Účinky žiarenia na ľudské zdravie - ANPM

Rádioaktivita životného prostredia

  • O rádioaktivite
    • Čo je to žiarenie
    • Výhody plynúce z využívania jadrovej energie na mierové účely
    • Prírodné a umelé zdroje rádioaktivity
    • Účinky žiarenia na ľudské zdravie
    • Radiačná ochrana
    • Jadrová nehoda
  • Legislatívny rámec
  • Údaje poskytnuté RNSRM
    • Rozsah dávky
    • Laboratórna analýza
      • Atmosférické aerosólové testy - globálna beta analýza
      • Vzorky povrchovej vody - globálne beta analýzy
      • Celkom vzoriek atmosférickej depozície - globálne beta analýzy
      • Miesta na odber vzoriek
  • Overená oblasť

Účinky žiarenia na ľudské zdravie

Ionizujúce žiarenie môže byť pre človeka nebezpečné. Rovnako ako slnko môže spáliť pokožku, tak aj ionizujúce žiarenie môže spôsobiť poškodenie tela. Ako sa to stalo? V ich ceste ionizujúce žiarenie, ktoré uvoľňuje dostatočné množstvo energie, aby bolo schopné odstrániť jeden alebo viac elektrónov z atómov ožarovaných tkanív, čo následne narušilo ich normálnu chemickú aktivitu v živých tkanivách. Pri určitom stupni poruchy týchto chemických procesov sa živé bunky už nemôžu prirodzene regenerovať a zostať trvalo deregulované alebo zomrieť (v prípade zničenia DNA).

žiarenia

Závažnosť účinkov žiarenia závisí od:

  • trvanie expozície
  • intenzita žiarenia
  • druh žiarenia

Vystavenie veľmi vysokej dávke žiarenia môže čoskoro viesť k popáleninám, zvracaniu a vnútornému krvácaniu; telo nedokáže generovať nové bunky vo veľmi krátkom čase. Dlhodobé vystavenie nižším dávkam žiarenia môže spôsobiť rakovinu s neskorým nástupom a pravdepodobne dedičné ochorenie, najmä u osôb, ktoré prežili bombové útoky v Hirošime a Nagasaki.

Meriame úroveň radiácie, ktorej je človek vystavený, a riziko vyplývajúce z expozície pomocou konceptu dávky, ktorá je zjednodušene povedané mierou energie dodanej týmto žiarením do ľudského tkaniva.

Najjednoduchšou formou vyjadrenia dávky je absorbovaná dávka, ktorá je definovaná ako energia absorbovaná žiarením v kilograme tkaniva. Jednotka absorbovanej dávky je vyjadrená v jouloch na kilogram (J/kg) a nazýva sa šedá (Gy). Tolerovanou jednotkou absorbovanej dávky je rad (absorbovaná dávka). 1 Gy = 100 rad.

Pretože absorbovaná dávka v prípade alfa žiarenia spôsobuje väčšie poškodenie živých tkanív ako rovnaká dávka produkovaná beta a gama žiarením, absorbovaná dávka sa vynásobí konštantou (ktorá sa rovná 20 pre alfa žiarenie a 1 pre gama žiarenie). a beta) na získanie ekvivalentnej dávky. Táto ekvivalentná dávka sa meria v nasledujúcich jednotkách - Sievert (Sv) alebo rem (1 Sv = 100 rem). Pretože 1 Sv predstavuje extrémne vysokú dávku, a preto sú dávky často vyjadrené v mSv (miimi zo Sievert). Napríklad normálny človek, ktorý nie je vystavený ďalším prírodným alebo umelým zdrojom rádioaktivity, dostane dávku prírodného žiarenia medzi 2 a 3 mSv ročne.

Citlivosť ľudských tkanív na žiarenie sa líši v závislosti od tkaniva, napríklad dávka 1 Sv v reprodukčných orgánoch je škodlivejšia ako 1 Sv v pečeni. Efektívna dávka sa vypočíta uplatnením váhových faktorov na ekvivalentné dávky pre každý orgán a súčtom príspevkov z rôznych orgánov. Jednotkou merania efektívnej dávky je aj sievert (Sv).

Efektívna dávka je vážený súčet ekvivalentných dávok odvodených od vonkajšej a vnútornej expozície vykonaných pre všetky tkanivá a orgány ľudského tela. Účinnou jednotkou dávky je celý sievert.

Tolerovanou jednotkou ekvivalentu dávky je rem (ekvivalent röntgenu). 1 Sv = 100 rem.

Činnosť Ekvivalentná dávka, ktorú osoba dostala
Svetová priemerná dávka zo všetkých zdrojov 2,8 mSv ročne
Spiatočný let Európa - USA 0,1 mSv
Röntgenový snímok pľúc 0,1 mSv
Vysoko dávkový lekársky postup 5–10 mSv

V prípade vystavenia dávkam prekračujúcim najvyššie prípustné limity, či už hovoríme o pracovníkoch pracujúcich priamo so zdrojmi žiarenia, alebo o ľuďoch postihnutých v prípade jadrovej havárie, účinky na ich zdravie do veľkej miery závisia od spôsobu kontaminácie.

Vonkajšia kontaminácia znamená náhodné usadzovanie pevných rádionuklidov na pokožke alebo odeve, ktoré sú obsiahnuté alebo adsorbované na/v prachových časticiach. Ožarovanie tela je výsledkom beta a gama žiarenia kontaminujúcich rádionuklidov, ktoré spôsobujú charakteristické popáleniny v závislosti od ich aktivity a fyzického polčasu a radiačnej energie. Môžu sa vyvíjať podobne ako popáleniny spôsobené inými fyzikálnymi alebo chemickými látkami.

Vnútorná kontaminácia je spôsobená náhodným prienikom rádionuklidov do tela vdýchnutím, požitím alebo cez pokožku.

  1. Vnútorná kontaminácia pri vdýchnutí je spôsobená prachom alebo aerosólmi kontaminovanými rádioaktívnymi kvapkami z testov alebo veľkých jadrových nehôd. Stupeň vnútornej kontaminácie týmto spôsobom závisí od charakteristík rádioaktívnych častíc (rádioaktívny a elektrostatický náboj, veľkosť, hustota, chemické zloženie atď.).
  2. Vnútorná kontaminácia trávením sa dosahuje konzumáciou kontaminovaných potravín a vody priamo z usadenín alebo prenosom rôznych rádioaktívnych látok do potravinového reťazca.
  3. Kontaminácia kože (absorpcia kože) má malý význam; niekoľko rádionuklidov zriedených vo vode vstupuje do neporušenej kože (v prípade skupín alkalických kovov a skupín alkalických zemín). Prvých 12 dní po černobyľskej havárii bola hlavnou cestou kontaminácie ľudí inhalácia, po ktorej sa podiel presunul do požitia.

Rádionuklidy vstupujúce do ľudského tela sa dajú rýchlo zistiť v krvi, moči (jód 131, cézium 137) a výkaloch (stroncium 90). Väčšina rádionuklidov, ktoré vstupujú do tela, sa správajú veľmi podobne ako chemické prvky, z ktorých pochádzajú, alebo z hľadiska chemických vlastností sa podobajú; teda rýchlosť akumulácie a eliminácie rádionuklidov u a od človeka sa dá vypočítať dostatočne presne pomocou matematických modelov. Toxicita rádionuklidov vstupujúcich do tela závisí od: ich aktivity, chemickej formy, typu a energie emitovaného žiarenia, fyzikálnych a biologických polčasov rozpadu. Pri vonkajších kontamináciách sú najnebezpečnejšie rádionuklidy emitujúce beta, pri vnútornej kontaminácii rádionuklidy emitujúce alfa, zatiaľ čo rádionuklidy emitujúce gama produkujú ožiarenie, v obidvoch prípadoch však nižšie,.


Rádionuklidy vstupujúce do tela sa v závislosti od fyzikálnych a chemických vlastností (chemických prvkov, ku ktorým patria) metabolizujú rôzne a možno ich rozdeliť takto:

  • prenosné, sú rádionuklidy v biologicky rozpustných kombináciách, ktoré ľahko difundujú v tele, ako napríklad: vodík 3, uhlík 14, rádium 226, cézium 137, cézium 134, stroncium 90, stroncium 89, jód 131 atď.,
  • neprenosné rádionuklidy v nerozpustných kombináciách pri akomkoľvek pH v biologickom prostredí prakticky difundujú v tele len málo alebo vôbec, aj keď prekročili črevnú bariéru. To je prípad plutónia 239, ktoré má ako kritický orgán pečeň, kde zostáva určitý čas a potom je vylučované močom.

Akonáhle sa rádionuklidy dostanú do krvi, prechádzajú do tkanív, kde je jedna časť fixovaná (medzi 30 a 70 percentami), druhá je vylučovaná močom, stolicou a potením. V závislosti na metabolickej aktivite rôznych tkanív môžu byť rádionuklidy vylúčené alebo recirkulované v krvi a opäť fixované.

Rádioaktívny prvok Postihnuté orgány, tkanivá
I-131 Štítna žľaza
Sr-90, Pb-210 Dreň a povrch kostí
S-35 Celé telo
H-3 Telesné tekutiny
C-14 Mastné tkanivá


Aktivita rádionuklidov vstupujúcich do tela jedným z uvedených spôsobov kontaminácie je úmerná množstvu alebo koncentráciám existujúcim pri vstupe do tela. Po vstupe rádionuklidov do krvi sa situácia zhoršuje potom, čo sa už fixovali vo svojich „cieľových“ orgánoch. Preto je oveľa dôležitejšie, aby sa v prípade rádioaktívnej kontaminácie rýchlo prijali opatrenia na obmedzenie vystavenia účinkom tohto zdroja, napríklad odstránením a izolovaním tohto zdroja alebo opustením kontaminovanej oblasti.

Len čo sa tieto rádionuklidy dostanú do ľudského tela, môže byť energia uvoľnená ionizujúcim žiarením škodlivá. V prípade, že v krátkom čase dostanete vysokú dávku (6 - 10 Sv), môžu sa zničiť bunky rôznych orgánov, čo po vystavení žiareniu spôsobí smrť človeka. Pri nižšej úrovni vystavenia môže osoba utrpieť nezvratné poškodenie, napríklad hlboké popáleniny spôsobené žiarením. Ak je expozícia nižšia (ale stále veľmi vysoká v porovnaní s normálnymi úrovňami), sú účinky dočasné, napríklad začervenanie pokožky. Pod určitou úrovňou expozície - nazývanou prahová hodnota - sa tieto účinky už nevyskytujú. Nad touto prahovou hodnotou sa závažnosť účinkov zvyšuje s dávkou. Tieto typy efektov sa nazývajú deterministické efekty. Ak sa vyskytnú, môžeme si byť istí, že boli spôsobené radiáciou.

Nižšie úrovne žiarenia - vrátane úrovní, ktorým sme bežne vystavení - bunky nezničia, ale môžu spôsobiť zmeny v ich bunkách (poškodením DNA). V mnohých prípadoch budú zmeny benígne alebo ich bude môcť telo napraviť. Zmeny však môžu neskôr zhubné, tj viesť k rakovine, alebo ak sú ovplyvnené reprodukčné orgány, môžu byť postihnuté aj deti tejto osoby. Pravdepodobnosť takýchto účinkov - známych ako stochastické účinky - sa zvyšuje s dávkou, ale pri vyšetrení konkrétnej osoby nie je možné určiť, či účinok, ktorým trpí, bol spôsobený ožarovaním alebo niečím iným. Predpokladá sa, že akákoľvek úroveň expozície, nech už je akákoľvek malá, predstavuje riziko: pri veľmi nízkych úrovniach expozície je riziko veľmi nízke, predpokladá sa však, že nie je nulové.