Радиация и здоровье

Ионизирующее излучение, которое возникает в результате распада радиоактивных частиц, называется радиацией.

Человек ежедневно сталкивается с радиацией. Существуют естественные, искусственные и техногенные источники радиации, в зависимости от их происхождения.

Естественный радиационный фон сопровождает человека повсюду: почва, вода, воздух и даже космос излучают радиацию. Ежедневно люди вдыхают радиоактивные молекулы в воздухе или употребляют их с водой и продуктами питания.

Искусственный радиационный фон преимущественно связан с медицинскими источниками излучения: рентгеновскими аппаратами, томографами, установками для флюорографии, радиофармацевтическими препаратами, применяющимися в диагностике и лучевой терапии.

Около 80% ежегодной дозы облучения человек получает из окружающей среды, в то время как остальные 20% приходятся на медицинские процедуры: рентген, компьютерную томографию и другие.

Существуют так называемые техногенные источники радиации. Это может включать в себя работу крупных производств, например, тепловых электростанций (ТЭЦ). Иногда крупные аварии на атомных электростанциях (АЭС) также могут быть техногенными источниками радиации.

В зависимости от того, как, когда и в каком количестве радиация воздействует на человека, она может быть нейтральной, полезной или вредной.

Маленькие дозы радиации, с которыми ежедневно сталкивается человек, никак не влияют на его здоровье, в то время как высокие дозы могут быть использованы для лечения онкологических заболеваний (лучевая терапия), проведения операций на глубоко расположенных тканях (стереотаксическая хирургия) или, наоборот, разрушения здоровых тканей.

Факторы, влияющие на масштаб потенциального вреда от радиации

Эффект ионизирующего излучения на организм зависит от множества факторов: типа излучения и радиоактивных изотопов, чувствительности тканей, длительности облучения и некоторых индивидуальных характеристик.

Тип излучения

Альфа-частицы представляют собой ядра, которые останавливаются на толщине в 0,1 мм, что приблизительно соответствует толщине листа бумаги. Они являются наиболее опасными, если попадают в организм через продукты или воду, но не могут проникнуть через кожу снаружи.

Чувствительность клеток к радиации

Самые уязвимые перед воздействием радиации являются клетки костного мозга и половые клетки, в то время как мышцы и кости менее подвержены этому воздействию.

Уровень и продолжительность облучения

Большой однократный дозы радиации наносит больший ущерб, чем та же доза, полученная в течение недели или месяца.

Индивидуальные особенности

Воздействие облучения также зависит от возраста и некоторых ассоциированных заболеваний. Например, дети более уязвимы к радиации, чем взрослые. Кроме того, сахарный диабет и заболевания соединительной ткани (например, ревматоидный артрит, системная красная волчанка и другие) могут увеличить уязвимость клеток к радиационному поражению.

Безопасная доза радиации

Воздействие радиации на человека называется облучением.

Для измерения полученной дозы используют разные единицы. В медицине это, как правило, зиверт (Зв) или миллизиверт (мЗв) — эффективная эквивалентная доза, полученная всем организмом за определённый промежуток времени (обычно за час).

В России по СанПиН безопасной дозой облучения считается 1 мЗв в год, а максимальной — 5 мЗв в год.

Для сравнения:

• После взрыва на Чернобыльской АЭС уровень радиации доходил до 2–3 мЗв в час.
• Уровень радиации в 20 км от японской АЭС «Фукусима—1» в момент аварии составил 0,161 мЗв в час.
• За время 2—3-часового авиаперелёта человек получает облучение в среднем в 0,02 мЗв. Ту же дозу можно получить, если сделать два рентгеновских снимка руки или ноги за день.

Большие количества радиации (например, свыше 50 мЗв в сутки) могут вызывать мгновенное разрушение клеток, тканей и органов. Такую дозу облучения можно получить, находясь близко к месту взрыва ядерной бомбы или во время аварии на АЭС.

Последствия радиации

Излучение может быть нейтральным, полезным или вредным. Всё зависит от дозы и площади облучения.

Так, небольшие дозы до 5 мЗв в год никак не влияют на здоровье.

Перелет из Хабаровска в Москву подвергнет человека примерно 0,04 мЗв облучения. Это меньше, чем от одного рентгеновского снимка грудной клетки.

Более высокие дозы могут помочь в лечении онкологического заболевания, если применяются локально и кратковременно. Их применяют при лучевой терапии рака. Польза для здоровья в этом случае перевешивает потенциальный вред от облучения.

Высокая интенсивность излучения способна уничтожать клетки, ткани и органы, вызывая серьезные последствия.

Например, доза облучения в 1000 мЗв может вызвать лучевую болезнь, в 2000 мЗв — увеличивает риск развития онкологических заболеваний, а в 3000 мЗв — угрожает жизни облученного.

Местные радиационные поражения

Как правило, местные поражения возникают при прямом контакте с источником радиации, в том числе в результате радиотерапии при лечении онкологических заболеваний. Симптомы зависят от полученной дозы.

Так, при местном облучении у человека может выпасть волос на месте воздействия, кожа начнет шелушиться, а на ней могут появиться язвы.

Обычно симптомы местного радиационного поражения исчезают без следа, как только человек заканчивает лечение.

Радиационные ожоги

Очаги от излучения радиации могут быть незначительными — I или II степени: на коже в месте облучения может возникнуть покраснение, появляются пузыри, заполненные прозрачной жидкостью. Такие ожоги обычно сопровождаются сильной жалящей болью.

Большие дозы радиации могут привести к некрозу кожи в зоне облучения, вплоть до повреждения мышц и костей.

Радиационная болезнь

Радиационная болезнь развивается при дозе облучения в 1000 мЗв. Такую дозу можно получить, находясь поблизости от места взрыва ядерного реактора или сделав 50 000 флюорографий за день.

Обычно радиационная болезнь — результат ядерных катастроф, её нельзя получить в повседневной жизни, даже если регулярно проходить рентгеновские исследования или флюорографии.

Большинство людей, оказавшихся под воздействием ядерных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки, а также аварии на Чернобыльской АЭС, были диагностированы с лучевой болезнью.

Существует три типа острой лучевой болезни, в зависимости от усвоенной дозы радиации: костномозговой, кишечный и церебральный синдромы.

Гематопоэтический (костномозговой) синдром проявляется при облучении дозой выше 700 мЗв. Под воздействием радиации разрушается костный мозг, нарушается образование кровяных клеток, что затрудняет иммунной системе бороться с инфекциями и приводит к нарушению свертываемости крови.

Синдром гастроинтестинального (кишечного) поражения возникает при облучении около 10 000 мЗв. Помимо костного мозга, страдает и пищеварительная система. Это приводит к обезвоживанию, нарушению электролитного баланса и развитию серьезных инфекционных заболеваний. Смерть обычно наступает в течение двух недель после облучения.

Синдром цереброваскулярных (церебральных) поражений начинается от облучения в 20 000 мЗв. Нарушается образование кровеносных клеток, увеличивается внутричерепное давление, возникает поражение головного и спинного мозга. Смерть наступает в течение трех дней.

Независимо от вида лучевой болезни, она протекает через три последовательные стадии.

Этапы лучевой болезни:

• Начальные признаки лучевой болезни включают в себя тошноту, потерю аппетита, рвоту, усталость и диарею, которые могут возникнуть сразу же или спустя несколько дней после облучения.
• Бессимптомная фаза представляет собой скрытый период заболевания. На этой стадии человеку становится значительно лучше, и он может выглядеть здоровым на протяжении нескольких часов или даже недель.
• В разгаре заболевания развиваются специфические симптомы, характерные для определенного синдрома лучевой болезни. Например, при костномозговом синдроме наблюдаются обильные и трудно прекращаемые кровотечения, а также лихорадка, а при кишечном синдроме — головокружение, потеря сознания и даже кома.

После наступления ярких клинических проявлений человек может либо выздороветь, либо умереть. Это зависит от дозы облучения и состояния здоровья пострадавшего.

Случайные эффекты

Вероятные эффекты облучения, известные как стохастические, — это последствия воздействия радиации, которые не имеют четкого порога дозировки и могут проявиться спустя годы.

Часто встречающиеся стохастические эффекты:

• развитие онкологических заболеваний,
• возникновение генетических мутаций.

Под воздействием радиации в организме образуются потенциально опасные частицы, такие как свободные радикалы, которые способны повредить генетический материал клеток. Это может привести к неконтролируемому делению клеток и образованию опухолей.

Известно, что через 10 лет после ядерных взрывов в Хиросиме и Нагасаки случаи рака щитовидной железы, молочной железы и кишечника стали чаще встречаться.

Из-за того, что раковые заболевания связаны с стохастическими эффектами радиации, сложно установить точную связь между дозой облучения и появлением рака (хотя есть исследования, подтверждающие это). Кроме того, при исследовании причин рака невозможно отделить влияние самого облучения и образа жизни, наследственности, вирусов и других факторов внешней среды.

Воздействие облучения на женщин

У женщин, подвергшихся радиации, чаще встречаются хронические воспалительные заболевания органов малого таза, а также осложнения во время беременности (внематочная беременность, плацентарная недостаточность, гестоз, преждевременные роды, выкидыши, мертворождение).

Кроме того, воздействие радиации на 8-25 неделях беременности может привести к нарушению умственного развития плода и дефектам его развития.

При объемах радиации ниже 0,1 мЗв, которые обычно применяются во время регулярного профилактического обследования во время беременности, риск возникновения таких осложнений не увеличивается.

Эффект облучения на мужчин

У мужчин, подвергшихся воздействию радиации, чаще возникают воспалительные и функциональные заболевания репродуктивной системы:

• варикоцеле — варикозное расширение вен яичка и семенного канатика;
• орхит — воспаление яичка;
• простатит — воспаление предстательной железы;
• эректильную дисфункцию.

Эффект облучения на детей

Головной мозг, хрусталик глаза и щитовидная железа у детей более чувствительны к воздействию радиации, чем у взрослых. Врачи полагают, что повышенная чувствительность некоторых тканей у детей связана со скоростью их роста и деления клеток.

Возможны генетические эффекты, однако среди 78 тысяч японских детей, переживших атомную бомбардировку Хиросимы и Нагасаки, увеличение числа случаев наследственных болезней не было обнаружено.

Радиация в медицине

В соответствии с требованиями, изложенными в СанПиН 2.6.1.1192-03, при проведении профилактических медицинских визуализирующих процедур, включая рентген, компьютерную томографию, флюорографию и другие, доза радиации не должна превышать 1 мЗв в год.

Такую дозу радиации можно получить, если сделать за год:

• 100 снимков рентгена рук или ног;
• 50 флюорографий.

Даже если каждый день весь год делать по одному рентгеновскому снимку руки и 2 рентгеновских снимка челюсти, облучение все равно не превысит разрешенных безопасных доз.

Способы медицинской визуализации

К методам медицинской визуализации относятся: рентгенография, компьютерная томография, флюорография, маммография, позитронно-эмиссионная томография, сцинтиграфия.

Рентгенография — метод исследование внутренних органов и костей с помощью рентгеновских лучей. В результате рентгенографии на специальную пленку или бумагу проецируется точное изображение снимаемого объекта.

Простое изображение руки или ноги методом рентгеновского обследования подвергает человека небольшой дозе излучения, около 0,01 мЗв

Доза радиации, которой человек подвергается во время процедуры, выше, чем при съемке рентгеновским методом конечностей, однако не представляет опасности для здоровья.

Флюорография — это разновидность рентгеновского обследования, где проводится изображение грудной клетки и легких.

Доза радиации, которой человек подвергается во время процедуры, выше, чем при рентгеновском обследовании конечностей, но безопасна для здоровья.

Во время одной процедуры флюорографии человек получает дозу излучения до 0,1 мЗв

Маммография — это метод исследования опухолей молочной железы, основанный на рентгеновском облучении.

Уровень радиации, который получает человек во время процедуры маммографии, выше, чем при обычной рентгенографии конечностей, но не представляет опасности для здоровья.

На один сеанс маммографии с обследованием обеих молочных желез приходится доза облучения в размере 0,4 мЗв.

Сцинтиграфия, компьютерная и позитронно-эмиссионная томография — это современные рентгенологические методики, которые позволяют получать объемные изображения, а не только двумерные.

Исследование сцинтиграфией предоставляет возможность получить двухмерные изображения. Компьютерная томография и позитронно-эмиссионная томография — это совместные исследования, где компьютер обрабатывает сразу несколько рентгеновских снимков и создает трехмерное изображение.

Уровень излучения при компьютерной томографии варьируется от 2 до 8 мЗв при сканировании грудной клетки и немного выше при исследовании брюшной полости

Во время проведения компьютерной томографии пациент лежит на столе, который вводится внутрь томографа — аппарата, похожего на кольцо или туннель. По корпусу томографа проходит рентгеновская трубка, излучение которой проникает сквозь мягкие ткани, и изображения передаются на компьютер. С помощью компьютера обрабатываются снимки, в результате чего получается объемное слоеное изображение.

Лучевая терапия

Лучевая терапия – это метод борьбы с раковыми опухолями, состоящий в направленном облучении пораженных клеток.

Применяемое излучение повреждает ДНК клеток, лизируя их возможность деления и вызывая гибель опухолевых элементов. Курс облучения включает в себя последовательность сеансов, длительностью от 5 до 15 минут.

Доза излучения в рамках лучевой терапии зависит от места нахождения опухоли и степени развития рака.

Помимо воздействия на раковые клетки, лучевая терапия также затрагивает здоровые клетки, соседствующие с опухолью, и здоровые ткани, через которые проходит луч. В большинстве случаев, после проведенного лечения, пораженные ткани самостоятельно восстанавливаются.

Кому нельзя облучаться

Высокие дозы облучения опасны для всех людей, однако некоторым запрещено даже получать допустимые дозы облучения во время медицинских процедур.

Проведение рентгенографии категорически запрещено в первой половине беременности.

Поэтому рентгенография строго запрещена в первой половине беременности, за исключением случаев, когда угроза для матери превышает пользу для ребенка. Например, когда принимается решение о прерывании беременности или женщине в состоянии беременности требуется срочная медицинская помощь.

Каковы последствия аварии на АЭС или ядерного взрыва

Последствия таких аварий будут зависеть от многих факторов, таких как состояние работы или отключение реактора АЭС, мощность станции или ядерного взрыва, погодные условия.

Основной опасностью является выброс радиоактивных элементов: йода, цезия, стронция, плутония и продуктов их распада.

Иод — это самый летучий химический элемент, с периодом полураспада до 8 дней. Весь этот период он представляет угрозу для здоровья людей. Проблема заключается в том, что иод может накапливаться в щитовидной железе и приводить к развитию злокачественных опухолей.

Рак щитовидной железы может развиваться много лет без проявления симптомов, поэтому врачи рекомендуют регулярно проверять ее состояние. Для этого подходят лабораторные исследования уровня гормонов щитовидной железы и гипоталамуса.

Радиоактивные изотопы цезия, стронция, плутония и продукты их распада, в отличие от иода, накапливаются в организме человека в меньшем количестве и имеют более длительный период полураспада, поэтому считаются менее опасными. Однако они все равно могут привести к серьезным поверхностным поражениям, а при прямом попадании в организм с загрязненными продуктами или водой — к разрушению внутренних органов.

Как обезопасить себя от радиации

В соответствии с указаниями ВОЗ, существуют три основных метода защиты от радиации:

• время,
• расстояние,
• экранирование.

Чем меньше человек проводит времени в зоне сильного облучения и чем дальше он от нее находится, тем меньше потенциальный вред для здоровья. Экранирование предполагает использование специальных защитных экранов, например бункеров из свинца, которые предотвращают проникновение радиоактивных частиц.

Если произойдет авария, о ней обязательно сообщат централизованно: по радио, телевидению и другим каналам связи. В некоторых случаях людей могут попросить экстренно принять препараты калия йодида.

Для предотвращения поражения щитовидной железы во время чрезвычайной ситуации, ВОЗ рекомендует принимать калий йодид в таблетках, раствор Люголя или 5%-ный настой йода.

Исключительное вещество йод наполняет железу, отвечающую за функционирование щитовидной железы, и предотвращает оседание радиоактивного йода. В итоге этот опасный элемент выводится из организма с помощью мочи.

Йод спасает только щитовидную железу, не защищая от негативного воздействия радиоактивных веществ на кожу и внутренние органы.

Нельзя употреблять приготовления йода без причины, это может навредить здоровью.

Почему не стоит брать препараты йода для профилактики?

Принимать препараты йода для предотвращения радиационного поражения щитовидной железе следует только в случае чрезвычайной ситуации и не заранее. Это потому, что такая «профилактика» может привести к воспалению щитовидной железы — тиреоидиту, развитию зоба и гипертиреозу, при котором железа начинает выделять избыток гормонов.

Однократный прием йодида калия защищает щитовидную железу примерно на сутки. Не следует повторно принимать препарат без рекомендации местных органов здравоохранения.

Радиационные аварии в истории

• Одной из самых известных радиационных аварий в истории является катастрофа на Чернобыльской АЭС в 1986 году. В результате взрыва реактора было выброшено в атмосферу большое количество радиоактивных веществ, что привело к долгосрочным последствиям для здоровья людей и окружающей территории.
• Другой известный случай — авария в Японии на АЭС Фукусима в 2011 году, вызванная стихийным бедствием — землетрясением и цунами. В результате радиационного загрязнения было эвакуировано большое количество людей, а район вокруг АЭС был закрыт на долгие годы.
• Также стоит упомянуть о радиационной аварии на маяке Черное в России в 2019 году, когда при обслуживании ядерного источника источник радиации был поврежден, что привело к выбросу радиоактивных веществ в атмосферу.

Радиационные аварии — это серьезные события, которые напоминают о важности безопасности при работе с радиоактивными веществами и энергией. Защита от радиации в повседневной жизни играет ключевую роль в предотвращении подобных катастроф.

Защита от радиации в повседневной жизни

Каждый человек сталкивается с радиацией в повседневной жизни, будь то на работе, дома или даже на улице. Понимание принципов защиты от радиации играет важную роль в поддержании здоровья и безопасности.

Основные методы защиты от радиации

Важным аспектом защиты от радиации является минимизация времени пребывания в зоне возможного облучения. Чем меньше времени человек находится рядом с источником радиации, тем меньше вероятность воздействия на его организм.

Другим важным методом защиты является увеличение расстояния между человеком и источником радиации. Это позволяет снизить уровень облучения и уменьшить риск возможных негативных последствий.

Использование защитной одежды и средств индивидуальной защиты

Одним из эффективных способов защиты от радиации является использование специальной защитной одежды и средств индивидуальной защиты. Такие средства могут значительно снизить воздействие радиации на организм человека и уменьшить риск заболеваний, связанных с облучением.

Помимо этого, важно следить за качеством пищи и воды, так как они могут быть потенциальными источниками радиации. Предпочтительно выбирать продукты с минимальным уровнем радиоактивных элементов для поддержания здоровья.

Радиационные методы лечения в онкологии

Основной принцип радиационного лечения заключается в использовании высокой энергии для уничтожения злокачественных клеток. С помощью специального оборудования радиационные лучи направляются точно на опухоль, минимизируя воздействие на здоровые ткани.

• Лучевая терапия – один из основных методов радиационного лечения, который позволяет точно дозировать облучение и направленно воздействовать на опухоль.
• Брахитерапия – метод, при котором радиоактивные источники помещаются непосредственно внутрь опухоли или рядом с ней, обеспечивая высокую концентрацию облучения и минимизируя повреждение окружающих тканей.
• Протонотерапия – инновационный метод, использующий пучки протонов для лечения опухолей, позволяющий лучше контролировать глубину проникновения облучения и минимизировать повреждение здоровых тканей.

Важно отметить, что радиационные методы лечения в онкологии являются частью комплексного подхода к борьбе с заболеванием и используются в сочетании с хирургическими вмешательствами и химиотерапией. Тщательно разработанные схемы лечения подбираются индивидуально для каждого пациента с учетом особенностей заболевания и организма.

Экологические последствия радиационного загрязнения

Радиационное загрязнение окружающей среды приводит к серьезным последствиям для природы и живых организмов. Оно может вызвать мутации в клетках, нарушить биологическую структуру экосистем, и привести к ухудшению состояния окружающей среды.

Одним из основных источников радиационного загрязнения природы являются ядерные станции, аварии на ядерных объектах, а также неконтролируемое использование радиоактивных материалов. В результате подобных событий происходит высвобождение радиоактивных веществ в окружающую среду, что может повлечь за собой серьезные последствия для экосистем и живых организмов.

• Одним из основных последствий радиационного загрязнения является мутация генетического материала живых организмов, что может привести к нарушению биологического разнообразия и устойчивости видов. Мутировавшие клетки могут вызывать различные заболевания и деформации у животных и растений.
• Еще одним серьезным последствием радиационного загрязнения является нарушение физиологических функций живых организмов. Воздействие радиации может привести к ослаблению иммунитета, повышению частоты заболеваний, и даже к сокращению продолжительности жизни.
• Радиационное загрязнение также оказывает негативное воздействие на почву, воду и воздух, что может привести к изменению химического состава и структуры природных ресурсов. Это, в свою очередь, может привести к вымиранию определенных видов и нарушению баланса в природных сообществах.

Экологические последствия радиационного загрязнения остаются актуальным проблемой в современном мире, требуя принятия комплексных мер по уменьшению рисков радиационного воздействия на окружающую среду и живые организмы.

Видео по теме:

Вопрос-ответ:

Чем опасна ионизирующая радиация для человека?

Ионизирующая радиация может повредить ДНК клеток человека, вызывая мутации, рак и другие опасные заболевания. Она также может негативно влиять на органы и системы организма, что может привести к серьезным последствиям для здоровья.

Какие материалы способны задерживать радиацию?

Для задерживания радиации можно использовать различные материалы, такие как свинец, бетон, стекло или вода. Эти материалы способны поглощать и разрушать радиацию, защищая людей от ее воздействия.

Каковы основные источники ионизирующей радиации?

Основными источниками ионизирующей радиации являются радиоактивные изотопы, такие как уран, торий, плутоний и другие. Они могут находиться как в природных объектах, так и быть результатом человеческой деятельности, например, ядерных взрывов или работе с радиоактивными веществами.

Каким образом можно защититься от ионизирующей радиации?

Для защиты от ионизирующей радиации необходимо соблюдать меры предосторожности, например, использовать защитную одежду, избегать длительного пребывания вблизи источников радиации, а также применять специальные средства защиты, такие как свинцовые экраны или защитные очки.

Какие последствия может иметь длительное облучение ионизирующей радиацией?

Длительное облучение ионизирующей радиацией может привести к развитию рака, нарушениям функций органов и систем организма, а также к наследственным отклонениям. Оно может оказать серьезное воздействие на здоровье человека и привести к тяжелым последствиям.

Что такое радиация и как она образуется?

Радиация — это ионизирующее излучение, которое образуется при распаде радиоактивных частиц. Это может быть электромагнитное излучение (гамма-лучи) или потоки частиц (альфа- и бета-частицы).

Какие опасности несет с собой радиация для здоровья человека?

Радиация может привести к повреждению клеток и ДНК, что может привести к различным заболеваниям, включая рак. Поэтому важно минимизировать контакт с ионизирующим излучением и соблюдать меры предосторожности при обращении с радиоактивными материалами.