Влияние радиоактивного излучения на живые организмы

1.

Влияние радиоактивного
излучения на живые
организмы

2.

Слово радиация произошло от латинского
слова radiatio – лучеиспускание.
Радиация - это излучение (ионизирующее,
радиоактивное) и распространение в виде
потока элементарных частиц и квантов
электромагнитного излучения.

3.

Радиоактивные
материалы вошли в состав
Земли с самого ее зарождения.
Поэтому ионизирующая
радиация является одним
из многих видов излучений
и естественных факторов
окружающей среды
Она существовала на Земле
задолго до зарождения на
ней жизни присутствовала в
космосе еще до возникновения
самой Земли.
Все живое на Земле
возниклои развивалось
в условиях воздействия
ионизирующей радиации,
которая стала постоянным
спутником человека.

4.

Различают несколько видов радиации:
Альфа-частицы — это относительно тяжелые
частицы, заряженные положительно, представляют
собой ядра гелия.
Нейтроны — это электрически нейтральные
частицы, возникающие в основном рядом с
работающим атомным реактором, доступ туда
должен быть ограничен.
Бета-частицы — обычные электроны.
Рентгеновские лучи — похожи на гамма-излучение,
но имеют меньшую энергию. Кстати, Солнце — один
из естественных источников таких лучей, но защиту
от солнечной радиации обеспечивает атмосфера
Земли.
Гамма-излучение - электромагнитное (фотонное)
излучение с очень короткой длиной волны (менее
0,1 нм), испускаемое при ядерных превращениях или
взаимодействии частиц.

5.

Наиболее опасно для человека
Альфа, Бета и Гамма излучение,
которое может привести к
серьезным заболеваниям,
генетическим нарушения и
даже смерти.
Заряженные частицы очень активны и сильно взаимодействуют
с веществом, поэтому даже одной альфа-частицы может хватить, чтобы
уничтожить живой организм или повредить огромное количество клеток.
Впрочем, по этой же причине
достаточным средством
защиты от радиации данного
типа является любой слой
твердого или жидкого
вещества, например, обычная
одежда.

6.

-
Для защиты от альфа - излучения достаточно простого
листа бумаги.
-
Эффективную защиту от бета - частиц обеспечит
алюминиевая пластина толщиной не менее 6 мм;
-
Наибольшей проникающей способностью обладает
гамма- излучение. Для защиты от него необходим экран
из свинцовых пластин или толстых бетонных плит.

7.

Радиоактивные излучения при
определенных условиях могут представлять
опасность для здоровья живых организмов.
• Причина негативного воздействия радиации на живые существа
заключается в том, что альфа- , бета, гамма- частицы,
проходя через вещество, ионизируют его, выбивая
электроны из молекул и атомов.
• Ионизация живой ткани нарушает жизнедеятельность
клеток, из которых эта ткань состоит, что отрицательно
сказывается на здоровье всего организма.
• Степень и характер отрицательного воздействия радиации
зависит от многих факторов:
- какая энергия передана потоком
ионизирующих частиц данному телу
- какова масса этого тела.

8.

Доза ионизирующего излучения —
величина, используемая для оценки
воздействия ионизирующего
излучения на любые вещества, ткани
и живые организмы.

9.

Виды доз излучения
1.Экспозиционная доза определяет ионизирующую
способность рентгеновских и гамма-лучей и выражает
энергию излучения, преобразованную в кинетическую
энергию заряженных частиц в единице массы
атмосферного воздуха.
В системе СИ единицей измерения экспозиционной
дозы является кулон, деленный на килограмм
(Кл/кг).
Внесистемная единица — рентген (Р),
1 Кл/кг = 3880 Рентген.

10.

Виды доз излучения
• Эквивалеентная доза -отражает биологический эффект
облучения.
Это поглощённая доза в органе или ткани, умноженная на
коэффициент качества данного вида излучения, отражающий
его способность повреждать ткани организма.
В единицах системы СИ эквивалентная доза измеряется в
джоулях, деленных на килограмм (Дж/кг), и имеет специальное
название — зиверт (Зв).
Использовавшаяся ранее внесистемная единица — бэр (1 бэр
= 0,01 Зв).
• Эффективная доза — величина, используемая как мера риска
возникновения отдаленных последствий облучения всего тела
человека и отдельных его органов и тканей с учетом их
радиочувствительности. Она представляет сумму
произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на
соответствующие взвешивающие коэффициенты.

11.

Человеческий организм не способен с помощью своих
органов чувств воспринимать наличие
радиоактивных веществ и их излучения.
Поэтому необходимы специальные измерительные
приборы:
-дозиметрическая
-радиометрическая
аппаратура.

12.

Уровни безопасных величин поглощённой
дозы излучения измеряемые радиометром
или дозиметром, для населения.
• Естественный радиационный фон везде свой - в зависимости от высоты территории над уровнем
моря и геологического строения каждого
конкретного района.
- Наиболее безопасный уровень внешнего
облучения тела человека, когда "радиационный
фон в норме".
до 0.2микрозиверт в ч а с (соответствует
значениям до 20 микрорентген в час)
- Верхний предел допустимой мощности дозы –
примерно 0.5 мкЗв/час (50 мкР/ч).

13.

Сократив время непрерывного нахождения
- до нескольких часов
люди могут без особого
вреда своему здоровью
перенести излучение
мощностью в 10 мкЗ/ч
(соответствует
1 миллирентген в час),
- а при времени экспозиции до нескольких десятков минут относительно безвредно облучение с интенсивностью до
нескольких миллизивертов в час (при медицинских
исследованиях - флюорография, небольшие рентгеновские
снимки и др.).

14.

За всю жизнь суммарная поглощённая доза
облучения, накапливаемая в организме, не
должна превышать 100-700 мЗв .
• Годовая безопасная суммарная доза для населения на одного
человека около 3 -4 мЗв/год (приблизительно 0.4 Р/г).
• Это "средняя индивидуальная эффективная эквивалентная ",
учитывающая и внешние и внутренние источники облучения
(естественные природные, техногенные, медицинские и прочие).

15.

Средняя "годовая доза ионизирующих излучений",
и внешних и внутренних источников (вдыхаемый
воздух, вода, еда), на человека, приблизительно,
составляет:
- солнечная радиация и космические лучи – от 0.300
миллизивертов в год (на высоте 2000м – втрое больше, чем
на уровне моря)
- почва и горные породы – 0.250 - 0.600 мЗв/г (на гранитах
светит больше - около 1 миллизиверт в год)
- жилище, строения – от 0.300...
- еда – от 0.020 ...
- вода – от 0.010 до 0.100 милли зиверт (при ежедневном
потреблении воды в объёме 2 литра).
- в воздухе (радон 222Rn, торон 220Rn и короткоживущие
продукты их распада) – 0.2 - 2 мЗв/год

16.

Внутренний фон:
- накопленные в костях
организма отложения
радионуклидов –
- 0.100 - 0.500 мЗв/г о д.
- внутреннее облучения за
счет калия - 40 в организме
– 0,100 - 0,200 мЗв.
- вдыхаемый радон
(источник альфа-излуч.)
– 0.100 - 0.500 мЗв/год

17.

Если дозы облучения превосходят
допустимые нормы, то • 20 мЗв/год - усредненный более чем за 5 лет предел для персонала
в ядерной и горнодобывающих отраслях промышленности.
• 150 мЗв/год - облучение дозами выше этой - увеличивает
вероятность онкологии.
• 1 Зиверт (1000 мЗв) - риск появления раковых заболеваний.
• 2 - 10 грэй (2-10 зивертов в год) - острая лучевая болезнь с
вероятным фатальным исходом.

18.

Прямое действие излучения
Одним из прямых эффектов является
канцерогенез или развитие
онкологических заболеваний. Раковая
опухоль возникает, когда
соматическая клетка выходит из под
контроля организма и начинает
активно делиться. Попадая в клетки,
излучение нарушают баланс кальция
и кодирование генетической
информации.
Такие явления могут привести к
сбоям в синтезе белков, что является
жизненно важной функцией всего
организма, т.к. неполноценные белки
нарушают работу иммунной системы.
Наш организм в противовес
описанным выше процессам
вырабатывает особые вещества,
которые являются своего рода
"чистильщиками".

19.

Косвенное действие излучения
Кроме прямого
ионизирующего облучения
выделяют также косвенное
или непрямое действие,
связанное с радиолизом воды.
При радиолизе возникают
свободные радикалы –
определенные атомы
или группы атомов,
обладающие высокой
химической активностью.
Если число свободных
радикалов мало, то организм
имеет возможность их
контролировать. Если же
их становится слишком
много, то нарушается работа защитных систем, жизнедеятельность
отдельных функций организма. Повреждения, вызванные
свободными радикалами, быстро увеличиваются по принципу
цепной реакции.

20.

Мутации
Каждая клетка организма
содержит молекулу ДНК,
которая несет информацию
для правильного
воспроизведения новых
клеток.
ДНК — это
дезоксирибонуклеиновая
кислота, состоящая из
длинных, закругленных
молекул в виде двойной
спирали. Функция ее
заключается в обеспечении
синтеза большинства
белковых молекул из которых
состоят аминокислоты.

21.

Радиация может либо убить клетку, либо исказить информацию в
ДНК так, что со временем появятся дефектные клетки.
Изменение генетического кода клетки называют мутацией.
Мутация, возникающая в половой клетке, называется генетической
мутацией и может передаваться последующим поколениям.
Допустимые дозы облучения были установлены еще задолго до
появления методов, позволяющих установить те печальные
последствия, к которым они могут привести ничего не
подозревающих людей и их потомков.

22.

Крупнейшие радиационные аварии
и катастрофы в мире
В ночь с 25 на 26 апреля 1986
года на четвертом блоке
Чернобыльской АЭС
(Украина) произошла
крупнейшая ядерная авария
в мире, с частичным
разрушением активной
зоны реактора и выходом
осколков деления за
пределы зоны.
По свидетельству
специалистов, авария
произошла из-за попытки
проделать эксперимент по
снятию дополнительной
энергии во время работы
основного атомного
реактора.

23.

В атмосферу было выброшено
190 тонн радиоактивных веществ.
8 из 140 тонн радиоактивного топлива
реактора оказались в воздухе. Другие
опасные вещества продолжали
покидать реактор в результате пожара,
длившегося почти две недели. Люди
в Чернобыле подверглись облучению
в 90 раз большему, чем при падении
бомбы на Хиросиму.
В результате аварии произошло радиоактивное заражение в радиусе
30 км. Загрязнена территория площадью 160 тысяч квадратных
километров. Пострадали
северная часть Украины,
Беларусь и запад России.
Радиационному загрязнению
подверглись 19 российских
регионов с территорией
почти 60 тысяч квадратных
километров и с населением
2,6 миллиона человек.

24.

11 марта 2011 года в Японии
произошло самое мощное за всю
историю страны землетрясение.
В результате на АЭС Онагава была
разрушена турбина, возник пожар,
который удалось быстро
ликвидировать.
На АЭС Фукусима-1 ситуация
сложилась очень серьезная - в
результате отключения системы
охлаждения расплавилось
ядерное топливо в реакторе
блока №1, снаружи блока была
зафиксирована утечка радиации.
В 10-километровой зоне вокруг
АЭС проведена эвакуация.
АЭС проведена