آثار الإشعاع المؤين على الجسم. إشعاعات أيونية

يتعرض البشر للإشعاعات المؤينة في كل مكان. للقيام بذلك، ليس من الضروري الدخول إلى مركز الانفجار النووي؛ يكفي أن تكون تحت أشعة الشمس الحارقة أو إجراء فحص بالأشعة السينية للرئتين.

الإشعاع المؤين هو تدفق الطاقة الإشعاعية المتولدة أثناء تفاعلات اضمحلال المواد المشعة. توجد النظائر التي يمكنها زيادة صندوق الإشعاع في القشرة الأرضية وفي الهواء. يمكن للنويدات المشعة أن تدخل جسم الإنسان من خلال الجهاز الهضمي والجهاز التنفسي والجلد.

لا تشكل المستويات الدنيا من إشعاع الخلفية خطراً على البشر. ويختلف الوضع إذا تجاوز الإشعاع المؤين المعايير المسموح بها. لن يتفاعل الجسم على الفور مع الأشعة الضارة، ولكن بعد سنوات ستظهر تغيرات مرضية يمكن أن تؤدي إلى عواقب وخيمة، بما في ذلك الموت.

ما هو الإشعاع المؤين؟

يحدث إطلاق الإشعاع الضار بعد التحلل الكيميائي للعناصر المشعة. والأكثر شيوعًا هي أشعة جاما وبيتا وألفا. عندما يدخل الإشعاع إلى الجسم، يكون له تأثير مدمر على الإنسان. يتم تعطيل جميع العمليات البيوكيميائية تحت تأثير التأين.

أنواع الإشعاع:

  1. تتميز أشعة ألفا بزيادة التأين، ولكن قدرتها على الاختراق ضعيفة. ويضرب إشعاع ألفا جلد الإنسان، ويخترق مسافة تقل عن ملليمتر واحد. وهو عبارة عن شعاع من نوى الهيليوم المنطلقة.
  2. تحتوي أشعة بيتا على إلكترونات أو بوزيترونات، ويمكنها السفر لمسافة تصل إلى عدة أمتار في تدفق الهواء. إذا ظهر الشخص بالقرب من المصدر، فإن إشعاع بيتا سوف يخترق أعمق من إشعاع ألفا، ولكن القدرة التأينية لهذا النوع أقل بكثير.
  3. أحد الإشعاعات الكهرومغناطيسية ذات التردد الأعلى هو نوع جاما، الذي يزيد من قدرة الاختراق ولكن تأثيره المؤين قليل جدًا.
  4. وتتميز بموجات كهرومغناطيسية قصيرة تنشأ عندما تتلامس أشعة بيتا مع المادة.
  5. النيوترون - أشعة شديدة الاختراق تتكون من جزيئات غير مشحونة.

من أين يأتي الإشعاع؟

يمكن أن تكون مصادر الإشعاع المؤين الهواء والماء والغذاء. تحدث الأشعة الضارة بشكل طبيعي أو يتم إنشاؤها بشكل مصطنع لأغراض طبية أو صناعية. يوجد دائمًا إشعاع في البيئة:

  • يأتي من الفضاء ويشكل جزءًا كبيرًا من إجمالي نسبة الإشعاع؛
  • توجد نظائر الإشعاع بحرية في الظروف الطبيعية المألوفة وهي موجودة في الصخور؛
  • تدخل النويدات المشعة الجسم مع الطعام أو عن طريق الهواء.

تم إنشاء الإشعاع الاصطناعي في سياق تطور العلوم، حيث تمكن العلماء من اكتشاف تفرد الأشعة السينية، والتي من الممكن من خلالها تشخيص العديد من الأمراض الخطيرة بدقة، بما في ذلك الأمراض المعدية.

على المستوى الصناعي، يتم استخدام الإشعاعات المؤينة لأغراض التشخيص. الأشخاص الذين يعملون في مثل هذه المؤسسات، على الرغم من جميع تدابير السلامة المطبقة وفقًا للمتطلبات الصحية، يعملون في ظروف عمل ضارة وخطيرة تؤثر سلبًا على صحتهم.

ماذا يحدث للإنسان عند تعرضه للإشعاع المؤين؟

يتم تفسير التأثير المدمر للإشعاع المؤين على جسم الإنسان من خلال قدرة الأيونات المشعة على التفاعل مع مكونات الخلية. ومن المعروف أن ثمانين بالمائة من الإنسان يتكون من الماء. عند تشعيعها، يتحلل الماء ويتشكل بيروكسيد الهيدروجين وأكسيد الهيدرات في الخلايا نتيجة للتفاعلات الكيميائية.

بعد ذلك، تحدث الأكسدة في المركبات العضوية في الجسم، ونتيجة لذلك تبدأ الخلايا في الانهيار. بعد التفاعل المرضي، يتم انتهاك عملية التمثيل الغذائي للشخص على المستوى الخلوي. يمكن أن تكون التأثيرات قابلة للعكس عندما يكون التعرض للإشعاع غير مهم، ولا يمكن عكسها مع التعرض لفترة طويلة.

يمكن أن يتجلى التأثير على الجسم في شكل مرض إشعاعي، عندما تتأثر جميع الأعضاء، يمكن أن تسبب الأشعة المشعة طفرات جينية موروثة في شكل تشوهات أو أمراض خطيرة. هناك حالات متكررة من انحطاط الخلايا السليمة إلى خلايا سرطانية مع نمو الأورام الخبيثة لاحقًا.

وقد لا تظهر العواقب مباشرة بعد التفاعل مع الإشعاعات المؤينة، بل بعد عقود. تعتمد مدة الدورة بدون أعراض بشكل مباشر على الدرجة والوقت الذي تعرض فيه الشخص للإشعاع.

التغيرات البيولوجية تحت تأثير الأشعة

ويترتب على التعرض للإشعاعات المؤينة تغيرات كبيرة في الجسم، اعتمادًا على مساحة مساحة الجلد المعرضة لطاقة الإشعاع، والوقت الذي يظل فيه الإشعاع نشطًا، وكذلك حالة الأعضاء والأجهزة.

للإشارة إلى قوة الإشعاع خلال فترة زمنية معينة، عادة ما تعتبر وحدة القياس هي الراد. اعتمادًا على حجم الأشعة المفقودة، قد يصاب الشخص بالحالات التالية:

  • ما يصل إلى 25 راد - الصحة العامة لا تتغير، والشخص يشعر بالارتياح؛
  • 26 – 49 راد – الحالة مرضية بشكل عام، عند هذه الجرعة يبدأ الدم في تغيير تركيبته؛
  • 50 - 99 راد - يبدأ الضحية في الشعور بالضيق العام، والتعب، والمزاج السيئ، وتظهر التغيرات المرضية في الدم؛
  • 100 – 199 راد – الشخص المكشوف في حالة سيئة، وفي أغلب الأحيان لا يستطيع الشخص العمل بسبب تدهور صحته؛
  • 200 – 399 راد – جرعة كبيرة من الإشعاع، تؤدي إلى مضاعفات متعددة وتؤدي في بعض الأحيان إلى الوفاة؛
  • 400 – 499 راد – نصف الأشخاص الذين يجدون أنفسهم في منطقة ذات قيم إشعاعية كهذه يموتون من أمراض مرحة؛
  • التعرض لأكثر من 600 راد لا يعطي فرصة لتحقيق نتيجة ناجحة، مرض قاتل يودي بحياة جميع الضحايا؛
  • التعرض لمرة واحدة لجرعة من الإشعاع أكبر بآلاف المرات من الأرقام المسموح بها - يموت الجميع مباشرة أثناء الكارثة.

يلعب عمر الشخص دورًا كبيرًا: فالأطفال والشباب الذين تقل أعمارهم عن خمسة وعشرين عامًا هم الأكثر عرضة للآثار السلبية للطاقة المؤينة. يمكن مقارنة تلقي جرعات كبيرة من الإشعاع أثناء الحمل بالتعرض له في مرحلة الطفولة المبكرة.

تحدث أمراض الدماغ فقط من منتصف الأشهر الثلاثة الأولى، من الأسبوع الثامن إلى السادس والعشرين الشامل. يزداد خطر الإصابة بالسرطان لدى الجنين بشكل كبير مع إشعاع الخلفية غير المواتي.

ما هي مخاطر التعرض للأشعة المؤينة؟

يميل تعرض الجسم للإشعاع لمرة واحدة أو بشكل منتظم إلى التراكم ويسبب تفاعلات لاحقة على مدى فترة زمنية تتراوح من عدة أشهر إلى عقود:

  • عدم القدرة على الإنجاب، وتتطور هذه المضاعفات عند النساء والرجال على حد سواء، مما يجعلهم عقيمين؛
  • تطور أمراض المناعة الذاتية ذات مسببات غير معروفة، وخاصة مرض التصلب المتعدد.
  • إعتام عدسة العين الإشعاعي، مما يؤدي إلى فقدان الرؤية.
  • يعد ظهور ورم سرطاني من أكثر الأمراض شيوعًا مع تعديل الأنسجة.
  • الأمراض ذات الطبيعة المناعية التي تعطل الأداء الطبيعي لجميع الأعضاء والأنظمة؛
  • فالشخص الذي يتعرض للإشعاع يعيش حياة أقصر بكثير؛
  • تطور الجينات المتحورة التي من شأنها أن تسبب عيوبًا خطيرة في النمو، بالإضافة إلى ظهور تشوهات غير طبيعية أثناء نمو الجنين.

قد تتطور المظاهر البعيدة مباشرة لدى الفرد المعرض أو تكون موروثة وتحدث في الأجيال اللاحقة. مباشرة في المنطقة المؤلمة التي مرت من خلالها الأشعة، تحدث تغييرات حيث تضمر الأنسجة وتتكاثف مع ظهور عقيدات متعددة.

يمكن أن يؤثر هذا العرض على الجلد والرئتين والأوعية الدموية والكلى وخلايا الكبد والغضاريف والأنسجة الضامة. تصبح مجموعات الخلايا غير مرنة، وتتصلب، وتفقد القدرة على أداء غرضها في جسم الشخص المصاب بمرض الإشعاع.

مرض الإشعاع

من أخطر المضاعفات التي يمكن أن تؤدي مراحل تطورها المختلفة إلى وفاة الضحية. يمكن أن يكون للمرض مسار حاد مع التعرض للإشعاع لمرة واحدة أو عملية مزمنة مع وجود دائم في منطقة الإشعاع. يتميز علم الأمراض بالتغيرات المستمرة في جميع الأعضاء والخلايا وتراكم الطاقة المرضية في جسم المريض.

يتجلى المرض بالأعراض التالية:

  • التسمم العام للجسم بالقيء والإسهال وارتفاع درجة حرارة الجسم.
  • من جانب نظام القلب والأوعية الدموية، ويلاحظ تطور انخفاض ضغط الدم.
  • يتعب الإنسان بسرعة، وقد يحدث الانهيارات؛
  • مع التعرض لجرعات كبيرة، يتحول لون الجلد إلى اللون الأحمر ويصبح مغطى ببقع زرقاء في المناطق التي تفتقر إلى إمدادات الأكسجين، وتنخفض قوة العضلات.
  • الموجة الثانية من الأعراض هي تساقط الشعر تمامًا، وتدهور الصحة، وبقاء الوعي بطيئًا، والعصبية العامة، ونى الأنسجة العضلية، واضطرابات في الدماغ، مما قد يسبب غشاوة في الوعي وذمة دماغية.

كيف تحمي نفسك من الإشعاع؟

إن تحديد الحماية الفعالة من الأشعة الضارة هو الأساس لمنع إصابة الإنسان لتجنب حدوث عواقب سلبية. لكي تنقذ نفسك من التعرض للإشعاع يجب عليك:

  1. تقليل زمن التعرض لعناصر اضمحلال النظائر: فلا يجوز أن يبقى الإنسان في منطقة الخطر لفترة طويلة. على سبيل المثال، إذا كان الشخص يعمل في صناعة خطرة، فيجب تقليل بقاء العامل في منطقة تدفق الطاقة إلى الحد الأدنى.
  2. ولزيادة المسافة من المصدر، يمكن القيام بذلك عن طريق استخدام أدوات وأدوات أتمتة متعددة تسمح لك بأداء العمل على مسافة كبيرة من المصادر الخارجية ذات الطاقة المؤينة.
  3. من الضروري تقليل المساحة التي ستسقط عليها الأشعة بمساعدة معدات الحماية: البدلات وأجهزة التنفس.

الإشعاع المؤين وطبيعته وتأثيره على جسم الإنسان


الإشعاع وأنواعه

إشعاعات أيونية

مصادر خطر الإشعاع

تصميم مصادر الإشعاع المؤين

مسارات اختراق الإشعاع إلى جسم الإنسان

تدابير التأثير المؤين

آلية عمل الإشعاع المؤين

عواقب الإشعاع

مرض الإشعاع

ضمان السلامة عند العمل مع الإشعاعات المؤينة


الإشعاع وأنواعه

الإشعاع هو جميع أنواع الإشعاع الكهرومغناطيسي: الضوء وموجات الراديو والطاقة الشمسية والعديد من الإشعاعات الأخرى حولنا.

مصادر الإشعاع المخترق التي تخلق إشعاع الخلفية الطبيعية هي الإشعاع المجري والشمسي، ووجود العناصر المشعة في التربة والهواء والمواد المستخدمة في الأنشطة الاقتصادية، وكذلك النظائر، وخاصة البوتاسيوم، في أنسجة الكائن الحي. أحد أهم المصادر الطبيعية للإشعاع هو غاز الرادون، وهو غاز لا طعم له ولا رائحة.

ما يثير الاهتمام ليس أي إشعاع، بل الإشعاع المؤين، الذي يمر عبر أنسجة وخلايا الكائنات الحية، قادر على نقل طاقتها إليها، وكسر الروابط الكيميائية داخل الجزيئات والتسبب في تغييرات خطيرة في بنيتها. يحدث الإشعاع المؤين أثناء التحلل الإشعاعي والتحولات النووية وتثبيط الجزيئات المشحونة في المادة وتشكيل أيونات ذات علامات مختلفة عند التفاعل مع البيئة.

إشعاعات أيونية

تنقسم جميع الإشعاعات المؤينة إلى فوتون وجسيمي.

يشمل إشعاع الفوتون المؤين ما يلي:

أ) الإشعاع Y المنبعث أثناء اضمحلال النظائر المشعة أو إبادة الجزيئات. إشعاع جاما بطبيعته هو إشعاع كهرومغناطيسي قصير الموجة، أي. تيار من الكميات عالية الطاقة من الطاقة الكهرومغناطيسية، الطول الموجي أقل بكثير من المسافات بين الذرية، أي. ذ< 10 см. Не имея массы, Y-кванты двигаются со скоростью света, не теряя её в окружающей среде. Они могут лишь поглощаться ею или отклоняться в сторону, порождая пары ионов: частица- античастица, причём последнее наиболее значительно при поглощении Y- квантов в среде. Таким образом, Y- кванты при прохождении через вещество передают энергию электронам и, следовательно, вызывают ионизацию среды. Благодаря отсутствию массы, Y- кванты обладают большой проникающей способностью (до 4- 5 км в воздушной среде);

ب) إشعاع الأشعة السينية، والذي يحدث عندما تنخفض الطاقة الحركية للجسيمات المشحونة و/أو عندما تتغير حالة طاقة إلكترونات الذرة.

يتكون الإشعاع الجسيمي المؤين من تيار من الجسيمات المشحونة (ألفا، وجسيمات بيتا، والبروتونات، والإلكترونات)، وطاقتها الحركية كافية لتأين الذرات عند الاصطدام. لا تنتج النيوترونات والجسيمات الأولية الأخرى التأين بشكل مباشر، ولكن في عملية التفاعل مع البيئة فإنها تطلق جسيمات مشحونة (الإلكترونات والبروتونات) قادرة على تأين ذرات وجزيئات الوسط الذي تمر عبره:

أ) النيوترونات هي الجسيمات الوحيدة غير المشحونة التي تتشكل خلال تفاعلات انشطارية معينة لنواة ذرات اليورانيوم أو البلوتونيوم. وبما أن هذه الجسيمات محايدة كهربائيا، فإنها تخترق بعمق أي مادة، بما في ذلك الأنسجة الحية. السمة المميزة للإشعاع النيوتروني هي قدرته على تحويل ذرات العناصر المستقرة إلى نظائرها المشعة، أي. خلق الإشعاع المستحث، مما يزيد بشكل حاد من خطر الإشعاع النيوتروني. قوة اختراق النيوترونات مماثلة للإشعاع Y. اعتمادًا على مستوى الطاقة المحمولة، يتم التمييز بين النيوترونات السريعة (التي تمتلك طاقة تتراوح من 0.2 إلى 20 ميجا فولت) والنيوترونات الحرارية (من 0.25 إلى 0.5 ميجا فولت). يؤخذ هذا الاختلاف في الاعتبار عند تنفيذ تدابير الحماية. يتم إبطاء النيوترونات السريعة، وفقدان طاقة التأين، عن طريق المواد ذات الوزن الذري المنخفض (ما يسمى بالمواد المحتوية على الهيدروجين: البارافين، والماء، والبلاستيك، وما إلى ذلك). يتم امتصاص النيوترونات الحرارية بواسطة المواد التي تحتوي على البورون والكادميوم (فولاذ البورون، والبورال، وجرافيت البورون، وسبائك الرصاص والكادميوم).

تمتلك ألفا وبيتا وجاما طاقة لا تتجاوز بضعة ميجا إلكترون فولت، ولا يمكنها توليد إشعاع مستحث؛

ب) جسيمات بيتا - الإلكترونات المنبعثة أثناء التحلل الإشعاعي للعناصر النووية ذات قوى التأين والاختراق المتوسطة (يصل مداها في الهواء إلى 10-20 م).

ج) جسيمات ألفا هي نوى ذرات الهيليوم مشحونة بشكل إيجابي، وفي الفضاء الخارجي - ذرات عناصر أخرى، تنبعث أثناء التحلل الإشعاعي لنظائر العناصر الثقيلة - اليورانيوم أو الراديوم. لديهم قدرة اختراق منخفضة (المسافة في الهواء لا تزيد عن 10 سم)، حتى جلد الإنسان يشكل عقبة لا يمكن التغلب عليها بالنسبة لهم. إنها خطيرة فقط إذا دخلت الجسم، لأنها قادرة على إخراج الإلكترونات من غلاف الذرة المحايدة لأي مادة، بما في ذلك جسم الإنسان، وتحويلها إلى أيون موجب الشحنة مع كل العواقب المترتبة على ذلك. سيتم مناقشتها أدناه. وبالتالي، فإن جسيم ألفا الذي تبلغ طاقته 5 MeV يشكل 150.000 زوجًا من الأيونات.

خصائص قدرة الاختراق لمختلف أنواع الإشعاعات المؤينة

يتم تعريف المحتوى الكمي للمادة المشعة في جسم الإنسان أو المادة من خلال مصطلح "نشاط المصدر الإشعاعي" (النشاط الإشعاعي). وحدة النشاط الإشعاعي في نظام SI هي البيكيريل (Bq)، وهو ما يعادل اضمحلالًا واحدًا خلال ثانية واحدة. في بعض الأحيان يتم استخدام وحدة النشاط القديمة عمليًا - الكوري (Ci). هذا هو نشاط مثل هذه الكمية من المادة التي تتحلل فيها 37 مليار ذرة في ثانية واحدة. للترجمة، يتم استخدام العلاقة التالية: 1 Bq = 2.7 x 10 Ci أو 1 Ci = 3.7 x 10 Bq.

كل نويدة مشعة لها عمر نصف ثابت وفريد ​​(الوقت اللازم للمادة لتفقد نصف نشاطها). على سبيل المثال، بالنسبة لليورانيوم-235، فهو 4470 سنة، بينما بالنسبة لليود-131 فهو 8 أيام فقط.

مصادر خطر الإشعاع

1. السبب الرئيسي للخطر هو حادث إشعاعي. حادث إشعاعي - فقدان السيطرة على مصدر الإشعاع المؤين (IRS)، بسبب عطل في المعدات، أو تصرفات غير صحيحة للموظفين، أو كوارث طبيعية أو أسباب أخرى يمكن أن تؤدي أو أدت إلى تعرض الأشخاص لأعلى من المعايير المحددة أو إلى التلوث الإشعاعي للمكان. بيئة. في حالة الحوادث الناجمة عن تدمير وعاء المفاعل أو ذوبان قلب المفاعل يتم إطلاق ما يلي:

1) شظايا القلب؛

2) الوقود (النفايات) على شكل غبار شديد النشاط، يمكن أن يبقى في الهواء لفترة طويلة على شكل رذاذ، ثم بعد مرور السحابة الرئيسية يتساقط على شكل أمطار (ثلج). يسبب هطول الأمطار، عند تناوله، سعالًا مؤلمًا، يشبه أحيانًا في شدته نوبة الربو؛

3) اللابات المكونة من ثاني أكسيد السيليكون وكذلك الخرسانة المنصهرة نتيجة ملامستها للوقود الساخن. ويصل معدل الجرعة بالقرب من هذه الحمم البركانية إلى 8000 دورة في الساعة، وحتى البقاء في مكان قريب لمدة خمس دقائق يضر بالبشر. في الفترة الأولى بعد هطول الأمطار المشعة، يكون الخطر الأكبر هو اليود 131، وهو مصدر إشعاع ألفا وبيتا. نصف عمره من الغدة الدرقية هو: بيولوجي - 120 يومًا، فعال - 7.6. وهذا يتطلب أسرع تنفيذ ممكن للعلاج الوقائي باليود لجميع السكان الذين وقعوا في منطقة الحادث.

2. مؤسسات تطوير مكامن وتخصيب اليورانيوم. يبلغ الوزن الذري لليورانيوم 92 وله ثلاثة نظائر موجودة بشكل طبيعي: اليورانيوم 238 (99.3٪)، واليورانيوم 235 (0.69٪)، واليورانيوم 234 (0.01٪). جميع النظائر هي بواعث ألفا ذات نشاط إشعاعي ضئيل (2800 كجم من اليورانيوم يعادل نشاط 1 جرام من الراديوم 226). نصف عمر اليورانيوم 235 = 7.13 × 10 سنوات. يبلغ عمر النصف للنظائر الاصطناعية اليورانيوم 233 واليورانيوم 227 1.3 و1.9 دقيقة. اليورانيوم معدن ناعم، يشبه في مظهره الفولاذ. ويصل محتوى اليورانيوم في بعض المواد الطبيعية إلى 60%، ولكن في معظم خامات اليورانيوم لا يتجاوز 0.05-0.5%. أثناء عملية التعدين، عند تلقي طن واحد من المواد المشعة، يتم إنشاء ما يصل إلى 10-15 ألف طن من النفايات، وأثناء المعالجة - من 10 إلى 100 ألف طن. تطلق النفايات (التي تحتوي على كميات صغيرة من اليورانيوم والراديوم والثوريوم ومنتجات الاضمحلال الإشعاعي الأخرى) غازًا مشعًا - الرادون 222، والذي يسبب، عند استنشاقه، تشعيع أنسجة الرئة. عندما يتم تخصيب الخام، يمكن للنفايات المشعة أن تدخل الأنهار والبحيرات القريبة. عند تخصيب تركيز اليورانيوم، من الممكن حدوث تسرب لغاز سداسي فلوريد اليورانيوم من وحدة التكثيف والتبخر إلى الغلاف الجوي. يمكن أن تشتعل بعض سبائك اليورانيوم والنشارة ونشارة الخشب التي يتم الحصول عليها أثناء إنتاج عناصر الوقود أثناء النقل أو التخزين، ونتيجة لذلك، يمكن إطلاق كميات كبيرة من نفايات اليورانيوم المحترقة في البيئة.

3. الإرهاب النووي. وأصبحت حالات سرقة المواد النووية المناسبة لتصنيع الأسلحة النووية، حتى بالطرق اليدوية، أكثر تواترا، فضلا عن التهديدات بتعطيل المؤسسات النووية والسفن التي بها منشآت نووية ومحطات الطاقة النووية من أجل الحصول على فدية. إن خطر الإرهاب النووي موجود أيضًا على المستوى اليومي.

4. تجارب الأسلحة النووية. وفي الآونة الأخيرة، تم تحقيق تصغير حجم الشحنات النووية لأغراض الاختبار.

تصميم مصادر الإشعاع المؤين

حسب التصميم، تنقسم مصادر الإشعاع إلى نوعين - مغلقة ومفتوحة.

يتم وضع المصادر المختومة في حاويات مغلقة ولا تشكل خطراً إلا في حالة عدم وجود رقابة مناسبة على تشغيلها وتخزينها. كما تقدم الوحدات العسكرية مساهمتها من خلال التبرع بالأجهزة التي تم إيقاف تشغيلها للمؤسسات التعليمية المدعومة. فقدان العناصر المشطوبة، والتدمير باعتباره غير ضروري، والسرقة مع الترحيل اللاحق. على سبيل المثال، في براتسك، في مصنع تشييد المباني، تم تخزين مصادر الإشعاع المحفوظة في غلاف من الرصاص في خزنة مع المعادن الثمينة. وعندما اقتحم اللصوص الخزنة، قرروا أن كتلة الرصاص الضخمة هذه كانت ثمينة أيضًا. لقد سرقوه، ثم قسموه إلى حد ما، ونشروا "قميص" الرصاص إلى نصفين والأمبولة التي تحتوي على نظير مشع مسجون فيه.

يمكن أن يؤدي العمل مع مصادر الإشعاع المفتوحة إلى عواقب مأساوية إذا كانت التعليمات ذات الصلة بقواعد التعامل مع هذه المصادر غير معروفة أو منتهكة. لذلك، قبل البدء في أي عمل باستخدام مصادر الإشعاع، من الضروري دراسة جميع الأوصاف الوظيفية وأنظمة السلامة بعناية والالتزام الصارم بمتطلباتها. تم تحديد هذه المتطلبات في "القواعد الصحية لإدارة النفايات المشعة (SPO GO-85)". تقوم مؤسسة الرادون، عند الطلب، بإجراء مراقبة فردية للأشخاص والأقاليم والأشياء والتفتيش والجرعات وإصلاح الأجهزة. يتم العمل في مجال التعامل مع مصادر الإشعاع، ومعدات الحماية من الإشعاع، والاستخراج، والإنتاج، والنقل، والتخزين، والاستخدام، والصيانة، والتخلص، والتخلص منها فقط على أساس ترخيص.

مسارات اختراق الإشعاع إلى جسم الإنسان

لكي نفهم آلية الضرر الإشعاعي بشكل صحيح، لا بد من الفهم الواضح لوجود طريقين يخترق الإشعاع من خلالهما أنسجة الجسم ويؤثر عليها.

الطريقة الأولى هي التشعيع الخارجي من مصدر يقع خارج الجسم (في الفضاء المحيط). قد يشمل هذا التعرض الأشعة السينية وأشعة جاما وبعض جزيئات بيتا عالية الطاقة التي يمكنها اختراق الطبقات السطحية من الجلد.

الطريقة الثانية هي التشعيع الداخلي، وذلك عن طريق دخول المواد المشعة إلى الجسم بالطرق التالية:

في الأيام الأولى بعد وقوع حادث إشعاعي، تكون نظائر اليود المشعة التي تدخل الجسم مع الطعام والماء هي الأخطر. يوجد الكثير منهم في الحليب، وهو أمر خطير بشكل خاص على الأطفال. يتراكم اليود المشع بشكل رئيسي في الغدة الدرقية التي تزن 20 جرامًا فقط. يمكن أن يكون تركيز النويدات المشعة في هذا العضو أعلى بـ 200 مرة من الأجزاء الأخرى من جسم الإنسان.

من خلال الأضرار والجروح على الجلد.

يتم الامتصاص من خلال الجلد السليم أثناء التعرض لفترات طويلة للمواد المشعة (RS). في وجود المذيبات العضوية (الأثير، البنزين، التولوين، الكحول)، تزداد نفاذية الجلد للمواد المشعة. علاوة على ذلك، فإن بعض المواد المشعة التي تدخل الجسم عن طريق الجلد تدخل إلى مجرى الدم، وبحسب خواصها الكيميائية، يتم امتصاصها وتتراكم في الأعضاء الحيوية، مما يؤدي إلى تلقي جرعات موضعية عالية من الإشعاع. على سبيل المثال، تمتص عظام الأطراف النامية الكالسيوم المشع والسترونتيوم والراديوم جيدًا، وتمتص الكلى اليورانيوم. سيتم توزيع العناصر الكيميائية الأخرى، مثل الصوديوم والبوتاسيوم، بشكل متساوٍ إلى حد ما في جميع أنحاء الجسم، لأنها موجودة في جميع خلايا الجسم. علاوة على ذلك، فإن وجود الصوديوم 24 في الدم يعني أن الجسم تعرض بشكل إضافي لإشعاع النيوترونات (أي أن التفاعل المتسلسل في المفاعل لم ينقطع في وقت التشعيع). من الصعب بشكل خاص علاج المريض المعرض للإشعاع النيوتروني، لذلك من الضروري تحديد النشاط المستحث للعناصر الحيوية في الجسم (P، S، وما إلى ذلك)؛

عن طريق الرئتين عند التنفس. ويعتمد دخول المواد المشعة الصلبة إلى الرئتين على درجة تشتت هذه الجسيمات. ومن خلال الاختبارات التي أجريت على الحيوانات، ثبت أن جزيئات الغبار الأصغر من 0.1 ميكرون تتصرف بنفس الطريقة التي تتصرف بها جزيئات الغاز. عند الشهيق، يدخلون إلى الرئتين بالهواء، وعند الزفير يتم إخراجهم مع الهواء. قد تبقى كمية صغيرة فقط من الجسيمات في الرئتين. يتم الاحتفاظ بالجزيئات الكبيرة التي يزيد حجمها عن 5 ميكرون عن طريق تجويف الأنف. الغازات المشعة الخاملة (الأرجون والزينون والكريبتون وما إلى ذلك) التي تدخل الدم عبر الرئتين ليست مركبات تشكل جزءًا من الأنسجة ويتم إزالتها من الجسم بمرور الوقت. النويدات المشعة من نفس نوع العناصر التي تشكل الأنسجة والتي يستهلكها الإنسان مع الطعام (الصوديوم والكلور والبوتاسيوم وغيرها) لا تبقى في الجسم لفترة طويلة. تتم إزالتها بالكامل من الجسم بمرور الوقت. تدخل بعض النويدات المشعة (مثل الراديوم واليورانيوم والبلوتونيوم والسترونتيوم والإيتريوم والزركونيوم المترسبة في الأنسجة العظمية) في رابطة كيميائية مع عناصر الأنسجة العظمية ويصعب إزالتها من الجسم. عند إجراء فحص طبي لسكان المناطق المتضررة من حادث محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية في مركز أمراض الدم لعموم الاتحاد التابع لأكاديمية العلوم الطبية، تم اكتشاف أنه مع تشعيع عام للجسم بجرعة 50 راد للفرد تم تشعيع الخلايا بجرعة 1000 راد أو أكثر. حاليًا، تم تطوير معايير لمختلف الأعضاء الحيوية التي تحدد الحد الأقصى المسموح به من كل نويدات مشعة فيها. تم توضيح هذه المعايير في القسم 8 "القيم العددية للمستويات المسموح بها" من معايير السلامة من الإشعاع NRB - 76/87.

الإشعاع الداخلي أخطر، وعواقبه أشد للأسباب التالية:

تزداد الجرعة الإشعاعية بشكل حاد، ويتم تحديدها حسب الوقت الذي تبقى فيه النويدات المشعة في الجسم (الراديوم 226 أو البلوتونيوم 239 طوال الحياة)؛

المسافة إلى الأنسجة المتأينة تكاد تكون صغيرة للغاية (ما يسمى بالتشعيع التلامسي)؛

يتضمن التشعيع جسيمات ألفا، وهي الأكثر نشاطًا وبالتالي الأكثر خطورة؛

لا تنتشر المواد المشعة بالتساوي في جميع أنحاء الجسم، ولكن بشكل انتقائي، وتتركز في الأعضاء الفردية (الحرجة)، مما يزيد من التعرض المحلي؛

من المستحيل استخدام أي تدابير وقائية مستخدمة أثناء التعرض الخارجي: الإخلاء، ومعدات الحماية الشخصية (PPE)، وما إلى ذلك.

تدابير التأثير المؤين

مقياس التأثير المؤين للإشعاع الخارجي هو جرعة التعرض،يتحدد عن طريق تأين الهواء. تعتبر وحدة جرعة التعرض (De) هي رونتجن (R) - كمية الإشعاع التي يبلغ عندها 1 سم مكعب. الهواء عند درجة حرارة 0 مئوية وضغط 1 ATM، يتم تشكيل 2.08 × 10 أزواج من الأيونات. وفقا لتوجيهات الشركة الدولية للوحدات الإشعاعية (ICRU) RD - 50-454-84، بعد 1 يناير 1990، لا ينصح باستخدام كميات مثل جرعة التعرض وقوتها في بلادنا (من المقبول أن جرعة التعرض هي الجرعة الممتصة في الهواء). تتم معايرة معظم معدات قياس الجرعات في الاتحاد الروسي بالرونتجنز/الساعة، ولم يتم التخلي عن هذه الوحدات بعد.

مقياس التأثير المؤين للإشعاع الداخلي هو الجرعة الممتصة.تؤخذ وحدة الجرعة الممتصة راد. هذه هي جرعة الإشعاع المنقولة إلى كتلة من المادة المشععة بمقدار 1 كجم وتقاس بالطاقة بالجول لأي إشعاع مؤين. 1 راد = 10 جول/كجم. في نظام SI، وحدة الجرعة الممتصة هي الرمادي (Gy)، أي ما يعادل طاقة 1 جول/كجم.

1 جراي = 100 راد.

1 راد = 10 جراي.

لتحويل كمية الطاقة المؤينة في الفضاء (جرعة التعرض) إلى تلك التي تمتصها الأنسجة الرخوة في الجسم، يتم استخدام معامل التناسب K = 0.877، أي:

1 رونتجن = 0.877 راد.

نظرًا لحقيقة أن الأنواع المختلفة من الإشعاع لها كفاءات مختلفة (مع تساوي تكاليف الطاقة للتأين فإنها تنتج تأثيرات مختلفة)، فقد تم تقديم مفهوم "الجرعة المكافئة". وحدة قياسها هي الريم. 1 ريم هو جرعة من الإشعاع من أي نوع، وتأثيرها على الجسم يعادل تأثير 1 راد من إشعاع جاما. لذلك، عند تقييم التأثير الإجمالي للإشعاع على الكائنات الحية مع التعرض الكلي لجميع أنواع الإشعاع، يتم أخذ عامل الجودة (Q) في الاعتبار، ويساوي 10 للإشعاع النيوتروني (النيوترونات أكثر فعالية بحوالي 10 مرات من حيث الإشعاع الضرر) و 20 لإشعاع ألفا. وحدة الجرعة المكافئة في النظام الدولي للوحدات هي السيفرت (Sv)، وتساوي 1 Gy x Q.

إلى جانب كمية الطاقة ونوع الإشعاع والمادة وكتلة العضو، هناك عامل مهم هو ما يسمى نصف العمر البيولوجيالنظائر المشعة - طول الفترة الزمنية اللازمة لإزالة نصف المادة المشعة من الجسم (مع العرق واللعاب والبول والبراز، وما إلى ذلك). وفي غضون 1-2 ساعة بعد دخول المواد المشعة إلى الجسم، يتم العثور عليها في إفرازاته. إن الجمع بين نصف العمر المادي ونصف العمر البيولوجي يعطي مفهوم "نصف العمر الفعال" - وهو الأهم في تحديد كمية الإشعاع الناتجة التي يتعرض لها الجسم، وخاصة الأعضاء الحيوية.

إلى جانب مفهوم "النشاط"، هناك مفهوم "النشاط المستحث" (النشاط الإشعاعي الاصطناعي). ويحدث ذلك عندما تمتص نوى ذرات المواد غير المشعة النيوترونات البطيئة (منتجات الانفجار النووي أو التفاعل النووي) وتحولها إلى بوتاسيوم -28 وصوديوم -24 مشعين، والتي تتشكل بشكل رئيسي في التربة.

وبالتالي فإن درجة وعمق وشكل الإصابات الإشعاعية التي تتطور في الأجسام البيولوجية (بما في ذلك الإنسان) عند تعرضها للإشعاع تعتمد على كمية الطاقة الإشعاعية الممتصة (الجرعة).

آلية عمل الإشعاع المؤين

من السمات الأساسية لعمل الإشعاع المؤين قدرته على اختراق الأنسجة البيولوجية والخلايا والهياكل التحت خلوية والتسبب في التأين الفوري للذرات وإتلافها بسبب التفاعلات الكيميائية. يمكن أن يتأين أي جزيء، وبالتالي كل التدمير الهيكلي والوظيفي في الخلايا الجسدية، والطفرات الجينية، والتأثيرات على الجنين، والأمراض البشرية والموت.

وتتمثل آلية هذا التأثير في امتصاص الجسم لطاقة التأين وكسر الروابط الكيميائية لجزيئاته مع تكوين مركبات شديدة النشاط تسمى الجذور الحرة.

يتكون جسم الإنسان من 75% من الماء، وبالتالي فإن التأثير غير المباشر للإشعاع من خلال تأين جزيء الماء والتفاعلات اللاحقة مع الجذور الحرة سيكون له أهمية حاسمة في هذه الحالة. عندما يتأين جزيء الماء، يتشكل أيون موجب H O وإلكترون، والذي، بعد فقدان الطاقة، يمكن أن يشكل أيونًا سالبًا H O. كل من هذه الأيونات غير مستقرة وتنقسم إلى زوج من الأيونات المستقرة التي تتحد (تتجدد) لتكوين جزيء الماء واثنين من الجذور الحرة OH وH، وتتميز بالنشاط الكيميائي العالي بشكل استثنائي. مباشرة أو من خلال سلسلة من التحولات الثانوية، مثل تكوين جذر البيروكسيد (أكسيد هيدرات الماء)، ومن ثم بيروكسيد الهيدروجين H O وعوامل مؤكسدة نشطة أخرى من مجموعتي OH وH، تتفاعل مع جزيئات البروتين، وتؤدي إلى تكوين الأنسجة. الدمار يرجع بشكل رئيسي إلى عمليات الأكسدة التي تحدث بقوة. في هذه الحالة، يتضمن جزيء واحد نشط ذو طاقة عالية آلاف جزيئات المادة الحية في التفاعل. في الجسم، تبدأ التفاعلات المؤكسدة في السيطرة على تفاعلات الاختزال. هناك ثمن يجب دفعه مقابل الطريقة الهوائية للطاقة الحيوية، وهو تشبع الجسم بالأكسجين الحر.

لا يقتصر تأثير الإشعاعات المؤينة على البشر على التغيرات في بنية جزيئات الماء. يتغير هيكل الذرات التي تتكون منها أجسامنا. ونتيجة لذلك، يحدث تدمير النواة والعضيات الخلوية وتمزق الغشاء الخارجي. وبما أن الوظيفة الأساسية للخلايا النامية هي القدرة على الانقسام، فإن فقدانها يؤدي إلى الموت. بالنسبة للخلايا الناضجة غير المنقسمة، يؤدي تدميرها إلى فقدان بعض الوظائف المتخصصة (إنتاج منتجات معينة، والتعرف على الخلايا الأجنبية، ووظائف النقل، وما إلى ذلك). يحدث موت الخلايا الناجم عن الإشعاع، والذي، على عكس الموت الفسيولوجي، لا رجعة فيه، حيث يتم تنفيذ البرنامج الجيني للتمايز النهائي في هذه الحالة على خلفية تغييرات متعددة في المسار الطبيعي للعمليات الكيميائية الحيوية بعد التشعيع.

بالإضافة إلى ذلك، فإن الإمداد الإضافي بالطاقة التأينية للجسم يعطل توازن عمليات الطاقة التي تحدث فيه. بعد كل شيء، فإن وجود الطاقة في المواد العضوية لا يعتمد في المقام الأول على تكوينها العنصري، بل على بنية وموقع وطبيعة روابط الذرات، أي. تلك العناصر التي هي أكثر عرضة للتأثير النشط.

عواقب الإشعاع

أحد المظاهر المبكرة للإشعاع هو الموت الجماعي لخلايا الأنسجة اللمفاوية. بالمعنى المجازي، هذه الخلايا هي أول من يتحمل العبء الأكبر من الإشعاع. يؤدي موت اللمفاويات إلى إضعاف أحد أنظمة دعم الحياة الرئيسية في الجسم - الجهاز المناعي، نظرًا لأن الخلايا الليمفاوية هي خلايا قادرة على الاستجابة لظهور مستضدات غريبة عن الجسم عن طريق إنتاج أجسام مضادة محددة لها.

نتيجة التعرض للطاقة الإشعاعية بجرعات صغيرة، تحدث تغيرات في المادة الوراثية (الطفرات) في الخلايا، مما يهدد قدرتها على البقاء. ونتيجة لذلك، يحدث تدهور (تلف) في الحمض النووي للكروماتين (انكسارات جزيئية، تلف)، مما يؤدي إلى عرقلة أو تشويه وظيفة الجينوم جزئيًا أو كليًا. هناك انتهاك لإصلاح الحمض النووي - قدرته على استعادة وعلاج تلف الخلايا عند ارتفاع درجة حرارة الجسم، والتعرض للمواد الكيميائية، وما إلى ذلك.

تؤثر الطفرات الجينية في الخلايا الجرثومية على حياة وتطور الأجيال القادمة. هذه الحالة نموذجية، على سبيل المثال، إذا تعرض الشخص لجرعات صغيرة من الإشعاع أثناء التعرض للأغراض الطبية. هناك مفهوم - عندما يتم تلقي جرعة قدرها 1 ريم من قبل الجيل السابق، فإنها تعطي 0.02٪ إضافية من التشوهات الوراثية في النسل، أي. في 250 طفلاً لكل مليون. هذه الحقائق وسنوات عديدة من البحث في هذه الظواهر قادت العلماء إلى استنتاج مفاده أنه لا توجد جرعات آمنة من الإشعاع.

إن التعرض للإشعاع المؤين على جينات الخلايا الجرثومية يمكن أن يسبب طفرات ضارة تنتقل من جيل إلى جيل، مما يزيد من "العبء الطفري" للبشرية. الظروف التي تضاعف "الحمل الوراثي" تهدد الحياة. وهذه الجرعة المضاعفة، بحسب استنتاجات اللجنة العلمية المعنية بالإشعاع الذري التابعة للأمم المتحدة، هي جرعة مقدارها 30 راد للتعرض الحاد و10 راد للتعرض المزمن (خلال فترة الإنجاب). مع زيادة الجرعة، لا تزداد الشدة، بل تواتر المظاهر المحتملة.

تحدث التغيرات الطفرية أيضًا في الكائنات النباتية. وفي الغابات المعرضة للتساقط الإشعاعي بالقرب من تشيرنوبيل، نشأت أنواع نباتية جديدة سخيفة نتيجة للطفرة. ظهرت الغابات الصنوبرية ذات اللون الأحمر الصدئ. وفي حقل قمح يقع بالقرب من المفاعل، وبعد عامين من الحادث، اكتشف العلماء نحو ألف طفرة مختلفة.

التأثيرات على الجنين والجنين بسبب تشعيع الأم أثناء الحمل. تتغير الحساسية الإشعاعية للخلية في مراحل مختلفة من عملية الانقسام (الانقسام). تكون الخلية أكثر حساسية في نهاية فترة السكون وبداية الشهر الأول من الانقسام. إن اللاقحة، وهي خلية جنينية تشكلت بعد اندماج الحيوان المنوي مع البويضة، حساسة بشكل خاص للإشعاع. علاوة على ذلك، يمكن تقسيم تطور الجنين خلال هذه الفترة وتأثير الإشعاع عليه، بما في ذلك الأشعة السينية، إلى ثلاث مراحل.

المرحلة الأولى – بعد الحمل وحتى اليوم التاسع. ويموت الجنين المتشكل حديثاً تحت تأثير الإشعاع. الموت في معظم الحالات يمر دون أن يلاحظه أحد.

المرحلة الثانية – من اليوم التاسع إلى الأسبوع السادس بعد الحمل. هذه هي فترة تكوين الأعضاء الداخلية والأطراف. في الوقت نفسه، تحت تأثير جرعة إشعاعية قدرها 10 ريم، يتطور الجنين بمجموعة كاملة من العيوب - الحنك المشقوق، وتوقف نمو الأطراف، وضعف تكوين الدماغ، وما إلى ذلك. وفي الوقت نفسه، يكون نمو الجسم ممكن، والذي يتم التعبير عنه في انخفاض حجم الجسم عند الولادة. يمكن أن تكون نتيجة تعرض الأم خلال هذه الفترة من الحمل أيضًا وفاة المولود وقت الولادة أو بعدها بفترة. ومع ذلك، فإن ولادة طفل حي بعيوب جسيمة ربما تكون أعظم مصيبة، وأسوأ بكثير من موت الجنين.

المرحلة 3 – الحمل بعد ستة أسابيع. تسبب جرعات الإشعاع التي تتلقاها الأم تأخرًا مستمرًا في النمو. يكون طفل الأم المشععة أصغر من الطبيعي عند الولادة ويظل أقل من متوسط ​​الطول طوال حياته. من الممكن حدوث تغيرات مرضية في الجهاز العصبي والغدد الصماء وما إلى ذلك. يقترح العديد من أطباء الأشعة أن الاحتمالية العالية لإنجاب طفل معيب هو سبب لإنهاء الحمل إذا كانت الجرعة التي يتلقاها الجنين خلال الأسابيع الستة الأولى بعد الحمل تتجاوز 10 راد. وقد تم إدراج هذه الجرعة في تشريعات بعض الدول الإسكندنافية. للمقارنة، مع التنظير الفلوري للمعدة، تتلقى المناطق الرئيسية لنخاع العظم والبطن والصدر جرعة إشعاعية تتراوح بين 30-40 راد.

في بعض الأحيان تنشأ مشكلة عملية: تخضع المرأة لسلسلة من الأشعة السينية، بما في ذلك صور المعدة وأعضاء الحوض، وتكتشف بعد ذلك أنها حامل. ويتفاقم الوضع إذا حدث الإشعاع في الأسابيع الأولى بعد الحمل، عندما لا يتم اكتشاف الحمل. والحل الوحيد لهذه المشكلة هو عدم تعريض المرأة للإشعاع خلال الفترة المحددة. ويمكن تحقيق ذلك إذا خضعت المرأة في سن الإنجاب لأشعة سينية للمعدة أو تجويف البطن فقط خلال الأيام العشرة الأولى بعد بدء الدورة الشهرية، عندما لا يكون هناك شك في عدم وجود حمل. في الممارسة الطبية يسمى هذا بقاعدة "الأيام العشرة". في حالات الطوارئ، لا يمكن تأجيل إجراءات الأشعة السينية لأسابيع أو أشهر، ولكن من الحكمة أن تخبر المرأة طبيبها عن احتمال حملها قبل إجراء الأشعة السينية.

تختلف خلايا وأنسجة جسم الإنسان في درجة حساسيتها للإشعاعات المؤينة.

وتشمل الأعضاء الحساسة بشكل خاص الخصيتين. جرعة من 10-30 راد يمكن أن تقلل من تكوين الحيوانات المنوية خلال عام.

الجهاز المناعي حساس للغاية للإشعاع.

في الجهاز العصبي، كانت شبكية العين هي الأكثر حساسية، حيث لوحظ تدهور الرؤية أثناء التشعيع. حدثت اضطرابات في حساسية التذوق أثناء العلاج الإشعاعي للصدر، كما أدى التشعيع المتكرر بجرعات تتراوح بين 30 إلى 500 ر. إلى تقليل حساسية اللمس.

التغيرات في الخلايا الجسدية قد تساهم في تطور السرطان. يحدث الورم السرطاني في الجسم في الوقت الذي تبدأ فيه الخلية الجسدية، التي أفلتت من سيطرة الجسم، في الانقسام بسرعة. السبب الجذري لذلك هو الطفرات في الجينات الناتجة عن التشعيع الفردي المتكرر أو القوي، مما يؤدي إلى فقدان الخلايا السرطانية القدرة، حتى في حالة عدم التوازن، على الموت الفسيولوجي، أو بالأحرى الموت المبرمج. لقد أصبحوا خالدين، ينقسمون باستمرار، ويزداد عددهم ويموتون فقط بسبب نقص العناصر الغذائية. هذه هي الطريقة التي يحدث بها نمو الورم. يتطور سرطان الدم (سرطان الدم) بسرعة خاصة - وهو مرض يرتبط بالمظهر المفرط للخلايا البيضاء المعيبة - كريات الدم البيضاء - في نخاع العظم، ثم في الدم. ومع ذلك، فقد أصبح من الواضح مؤخرًا أن العلاقة بين الإشعاع والسرطان أكثر تعقيدًا مما كان يُعتقد سابقًا. وهكذا، في تقرير خاص للجمعية اليابانية الأمريكية للعلماء، يقال أن بعض أنواع السرطان فقط: أورام الغدد الثديية والغدة الدرقية، وكذلك سرطان الدم، تتطور نتيجة لأضرار الإشعاع. علاوة على ذلك، أظهرت تجربة هيروشيما وناغازاكي أن سرطان الغدة الدرقية لوحظ عند تشعيع 50 راد أو أكثر. لوحظ سرطان الثدي، الذي يموت منه حوالي 50٪ من الحالات، لدى النساء اللاتي خضعن لفحوصات الأشعة السينية المتكررة.

من السمات المميزة للإصابات الإشعاعية أن الإصابات الإشعاعية تكون مصحوبة باضطرابات وظيفية شديدة وتتطلب علاجًا معقدًا وطويلًا (أكثر من ثلاثة أشهر). يتم تقليل صلاحية الأنسجة المشععة بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك، تنشأ المضاعفات بعد سنوات وعقود عديدة من الإصابة. وهكذا، لوحظت حالات ظهور أورام حميدة بعد 19 سنة من التشعيع، ولوحظ تطور سرطان الجلد والثدي الناجم عن الإشعاع لدى النساء بعد 25-27 سنة. في كثير من الأحيان، يتم اكتشاف الإصابات على الخلفية أو بعد التعرض لعوامل إضافية ذات طبيعة غير إشعاعية (مرض السكري، وتصلب الشرايين، والعدوى القيحية، والإصابات الحرارية أو الكيميائية في منطقة الإشعاع).

ويجب أيضًا أن يؤخذ في الاعتبار أن الأشخاص الذين نجوا من حادث إشعاعي يتعرضون لضغوط إضافية لعدة أشهر وحتى سنوات بعد وقوعه. مثل هذا الضغط يمكن أن يؤدي إلى تشغيل آلية بيولوجية تؤدي إلى ظهور الأمراض الخبيثة. وهكذا، في هيروشيما وناجازاكي، لوحظ تفشي كبير لسرطان الغدة الدرقية بعد 10 سنوات من القصف الذري.

تشير الدراسات التي أجراها أخصائيو الأشعة بناءً على بيانات من حادث تشيرنوبيل إلى انخفاض في عتبة العواقب الناجمة عن التعرض للإشعاع. وبالتالي، فقد ثبت أن تشعيع 15 ريم يمكن أن يسبب اضطرابات في عمل الجهاز المناعي. بالفعل عند تلقي جرعة قدرها 25 ريم، شهد مصفي الحادث انخفاضًا في دم الخلايا الليمفاوية - الأجسام المضادة للمستضدات البكتيرية، وعند 40 ريم يزداد احتمال حدوث مضاعفات معدية. عند التعرض لجرعات إشعاعية ثابتة تتراوح بين 15 إلى 50 ريم، غالبًا ما يتم الإبلاغ عن حالات الاضطرابات العصبية الناجمة عن التغيرات في بنية الدماغ. علاوة على ذلك، فقد لوحظت هذه الظواهر على المدى الطويل بعد التشعيع.

مرض الإشعاع

اعتمادا على الجرعة ووقت التشعيع، يتم ملاحظة ثلاث درجات من المرض: الحاد، تحت الحاد والمزمن. في المناطق المتضررة (عند تلقي جرعات عالية)، عادة ما يحدث مرض الإشعاع الحاد (ARS).

هناك أربع درجات من ARS:

الضوء (100 – 200 راد). تتميز الفترة الأولية - رد الفعل الأساسي، كما هو الحال مع ARS بجميع الدرجات الأخرى - بنوبات من الغثيان. الصداع، القيء، الشعور بالضيق العام، زيادة طفيفة في درجة حرارة الجسم، في معظم الحالات – يظهر فقدان الشهية (نقص الشهية، وحتى النفور من الطعام)، ومن الممكن حدوث مضاعفات معدية. يحدث التفاعل الأولي بعد 15-20 دقيقة من التشعيع. وتختفي مظاهره تدريجيًا بعد بضع ساعات أو أيام قليلة، أو قد تغيب تمامًا. ثم تأتي فترة مخفية، ما يسمى بفترة الرفاهية الوهمية، والتي يتم تحديد مدتها من خلال جرعة الإشعاع والحالة العامة للجسم (حتى 20 يومًا). خلال هذا الوقت، تستنفد خلايا الدم الحمراء عمرها الافتراضي، وتتوقف عن إمداد خلايا الجسم بالأكسجين. ARS الخفيف قابل للشفاء. العواقب السلبية المحتملة - زيادة عدد الكريات البيضاء في الدم، واحمرار الجلد، وانخفاض الأداء في 25٪ من المصابين بعد 1.5 - 2 ساعة من التشعيع. لوحظ وجود نسبة عالية من الهيموجلوبين في الدم خلال عام واحد من لحظة التشعيع. وقت الاسترداد يصل إلى ثلاثة أشهر. إن الموقف الشخصي والدافع الاجتماعي للضحية، فضلا عن توظيفه العقلاني، لهما أهمية كبيرة؛

متوسطة (200 – 400 راد). هجمات قصيرة من الغثيان تختفي بعد 2-3 أيام من التشعيع. الفترة الكامنة هي 10-15 يومًا (قد تكون غائبة)، تموت خلالها الكريات البيض التي تنتجها الغدد الليمفاوية وتتوقف عن رفض العدوى التي تدخل الجسم. توقف الصفائح الدموية تخثر الدم. كل هذا نتيجة لحقيقة أن النخاع العظمي والغدد الليمفاوية والطحال التي قتلها الإشعاع لا تنتج خلايا دم حمراء وكريات الدم البيضاء والصفائح الدموية الجديدة لتحل محل الخلايا المستهلكة. ظهور تورم في الجلد وظهور بثور. وتؤدي هذه الحالة في الجسم، والتي تسمى "متلازمة نخاع العظم"، إلى وفاة 20% من المصابين، والتي تحدث نتيجة تلف أنسجة الأعضاء المكونة للدم. يتكون العلاج من عزل المرضى عن البيئة الخارجية، وإعطاء المضادات الحيوية ونقل الدم. يكون الرجال الشباب وكبار السن أكثر عرضة للإصابة بمتلازمة ARS المعتدلة من الرجال والنساء في منتصف العمر. يحدث فقدان القدرة على العمل لدى 80٪ من المصابين بعد 0.5 إلى 1 ساعة من التشعيع وبعد التعافي يظل منخفضًا لفترة طويلة. من الممكن تطوير إعتام عدسة العين وعيوب الأطراف المحلية.

ثقيل (400 - 600 راد). الأعراض المميزة لاضطراب الجهاز الهضمي: الضعف والنعاس وفقدان الشهية والغثيان والقيء والإسهال لفترة طويلة. يمكن أن تستمر الفترة الكامنة من 1 إلى 5 أيام. وبعد أيام قليلة تظهر علامات الجفاف: فقدان الوزن والإرهاق والإرهاق التام. هذه الظواهر هي نتيجة موت زغابات جدران الأمعاء التي تمتص العناصر الغذائية من الطعام الوارد. يتم تعقيم خلاياها بالإشعاع وتفقد قدرتها على الانقسام. يحدث ثقب في جدران المعدة، وتدخل البكتيريا إلى مجرى الدم من الأمعاء. تظهر تقرحات الإشعاع الأولية والعدوى القيحية الناتجة عن حروق الإشعاع. لوحظ فقدان القدرة على العمل بعد 0.5-1 ساعة من التشعيع لدى 100٪ من الضحايا. في 70٪ من المصابين، تحدث الوفاة في غضون شهر بسبب الجفاف وتسمم المعدة (متلازمة الجهاز الهضمي)، وكذلك من الحروق الإشعاعية الناجمة عن تشعيع جاما؛

شديدة للغاية (أكثر من 600 راد). يحدث الغثيان والقيء الشديد خلال دقائق من التعرض. الإسهال - 4-6 مرات في اليوم، خلال الـ 24 ساعة الأولى - ضعف الوعي، وتورم الجلد، والصداع الشديد. ويصاحب هذه الأعراض الارتباك، وفقدان التنسيق، وصعوبة البلع، واضطراب حركات الأمعاء، والنوبات، والموت في نهاية المطاف. السبب المباشر للوفاة هو زيادة كمية السوائل في الدماغ بسبب خروجها من الأوعية الصغيرة، مما يؤدي إلى زيادة الضغط داخل الجمجمة. تسمى هذه الحالة "متلازمة اضطراب الجهاز العصبي المركزي".

تجدر الإشارة إلى أن الجرعة الممتصة التي تسبب ضررا لأجزاء معينة من الجسم والوفاة تتجاوز الجرعة المميتة للجسم بأكمله. الجرعات المميتة للأجزاء الفردية من الجسم هي كما يلي: الرأس - 2000 راد، أسفل البطن - 3000 راد، الجزء العلوي من البطن - 5000 راد، الصدر - 10000 راد، الأطراف - 20000 راد.

يعتبر مستوى فعالية علاج ARS الذي تم تحقيقه اليوم هو الحد الأقصى، لأنه يعتمد على استراتيجية سلبية - الأمل في التعافي المستقل للخلايا في الأنسجة الحساسة للإشعاع (بشكل رئيسي نخاع العظام والغدد الليمفاوية)، لدعم أجهزة الجسم الأخرى. نقل كتلة الصفائح الدموية لمنع النزيف وخلايا الدم الحمراء - لمنع تجويع الأكسجين. بعد ذلك، كل ما تبقى هو الانتظار حتى تبدأ جميع أنظمة التجديد الخلوي في العمل والقضاء على العواقب الوخيمة للتعرض للإشعاع. يتم تحديد نتيجة المرض بنهاية 2-3 أشهر. في هذه الحالة، قد يحدث ما يلي: الشفاء السريري الكامل للضحية؛ التعافي الذي تقتصر فيه قدرته على العمل بدرجة أو بأخرى؛ نتائج غير مواتية مع تطور المرض أو تطور المضاعفات التي تؤدي إلى الوفاة.

يتم إعاقة عملية زرع نخاع العظم السليم بسبب الصراع المناعي، وهو أمر خطير بشكل خاص في الجسم المشعع، لأنه يستنفد جهاز المناعة الضعيف بالفعل. يقترح علماء الأشعة الروس طريقة جديدة لعلاج المرضى الذين يعانون من مرض الإشعاع. إذا قمت بإزالة جزء من نخاع العظم من شخص مشعع، فإن عمليات التعافي في نظام المكونة للدم بعد هذا التدخل تبدأ في وقت أبكر مما كانت عليه في المسار الطبيعي للأحداث. يتم وضع الجزء المستخرج من النخاع العظمي في ظروف صناعية، ومن ثم بعد فترة زمنية معينة يتم إعادته إلى نفس الجسم. لا يوجد صراع مناعي (رفض).

حاليًا، يقوم العلماء بالعمل وحصلوا على النتائج الأولى حول استخدام الواقيات الإشعاعية الصيدلانية، والتي تسمح للشخص بتحمل جرعات إشعاعية تبلغ ضعف الجرعة المميتة تقريبًا. هذه هي السيستين والسيستامين والسيستوفوس وعدد من المواد الأخرى التي تحتوي على مجموعات كبريتيدهيدريل (SH) في نهاية جزيء طويل. تعمل هذه المواد، مثل "الزبال"، على إزالة الجذور الحرة المتكونة، والمسؤولة إلى حد كبير عن زيادة عمليات الأكسدة في الجسم. ومع ذلك، فإن العيب الرئيسي لهذه الواقيات هو الحاجة إلى إعطائها عن طريق الوريد في الجسم، حيث يتم تدمير مجموعة الكبريتيدهيدريل المضافة إليها لتقليل السمية في البيئة الحمضية للمعدة ويفقد الحامي خصائصه الوقائية.

للإشعاع المؤين أيضًا تأثير سلبي على الدهون والدهون (المواد الشبيهة بالدهون) الموجودة في الجسم. يؤدي التشعيع إلى تعطيل عملية استحلاب الدهون وحركتها إلى المنطقة الغامضة من الغشاء المخاطي في الأمعاء. ونتيجة لذلك، تدخل قطرات من الدهون غير المستحلبة والمستحلبة تقريبًا، والتي يمتصها الجسم، إلى تجويف الأوعية الدموية.

تؤدي زيادة أكسدة الأحماض الدهنية في الكبد إلى زيادة تكوين الكيتون في الكبد أثناء نقص الأنسولين، أي. الأحماض الدهنية الحرة الزائدة في الدم تقلل من نشاط الأنسولين. وهذا بدوره يؤدي إلى انتشار مرض السكري اليوم.

الأمراض الأكثر شيوعًا المصاحبة للضرر الإشعاعي هي الأورام الخبيثة (الغدة الدرقية والجهاز التنفسي والجلد والأعضاء المكونة للدم)، واضطرابات التمثيل الغذائي والمناعة، وأمراض الجهاز التنفسي، ومضاعفات الحمل، والتشوهات الخلقية، والاضطرابات العقلية.

إن استعادة الجسم بعد التشعيع هي عملية معقدة وتتم بشكل غير متساو. إذا بدأت استعادة خلايا الدم الحمراء والخلايا الليمفاوية في الدم بعد 7-9 أشهر، فإن استعادة الكريات البيض تبدأ بعد 4 سنوات. لا تتأثر مدة هذه العملية بالإشعاع فحسب، بل تتأثر أيضًا بالعوامل النفسية والاجتماعية واليومية والمهنية وغيرها من العوامل في فترة ما بعد الإشعاع، والتي يمكن دمجها في مفهوم واحد "نوعية الحياة" باعتبارها الأكثر رحابة واكتمالًا تعبير عن طبيعة تفاعل الإنسان مع العوامل البيئية البيولوجية والظروف الاجتماعية والاقتصادية.

ضمان السلامة عند العمل مع الإشعاعات المؤينة

عند تنظيم العمل، يتم استخدام المبادئ الأساسية التالية لضمان السلامة الإشعاعية: اختيار أو تقليل قوة المصادر إلى الحد الأدنى من القيم؛ تقليل الوقت المستغرق في العمل مع المصادر؛ زيادة المسافة من المصدر إلى العامل؛ حماية مصادر الإشعاع بمواد تمتص أو تخفف الإشعاع المؤين.

في الغرف التي يتم فيها العمل بالمواد المشعة وأجهزة النظائر المشعة، تتم مراقبة شدة أنواع الإشعاع المختلفة. ويجب أن تكون هذه الغرف معزولة عن الغرف الأخرى ومزودة بوسائل تهوية للإمداد والعادم. الوسائل الجماعية الأخرى للحماية من الإشعاعات المؤينة وفقًا لـ GOST 12.4.120 هي شاشات واقية ثابتة ومتحركة، وحاويات خاصة لنقل وتخزين مصادر الإشعاع، وكذلك لجمع وتخزين النفايات المشعة، وخزائن وصناديق الحماية.

تم تصميم الشاشات الواقية الثابتة والمتحركة لتقليل مستوى الإشعاع في مكان العمل إلى مستوى مقبول. يتم تحقيق الحماية ضد إشعاع ألفا باستخدام زجاج شبكي يبلغ سمكه عدة ملليمترات. وللحماية من إشعاعات بيتا، تُصنع الشاشات من الألومنيوم أو زجاج شبكي. يحمي الماء والبارافين والبريليوم والجرافيت ومركبات البورون والخرسانة من الإشعاع النيوتروني. يحمي الرصاص والخرسانة من الأشعة السينية وأشعة جاما. يستخدم زجاج الرصاص لعرض النوافذ.

عند العمل مع النويدات المشعة، يجب استخدام ملابس خاصة. إذا كانت منطقة العمل ملوثة بالنظائر المشعة، فيجب ارتداء ملابس الفيلم فوق ملابس قطنية: رداء، بدلة، ساحة، سراويل، أكمام زائدة.

ملابس الفيلم مصنوعة من أقمشة بلاستيكية أو مطاطية يمكن تنظيفها بسهولة من التلوث الإشعاعي. في حالة استخدام ملابس الفيلم، فمن الضروري توفير إمكانية توفير الهواء تحت البدلة.

تشمل مجموعات ملابس العمل أجهزة التنفس والخوذات الهوائية ومعدات الحماية الشخصية الأخرى. لحماية عينيك، استخدم النظارات ذات العدسات التي تحتوي على فوسفات التنغستن أو الرصاص. عند استخدام معدات الحماية الشخصية، من الضروري اتباع تسلسل ارتدائها وخلعها بدقة، ومراقبة قياس الجرعات.

يتم تقليل التأثير الرئيسي لجميع الإشعاعات المؤينة على الجسم إلى تأين أنسجة تلك الأعضاء والأنظمة المعرضة لتشعيعها. تتسبب الشحنات المكتسبة نتيجة لذلك في حدوث تفاعلات مؤكسدة في الخلايا غير عادية بالنسبة للحالة الطبيعية، والتي بدورها تسبب عددًا من الاستجابات. وهكذا، في الأنسجة المشععة للكائن الحي، تحدث سلسلة من التفاعلات المتسلسلة التي تعطل الحالة الوظيفية الطبيعية للأعضاء والأنظمة الفردية والكائن الحي ككل. هناك افتراض أنه نتيجة لمثل هذه التفاعلات، يتم تشكيل المنتجات الضارة بالصحة في أنسجة الجسم - السموم، والتي لها تأثير سلبي.

عند العمل مع المنتجات التي تحتوي على الإشعاعات المؤينة، يمكن أن تكون طرق التعرض للأخيرة ذات شقين: من خلال التشعيع الخارجي والداخلي. قد يحدث التعرض الخارجي عند العمل على المسرعات وأجهزة الأشعة السينية وغيرها من المنشآت التي تنبعث منها النيوترونات والأشعة السينية، وكذلك عند العمل مع مصادر مشعة محكمة الغلق، أي العناصر المشعة المغلقة في الزجاج أو الأمبولات العمياء الأخرى، إذا كان الأخير تبقى سليمة. يمكن أن تشكل مصادر إشعاع بيتا وجاما مخاطر التعرض الخارجية والداخلية. لا يشكل إشعاع ألفا خطرًا عمليًا إلا أثناء التشعيع الداخلي، نظرًا لقوة الاختراق المنخفضة للغاية وقصر نطاق جسيمات ألفا في الهواء، فإن وجود مسافة بسيطة من مصدر الإشعاع أو التدريع البسيط يلغي خطر التشعيع الخارجي.

أثناء التشعيع الخارجي بواسطة أشعة ذات قوة اختراق كبيرة، يحدث التأين ليس فقط على سطح الجلد المشعع والأغطية الأخرى، ولكن أيضًا في الأنسجة والأعضاء والأنظمة العميقة. يتم تحديد فترة التعرض الخارجي المباشر للإشعاعات المؤينة - التعرض - بوقت التشعيع.

يحدث التعرض الداخلي عند دخول المواد المشعة إلى الجسم، والذي يمكن أن يحدث عند استنشاق أبخرة وغازات ورذاذ المواد المشعة، أو إدخالها إلى الجهاز الهضمي أو دخولها إلى مجرى الدم (في حالات تلوث الجلد والأغشية المخاطية التالفة). يعد التشعيع الداخلي أكثر خطورة، لأنه، أولاً، عند الاتصال المباشر بالأنسجة، حتى الإشعاع ذو الطاقات المنخفضة وبأقل قدرة على الاختراق لا يزال له تأثير على هذه الأنسجة؛ ثانياً، عند وجود مادة مشعة في الجسم، فإن مدة تأثيرها (التعرض) لا تقتصر على وقت العمل المباشر مع المصادر، بل تستمر بشكل مستمر حتى اضمحلالها الكامل أو إزالتها من الجسم. بالإضافة إلى ذلك، عند تناول بعض المواد المشعة، التي لها خصائص سامة معينة، بالإضافة إلى التأين، يكون لها تأثير سام محلي أو عام (انظر "المواد الكيميائية الضارة").

في الجسم، يتم نقل المواد المشعة، مثل جميع المنتجات الأخرى، عن طريق مجرى الدم إلى جميع الأعضاء والأنظمة، وبعد ذلك يتم إخراجها جزئيًا من الجسم من خلال أجهزة الإخراج (الجهاز الهضمي والكلى والعرق والغدد الثديية، وما إلى ذلك). ، وبعضها يترسب في أعضاء وأنظمة معينة، مما يؤثر عليها تأثيرًا تفضيليًا وأكثر وضوحًا. يتم توزيع بعض المواد المشعة (مثل الصوديوم - Na24) بالتساوي نسبيًا في جميع أنحاء الجسم. يتم تحديد الترسب السائد للمواد المختلفة في بعض الأعضاء والأنظمة من خلال خصائصها الفيزيائية والكيميائية ووظائف هذه الأعضاء والأنظمة.

تسمى مجموعة من التغيرات المستمرة في الجسم تحت تأثير الإشعاعات المؤينة بمرض الإشعاع. يمكن أن يتطور مرض الإشعاع نتيجة التعرض المزمن للإشعاعات المؤينة والتعرض قصير المدى لجرعات كبيرة. ويتميز بشكل رئيسي بالتغيرات في الجهاز العصبي المركزي (حالة الاكتئاب، والدوخة، والغثيان، والضعف العام، وما إلى ذلك)، والدم والأعضاء المكونة للدم، والأوعية الدموية (كدمات بسبب هشاشة الأوعية الدموية)، والغدد الصماء.

نتيجة التعرض لفترة طويلة لجرعات كبيرة من الإشعاعات المؤينة، يمكن أن تتطور الأورام الخبيثة في مختلف الأعضاء والأنسجة، وهي: عواقب طويلة المدى لهذا التعرض. وتشمل الأخيرة أيضًا انخفاضًا في مقاومة الجسم لمختلف الأمراض المعدية وغيرها، وتأثيرًا سلبيًا على الوظيفة الإنجابية، وغيرها.

يمكن للمواد المشعة أن تدخل الجسم بثلاث طرق: عن طريق الهواء المستنشق، ومن خلال الجهاز الهضمي (مع الطعام والماء)، ومن خلال الجلد. يتلقى الشخص الإشعاع ليس فقط خارجيا، ولكن أيضا من خلال الأعضاء الداخلية. تخترق الـ RVs جزيئات الأعضاء الداخلية، وخاصة أنسجة العظام والعضلات. وتستمر المواد المشعة بالتركيز فيها في تشعيع الجسم وإتلافه من الداخل.

خطر الإشعاع هو احتمال تعرض الشخص أو نسله لأي تأثير ضار نتيجة التعرض للإشعاع.

يمكن أن يسبب الإشعاع المؤين عند تعرضه لجسم الإنسان نوعين من الآثار الضارة:

محدد (مرض الإشعاع، التهاب الجلد الإشعاعي، إعتام عدسة العين الإشعاعي، العقم الإشعاعي، تشوهات في نمو الجنين، إلخ). من المفترض أن هناك حدًا للجرعة لا يكون أقل منه أي تأثير، وفوقها تعتمد شدة التأثير على الجرعة؛

التأثيرات البيولوجية الضارة الاحتمالية العشوائية (الأورام الخبيثة، سرطان الدم، الأمراض الوراثية) التي ليس لها عتبة جرعة لحدوثها. شدة مظاهرها لا تعتمد على الجرعة. وتتراوح فترة حدوث هذه التأثيرات لدى الشخص المشعع من 2 إلى 50 سنة أو أكثر.

يرتبط التأثير البيولوجي للإشعاع المؤين بتكوين مركبات جديدة غير عادية للجسم، مما يؤدي إلى تعطيل نشاط كل من الوظائف الفردية وأنظمة الجسم بأكملها. عمليات ترميم هياكل الجسم جارية جزئيًا. تعتمد النتيجة الإجمالية للتعافي على شدة هذه العمليات. ومع زيادة قوة الإشعاع، تقل أهمية عمليات الترميم.

هناك آثار ضارة وراثية (وراثية) وجسدية (جسدية).

ترتبط التأثيرات الوراثية بالتغيرات في جهاز الجينات تحت تأثير الإشعاعات المؤينة. عواقب ذلك هي الطفرات (ظهور ذرية في الأشخاص المشععين بخصائص مختلفة، غالبًا مع تشوهات خلقية).

التأثيرات الوراثية لها فترة كامنة طويلة (عشرات السنين بعد التشعيع). يوجد مثل هذا الخطر حتى مع وجود إشعاع ضعيف للغاية، والذي، على الرغم من أنه لا يدمر الخلايا، إلا أنه يمكن أن يغير الخصائص الوراثية.

تبدأ التأثيرات الجسدية دائمًا عند جرعة معينة. عند تناول جرعات أقل من العتبة، لا يحدث أي ضرر للجسم. تشمل التأثيرات الجسدية تلفًا موضعيًا في الجلد (حرق إشعاعي)، وإعتام عدسة العين (تعتيم العدسة)، وتلف الأعضاء التناسلية (تعقيم قصير الأمد أو دائم). الجسم قادر على التغلب على العديد من العواقب الجسدية للإشعاع.

تعتمد درجة الضرر الإشعاعي إلى حد كبير على حجم السطح المشعع، وما إذا كان الجسم بأكمله قد تعرض للإشعاع أم جزء منه فقط. ومع انخفاضه، ينخفض ​​​​التأثير البيولوجي أيضًا.

يمكن أن يؤدي التعرض طويل الأمد لجرعات منخفضة (مزمنة) في بيئة العمل إلى الإصابة بمرض الإشعاع المزمن. أكثر العلامات المميزة لمرض الإشعاع المزمن هي التغيرات في تعداد الدم، والآفات الجلدية المحلية، وآفات العدسة، وتصلب الرئة، وانخفاض المناعة. تعد القدرة على إحداث تأثيرات طويلة المدى إحدى الخصائص الخبيثة للإشعاع المؤين.

في الحياة اليومية للإنسان، تحدث الإشعاعات المؤينة باستمرار. نحن لا نشعر بها، ولكن لا يمكننا أن ننكر تأثيرها على الطبيعة الحية وغير الحية. ومنذ وقت ليس ببعيد، تعلم الناس استخدامها للخير وكأسلحة للدمار الشامل. وعند استخدامها بشكل صحيح، يمكن لهذه الإشعاعات أن تغير حياة البشرية إلى الأفضل.

أنواع الإشعاعات المؤينة

لفهم خصوصيات التأثير على الكائنات الحية وغير الحية، تحتاج إلى معرفة ما هي عليه. ومن المهم أيضًا معرفة طبيعتها.

الإشعاع المؤين هو موجة خاصة يمكنها اختراق المواد والأنسجة، مما يسبب تأين الذرات. وهناك عدة أنواع منه: إشعاع ألفا، إشعاع بيتا، إشعاع جاما. لديهم جميعًا شحنات وقدرات مختلفة للتأثير على الكائنات الحية.

إشعاع ألفا هو الأكثر شحنًا بين جميع الأنواع. لديه طاقة هائلة، قادرة على التسبب في مرض الإشعاع حتى في الجرعات الصغيرة. ولكن مع التشعيع المباشر فإنه يخترق فقط الطبقات العليا من جلد الإنسان. حتى ورقة رقيقة تحمي من أشعة ألفا. وفي الوقت نفسه، عند دخول الجسم عن طريق الطعام أو الاستنشاق، فإن مصادر هذا الإشعاع سرعان ما تصبح سبب الوفاة.

تحمل أشعة بيتا شحنة أقل قليلاً. إنهم قادرون على اختراق عمق الجسم. مع التعرض لفترات طويلة فإنها تسبب وفاة الإنسان. الجرعات الصغيرة تسبب تغيرات في البنية الخلوية. يمكن استخدام طبقة رقيقة من الألومنيوم كحماية. الإشعاع من داخل الجسم مميت أيضًا.

يعتبر إشعاع جاما هو الأكثر خطورة. يخترق الجسم. عند تناول جرعات كبيرة يسبب حروقًا إشعاعية، ومرضًا إشعاعيًا، والموت. الحماية الوحيدة ضده يمكن أن تكون الرصاص وطبقة سميكة من الخرسانة.

هناك نوع خاص من إشعاع جاما هو الأشعة السينية، والتي يتم توليدها في أنبوب الأشعة السينية.

تاريخ البحث

عرف العالم لأول مرة عن الإشعاع المؤين في 28 ديسمبر 1895. في مثل هذا اليوم أعلن فيلهلم رونتجن أنه اكتشف نوعًا خاصًا من الأشعة التي يمكنها المرور عبر المواد المختلفة وجسم الإنسان. منذ تلك اللحظة، بدأ العديد من الأطباء والعلماء العمل بنشاط مع هذه الظاهرة.

لفترة طويلة، لم يكن أحد يعرف عن تأثيره على جسم الإنسان. لذلك، في التاريخ هناك العديد من حالات الوفاة بسبب الإشعاع المفرط.

درس آل كوري مصادر وخصائص الإشعاع المؤين بالتفصيل. هذا جعل من الممكن استخدامه بأقصى قدر من الفائدة، وتجنب العواقب السلبية.

مصادر الإشعاع الطبيعية والاصطناعية

لقد خلقت الطبيعة مصادر مختلفة للإشعاع المؤين. بادئ ذي بدء، هذا هو الإشعاع من أشعة الشمس والفضاء. يتم امتصاص معظمه بواسطة كرة الأوزون الموجودة عالياً فوق كوكبنا. لكن بعضها يصل إلى سطح الأرض.

على الأرض نفسها، أو بالأحرى في أعماقها، هناك بعض المواد التي تنتج الإشعاع. ومن بينها نظائر اليورانيوم والسترونتيوم والرادون والسيزيوم وغيرها.

يتم إنشاء المصادر الاصطناعية للإشعاع المؤين من قبل الإنسان لمجموعة متنوعة من الأبحاث والإنتاج. وفي الوقت نفسه، يمكن أن تكون قوة الإشعاع أعلى بعدة مرات من المؤشرات الطبيعية.

وحتى في ظروف الحماية والامتثال لتدابير السلامة، يتلقى الناس جرعات إشعاعية تشكل خطرا على صحتهم.

وحدات القياس والجرعات

عادة ما يرتبط الإشعاع المؤين بتفاعله مع جسم الإنسان. ولذلك فإن جميع وحدات القياس ترتبط بشكل أو بآخر بقدرة الإنسان على امتصاص وتجميع طاقة التأين.

في نظام SI، يتم قياس جرعات الإشعاع المؤين بوحدة تسمى الرمادي (Gy). يُظهر كمية الطاقة لكل وحدة من المادة المشععة. واحد غراي يساوي J/كجم واحد. ولكن من أجل الراحة، يتم استخدام وحدة Rad غير النظامية في كثير من الأحيان. ويساوي 100 غراي.

يتم قياس إشعاع الخلفية في المنطقة من خلال جرعات التعرض. جرعة واحدة تساوي C/كجم. يتم استخدام هذه الوحدة في نظام SI. وحدة النظام الإضافية المقابلة لها تسمى رونتجن (R). للحصول على جرعة ممتصة قدرها 1 راد، يجب أن تتعرض لجرعة تعرض تبلغ حوالي 1 ر.

نظرًا لأن الأنواع المختلفة من الإشعاعات المؤينة لها مستويات طاقة مختلفة، فعادةً ما تتم مقارنة قياسها بالتأثيرات البيولوجية. في نظام SI، وحدة هذا المكافئ هي السيفرت (Sv). نظيره خارج النظام هو rem.

كلما كان الإشعاع أقوى وأطول، كلما زاد امتصاص الجسم للطاقة، وأكثر خطورة تأثيرها. لمعرفة الوقت المسموح به لبقاء الشخص في التلوث الإشعاعي، يتم استخدام أجهزة خاصة - مقاييس الجرعات التي تقيس الإشعاع المؤين. وتشمل هذه الأجهزة الفردية والمنشآت الصناعية الكبيرة.

تأثير على الجسم

وخلافًا للاعتقاد الشائع، فإن أي إشعاعات مؤينة ليست دائمًا خطيرة ومميتة. ويمكن ملاحظة ذلك في مثال الأشعة فوق البنفسجية. بجرعات صغيرة، فإنها تحفز إنتاج فيتامين د في جسم الإنسان، وتجديد الخلايا وزيادة صبغة الميلانين، مما يعطي سمرة جميلة. لكن التعرض لفترات طويلة للإشعاع يسبب حروقًا شديدة ويمكن أن يسبب سرطان الجلد.

في السنوات الأخيرة، تمت دراسة آثار الإشعاعات المؤينة على جسم الإنسان وتطبيقها العملي بنشاط.

بجرعات صغيرة، الإشعاع لا يسبب أي ضرر للجسم. ما يصل إلى 200 مليرونتجين يمكن أن يقلل من عدد خلايا الدم البيضاء. أعراض هذا التعرض ستكون الغثيان والدوار. ويموت حوالي 10% من الأشخاص بعد تلقي هذه الجرعة.

تسبب الجرعات الكبيرة اضطرابًا في الجهاز الهضمي، وتساقط الشعر، وحروق الجلد، وتغيرات في البنية الخلوية للجسم، وتطور الخلايا السرطانية، والموت.

مرض الإشعاع

التعرض لفترات طويلة للإشعاعات المؤينة على الجسم وتلقي جرعة كبيرة من الإشعاع يمكن أن يسبب مرض الإشعاع. وأكثر من نصف حالات هذا المرض تؤدي إلى الوفاة. والباقي يصبح سببا لعدد من الأمراض الوراثية والجسدية.

على المستوى الجيني، تحدث الطفرات في الخلايا الجرثومية. وتصبح تغيراتهم واضحة في الأجيال اللاحقة.

يتم التعبير عن الأمراض الجسدية عن طريق التسرطن والتغيرات التي لا رجعة فيها في مختلف الأعضاء. علاج هذه الأمراض طويل وصعب للغاية.

علاج الإصابات الإشعاعية

نتيجة للتأثيرات المسببة للأمراض للإشعاع على الجسم، تحدث أضرار مختلفة للأعضاء البشرية. اعتمادًا على جرعة الإشعاع، يتم تنفيذ طرق علاج مختلفة.

في البداية يتم وضع المريض في غرفة معقمة لتجنب احتمالية إصابة مناطق الجلد المكشوفة بالعدوى. بعد ذلك، يتم تنفيذ إجراءات خاصة لتسهيل الإزالة السريعة للنويدات المشعة من الجسم.

إذا كانت الآفات شديدة، قد تكون هناك حاجة لعملية زرع نخاع العظم. ومن الإشعاع يفقد القدرة على إنتاج خلايا الدم الحمراء.

ولكن في معظم الحالات، يقتصر علاج الآفات الخفيفة على تخدير المناطق المصابة وتحفيز تجديد الخلايا. يتم إيلاء الكثير من الاهتمام لإعادة التأهيل.

تأثير الإشعاعات المؤينة على الشيخوخة والسرطان

وفيما يتعلق بتأثير الأشعة المؤينة على جسم الإنسان، أجرى العلماء تجارب مختلفة تثبت اعتماد عملية الشيخوخة والتسرطن على جرعة الإشعاع.

تعرضت مجموعات من مزارع الخلايا للإشعاع في ظروف المختبر. ونتيجة لذلك، كان من الممكن إثبات أنه حتى الإشعاع البسيط يسرع شيخوخة الخلايا. علاوة على ذلك، كلما كانت الثقافة أقدم، كلما كانت أكثر عرضة لهذه العملية.

يؤدي التشعيع على المدى الطويل إلى موت الخلايا أو إلى انقسامها ونموها بشكل غير طبيعي وسريع. تشير هذه الحقيقة إلى أن الإشعاع المؤين له تأثير مسرطن على جسم الإنسان.

وفي الوقت نفسه، أدى تأثير الموجات على الخلايا السرطانية المصابة إلى موتها التام أو توقف عمليات انقسامها. ساعد هذا الاكتشاف في تطوير طريقة لعلاج السرطان لدى الإنسان.

التطبيقات العملية للإشعاع

لأول مرة، بدأ استخدام الإشعاع في الممارسة الطبية. وباستخدام الأشعة السينية، تمكن الأطباء من النظر داخل جسم الإنسان. في الوقت نفسه، عمليا لم يلحق به أي ضرر.

ثم بدأوا في علاج السرطان باستخدام الإشعاع. وفي معظم الحالات، يكون لهذه الطريقة تأثير إيجابي، على الرغم من تعرض الجسم بأكمله لإشعاع قوي، الأمر الذي يترتب عليه عدد من أعراض مرض الإشعاع.

بالإضافة إلى الطب، يتم استخدام الأشعة المؤينة أيضا في صناعات أخرى. يمكن للمساحين الذين يستخدمون الإشعاع دراسة السمات الهيكلية لقشرة الأرض في مناطقها الفردية.

لقد تعلمت البشرية استخدام قدرة بعض الحفريات على إطلاق كميات كبيرة من الطاقة لأغراضها الخاصة.

الطاقة النووية

إن مستقبل جميع سكان الأرض يكمن في الطاقة الذرية. توفر محطات الطاقة النووية مصادر للكهرباء غير مكلفة نسبيا. تعتبر محطات الطاقة هذه أكثر أمانًا من محطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة الكهرومائية، بشرط أن يتم تشغيلها بشكل صحيح. تنتج محطات الطاقة النووية تلوثًا بيئيًا أقل بكثير من الحرارة الزائدة ونفايات الإنتاج.

وفي الوقت نفسه، طور العلماء أسلحة الدمار الشامل المعتمدة على الطاقة الذرية. في الوقت الحالي، هناك الكثير من القنابل الذرية على الكوكب، مما قد يؤدي إلى إطلاق عدد صغير منها إلى شتاء نووي، ونتيجة لذلك ستموت جميع الكائنات الحية التي تعيش فيها تقريبًا.

وسائل وطرق الحماية

يتطلب استخدام الإشعاع في الحياة اليومية اتخاذ احتياطات جدية. تنقسم الحماية ضد الإشعاعات المؤينة إلى أربعة أنواع: الوقت والمسافة والكمية وتدريع المصدر.

حتى في بيئة ذات إشعاع خلفي قوي، يمكن لأي شخص أن يبقى لبعض الوقت دون الإضرار بصحته. هذه هي اللحظة التي تحدد حماية الوقت.

كلما زادت المسافة إلى مصدر الإشعاع، انخفضت جرعة الطاقة الممتصة. لذلك يجب تجنب الاتصال الوثيق بالأماكن التي يوجد بها إشعاعات مؤينة. وهذا مضمون لحمايتك من العواقب غير المرغوب فيها.

إذا كان من الممكن استخدام مصادر ذات الحد الأدنى من الإشعاع، يتم إعطاؤها الأفضلية أولاً. هذا هو الدفاع بالأرقام.

التدريع يعني إنشاء حواجز لا تخترق من خلالها الأشعة الضارة. ومن الأمثلة على ذلك شاشات الرصاص في غرف الأشعة السينية.

حماية الأسرة

إذا تم الإعلان عن كارثة إشعاعية، فيجب عليك إغلاق جميع النوافذ والأبواب على الفور ومحاولة تخزين المياه من المصادر المغلقة. يجب أن يكون الطعام معلبًا فقط. عند التحرك في المناطق المفتوحة، قم بتغطية جسمك بالملابس قدر الإمكان، ووجهك بجهاز تنفس أو شاش مبلل. حاول ألا تحضر الملابس الخارجية والأحذية إلى المنزل.

من الضروري أيضًا الاستعداد لعملية إخلاء محتملة: جمع المستندات وتزويد الملابس والمياه والطعام لمدة 2-3 أيام.

الإشعاع المؤين كعامل بيئي

هناك عدد لا بأس به من المناطق الملوثة بالإشعاع على كوكب الأرض. والسبب في ذلك هو العمليات الطبيعية والكوارث التي من صنع الإنسان. وأشهرها حادثة تشيرنوبيل وإلقاء القنبلتين الذريتين على مدينتي هيروشيما وناغازاكي.

ولا يمكن لأي شخص أن يكون في مثل هذه الأماكن دون الإضرار بصحته. في الوقت نفسه، ليس من الممكن دائمًا معرفة التلوث الإشعاعي مسبقًا. في بعض الأحيان، يمكن حتى لإشعاع الخلفية غير الحرج أن يسبب كارثة.

والسبب في ذلك هو قدرة الكائنات الحية على امتصاص الإشعاع وتراكمه. وفي الوقت نفسه، يتحولون هم أنفسهم إلى مصادر للإشعاع المؤين. تعتمد النكات "المظلمة" المعروفة حول فطر تشيرنوبيل على وجه التحديد على هذه الخاصية.

في مثل هذه الحالات، تعود الحماية من الإشعاعات المؤينة إلى حقيقة أن جميع المنتجات الاستهلاكية تخضع لفحص إشعاعي شامل. وفي الوقت نفسه، هناك دائمًا فرصة في الأسواق العفوية لشراء "فطر تشيرنوبيل" الشهير. لذلك، يجب عليك الامتناع عن الشراء من البائعين الذين لم يتم التحقق منهم.

يميل جسم الإنسان إلى تراكم المواد الخطرة، مما يؤدي إلى التسمم التدريجي من الداخل. من غير المعروف بالضبط متى ستشعر بعواقب هذه السموم: في يوم أو سنة أو جيل.