A sugárzás emberi egészségre gyakorolt hatása - ANPM
Környezeti radioaktivitás
- A radioaktivitásról
- Mi a sugárzás?
- Az atomenergia békés célú felhasználásának előnyei
- Természetes és mesterséges radioaktivitási források
- A sugárzás emberi egészségre gyakorolt hatása
- Sugárvédelem
- Nukleáris baleset
- Jogszabályi keret
- Az RNSRM adatszolgáltatása
- Az adag dózistartománya
- Laboratóriumi elemzés
- Légköri aeroszol tesztek - globális béta elemzés
- Felszíni vízminták - globális béta-elemzések
- Összes légköri lerakódási minta - globális béta-elemzések
- Mintavételi helyek
- Hitelesített terület
A sugárzás emberi egészségre gyakorolt hatása
Az ionizáló sugárzás veszélyes lehet az emberre. Ahogy a nap megégetheti a bőrt, úgy az ionizáló sugárzás is károsíthatja a testet. Hogyan történik ez? Útjukban az ionizáló sugárzás, amely elegendő mennyiségű energiát szabadít fel, hogy képes legyen eltávolítani egy vagy több elektronot a besugárzott szövetek atomjaiból, következésképpen megzavarva azok normális kémiai aktivitását az élő szövetekben. Ezen kémiai folyamatok bizonyos fokú rendellenessége esetén az élő sejtek már nem képesek természetes úton regenerálódni, és maradandóan szabályozatlanok maradnak, vagy elpusztulhatnak (DNS-pusztulás esetén).
A sugárzás hatásainak súlyossága a következőktől függ:
- az expozíció időtartama
- sugárzási intenzitás
- sugárzás típusa
A nagyon nagy sugárterhelésnek hamarosan égési sérülése, hányása és belső vérzése lehet; a test nagyon rövid idő alatt nem képes új sejteket létrehozni. Hosszabb ideig tartó alacsonyabb sugárterhelés későn megjelenő rákot és esetleg örökletes betegséget okozhat, különösen a hirosimai és nagaszaki robbantások túlélőinél.
Mérjük a sugárzás szintjét, amelynek egy személy ki van téve, és az expozícióból eredő kockázatot, a dózis fogalmával, amely egyszerű módon kifejezve a sugárzás által az emberi szövetekbe juttatott energiát méri.
A dózis kifejezésének legegyszerűbb formája az elnyelt dózis, amely a sugárzás által elnyelt energiának egy kilogramm szövetben van meghatározva. Az elnyelt dózis egységét Joule/kg-ban (J/kg) fejezik ki, és szürke (Gy) -nek nevezik. Az elnyelt dózis tolerált egysége a rad (elnyelt dózis). 1 Gy = 100 rad.
Mivel az alfa-sugárzás esetén az elnyelt dózis nagyobb kárt okoz az élő szövetekben, mint a béta- és gammasugárzás által termelt azonos dózis, az elnyelt dózist megszorozzuk egy konstanssal (amely alfa-sugárzás esetén 20, gamma-sugárzás esetén pedig 1-vel egyenlő). és béta) az egyenértékű dózis megszerzéséhez. Ezt az egyenértékű dózist a következő egységekben mérjük - Sievert (Sv) vagy rem (1 Sv = 100 rem). Mivel az 1 Sv rendkívül nagy dózist jelent, és ezért a dózisokat gyakran mSv-ben (Sievert miimi) fejezik ki. Például egy normális ember, aki nincs kitéve további természetes vagy mesterséges radioaktivitási forrásoknak, évente 2 és 3 mSv közötti természetes sugárzás dózist kap.
Az emberi szövetek sugárzásra való érzékenysége a szövettől függően eltérő, például a reproduktív szervekben az 1 Sv dózis károsabb, mint a máj 1 Sv-ja. Az effektív dózist úgy számítják ki, hogy súlyozási tényezőket alkalmaznak az egyes szervek ekvivalens dózisaira, és összegzik a különböző szervek hozzájárulását. Az effektív dózis mértékegysége a sievert (Sv) is.
A tényleges dózis az egyenértékű dózisok súlyozott összege, amely külső és belső expozícióból származik, az emberi test összes szövetére és szervére elvégezve. A tényleges dózisegység a teljes sievert.
A tolerált dózisegyenérték egység a rem (röntgen ekvivalens ember). 1 Sv = 100 rem.
| Tevékenység | Egy személy által kapott egyenértékű dózis |
| A világ átlagos dózisa minden forrásból | 2,8 mSv évente |
| Oda-vissza járat Európa-USA | 0,1 mSv |
| Tüdő röntgenfelvétel | 0,1 mSv |
| Nagy dózisú orvosi eljárás | 5–10 mSv |
A maximálisan megengedett határokat meghaladó dózisoknak való kitettség esetén, függetlenül attól, hogy közvetlenül sugárforrásokkal dolgozó személyzetről vagy nukleáris baleset esetén érintett személyekről van-e szó, az egészségükre gyakorolt hatás nagyban függ a szennyeződés módjától.
A külső szennyeződés rögzített radionuklidok véletlen lerakódása a bőrön vagy a ruházaton, porszemcsékbe beépítve vagy azokban adszorbeálva. A test besugárzása a szennyező radionuklidok béta- és gammasugárzásából származik, amelyek jellegzetes égési sérüléseket okoznak, aktivitásuktól, fizikai felezési idejüktől és sugárzási energiájuktól függően. Hasonlóan fejlődhetnek, mint bármely más fizikai vagy kémiai anyag által okozott égési sérülések.
A belső szennyeződést a radionuklidok véletlen behatolása a testbe belégzéssel, lenyeléssel vagy a bőrön keresztül okozza.
- A belélegzéssel történő belső szennyeződés a porok vagy aeroszolok következménye, amelyeket radioaktív cseppek okoznak a tesztek vagy a súlyos nukleáris balesetek következtében. A belső szennyeződés mértéke ily módon a radioaktív részecskék jellemzőitől (radioaktív és elektrosztatikus töltés, méret, sűrűség, kémiai összetétel stb.) Függ.
- A belső emésztőszennyezés a szennyezett élelmiszer és víz fogyasztásával érhető el, közvetlenül a lerakódásokból, vagy különböző radioaktív anyagok átvitelével az élelmiszerláncban.
- A bőr szennyeződése (a bőr felszívódása) kevéssé fontos; kevés vízzel hígított radionuklid jut az ép bőrbe (alkáli és alkáliföldfém-csoportok esetén). A csernobili balesetet követő első 12 napban az emberi szennyeződés fő útja belégzés volt, ezt követően az arány lenyelésre változott.
Az emberi testbe bejutó radionuklidok gyorsan kimutathatók a vérben, a vizeletben (jód 131, cézium 137) és a székletben (stroncium 90). A testbe jutó radionuklidok többsége nagyon hasonlóan viselkedik, mint azok a kémiai elemek, amelyekből származnak, vagy amelyekhez kémiai tulajdonságaikban hasonlítanak; így a radionuklidok felhalmozódásának és eliminációjának sebessége emberben és emberből matematikai modellek segítségével kellően pontosan kiszámítható. A testbe jutó radionuklidok toxicitása függ: aktivitásuktól, kémiai formájuktól, a kibocsátott sugárzás típusától és energiájától, fizikai és biológiai felezési idejétől. Külső szennyeződésekben a béta-kibocsátó radionuklidok a legveszélyesebbek, belső szennyeződésben az alfa-kibocsátó radionuklidok, míg a gamma-kibocsátó radionuklidok besugárzást eredményeznek, de mindkét esetben alacsonyabbak.
A testbe bejutó radionuklidok a fizikai és kémiai tulajdonságoktól függően (azoknak a kémiai elemeknek, amelyekhez tartoznak) különböző módon metabolizálódnak, és a következőképpen oszthatók fel:
- átadhatók, biológiailag oldódó kombinációkban lévő radionuklidok, amelyek könnyen diffundálnak a testben, például: hidrogén 3, szén 14, rádium 226, cézium 137, cézium 134, stroncium 90, stroncium 89, jód 131 stb.,
- nem transzferálható, oldhatatlan kombinációkban lévő radionuklidok a biológiai környezet bármely pH-ján, gyakorlatilag alig diffundálnak vagy egyáltalán nem diffundálnak a testben, még akkor sem, ha átlépték a bélgátat. Ez a plutónium 239 esete, amelynek kritikus szerve a máj, ahol egy ideig tartózkodik, majd a vizelettel ürül.
Amint a radionuklidok eljutnak a vérbe, átjutnak a szövetekbe, ahol az egyik rész rögzül (30–70 százalék között), a másik pedig vizelettel, ürülékkel és izzadással ürül. A különféle szövetek metabolikus aktivitásától függően a radionuklidok kiküszöbölhetők vagy visszakerülhetnek a vérbe, és újra rögzülhetnek.
| Radioaktív elem | Szervek, érintett szövetek |
| I-131 | Pajzsmirigy |
| Sr-90, Pb-210 | A velő és a csontok felülete |
| S-35 | Egész test |
| H-3 | Testnedvek |
| C-14 | Zsíros szövetek |
A testbe belépő radionuklidok aktivitása az említett szennyeződési utak egyikén keresztül arányos a test bejáratánál meglévő mennyiséggel vagy koncentrációval. Miután a radionuklidok bejutottak a vérbe, a helyzet rosszabbá válik, miután már rögzültek "cél" szerveikben. Következésképpen sokkal fontosabb, hogy radioaktív szennyezés esetén gyorsan tegyenek lépéseket az adott sugárterhelés korlátozására, például a forrás eltávolításával és izolálásával, vagy a szennyezett terület elhagyásával.
Amint ezek a radionuklidok bejutnak az emberi testbe, az ionizáló sugárzás által felszabadított energia káros lehet. Nagy dózis (6 - 10 Sv) rövid időn belüli megkapása esetén a különféle szervek sejtjei megsemmisülhetnek, ami a sugárterhelés következtében az ember halálához vezet. Alacsonyabb expozíciós szintnél az ember visszafordíthatatlan károkat szenvedhet, például sugárzás okozta mély égési sérüléseket. Ha az expozíció alacsonyabb (de a normál szinthez képest még mindig nagyon magas), a hatások átmeneti jellegűek, például a bőr kivörösödik. Egy bizonyos expozíciós szint alatt - az úgynevezett küszöbérték alatt - ezek a hatások már nem jelentkeznek. Ezen küszöbérték felett a hatások súlyossága az adagolással növekszik. Az ilyen típusú hatásokat determinisztikus hatásoknak nevezzük. Ha előfordulnak, biztosak lehetünk abban, hogy sugárzás okozta őket.
Az alacsonyabb sugárzási szint - beleértve azokat a szinteket, amelyeknek általában ki vagyunk téve - nem pusztítja el a sejteket, de változásokat okozhat sejtjeikben (a DNS károsításával). Sok esetben a változások jóindulatúak lesznek, vagy a szervezet orvosolhatja azokat. A változások azonban később rosszindulatúvá válhatnak, azaz rákhoz vezethetnek, vagy ha a reproduktív szervek érintettek, akkor a személy gyermekei is érintettek lehetnek. Az ilyen hatások - úgynevezett sztochasztikus hatások - valószínűsége növekszik a dózissal, de egy adott személy megvizsgálásával nem állapítható meg, hogy a hatást sugárzás vagy valami más okozta-e. Feltételezzük, hogy bármilyen expozíciós szint bármilyen kockázatot jelent: nagyon alacsony expozíciós szintnél a kockázat nagyon alacsony, de feltételezzük, hogy nem nulla.