ما هو التأثير المؤين للإشعاع الإشعاعي؟ عواقب التعرض للإشعاعات المؤينة على جسم الإنسان أثناء التشعيع الخارجي والداخلي وتلوث السطح بالمواد المشعة

تأثير الإشعاعات المؤينة على الجسم

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 مختومة، 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 - Na 24) 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.

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.

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.

إرسال عملك الجيد في قاعدة المعرفة أمر بسيط. استخدم النموذج أدناه

سيكون الطلاب وطلاب الدراسات العليا والعلماء الشباب الذين يستخدمون قاعدة المعرفة في دراساتهم وعملهم ممتنين جدًا لك.

تم النشر على http://www.allbest.ru

مقدمة

الإشعاعات المؤينة الطبيعية موجودة في كل مكان. ويأتي من الفضاء على شكل أشعة كونية. ويوجد في الهواء على شكل إشعاع من غاز الرادون المشع وجزيئاته الثانوية. تخترق النظائر المشعة ذات الأصل الطبيعي جميع الكائنات الحية بالغذاء والماء وتبقى فيها. لا يمكن تجنب الإشعاع المؤين. كانت الخلفية المشعة الطبيعية موجودة دائمًا على الأرض، ونشأت الحياة في مجال إشعاعها، ثم ظهر الإنسان بعد ذلك بكثير. وهذا الإشعاع الطبيعي (الطبيعي) يرافقنا طوال حياتنا.

تم اكتشاف الظاهرة الفيزيائية للنشاط الإشعاعي عام 1896، وهي تستخدم اليوم على نطاق واسع في العديد من المجالات. على الرغم من الخوف من الإشعاع، تلعب محطات الطاقة النووية دورًا مهمًا في قطاع الطاقة في العديد من البلدان. تستخدم الأشعة السينية في الطب لتشخيص الإصابات والأمراض الداخلية. يتم استخدام عدد من المواد المشعة على شكل ذرات مصنفة لدراسة عمل الأعضاء الداخلية ودراسة العمليات الأيضية. يستخدم العلاج الإشعاعي إشعاعات جاما وأنواع أخرى من الإشعاعات المؤينة لعلاج السرطان. تُستخدم المواد المشعة على نطاق واسع في أجهزة المراقبة المختلفة، ويستخدم الإشعاع المؤين (الأشعة السينية في المقام الأول) لأغراض الكشف عن العيوب الصناعية. تحتوي لافتات الخروج الموجودة على المباني والطائرات على التريتيوم المشع ليتوهج في الظلام في حالة انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ. تحتوي العديد من أجهزة إنذار الحريق في المباني السكنية والعامة على الأمريسيوم المشع.

تتميز الإشعاعات المشعة بأنواعها المختلفة ذات أطياف الطاقة المختلفة بقدرات مختلفة على الاختراق والتأين. تحدد هذه الخصائص طبيعة تأثيرها على المادة الحية للأشياء البيولوجية.

ويعتقد أن بعض التغيرات والطفرات الوراثية في الحيوانات والنباتات ترتبط بالإشعاع الخلفي.

في حالة حدوث انفجار نووي، يظهر مركز الضرر النووي على الأرض - وهي منطقة تكون فيها عوامل الدمار الشامل للناس هي الإشعاع الخفيف والإشعاع المخترق والتلوث الإشعاعي للمنطقة.

نتيجة للآثار الضارة للإشعاع الضوئي، يمكن أن تحدث حروق هائلة وتلف في العين. أنواع مختلفة من الملاجئ مناسبة للحماية، وفي المناطق المفتوحة - ملابس ونظارات خاصة.

يتكون الإشعاع المخترق من أشعة جاما وتيار من النيوترونات المنبعثة من منطقة الانفجار النووي. ويمكن أن تنتشر على مدى آلاف الأمتار، وتخترق بيئات مختلفة، مما يسبب تأين الذرات والجزيئات. تتغلغل أشعة جاما والنيوترونات في أنسجة الجسم، مما يؤدي إلى تعطيل العمليات البيولوجية ووظائف الأعضاء والأنسجة، مما يؤدي إلى تطور مرض الإشعاع. ينشأ التلوث الإشعاعي للمنطقة نتيجة لامتصاص الذرات المشعة بواسطة جزيئات التربة (ما يسمى بالسحابة المشعة التي تتحرك في اتجاه حركة الهواء). الخطر الرئيسي الذي يواجه الأشخاص في المناطق الملوثة هو إشعاع بيتا جاما الخارجي ودخول منتجات الانفجار النووي إلى الجسم والجلد.

أدت الانفجارات النووية وإطلاق النويدات المشعة من محطات الطاقة النووية والاستخدام الواسع النطاق لمصادر الإشعاع المؤين في مختلف الصناعات والزراعة والطب والبحث العلمي إلى زيادة عالمية في تعرض سكان الأرض. وبالإضافة إلى التعرض الطبيعي، تمت إضافة مصادر بشرية للتعرض الخارجي والداخلي.

أثناء الانفجارات النووية، تدخل النويدات المشعة الانشطارية والنشاط المستحث والجزء غير المقسم من الشحنة (اليورانيوم والبلوتونيوم) إلى البيئة. يحدث النشاط المستحث عندما يتم التقاط النيوترونات بواسطة نوى ذرات العناصر الموجودة في بنية المنتج والهواء والتربة والماء. وفقا لطبيعة الإشعاع، يتم تصنيف جميع النويدات المشعة الناتجة عن الانشطار والنشاط المستحث على أنها - أو - بواعث.

تنقسم التداعيات إلى محلية وعالمية (التروبوسفير والستراتوسفير). التداعيات المحلية، والتي قد تشمل أكثر من 50% من المواد المشعة الناتجة عن الانفجارات الأرضية، هي عبارة عن جزيئات كبيرة من الهباء الجوي تسقط على مسافة حوالي 100 كيلومتر من موقع الانفجار. التداعيات العالمية ناتجة عن جزيئات الهباء الجوي الدقيقة.

تصبح النويدات المشعة المتساقطة على سطح الأرض مصدرًا للإشعاع طويل المدى.

يشمل تعرض الإنسان للتساقط الإشعاعي الإشعاع الخارجي بسبب النويدات المشعة الموجودة في الهواء الأرضي والمتساقطة على سطح الأرض، والاتصال نتيجة لتلوث الجلد والملابس، والداخلي من النويدات المشعة التي تدخل الجسم مع الهواء المستنشق والأغذية والمياه الملوثة. النويدات المشعة الحرجة في الفترة الأولية هي اليود المشع، وبعد ذلك 137Cs و90Sr.

1. تاريخ اكتشاف الإشعاع الإشعاعي

تم اكتشاف النشاط الإشعاعي في عام 1896 من قبل الفيزيائي الفرنسي أ. بيكريل. لقد درس العلاقة بين التلألؤ والأشعة السينية المكتشفة حديثًا.

توصل بيكريل إلى فكرة: أليس كل التلألؤ مصحوبًا بالأشعة السينية؟ ولاختبار تخمينه، أخذ عدة مركبات، بما في ذلك أحد أملاح اليورانيوم، الذي يتألق بالضوء الأصفر والأخضر. بعد أن أضاءها بأشعة الشمس، قام بتغليف الملح بورق أسود ووضعه في خزانة مظلمة على طبق فوتوغرافي، ملفوف أيضًا بورق أسود. بعد مرور بعض الوقت، أثناء تطوير اللوحة، رأى بيكريل بالفعل صورة قطعة من الملح. لكن الإشعاع المضيء لا يمكنه المرور عبر الورق الأسود، والأشعة السينية فقط هي التي يمكنها إضاءة اللوحة في ظل هذه الظروف. كرر بيكريل التجربة عدة مرات وبنفس القدر من النجاح. في نهاية فبراير 1896، في اجتماع للأكاديمية الفرنسية للعلوم، قدم تقريرا عن انبعاث الأشعة السينية للمواد الفوسفورية.

وبعد مرور بعض الوقت، في مختبر بيكريل، تم تطوير صفيحة بالصدفة وضع عليها ملح اليورانيوم الذي لم يتعرض لأشعة الشمس. وبطبيعة الحال، لم يكن فسفوريًا، ولكن كان هناك بصمة على اللوحة. ثم بدأ بيكريل باختبار مركبات ومعادن اليورانيوم المختلفة (بما في ذلك تلك التي لم تظهر فسفورية)، بالإضافة إلى اليورانيوم المعدني. كان السجل دائمًا معرضًا بشكل مفرط. ومن خلال وضع صليب معدني بين الملح واللوحة، حصل بيكريل على خطوط عريضة للصليب على اللوحة. ثم اتضح أنه تم اكتشاف أشعة جديدة تمر عبر الأجسام المعتمة، ولكنها ليست أشعة سينية.

أثبت بيكريل أن شدة الإشعاع يتم تحديدها فقط من خلال كمية اليورانيوم الموجودة في المستحضر وهي مستقلة تمامًا عن المركبات التي يتم تضمينها فيها. وبالتالي، كانت هذه الخاصية متأصلة ليس في المركبات، ولكن في عنصر اليورانيوم الكيميائي.

يشارك بيكريل اكتشافه مع العلماء الذين تعاون معهم. في عام 1898، اكتشف ماري كوري وبيير كوري النشاط الإشعاعي للثوريوم، وبعد ذلك اكتشفوا العناصر المشعة البولونيوم والراديوم.

ووجدوا أن جميع مركبات اليورانيوم، والأهم من ذلك اليورانيوم نفسه، لها خاصية النشاط الإشعاعي الطبيعي. عاد بيكريل إلى الفوسفورات التي أثارت اهتمامه. صحيح أنه حقق اكتشافًا كبيرًا آخر يتعلق بالنشاط الإشعاعي. ذات مرة، في محاضرة عامة، احتاج بيكريل إلى مادة مشعة، فأخذها من عائلة كوري ووضع أنبوب الاختبار في جيب سترته. وبعد إلقاء محاضرة، أعاد الدواء المشع إلى أصحابه، وفي اليوم التالي اكتشف احمرار الجلد على شكل أنبوب اختبار على جسده تحت جيب سترته. أخبر بيكريل بيير كوري عن هذا الأمر، وقام بإجراء التجارب على نفسه: حيث ارتدى أنبوب اختبار من الراديوم مربوطًا بساعده لمدة عشر ساعات. وبعد أيام قليلة أصيب أيضًا باحمرار، ثم تحول إلى قرحة شديدة عانى منها لمدة شهرين. وكانت هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها اكتشاف التأثيرات البيولوجية للنشاط الإشعاعي.

ولكن حتى بعد ذلك، قام آل كوري بعملهم بشجاعة. ويكفي أن نقول إن ماري كوري ماتت بسبب مرض الإشعاع (ومع ذلك، فقد عاشت 66 عاما).

في عام 1955، تم فحص دفاتر ملاحظات ماري كوري. ولا تزال تبعث الإشعاع، وذلك بفضل التلوث الإشعاعي الذي حدث عند ملئها. إحدى الأوراق تحمل بصمة بيير كوري المشعة.

مفهوم النشاط الإشعاعي وأنواع الإشعاع.

النشاط الإشعاعي هو قدرة بعض النوى الذرية على التحول تلقائيًا إلى نوى أخرى مع انبعاث أنواع مختلفة من الإشعاع الإشعاعي والجسيمات الأولية. ينقسم النشاط الإشعاعي إلى طبيعي (يُلاحظ في النظائر غير المستقرة الموجودة في الطبيعة) وصناعي (يُلاحظ في النظائر التي يتم الحصول عليها من خلال التفاعلات النووية).

ينقسم الإشعاع الإشعاعي إلى ثلاثة أنواع:

الإشعاع - ينحرف عن طريق المجالات الكهربائية والمغناطيسية، وله قدرة تأين عالية وقدرة اختراق منخفضة؛ يمثل تدفق نواة الهيليوم. شحنة الجسيم هي +2e، وتتوافق كتلته مع كتلة نواة نظير الهيليوم 42He.

الإشعاع - ينحرف عن طريق المجالات الكهربائية والمغناطيسية؛ قدرتها التأينية أقل بكثير (بما يقرب من أمرين من حيث الحجم)، وقدرتها على الاختراق أكبر بكثير من قدرة الجسيمات؛ هو تيار من الإلكترونات السريعة.

الإشعاع - لا ينحرف عن طريق المجالات الكهربائية والمغناطيسية، وله قدرة تأين ضعيفة نسبيًا وقدرة اختراق عالية جدًا؛ هو إشعاع كهرومغناطيسي قصير الموجة ذو طول موجي قصير للغاية< 10-10 м и вследствие этого - ярко выраженными корпускулярными свойствами, то есть является поток частиц - -квантов (фотонов).

نصف العمر T1/2 هو الوقت الذي ينخفض فيه العدد الأولي من النوى المشعة إلى النصف في المتوسط.

إشعاع ألفا هو تيار من الجسيمات الموجبة الشحنة التي تتكون من بروتونين ونيوترونين. الجسيم مطابق لنواة ذرة الهيليوم -4 (4He2+). تتشكل أثناء اضمحلال ألفا للنواة. تم اكتشاف إشعاع ألفا لأول مرة بواسطة E. Rutherford. من خلال دراسة العناصر المشعة، ولا سيما دراسة العناصر المشعة مثل اليورانيوم والراديوم والأكتينيوم، توصل إي. رذرفورد إلى استنتاج مفاده أن جميع العناصر المشعة تنبعث منها أشعة ألفا وبيتا. والأهم من ذلك أن النشاط الإشعاعي لأي عنصر مشع يتناقص بعد فترة زمنية معينة. مصدر إشعاع ألفا هو العناصر المشعة. على عكس الأنواع الأخرى من الإشعاعات المؤينة، فإن إشعاع ألفا هو الأكثر ضررًا. إنها خطيرة فقط عندما تدخل هذه المادة إلى الجسم (الاستنشاق، الأكل، الشرب، الفرك، إلخ)، حيث أن نطاق جسيم ألفا، على سبيل المثال بطاقة 5 ميغا إلكترون فولت، في الهواء يبلغ 3.7 سم، وفي الهواء الأنسجة البيولوجية 0.05 ملم. يسبب إشعاع ألفا الصادر عن النويدات المشعة التي تدخل الجسم دمارًا رهيبًا حقًا، لأنه عامل الجودة لإشعاع ألفا ذو الطاقة الأقل من 10 ميغا إلكترون فولت هو 20 ملم. ويحدث فقدان الطاقة في طبقة رقيقة جدًا من الأنسجة البيولوجية. إنه يحرقه عمليا. عندما تمتص الكائنات الحية جسيمات ألفا، قد تحدث عوامل مطفرة (العوامل التي تسبب الطفرة)، مسرطنة (مواد أو عوامل فيزيائية (الإشعاع) يمكن أن تسبب تطور الأورام الخبيثة) وغيرها من الآثار السلبية. قدرة الاختراق لـ A.-i. صغيرة بسبب مرفوعة بورقة من الورق.

جسيم بيتا (جسيم بيتا)، جسيم مشحون ينبعث من اضمحلال بيتا. يُطلق على تيار جسيمات بيتا اسم أشعة بيتا أو إشعاع بيتا.

جسيمات بيتا سالبة الشحنة هي إلكترونات (b--)، وجسيمات بيتا موجبة الشحنة هي بوزيترونات (b+).

تتوزع طاقات جسيمات بيتا بشكل مستمر من الصفر إلى بعض الطاقة القصوى، اعتمادًا على النظير المتحلل؛ تتراوح هذه الطاقة القصوى من 2.5 كيلو إلكترون فولت (بالنسبة للرينيوم-187) إلى عشرات المليون إلكترون فولت (بالنسبة للنوى قصيرة العمر البعيدة عن خط استقرار بيتا).

تنحرف أشعة بيتا عن الاتجاه المستقيم تحت تأثير المجالات الكهربائية والمغناطيسية. سرعة الجسيمات في أشعة بيتا قريبة من سرعة الضوء. أشعة بيتا قادرة على تأين الغازات، مما يسبب تفاعلات كيميائية، وتألق، والتأثير على لوحات التصوير الفوتوغرافي.

يمكن أن تسبب جرعات كبيرة من إشعاع بيتا الخارجي حروقًا إشعاعية للجلد وتؤدي إلى مرض الإشعاع. والأخطر من ذلك هو الإشعاع الداخلي الناتج عن النويدات المشعة بيتا النشطة التي تدخل الجسم. يتمتع إشعاع بيتا بقدرة اختراق أقل بكثير من إشعاع جاما (ومع ذلك، فهو أكبر من إشعاع ألفا). طبقة من أي مادة بكثافة سطحية تبلغ حوالي 1 جرام/سم2.

على سبيل المثال، بضعة ملليمترات من الألومنيوم أو عدة أمتار من الهواء تمتص بشكل كامل تقريبًا جسيمات بيتا ذات طاقة تبلغ حوالي 1 ميغا إلكترون فولت.

إشعاع جاما هو نوع من الإشعاع الكهرومغناطيسي ذو طول موجي قصير للغاية -< 5Ч10-3 нм и вследствие этого ярко выраженными корпускулярными и слабо выраженными волновыми свойствами. Гамма-квантами являются фотоны высокой энергии. Обычно считается, что энергии квантов гамма-излучения превышают 105 эВ, хотя резкая граница между гамма- и рентгеновским излучением не определена. На шкале электромагнитных волн гамма-излучение граничит с рентгеновским излучением, занимая диапазон более высоких частот и энергий. В области 1-100 кэВ гамма-излучение и рентгеновское излучение различаются только по источнику: если квант излучается в ядерном переходе, то его принято относить к гамма-излучению, если при взаимодействиях электронов или при переходах в атомной электронной оболочке -- то к рентгеновскому излучению. Очевидно, физически кванты электромагнитного излучения с одинаковой энергией не отличаются, поэтому такое разделение условно.

ينبعث إشعاع جاما أثناء التحولات بين الحالات المثارة للنواة الذرية (تتراوح طاقات أشعة جاما من ~ 1 كيلو إلكترون فولت إلى عشرات MeV). أثناء التفاعلات النووية (على سبيل المثال، أثناء إبادة الإلكترون والبوزيترون، واضمحلال بيون محايد، وما إلى ذلك)، وكذلك أثناء انحراف الجسيمات المشحونة النشطة في المجالات المغناطيسية والكهربائية.

أشعة جاما، على عكس الأشعة b والأشعة b، لا تنحرف عن طريق المجالات الكهربائية والمغناطيسية وتتميز بقدرة اختراق أكبر عند طاقات متساوية وظروف متساوية أخرى. تسبب أشعة جاما تأين ذرات المادة. العمليات الرئيسية التي تحدث عندما يمر إشعاع جاما عبر المادة:

التأثير الكهروضوئي (يمتص إلكترون الغلاف الذري كمية جاما ، وينقل كل الطاقة إليه ويؤين الذرة).

تشتت كومبتون (ينثر كم جاما بواسطة الإلكترون، وينقل جزءًا من طاقته إليه).

ولادة أزواج الإلكترون والبوزيترون (في مجال النواة، يتم تحويل كم جاما ذو طاقة لا تقل عن 2mec2 = 1.022 MeV إلى إلكترون وبوزيترون).

العمليات النووية الضوئية (عند طاقات أعلى من عدة عشرات من MeV، يكون كم جاما قادرًا على إخراج النيوكليونات من النواة).

يمكن لأشعة جاما، مثل أي فوتونات أخرى، أن تكون مستقطبة.

التشعيع باستخدام جاما كوانتا، اعتمادًا على الجرعة والمدة، يمكن أن يسبب مرضًا إشعاعيًا مزمنًا وحادًا. تشمل التأثيرات العشوائية للإشعاع أنواعًا مختلفة من السرطان. وفي الوقت نفسه، يمنع تشعيع جاما نمو السرطان وغيره من الخلايا سريعة الانقسام. إشعاع جاما هو عامل مطفر وماسخ.

يمكن أن تكون طبقة من المادة بمثابة حماية ضد إشعاعات جاما. تزداد فعالية الحماية (أي احتمال امتصاص كمية جاما عند المرور عبرها) بزيادة سماكة الطبقة وكثافة المادة ومحتوى النوى الثقيلة فيها (الرصاص والتنغستن واليورانيوم المنضب وما إلى ذلك). .).

وحدة قياس النشاط الإشعاعي هي البيكريل (Bq). بيكريل واحد يساوي اضمحلال واحد في الثانية. غالبًا ما يتم تقييم محتوى نشاط المادة لكل وحدة وزن للمادة (Bq/kg) أو حجمها (Bq/l، Bq/m3). غالبًا ما يتم استخدام وحدة غير نظامية - الكوري (Ci، Ci). ويقابل الكاري الواحد عدد التفككات في الثانية الواحدة في 1 جرام من الراديوم. 1 Ci = 3.7.1010 بيكريل.

وتظهر العلاقات بين وحدات القياس في الجدول أدناه.

يتم استخدام وحدة رونتجن غير النظامية المعروفة على نطاق واسع (P، R) لتحديد جرعة التعرض. ويقابل الرونتجن الواحد جرعة من الأشعة السينية أو إشعاع جاما التي يتكون عندها 2.109 زوجًا من الأيونات في 1 سم3 من الهواء. 1 ر = 2، 58.10-4 درجة مئوية/كجم.

ولتقييم تأثير الإشعاع على مادة ما، يتم قياس الجرعة الممتصة، والتي تعرف بأنها الطاقة الممتصة لكل وحدة كتلة. وحدة الجرعة الممتصة تسمى الراد. والراد الواحد يساوي 100 إرج/جم. يستخدم نظام SI وحدة أخرى - الرمادي (Gy، Gy). 1 جراي = 100 راد = 1 جول/كجم.

التأثير البيولوجي لأنواع مختلفة من الإشعاع ليس هو نفسه. ويرجع ذلك إلى الاختلافات في قدرتها على الاختراق وطبيعة نقل الطاقة إلى أعضاء وأنسجة الكائن الحي. ولذلك، لتقييم العواقب البيولوجية، يتم استخدام المعادل البيولوجي للأشعة السينية، الريم. الجرعة العينية تعادل الجرعة بالراد مضروبة في عامل جودة الإشعاع. بالنسبة للأشعة السينية وأشعة بيتا وأشعة جاما، يعتبر عامل الجودة مساويًا للوحدة، أي أن الريم يتوافق مع الراد. تحتوي جسيمات ألفا على عامل جودة يبلغ 20 (بمعنى أن جسيمات ألفا تسبب ضررًا للأنسجة الحية أكبر بـ 20 مرة من نفس الجرعة الممتصة من أشعة بيتا أو جاما). بالنسبة للنيوترونات يتراوح المعامل من 5 إلى 20 حسب الطاقة. يقدم نظام SI وحدة خاصة للجرعة المكافئة تسمى السيفرت (Sv, Sv). 1 سيفرت = 100 ريم. وتقابل الجرعة المكافئة بالسيفرتات الجرعة الممتصة بالرماديات مضروبة في عامل الجودة.

2. تأثير الإشعاع على جسم الإنسان

هناك نوعان من تأثيرات الإشعاعات المؤينة على الجسم: جسدية ووراثية. مع التأثير الجسدي، تظهر العواقب مباشرة في الشخص المشعع، مع التأثير الجيني - في نسله. قد تكون التأثيرات الجسدية مبكرة أو متأخرة. تحدث المراحل المبكرة في الفترة من عدة دقائق إلى 30-60 يومًا بعد التشعيع. وتشمل هذه احمرار وتقشير الجلد، وتعتيم عدسة العين، وتلف نظام المكونة للدم، ومرض الإشعاع، والوفاة. تظهر التأثيرات الجسدية طويلة المدى بعد عدة أشهر أو سنوات من التعرض للإشعاع في شكل تغيرات جلدية مستمرة وأورام خبيثة وانخفاض المناعة وتقصير متوسط العمر المتوقع.

عند دراسة تأثير الإشعاع على الجسم تم تحديد السمات التالية:

ب كفاءة عالية في امتصاص الطاقة، حتى الكميات الصغيرة منها يمكن أن تسبب تغيرات بيولوجية عميقة في الجسم.

ب وجود فترة (حضانة) كامنة لظهور تأثيرات الإشعاعات المؤينة.

ب يمكن أن تكون آثار الجرعات الصغيرة تراكمية أو تراكمية.

ب التأثير الوراثي - التأثير على النسل.

الأجهزة المختلفة للكائن الحي لها حساسيتها الخاصة للإشعاع.

لا يتفاعل كل كائن حي (شخص) عمومًا بنفس الطريقة مع الإشعاع.

يعتمد التعرض على تكرار التعرض. وبنفس جرعة الإشعاع، كلما كانت التأثيرات الضارة أقل، كلما زاد انتشارها مع مرور الوقت.

يمكن أن يؤثر الإشعاع المؤين على الجسم من خلال الإشعاع الخارجي (خاصة الأشعة السينية وأشعة جاما) والداخلي (خاصة جسيمات ألفا). يحدث التشعيع الداخلي عندما تدخل مصادر الإشعاع المؤين إلى الجسم عبر الرئتين والجلد والأعضاء الهضمية. يعد التشعيع الداخلي أكثر خطورة من التشعيع الخارجي، لأن مصادر الإشعاع المؤين التي تدخل إلى الداخل تعرض الأعضاء الداخلية غير المحمية للإشعاع المستمر.

تحت تأثير الإشعاعات المؤينة، ينقسم الماء، وهو جزء لا يتجزأ من جسم الإنسان، وتتشكل الأيونات ذات الشحنات المختلفة. تتفاعل الجذور الحرة والمواد المؤكسدة الناتجة مع جزيئات المادة العضوية للأنسجة وتؤكسدها وتدمرها. يتم تعطيل عملية التمثيل الغذائي. تحدث تغييرات في تكوين الدم - ينخفض مستوى خلايا الدم الحمراء وخلايا الدم البيضاء والصفائح الدموية والعدلات. الأضرار التي لحقت بالأعضاء المكونة للدم تدمر جهاز المناعة البشري وتؤدي إلى مضاعفات معدية.

تتميز الآفات المحلية بحروق إشعاعية في الجلد والأغشية المخاطية. في حالة الحروق الشديدة، قد يتشكل التورم والبثور وموت الأنسجة (نخر).

الامتصاص القاتل والجرعات الإشعاعية القصوى المسموح بها.

الجرعات القاتلة الممتصة لأجزاء الجسم الفردية هي كما يلي:

رأس ب - 20 غراي؛

ب أسفل البطن - 50 غراي؛

ب الصدر -100 غراي؛

الأطراف - 200 جراي.

عند التعرض لجرعات أعلى 100-1000 مرة من الجرعة المميتة، قد يموت الشخص أثناء التعرض ("الموت بالأشعة").

اعتمادا على نوع الإشعاع المؤين، قد تكون هناك تدابير وقائية مختلفة: تقليل وقت التعرض، وزيادة المسافة إلى مصادر الإشعاع المؤين، ومصادر سياج الإشعاع المؤين، وختم مصادر الإشعاع المؤين، والمعدات وتركيب معدات الحماية، وتنظيم مراقبة قياس الجرعات وتدابير النظافة والصرف الصحي.

أ - الأفراد، أي. الأشخاص الذين يعملون بشكل دائم أو مؤقت مع مصادر الإشعاع المؤين؛

ب - جزء محدود من السكان، أي. الأشخاص الذين لا يشاركون بشكل مباشر في العمل مع مصادر الإشعاع المؤين، ولكن بسبب ظروف معيشتهم أو موقع عملهم قد يتعرضون للإشعاع المؤين؛

ب- جميع السكان.

الجرعة القصوى المسموح بها هي أعلى قيمة للجرعة المكافئة الفردية سنوياً، والتي، مع التعرض المنتظم لأكثر من 50 عاماً، لن تسبب تغيرات ضارة في صحة الموظفين يمكن اكتشافها بالطرق الحديثة.

طاولة 2. الحد الأقصى للجرعات الإشعاعية المسموح بها

تعطي المصادر الطبيعية جرعة سنوية إجمالية تبلغ حوالي 200 ملم (الفضاء - ما يصل إلى 30 ملم، التربة - ما يصل إلى 38 ملم، العناصر المشعة في الأنسجة البشرية - ما يصل إلى 37 ملم، غاز الرادون - ما يصل إلى 80 ملم ومصادر أخرى).

تضيف المصادر الاصطناعية جرعة إشعاعية مكافئة سنوية تبلغ حوالي 150-200 مللي ريم (الأجهزة الطبية والأبحاث - 100-150 مللي ريم، مشاهدة التلفاز - 1-3 مللي ريم، محطات الطاقة الحرارية التي تعمل بالفحم - ما يصل إلى 6 مللي ريم، عواقب اختبارات الأسلحة النووية - ما يصل إلى 3 مريم ومصادر أخرى).

حددت منظمة الصحة العالمية (WHO) الحد الأقصى للجرعة الإشعاعية المكافئة المسموح بها (الآمنة) لسكان الكوكب بـ 35 ريم، مع مراعاة تراكمها الموحد على مدار 70 عامًا من الحياة.

طاولة 3. الاضطرابات البيولوجية خلال تشعيع واحد (حتى 4 أيام) لجسم الإنسان بأكمله

الجرعة الإشعاعية (غراي)	درجة مرض الإشعاع	بداية رد الفعل الأساسي	طبيعة التفاعل الأولي	عواقب الإشعاع
ما يصل إلى 0.250 - 1.0	لا توجد انتهاكات واضحة. التغييرات في الدم ممكنة. التغيرات في الدم، وضعف القدرة على العمل
		بعد 2-3 ساعات	غثيان خفيف مع قيء. يمر في يوم التشعيع	عادةً ما يكون الشفاء بنسبة 100% حتى بدون علاج

3. الحماية من الإشعاعات المؤينة

تشمل الحماية من الإشعاع للسكان ما يلي: الإبلاغ عن مخاطر الإشعاع، واستخدام معدات الحماية الجماعية والفردية، والامتثال لقواعد سلوك السكان في المناطق الملوثة بالمواد المشعة. حماية الغذاء والماء من التلوث الإشعاعي، واستخدام معدات الحماية الشخصية الطبية، وتحديد مستويات التلوث في الإقليم، ومراقبة قياس الجرعات للتعرض العام وفحص تلوث الغذاء والماء بالمواد المشعة.

وفقا لإشارات التحذير الصادرة عن الدفاع المدني "خطر الإشعاع"، يجب على السكان الاحتماء في الهياكل الواقية. كما هو معروف، فإنها تضعف بشكل كبير (عدة مرات) تأثير اختراق الإشعاع.

ونظرًا لخطر الضرر الإشعاعي، فمن المستحيل البدء في تقديم الإسعافات الأولية للسكان إذا كانت هناك مستويات عالية من الإشعاع في المنطقة. في هذه الظروف، يعد تقديم المساعدة الذاتية والمتبادلة من قبل السكان المتضررين أنفسهم، والالتزام الصارم بقواعد السلوك في المنطقة الملوثة أمرًا ذا أهمية كبيرة.

في المناطق الملوثة بالمواد المشعة، يجب عدم تناول الطعام، أو شرب الماء من مصادر المياه الملوثة، أو الاستلقاء على الأرض. يتم تحديد إجراءات تحضير الطعام وإطعام السكان من قبل سلطات الدفاع المدني، مع الأخذ في الاعتبار مستويات التلوث الإشعاعي في المنطقة.

للحماية من الهواء الملوث بالجزيئات المشعة، يمكن استخدام أقنعة الغاز وأجهزة التنفس (لعمال المناجم). هناك أيضًا طرق حماية عامة مثل:

ب زيادة المسافة بين المشغل والمصدر؛

ب تقليص مدة العمل في المجال الإشعاعي.

ب حماية مصدر الإشعاع.

ب التحكم عن بعد.

ب استخدام المتلاعبين والروبوتات؛

ь الأتمتة الكاملة للعملية التكنولوجية؛

ب استخدام معدات الحماية الشخصية والتحذير باستخدام علامة خطر الإشعاع؛

ب المراقبة المستمرة لمستويات الإشعاع والجرعات الإشعاعية للعاملين.

تشتمل معدات الحماية الشخصية على بدلة مضادة للإشعاع تحتوي على الرصاص. أفضل امتصاص لأشعة جاما هو الرصاص. يتم امتصاص النيوترونات البطيئة جيدًا بواسطة البورون والكادميوم. يتم أولاً إبطاء النيوترونات السريعة باستخدام الجرافيت.

تعمل الشركة الإسكندنافية Handy-fashions.com على تطوير الحماية من الإشعاع الصادر عن الهواتف المحمولة، على سبيل المثال، قدمت سترة وقبعة ووشاحًا مصممًا للحماية من الإشعاع الضار الصادر عن الهواتف المحمولة. لإنتاجها، يتم استخدام نسيج خاص مضاد للإشعاع. فقط الجيب الموجود على السترة مصنوع من قماش عادي لاستقبال الإشارة بشكل مستقر. تبدأ تكلفة مجموعة الحماية الكاملة من 300 دولار.

تتكون الحماية ضد التعرض الداخلي من القضاء على الاتصال المباشر للعمال بالجزيئات المشعة ومنعهم من دخول هواء منطقة العمل.

من الضروري الاسترشاد بمعايير السلامة الإشعاعية، التي تحدد فئات الأشخاص المعرضين، وحدود الجرعات وتدابير الحماية، والقواعد الصحية التي تنظم وضع المباني والمنشآت، ومكان العمل، وإجراءات الحصول على وتسجيل وتخزين مصادر الإشعاع، متطلبات التهوية، تنقية الغبار والغاز، تحييد النفايات المشعة، الخ.

ومن أجل حماية مباني الموظفين أيضًا، تعمل أكاديمية ولاية بينزا للهندسة المعمارية والبناء على تطوير "مصطكي عالي الكثافة للحماية من الإشعاع". يتضمن تكوين المعاجين: مادة رابطة - راتنج ريسورسينول فورمالدهايد FR-12، مادة مقوية - بارافورمالدهيد وحشو - مادة عالية الكثافة.

الحماية من أشعة ألفا وبيتا وجاما.

وتتمثل المبادئ الأساسية للسلامة الإشعاعية في عدم تجاوز حد الجرعة الأساسية المحدد، واستبعاد أي تعرض غير ضروري وخفض جرعة الإشعاع إلى أدنى مستوى ممكن. من أجل تنفيذ هذه المبادئ في الممارسة العملية، يتم بالضرورة مراقبة الجرعات الإشعاعية التي يتلقاها الموظفون عند العمل مع مصادر الإشعاع المؤين، ويتم العمل في غرف مجهزة خصيصًا، ويتم استخدام الحماية عن طريق المسافة والوقت، ووسائل الحماية الجماعية والفردية المختلفة يستخدم.

لتحديد جرعات الإشعاع الفردية للموظفين، من الضروري إجراء مراقبة الإشعاع (قياس الجرعات) بشكل منهجي، والتي يعتمد نطاقها على طبيعة العمل مع المواد المشعة. يتم منح كل مشغل لديه اتصال بمصادر الإشعاع المؤين مقياس جرعات فرديًا 1 لمراقبة الجرعة المستلمة من إشعاع جاما. في الغرف التي يتم فيها العمل بالمواد المشعة، من الضروري ضمان التحكم العام في شدة أنواع الإشعاع المختلفة. ويجب أن تكون هذه الغرف معزولة عن الغرف الأخرى ومزودة بنظام تهوية للإمداد والعادم بمعدل صرف هواء لا يقل عن خمسة. يتم طلاء الجدران والأسقف والأبواب في هذه الغرف وكذلك تركيب الأرضية بطريقة تمنع تراكم الغبار المشع وتتجنب امتصاص الهباء الجوي المشع. الأبخرة والسوائل الناتجة عن مواد التشطيب (يجب طلاء الجدران والأبواب وفي بعض الحالات الأسقف باستخدام الدهانات الزيتية، والأرضيات مغطاة بمواد لا تمتص السوائل - المشمع والبولي فينيل كلورايد وما إلى ذلك). يجب ألا تحتوي جميع هياكل البناء في المباني التي يتم فيها العمل بالمواد المشعة على شقوق أو انقطاعات؛ الزوايا مستديرة لمنع تراكم الغبار المشع فيها ولتسهيل عملية التنظيف. يتم إجراء التنظيف العام للمباني مرة واحدة على الأقل شهريًا من خلال الغسيل الإلزامي للجدران والنوافذ والأبواب والأثاث والمعدات بالماء الساخن والصابون. يتم إجراء التنظيف الرطب الروتيني للمباني يوميًا.

لتقليل تعرض الأفراد للخطر، يتم تنفيذ جميع الأعمال باستخدام هذه المصادر باستخدام مقابض أو حوامل طويلة. حماية الوقت تعني أن العمل مع المصادر المشعة يتم خلال فترة زمنية بحيث لا تتجاوز الجرعة الإشعاعية التي يتلقاها الموظفون الحد الأقصى المسموح به.

يتم تنظيم الوسائل الجماعية للحماية من الإشعاعات المؤينة بواسطة GOST 12.4.120-83 "وسائل الحماية الجماعية ضد الإشعاعات المؤينة". المتطلبات العامة". وفقًا لهذه الوثيقة التنظيمية، فإن وسائل الحماية الرئيسية هي الشاشات الواقية الثابتة والمتحركة، وحاويات نقل وتخزين مصادر الإشعاع المؤين، وكذلك جمع ونقل النفايات المشعة، والخزائن والصناديق الواقية، وما إلى ذلك.

تم تصميم الشاشات الواقية الثابتة والمتحركة لتقليل مستوى الإشعاع في مكان العمل إلى مستوى مقبول. إذا تم تنفيذ العمل بمصادر الإشعاع المؤين في غرفة خاصة - غرفة عمل، فإن جدرانها وأرضيتها وسقفها، المصنوعة من مواد واقية، تكون بمثابة شاشات. تسمى هذه الشاشات ثابتة. لبناء الشاشات المتنقلة، يتم استخدام دروع مختلفة تمتص أو تخفف الإشعاع.

الشاشات مصنوعة من مواد مختلفة. يعتمد سمكها على نوع الإشعاع المؤين وخصائص المادة الواقية وعامل التوهين الإشعاعي المطلوب k. توضح القيمة k عدد المرات اللازمة لتقليل معلمات الطاقة للإشعاع (معدل جرعة التعرض، الجرعة الممتصة، كثافة تدفق الجسيمات، وما إلى ذلك) من أجل الحصول على قيم مقبولة للخصائص المدرجة. على سبيل المثال، في حالة الجرعة الممتصة، يتم التعبير عن k على النحو التالي:

حيث D هو معدل الجرعة الممتصة؛ D0 هو مستوى الجرعة الممتصة المسموح بها.

لبناء وسائل ثابتة لحماية الجدران والأرضيات والأسقف وما إلى ذلك. يستخدمون الطوب والخرسانة وخرسانة الباريت وجص الباريت (تحتوي على كبريتات الباريوم - BaSO4). تحمي هذه المواد الموظفين بشكل موثوق من التعرض لأشعة جاما والأشعة السينية.

يتم استخدام مواد مختلفة لإنشاء شاشات متنقلة. يتم تحقيق الحماية ضد إشعاع ألفا باستخدام شاشات مصنوعة من الزجاج العادي أو العضوي بسمك عدة ملليمترات. تعتبر طبقة من الهواء يبلغ سمكها عدة سنتيمترات حماية كافية ضد هذا النوع من الإشعاع. وللحماية من إشعاعات بيتا، تُصنع الشاشات من الألومنيوم أو البلاستيك (زجاج شبكي). تحمي سبائك الرصاص والصلب والتنغستن بشكل فعال من إشعاعات جاما والأشعة السينية. تصنع أنظمة المشاهدة من مواد شفافة خاصة، مثل الزجاج الرصاصي. المواد التي تحتوي على الهيدروجين (الماء، البارافين)، وكذلك البريليوم، الجرافيت، مركبات البورون، وما إلى ذلك، تحمي من الإشعاع النيوتروني. يمكن أيضًا استخدام الخرسانة للحماية من النيوترونات.

تُستخدم الخزائن الواقية لتخزين مصادر إشعاع جاما. وهي مصنوعة من الرصاص والصلب.

للعمل مع المواد المشعة مع نشاط ألفا وبيتا، يتم استخدام صناديق القفازات الواقية.

تُصنع الحاويات والمجموعات الواقية للنفايات المشعة من نفس المواد المستخدمة في الشاشات - الزجاج العضوي، والفولاذ، والرصاص، وما إلى ذلك.

عند العمل مع مصادر الإشعاع المؤين، يجب أن تكون المنطقة الخطرة محدودة بعلامات التحذير.

منطقة الخطر هي مساحة قد يتعرض فيها العامل لعوامل إنتاج خطرة و (أو) ضارة (في هذه الحالة، الإشعاعات المؤينة).

يعتمد مبدأ تشغيل الأجهزة المصممة لمراقبة الأفراد المعرضين للإشعاع المؤين على التأثيرات المختلفة التي تحدث عندما يتفاعل هذا الإشعاع مع المادة. الطرق الرئيسية لكشف وقياس النشاط الإشعاعي هي تأين الغاز والتلألؤ والطرق الكيميائية الضوئية. تعتمد طريقة التأين الأكثر استخدامًا على قياس درجة تأين الوسط الذي يمر عبره الإشعاع.

تعتمد طرق التلألؤ للكشف عن الإشعاع على قدرة مواد معينة على امتصاص طاقة الإشعاع المؤين وتحويلها إلى إشعاع ضوئي. مثال على هذه المواد هو كبريتيد الزنك (ZnS). عداد التلألؤ عبارة عن أنبوب إلكترون ضوئي مع نافذة مطلية بكبريتيد الزنك. عند دخول الإشعاع إلى هذا الأنبوب، يحدث وميض ضعيف من الضوء، مما يؤدي إلى ظهور نبضات تيار كهربائي في الأنبوب الكهروضوئي. يتم تضخيم هذه النبضات وحسابها.

هناك طرق أخرى لتحديد الإشعاع المؤين، على سبيل المثال قياس السعرات الحرارية، والتي تعتمد على قياس كمية الحرارة المنبعثة عندما يتفاعل الإشعاع مع مادة ماصة.

تنقسم أجهزة مراقبة الإشعاع إلى مجموعتين: مقاييس الجرعات، المستخدمة للقياس الكمي لمعدل الجرعة، ومقاييس الإشعاع أو مؤشرات الإشعاع، المستخدمة للكشف السريع عن التلوث الإشعاعي.

الأجهزة المنزلية المستخدمة، على سبيل المثال، هي مقاييس الجرعات من العلامات التجارية DRGZ-04 وDKS-04. الأول يستخدم لقياس إشعاع جاما والأشعة السينية في نطاق الطاقة 0.03-3.0 ميجا فولت. تتم معايرة مقياس الأداة بوحدة microroentgen/ثانية (μR/s). أما الجهاز الثاني فيستخدم لقياس إشعاعات جاما وبيتا في نطاق الطاقة 0.5-3.0 ميجا فولت، وكذلك الإشعاع النيوتروني (النيوترونات الصلبة والحرارية). يتم تدرج مقياس الأداة بالميليروجين في الساعة (mR/h). تنتج الصناعة أيضًا مقاييس الجرعات المنزلية المخصصة للسكان، على سبيل المثال، مقياس الجرعات المنزلي Master-1 (المصمم لقياس جرعة إشعاع جاما)، ومقياس الجرعات المنزلي ANRI-01 (Sosna).

الإشعاع النووي المؤين القاتل

خاتمة

إذن مما سبق يمكننا استخلاص النتيجة التالية:

إشعاعات أيونية- بالمعنى العام - أنواع مختلفة من الجسيمات الدقيقة والمجالات الفيزيائية القادرة على تأين المادة. وأهم أنواع الإشعاع المؤين هي: الإشعاع الكهرومغناطيسي قصير الموجة (الأشعة السينية وأشعة جاما)، وتدفقات الجسيمات المشحونة: جسيمات بيتا (الإلكترونات والبوزيترونات)، وجسيمات ألفا (نوى ذرة الهيليوم -4)، والبروتونات، الأيونات الأخرى والميونات وغيرها، وكذلك النيوترونات. في الطبيعة، عادة ما يتم إنشاء الإشعاع المؤين نتيجة للتحلل الإشعاعي التلقائي للنويدات المشعة، والتفاعلات النووية (التوليف والانشطار المستحث للنوى، والتقاط البروتونات والنيوترونات وجسيمات ألفا، وما إلى ذلك)، وكذلك أثناء تسارع المشحونة الجسيمات في الفضاء (طبيعة هذا التسارع للجسيمات الكونية حتى النهاية ليست واضحة).

المصادر الاصطناعية للإشعاع المؤين هي النويدات المشعة الاصطناعية (تولد إشعاعات ألفا وبيتا وغاما)، والمفاعلات النووية (تولد بشكل رئيسي إشعاع النيوترونات وغاما)، ومصادر نيوترونات النويدات المشعة، ومسرعات الجسيمات (تولد تيارات من الجسيمات المشحونة، وكذلك إشعاع الفوتون bremsstrahlung)، آلات الأشعة السينية (تنتج أشعة سينية bremsstrahlung). التشعيع خطير جدًا على جسم الإنسان، ودرجة الخطر تعتمد على الجرعة (في ملخصي، قدمت الحد الأقصى للمعايير المسموح بها) ونوع الإشعاع - الأكثر أمانًا هو إشعاع ألفا، والأكثر خطورة هو إشعاع جاما.

يتطلب ضمان السلامة الإشعاعية مجموعة من التدابير الوقائية المتنوعة، اعتمادًا على الظروف المحددة للعمل مع مصادر الإشعاعات المؤينة، وكذلك حسب نوع المصدر.

تعتمد حماية الوقت على تقليل الوقت المستغرق في العمل مع المصدر، مما يجعل من الممكن تقليل الجرعات الإشعاعية للأفراد. يُستخدم هذا المبدأ غالبًا بشكل خاص عندما يعمل الموظفون بشكل مباشر بمستويات منخفضة من النشاط الإشعاعي.

الحماية عن بعد هي طريقة حماية بسيطة وموثوقة إلى حد ما. ويرجع ذلك إلى قدرة الإشعاع على فقدان طاقته في تفاعلاته مع المادة: فكلما زاد البعد عن المصدر، زادت عمليات تفاعل الإشعاع مع الذرات والجزيئات، مما يؤدي في النهاية إلى انخفاض الجرعة الإشعاعية للأفراد.

التدريع هو الطريقة الأكثر فعالية للحماية من الإشعاع. اعتمادا على نوع الإشعاع المؤين، يتم استخدام مواد مختلفة لصنع الشاشات، ويتم تحديد سمكها من خلال الطاقة والإشعاع.

الأدب

1. "المواد الكيميائية الضارة. المواد المشعة. الدليل." تحت العام إد. لوس أنجلوس إيلينا، ف. فيلوف. لينينغراد "الكيمياء". 1990.

2. أساسيات حماية السكان والأقاليم في حالات الطوارئ. إد. أكاد. في. تاراسوفا. دار النشر بجامعة موسكو. 1998.

3. سلامة الحياة / إد. إس في. بيلوفا - الطبعة الثالثة، المنقحة - م: أعلى. المدرسة، 2001. - 485 ص.

تم النشر على موقع Allbest.ru

وثائق مماثلة

مصادر الإشعاع المؤين. الحد الأقصى للجرعات الإشعاعية المسموح بها. تصنيف الحماية البيولوجية. تمثيل التركيب الطيفي لأشعة جاما في المفاعل النووي. المراحل الرئيسية لتصميم الحماية من الإشعاع ضد أشعة جاما.

تمت إضافة العرض بتاريخ 17/05/2014

ملامح النشاط الإشعاعي والإشعاع المؤين. خصائص مصادر وطرق دخول النويدات المشعة إلى جسم الإنسان: الإشعاع الطبيعي والاصطناعي. استجابة الجسم لجرعات مختلفة من التعرض للإشعاع ووسائل الحماية.

الملخص، تمت إضافته في 25/02/2010

النشاط الإشعاعي والإشعاع المؤين. مصادر وطرق دخول النويدات المشعة إلى جسم الإنسان. تأثير الإشعاعات المؤينة على الإنسان. جرعات التعرض للإشعاع. وسائل الحماية من الإشعاع الإشعاعي والتدابير الوقائية.

تمت إضافة الدورة التدريبية في 14/05/2012

الإشعاع: الجرعات، وحدات القياس. عدد من السمات المميزة للتأثيرات البيولوجية للإشعاع الإشعاعي. أنواع تأثيرات الإشعاع، الجرعات الكبيرة والصغيرة. تدابير للحماية من التعرض للإشعاعات المؤينة والإشعاع الخارجي.

الملخص، تمت إضافته في 23/05/2013

الإشعاع وأنواعه. إشعاعات أيونية. مصادر خطر الإشعاع. تصميم مصادر الإشعاعات المؤينة وطرق اختراقها لجسم الإنسان. تدابير التأثيرات المؤينة وآلية العمل. عواقب الإشعاع.

الملخص، تمت إضافته في 25/10/2010

تعريف الإشعاع. التأثيرات الجسدية والوراثية للإشعاع على الإنسان. الحد الأقصى للجرعات المسموح بها من الإشعاع العام. حماية الكائنات الحية من الإشعاع عبر الزمن والمسافة وبمساعدة شاشات خاصة.

تمت إضافة العرض بتاريخ 14/04/2014

مصادر التعرض الخارجي. التعرض للإشعاعات المؤينة. العواقب الجينية للإشعاع. طرق ووسائل الحماية من الإشعاعات المؤينة. ملامح التعرض الداخلي للسكان. صيغ الجرعات الإشعاعية المكافئة والممتصة.

تمت إضافة العرض بتاريخ 18/02/2015

ملامح آثار الإشعاع على الكائن الحي. التشعيع البشري الخارجي والداخلي. تأثير الإشعاعات المؤينة على الأعضاء الفردية والجسم ككل. تصنيف التأثيرات الإشعاعية. تأثير الذكاء الاصطناعي على التفاعل المناعي.

تمت إضافة العرض بتاريخ 14/06/2016

تأثير الإشعاعات المؤينة على المواد غير الحية والحية، والحاجة إلى التحكم في الإشعاع المترولوجي. جرعات التعرض والجرعات الممتصة، وحدات قياس الجرعات. الأساس المادي والفني لرصد الإشعاعات المؤينة.

تمت إضافة الاختبار في 14/12/2012

الخصائص الأساسية للإشعاع المؤين. مبادئ ومعايير الأمان الإشعاعي. الحماية من الإشعاعات المؤينة. القيم الأساسية لحدود الجرعة للتعرض الخارجي والداخلي. أجهزة مراقبة الإشعاع المنزلي.

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 التعرض المؤينة

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 من 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 العناصر الأخرى، المنبعثة 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 نصف عمر ثابت وفريد (الوقت الذي تحتاجه المادة لتفقد نصف نشاطها). على سبيل المثال، بالنسبة لليورانيوم-235، فإن عمره هو 4470 عامًا، 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 انصهار قلب المفاعل يتم إطلاق ما يلي:

1) أجزاء من المنطقة النشطة؛

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. يصل معدل الجرعة بالقرب من هذه الحمم البركانية إلى 8000 دورة في الساعة، وحتى الإقامة لمدة خمس دقائق في مكان قريب تكون ضارة 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. بعض سبائك اليورانيوم والنشارة ونشارة الخشب التي يتم الحصول عليها أثناء إنتاج عناصر الوقود يمكن أن تشتعل أثناء النقل أو التخزين؛ ونتيجة لذلك، يمكن إطلاق كميات كبيرة من نفايات اليورانيوم المحروقة في البيئة.

3. الإرهاب النووي. وأصبحت حالات سرقة المواد النووية المناسبة لتصنيع الأسلحة النووية، ولو بطريقة مؤقتة، أكثر تواترا، فضلا عن التهديدات بتعطيل المؤسسات النووية والسفن ذات المنشآت النووية 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، الناتج عن 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، ويمكن 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 تحديد 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 التعرض المؤينة

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". ووحدة 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.

آلية هذا التأثير هي 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.

ونتيجة 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 قدرها 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، ويتزايد 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 وناغازاكي، 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. يعطل التشعيع عملية الاستحلاب وحركة الدهون 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.