Явление радиоактивности в природе
СОДЕРЖАНИЕ: Реферат по дисциплине «Экология» на тему: «Явление радиоактивности в природе» Выполнила: Студентка группы М-081д Косотухина Надежда Явление радиоактивности в природеРеферат
по дисциплине «Экология»
на тему: «Явление радиоактивности в природе»
Выполнила:
Студентка группы М-081д
Косотухина Надежда
Явление радиоактивности в природе
Радиоактивностью называют способность атомных ядер спонтанно превращаться в другие ядра с испусканием различных видов радиоактивных излучений и элементарных частиц.
Радиоактивность можно разделить на два вида: естественную и искусственную. Естественную, можно наблюдать у существующих в природе неустойчивых изотопов. Искусственная радиоактивность наблюдается у изотопов, которые были получены в результате проведения ядерных реакций.
Радиоактивное излучение бывает трех типов:
1. a-излучение — этому излучению присущи отклонения электрическим и магнитными полями. Оно обладает высокой ионизирующей способностью. Также характеризуется малой проникающей способностью. По своей сути это поток ядер гелия.
2. b-излучение — также как и a-излучение, данное излучение отклоняется электрическим и магнитным полями. Если продолжить сравнение то его ионизирующая способность значительно меньше (приблизительно на два порядка), а проникающая способность гораздо больше, чем у a-частиц. b-излучение — это поток быстрых электронов.
3. g-излучение — в отличие от двух предыдущих, не отклоняется электрическим и магнитными полями. Ионизирующая способность невелика. А вот проникающая способность просто колоссальна. g-излучение это коротковолновое электромагнитное излучение, у которого длина волны не велика. Следствием этого являются ярко выраженные корпускулярные свойства.
Острая и хроническая лучевая болезнь. Радиационные ожоги.
Если применяется ядерное оружие массового поражения, то возникает очаг ядерного поражения. Эта территория становится полностью не пригодной к проживанию на ней. Все уничтожатся из-за того что действуют такие факторы как воздушная ударная волна, световое излучение, проникающая радиация и радиоактивное заражение местности.
Самым основным поражающим фактором является воздушная ударная волна. Она образуется за счёт быстрого увеличения объёма продуктов ядерного взрыва под действием огромного количества тепла и сжатия, а затем и разрежения окружающих слоев воздуха. Зона поражения взрывной волной очень значительна! Уничтожается все живое и не живое что встречается на ее пути.
Проникающая радиация — это гамма-лучи и поток нейтронов. Они исходят из зоны ядерного взрыва. Они обладают возможностью распространяться на многие тысячи метро, их не останавливает ни какая среда, также они вызывают ионизацию атомов и молекул. При облучении, в организме нарушаются биологические процессы, функции органов и тканей. Следствием является лучевая болезнь.
Ожоги практически на всей поверхности тела возникают из-за воздействия на организм светового излучения. Для защиты на открытой местности используют специальная одежда и очки, а вообще желательно укрыться в бомбоубежище.
Радиоактивные атомы создают адсорбцию почвы и вызывают радиоактивное заражение местности.
Основная опасность для людей на зараженной местности — внешнее бета-гамма-облучение и попадание продуктов ядерного взрыва внутрь организма и на кожные покровы.
Лучевая болезнь (или острая лучевая болезнь) — травму всех органов и систем организма, которая происходит моментально. Самые значительные изменения происходят в наследственных структурах делящихся клеток, преимущественно кроветворных клеток костного мозга, лимфатической системы, эпителия желудочно-кишечного тракта и кожи, клеток печени, легких и других органов. Это происходит из-за воздействия ионизирующей радиации.
Не последнюю роль играет мощность дозы радиоактивного излучения: одно и то же количество энергии излучения, поглощенное клеткой, вызывает тем большее повреждение биологических структур, чем короче срок облучения. Еслиже воздействия растянуто во времени, то оно вызывает существенно меньшие повреждения, чем те же дозы, поглощенные за короткий срок.
Различия связаны с возможностью восстановления поврежденного облучением организма. С увеличением мощности дозы значимость восстановительных процессов снижается.
Поглощённая доза излучения измеряется энергией ионизирующего излучения, переданного массе облучаемого вещества. Единица поглощённой дозы — грей (Гр), равный 1 джоулю, поглощённому 1 кг вещества (1 Гр = 1Дж/кг = 100 рад ).
Органные повреждения и зависимость проявлений от дозы на ткань:
| Клинический синдром | Минимальная доза, рад |
Гематологический: первые признаки цитопении (тромбоцитопении до 10*10 4 в 1 мкл на 29 – 30-е сутки). |
50 – 100 200 и более |
агранулоцитоз (снижение лейкоцитов ниже 1*10 3 в 1 мкл), выраженная тромбоцитопения. |
свыше 250 – 300 |
| Эпиляция: начальная, постоянная. | 500, чаще 800 – 1000 |
| Кишечный: картина энтерита, язвенно-некротические изменения слизистых оболочек ротовой полости, ротоглотки, носоглотки. | 1000 800 – 1000 |
Поражения кожи: эритема (начальная и поздняя), сухой радиоэмпидерматит, экссудативный радиоэпидерматит, язвенно-некротический дерматит |
1000 – 1600 1600 – 2500 2500 и более |
Для оценки ущерба здоровью человека при неравномерном облучении введено понятие эффектной эквивалентной дозы применяемый при оценке возможных стохастических эффектов — злокачественных новообразований.
Для оценки ущерба от стохастических эффектов воздействий ионизирующих излучений на персонал или население используют коллективную эквивалентную дозу, равную произведению индивидуальных эквивалентных доз на число лиц, подвергшихся облучению. Единица коллективной эквивалентной дозы — человеко-зиверт (чел.-Зв).
Непосредственно после облучения человека клиническая картина оказывается скудной, иногда симптоматика вообще отсутствует. Именно поэтому знание дозы облучения человека играет решающую роль в диагностике и раннем прогнозировании течения острой лучевой болезни, в определении терапевтической тактики до развития основных симптомов заболевания.
В соответствии с дозой лучевого воздействия острую лучевую болезнь принято разделять на четыре степени тяжести:
Тяжесть ОЛБ, Доза (Гр) |
Рвота | Лимфоциты через 48 – 72 ч. после облучения (в 1 мкл) | Лейкоциты на 7 – 9-е сутки после облучения (в 1 мкл) | Тромбоциты на 20-е сутки после облучения (в 1 мкл) | Сроки госпит-ии |
Крайне тяжёлая (6) |
через 10 – 30 мин. Многократ-ная |
100 | Менее 1000 | Менее 80000 | 1-е |
Тяжёлая (4 – 6) |
через 30 мин. – 3 ч., 2 раза и более | 100 – 400 | 1000 – 2000 | То же | 8-е |
Средняя (2 – 4) |
через 30 мин. – 3 ч., 2 раза и более | 500 – 1000 | 2000 – 3000 | То же | 20-е |
Лёгкая (1 – 2) |
нет или позже чем через 3 ч., однократная | Более 1000 | Более 3000 | Более 80000 | Необяза-тельно |
Дифференциация острой лучевой болезни по степени тяжести в зависимости от проявлений первичной реакции:
| Степень тяжести и доза (рад) | Косвенные признаки | |||
Общая слабость |
Головная боль и состояние сознания |
Температура | Гиперемия кожи и инъекция склер | |
| Легкая (100 – 200) | Лёгкая | Кратковременная головная боль, сознание ясное | Нормальная | Лёгкая инъекция склер |
| Средняя (200 – 400) | Умеренная | Головная боль, сознание ясное | Субфебрильная | Отчётливая гиперемия кожи и инъекция склер |
| Тяжелая (400 – 600) | Выраженная | Временами сильная головная боль, сознание ясное | Субфебрильная | Выраженная гиперемия кожи и инъекция склер |
| Крайне тяжёлая (более 600) | Резчайшая | Упорная сильная головная боль, сознание может быть спутанным | Может быть 38 – 39 о С |
Резкая гиперемия кожи и инъекция склер |
Острая лучевая болезнь представляет собой самостоятельное заболевание, развивающееся в результате гибели преимущественно делящихся клеток организма под влиянием кратковременного (до нескольких суток) воздействия на значительные области тела ионизирующей радиации. Причиной острой лучевой болезни могут быть как авария, так и тотальное облучение организма с лечебной целью — при трансплантации костного мозга, при лечении множественных опухолей.
Клиническая картина острой лучевой болезни весьма разнообразна; она зависит от дозы облучения и сроков, прошедших после облучения. В своём развитии болезнь проходит несколько этапов. В первые часы после облучения появляется первичная реакция (рвота, лихорадка, головная боль непосредственно после облучения). Через несколько дней (тем раньше, чем выше доза облучения) развивается опустошение костного мозга, в крови — агранулоцитоз, тромбоцитопения. Появляются разнообразные инфекционные процессы, стоматит, геморрагии. Между первичной реакцией и разгаром болезни при дозах облучения менее 500 – 600 рад отмечается период внешнего благополучия — латентный период. Деление острой лучевой болезни на периоды первичной реакции, латентный, разгара и восстановления неточное: чисто внешние проявления болезни не определяют истинного положения.
Хроническая лучевая болезнь представляет собой заболевание, вызванное повторными облучениями организма в малых дозах, суммарно превышающих 100 рад. Развитие болезни определяется не только суммарной дозой, но и её мощностью, то есть сроком облучения, в течение которого произошло поглощение дозы радиации в организме. В условиях хорошо организованной радиологической службы в стране случаев хронической лучевой болезни не наблюдается. Плохой контроль за источниками радиации, нарушение персоналом техники безопасности в работе с рентгенотерапевтическими установками приводит к появлению случаев хронической лучевой болезни.
Клиническая картина хронической лучевой болезни определяется, прежде всего, астеническим синдромом и умеренными цитопеническими изменениями в крови. Сами по себе изменения в крови не являются источниками опасности для больных, хотя снижают трудоспособность.
При хронической лучевой болезни очень часто возникают опухоли — гемобластозы и рак. При хорошо поставленной диспансеризации, тщательном онкологическом осмотре 1 раз в год и исследовании крови 2 раза в год удается предупредить развитие запущенных форм рака, и продолжительность жизни таких больных приближается к нормальной.
Наряду с острой и хронической лучевой болезнями, можно выделить подострую форму, возникающую в результате многократных повторных облучений в средних дозах на протяжении нескольких месяцев, когда суммарная доза за сравнительно короткий срок достигает 500 – 600 рад. По клинической картине это заболевание напоминает острую лучевую болезнь.
Противорадиационная защита населения. Медицинская профилактика и оказание первой помощи при радиационных поражениях.
По сигналам оповещения Гражданской обороны “Радиационная опасность” население должно укрыться в защитных сооружениях. Как известно, они существенно (в несколько раз) ослабляют действие проникающей радиации.
Из-за опасности получить радиационное поражение нельзя приступать к оказанию первой медицинской помощи населению при наличии на местности высоких уровней радиации. В этих условиях большое значение имеет оказание само- и взаимопомощи самим пострадавшим населением, строгое соблюдение правил поведения на заражённой территории.
На территории, заражённой радиоактивными веществами, нельзя принимать пищу, пить воду из заражённых водоисточников, ложиться на землю. Порядок приготовления пищи и питания населения определяется органами Гражданской обороны с учётом уровней радиоактивного заражения местности.
При оказании первой медицинской помощи на территории с радиоактивным заражением в очагах ядерного поражения в первую очередь следует выполнять те мероприятия, от которых зависит сохранение жизни поражённого. Затем необходимо устранить или уменьшить внешнее гамма-облучение, для чего используются защитные сооружения: убежища, заглублённые помещения, кирпичные, бетонные и другие здания. Чтобы предотвратить дальнейшее воздействие радиоактивных веществ на кожу и слизистые оболочки, проводят частичную санитарную обработку и частичную дезактивацию одежды и обуви. Частичная санитарная обработка проводится путём обмывания чистой водой или обтирания влажными тампонами открытых участков кожи. Поражённому промывают глаза, дают прополоскать рот. Затем, надев на поражённого респиратор, ватно-маревую повязку или закрыв его рот и нос полотенцем, платком, шарфом, проводят частичную дезактивацию его одежды. При этом учитывают направление ветра, чтобы обмётываемая с одежды пыль не попадала на других.
При попадании радиоактивных веществ внутрь организма промывают желудок, дают адсорбирующие вещества (активированный уголь). При появлении тошноты принимают противорвотное средство из аптечки индивидуальной. В целях профилактики инфекционных заболеваний, которым становиться подвержен облучённый, рекомендуется принимать противобактериальные средства.
Животные и растительные организмы характеризуются различной радиочувствительностью, причины которой до сих пор полностью ещё не выяснены. Как правило, наименее чувствительны одноклеточные растения, животные и бактерии, а наиболее чувствительны — млекопитающие животные и человек. Различие в чувствительности к радиации имеет место у отдельных особей одного и того же вида. Она зависит от физиологического состояния организма, условий его существования и индивидуальных особенностей. Более чувствительны к облучению новорожденные и старые особи. Различного рода заболевания, воздействие других вредных факторов отрицательно сказывается на течении радиационных повреждений.
Изменения, развивающиеся в органах и тканях облучённого организма, называют соматическими. Различают ранние соматические эффекты, для которых характерна чёткая дозовая зависимость, и поздние — к которым относят повышение риска развития опухолей (лейкозов), укорочение продолжительности жизни и разного рода нарушения функции органов. Специфических новообразований, присущих только ионизирующей радиации, нет. Существует тесная связь между дозой, выходом опухолей и длительностью латентного периода. С уменьшением дозы частота опухолей падает, а латентный период увеличивается.
В отдалённые сроки могут наблюдаться и генетические (врождённые уродства, нарушения, передающиеся по наследству), повреждения, которые наряду с опухолевыми эффектами являются стохастическими. В основе генетических эффектов облучения лежит повреждение клеточных структур, ведающих наследственностью — половых яичников и семенников.
Эффект облучения, как было сказано, зависит от величины поглощённой дозы и пространственно-временного распределения её в организме. Облучение может вызвать повреждения от незначительных, не дающих клинической картины, до смертельных. Однократное острое, пролонгированное, дробное, хроническое облучение в дозе, отличной от нуля, по современным представлениям, может увеличить риск отдалённых стохастических эффектов — рака и генетических нарушений.
Число смертей от опухолей и наследственных дефектов в результате облучения:
| Критический орган | Заболевание | Риск, 102 Зв | Число случаев, 10 4 чел.-Зв. |
| Всё тело, красный костный мозг | Лейкемия | 0,2 | 20 |
| Щитовидная железа | Рак щитовидной железы | 0,05 | 5 |
| Молочная железа | Рак молочной железы | 0,25 | 25 |
| Скелет | Опухоли костной ткани | 0,05 | 5 |
| Лёгкие | Опухоли лёгких | 0,2 | 20 |
| Все остальные органы и ткани | Опухоли других органов | 0,5 | 50 |
| Все органы и ткани | Все злокачественные опухоли | 1,25 | 125 |
| Половые железы | Наследственные дефекты | 0,4 | 40 |
| Всего | 1,65 | 165 |
Острые радиационные поражения 131 I тяжёлой, средней и лёгкой степени можно ожидать при поступлении в организм следующих количеств :
| Тяжесть поражения | Количество 181 I, МБк/кг | ||
| крыса | собака | человек | |
| тяжёлая | 1850 | 185 | 55 |
| средняя | 550 | 55 | 18 |
| лёгкая | 185 | 18 | 5 |
Токсичность радионуклида при ингаляционном поступлении примерно в 2 раза выше, что связано с большей площадью b-облучения.
При поступлении меньших количеств 131 I отмечается нарушение функции щитовидной железы, а также незначительные изменения в картине крови и некоторых показателей обмена и иммунитета. Облучение щитовидной железы в дозах порядка десятков грей, вызывает снижение её функциональной активности с частичным восстановлением в ближайшие месяцы и возможным последующим новым снижением. При дозе несколько грей выявлено повышение функциональной активности железы в ближайший период, которое может сменяться состоянием гипофункции. Функциональные нарушения проявляются не только уменьшением секреции гормонов, но и снижением их биологической активности. Повреждение железы связывают не только с непосредственным действием радиации на тереоидный эпителий, но и повреждение сосудов и особенно радиоиммунными нарушениями.
Библиографический список
1. Вредные химические вещества. Радиоактивные вещества. Справочник.- Л. А.Ильина, В. А.Филова.
2. Основы защиты населения и территорий в чрезвычайных ситуациях- В. В. Тарасова.
3. Неотложные состояния и экстренная медицинская помощь. Справочник.- Е. И. Чазова.