Защита на организмите от радиация - безопасност на живота
Доклад по физика по темата:
"Защита на организмите от радиация".
По-голямата част от облъчването на световното население идва от естествени източници на радиация. Повечето от тях са такива, че е абсолютно невъзможно да се избегне радиацията от тях. През цялата история на съществуването на Земята различни видове радиация попадат на земната повърхност от космоса и идват от радиоактивни вещества, намиращи се в земната кора. Човек е изложен на радиация по два начина. Радиоактивните вещества могат да бъдат извън тялото и да го облъчват отвън; в този случай се говори за външно облъчване. Или могат да бъдат във въздуха, който човек диша, в храната или във водата и да попаднат в тялото. Този метод на облъчване се нарича вътрешен. Всеки жител на Земята е изложен на радиация от естествени източници на радиация.
Излъчването на радиоактивни вещества има много силно въздействие върху всички живи организми. Дори относително слаба радиация, която, когато се абсорбира напълно, повишава телесната температура само с 0,001 ° C, нарушава жизнената активност на клетките.
Има три начина, по които радиоактивните вещества влизат в тялото: чрез вдишване на замърсен с радиоактивни вещества въздух, чрез замърсена храна или вода, през кожата и чрез инфекция на отворени рани. Първият начин е най-опасен, тъй като, първо, обемът на белодробната вентилация е много голям, и второ, стойностите на коефициента на асимилация в белите дробове са по-високи.
Когато радиоактивните вещества попаднат в тялото по някакъв начин, те се намират в кръвта за няколко минути. Ако приемът на радиоактивни вещества е бил еднократен, тогава тяхната концентрация в кръвта първо се увеличава до максимум, а след това намалява в рамките на 15-20 дни.
Разбира се акодозата радиация е достатъчно голяма, облъченият човек ще умре. Във всеки случай много високи дози радиация от порядъка на 100 Gy. причиняват толкова сериозно увреждане на централната нервна система, че смъртта обикновено настъпва в рамките на няколко часа или дни. При дози на радиация от 10 до 50 Gy. при облъчване на цялото тяло увреждането на ЦНС може да не е толкова тежко, че да бъде фатално, но облъченото лице има вероятност да умре така или иначе след една до две седмици от кръвоизливи в стомашно-чревния тракт. При дори по-ниски дози може да не настъпи сериозно увреждане на стомашно-чревния тракт или тялото да се справи с тях и въпреки това смъртта може да настъпи след един до два месеца от момента на експозиция, главно поради разрушаването на клетките на червения костен мозък на основния компонент на хемопоетичната система на тялото: от доза от 3 - 5 Gy. При облъчване на цялото тяло около половината от всички облъчени умират. По този начин в този диапазон от дози радиация големите дози се различават от по-малките само по това, че смъртта настъпва по-рано в първия случай и по-късно във втория. Разбира се, най-често човек умира в резултат на едновременното действие на всички тези ефекти на експозиция. Изследванията в тази област са необходими, тъй като получените данни са необходими за оценка на последствията от ядрена война и въздействието на големи дози радиация в случай на аварии в ядрени инсталации и устройства. Червеният костен мозък и други елементи на хемопоетичната система са най-уязвими към радиация и губят способността си да функционират нормално вече при дози радиация от 0,5 ± 1 Gy. За щастие те имат и забележителна способност да се регенерират и ако дозата на облъчване не е толкова висока, че да причини увреждане на всички клетки, хематопоетичната система може напълно да възстанови функциите си. АкоАко не цялото тяло е било изложено на радиация, а част от него, тогава оцелелите мозъчни клетки са достатъчни, за да заменят напълно увредените клетки. Репродуктивните органи и очите също са силно чувствителни към радиация.
Първият подход изчислява, че доза от 1 Gy, дадена при ниски нива на радиация само от мъже, предизвиква между 1000 и 2000 мутации със сериозни последствия и между 30 и 1000 хромозомни аберации за всеки милион живородени деца. Получените оценки за жените са много по-малко сигурни, но очевидно по-ниски; това се дължи на факта, че женските репродуктивни клетки са по-малко чувствителни към действието на радиацията. Приблизителните нива на мутации са от 0 до 900, а нивата на хромозомни аберации са от 0 до 300 на милион живородени деца.
Средства за защита на организмите от радиация ...
В резултат на това човечеството, въпреки малкото познаване на този проблем, е активно ангажирано в разработването на средства и мерки за защита на организмите от радиация.
Така например газови маски и респиратори (за миньори) могат да се използват за защита от въздух, замърсен с радиоактивни частици. Има и общи методи за лечение като:
Ø увеличаване на разстоянието между оператора и източника;
Ø намаляване на продължителността на работа в радиационно поле;
Ø екраниране на източника на лъчение;
Ø дистанционно управление;
Ø използване на манипулатори и роботи;
Ø пълна автоматизация на технологичния процес;
Ø използване на лични предпазни средства и предупреждение със знак за радиационна опасност;
Ø постоянен мониторинг на нивото на радиация и радиационните дози на персонала.
Към средствата на отделнитезащитата може да се припише на антирадиационен костюм с включване на олово. Най-добрият абсорбатор на гама лъчи е оловото. Бавните неутрони се абсорбират добре от бор и кадмий. Бързите неутрони са предварително модерирани с графит.
Защитата срещу вътрешно облъчване се състои в премахване на директния контакт на работниците с радиоактивни частици и предотвратяване на навлизането им във въздуха на работната зона.
Също така, за защита на помещенията с персонал, Пензенската държавна академия по архитектура и строителство разработва създаването на „мастик с висока плътност за защита от радиация“. Съставът на мастиката включва: свързващо вещество - резорцин-формалдехидна смола FR-12, втвърдител - параформалдехид и пълнител - материал с висока плътност.
Известно е, че в медицината за лечение на рак се използва методът на лъчетерапията, т.е. облъчване на ракови клетки. Облъчването унищожава раковите клетки, но също така убива стволови клетки, които току-що са били трансплантирани от костния мозък на донора. Институтът Патерсън в Манчестър, под ръководството на д-р Радж Чопра, се заема с решението на този проблем. Те са подобрили метода за трансплантация на донорски стволови клетки на пациент, който се използва в някои случаи, когато стандартните схеми са неефективни. На тези клетки е дадена защита от лъчева терапия. Учените предложиха да се въведе специален ген в клетките на донора с помощта на вирус, който ги предпазва от вредното въздействие на лъчетерапията.
Учените от Манчестър, които успяха да създадат на практика такива устойчиви на радиация клетки, се надяват, че тяхното присъствие в организма ще помогне за активирането на противотуморния имунитет.
Разработват се и законодателни мерки за защита. От началото на 1996 г. в България е в сила Законът за радиоактивната безопасност.население“.
Принципната основа на закона на България е новата стратегия за радиационна защита.