентна доза у людино-зівертах (люд-Зв); якщо ця доза одержується багатьма поколіннями від будь-якого радіоактивного випромінення за весь час його дії, то це буде очікувана (повна) колективна еквівалентна доза.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Природні та  антропогенні джерела радіації

 

Основну частину радіації населення нашої планети отримує  від природних джерел. Зовнішнього  опромінювання (із космосу, із земної кори) людина не в змозі запобігти, але  коли радіонукліди проникають в організм з повітрям, водою та їжею, то вони перетворюються на внутрішнє опромінення.

Трохи менше половини опромінення, яке отримує населення від  зовнішніх природних джерел, припадає на космічні промені, які або досягають  поверхні землі, або взаємодіють  з атмосферою, породжуючи повторне випромінювання і приводячи до утворення  різних радіонуклідів. Ступінь їх впливу збільшується на полюсах і з висотою (при підйомі з 4 до 12 км рівень опромінення  за рахунок космічних променів зростає  у 25 разів).

У гірських породах зустрічаються  здебільшого ⁴⁰К і ⁸⁷Rb, тобто радіоактивні елементи, що походять від ²³⁸U і ²³²Тh (ровесників Землі). Основне населення планети проживає у містах, де за рік доза опромінення складає 0,3-0,6 мЗв. Але у деяких районах відзначаються аномалії: Бразилія, на північ від Сан-Паулу - 250 мЗв/рік; південний схід Індії - у 50 разів вище за середнє; Іран (м. Рамсер) - 400 мЗв/рік і т.д. Райони розвитку гранитоїдів на Кавказі мають більш високий радіаційний фон.

Приблизно 2/3 ефективної дози опромінення, яку людина одержує  від природної радіації, надходить  від радіоактивних речовин з  повітрям, водою та їжею. Із них більша частина космічного, менша-земного  походження. Найбільша частина серед  внутрішніх джерел опромінення припадає на ряд ²³⁸U і ²³²Тh. Нукліди ^2ЮРb і ²¹⁰Ро надходять з їжею; вони концентруються у рибах, молюсках. Мешканці Далекої Півночі, які харчуються м'ясом оленів (а ті мхами, лишайниками збагачені ²¹⁰Ро), отримують у 35 разів більше середнього рівня радіоактивності.

Разом із повітрям, що вдихається, особливо у не провітрюваних помешканнях, попадає радон-важкий газ, який у 7,5 разів важкіший за повітря. ²²²Rn є дочірнім продуктом радіоактивного розпаду ²³⁸U, а ²²⁰Rn -продуктом розпаду ²³²Тh. Радон вивільняється із земної кори повсюдно і найбільш високі концентрації його відзначені у зонах розломів, що тяжіють до осередків розвитку радіоактивних руд. Підвищена радіоактивність характерна і для деяких термомінеральних (радонових) вод, у той час як в інших природних водах концентрації радону дуже низькі. При кип'ятінні радон звітрюється, тому надходить до організму лише з сирою водою і швидко виводиться із організму. Джерелом радону в помешканнях є будівельні матеріали, особливо з підвищеними концентраціями радіонуклідів.

Людиною створено декілька сотень штучних радіонуклідів, вона навчилася використовувати енергію  атома у медицині, для виробництва  енергії, ядерної зброї, пошуків  корисних копалин і т.д., що привело  до збільшення дози опромінення як окремих людей, так населення  в цілому.

Основний внесок в дозу, яку отримує людина від техногенних  джерел радіації, припадає на медичні процедури і методи лікування, пов'язані із застосуванням радіоактивності (променева терапія і т.д.). Опромінення з використанням рентгенівських променів може бути невиправдано високим. У наш час частота таких досліджень у багатьох країнах істотно поменшала. Здійснюється перехід на метод комп'ютерної томографії, тобто з меншою дозою опромінення. Середня ефективна доза, яку одержують від усіх видів джерел в медицині, у промислове розвинених країнах становить приблизно 1 мЗв на кожного мешканця, тобто половину середньої дози від природних джерел.

За останні 40 років жителі нашої планети підпадали під  опромінення радіоактивними опадами, пов'язаними з випробуванням ядерної  зброї в атмосфері (максимум припадає на 1954-1958 і 1961-1962 рр.). Після підписання в 1963 р. Договору про обмеження випробувань  ядерної зброї в атмосфері, під  водою і в космосі, лише Китай  та Франція провели ряд ядерних  вибухів на земній поверхні (останній в 1980 р.).

Частина радіоактивних речовин  випадає недалеко від місця вибуху, частина потрапляє до тропосфери й переміщується з вітром звично по тій же широті, а основна частина  надходить до стратосфери і протягом багатьох місяців повільно опускається  та розсіюється по усій поверхні Землі. Дози від різних радіонуклідів різні, тому що вони мають різні періоди  піврозпаду. Більшість радіонуклідів  розпадається швидко. Сумарна очікувана  колективна ефективна еквівалентна доза від всіх ядерних випробувань, проведених у атмосфері, складає 30 млн. людино-зівертів. До 1980 р. людство одержало лише 12 % від цієї дози, а решту воно буде одержувати ще млн. років.

За нормальної роботі АЕС  викиди радіоактивних речовин у  довкілля незначні. До кінця 1984 р. у 25 країнах  працювало 345 ядерних реакторів (США - 85, Франція - 41, СРСР - 56, Великобританія - 37, ФРН -19, Японія - 31), які виробляли 220 гігават (ГВт; 1 ГВт = 10⁹ Вт) електроенергії (13% потужності), а в 1991 р. вже діяло 530 АЕС, які виробляли 21% енергії.

На всіх етапах ядерного паливного циклу (видобуток і  збагачення уранової руди - ядерне паливо - А ЕС - повторна обробка задля  вилучення урану та плутонію - поховання  радіоактивних відходів) відбувається надходження радіоактивних речовин  у довкілля.

Приблизно половина всієї  уранової руди добувається відкритим  способом, а інша-шахтним. Збагачувальні  фабрики створюють величезну  кількість відходів («хвостів»). Так, в Північній Америці на кінець XX сторіччя було накопичено до 500 млн. т відходів з довгоживучими радіонуклідами. При отриманні ядерного палива із концентратів на спеціальних заводах також утворяться газоподібні і рідкі відходи, але дози опромінювання від них не значні. У атомних реакторах різних типів отримують плутоній. Існують заводи, які займаються переробкою використаного ядерного палива для отримання урану та плутонію. Відходи заховують у ізольованих геологічних середовищах на суші (під землею), на дні океану (дампінг) і під морським дном; через сотні тис. років помітна кількість цих радіоактивних речовин досягає БС.

До 2000 р. річна колективна ефективна доза сягнула до 200 тис. людино-зивертів (в 1980 р. вона склала 500 люд.-Зв.), але і це складає лише 1% від природного фону.

За даними експертів ООН  середні річні еквівалентні дози опромінення від природних і  техногенних джерел такі: природні - 2 мЗв; джерела, що використовуються в медицині - 0,4 мЗв, радіоактивні опади - 0,02 мЗв, атомна енергетика - 0,001 мЗв.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Вплив радіації  на біосистеми і екосистеми