Биологическое воздействие радиоактивных излучений

Биологическое воздействие радиоактивных излучений [c.55]

Биологическое действие радиоактивных излучений характеризуется ионизацией атомов и молекул тканей и органов человека, в результате чего происходит разрыв нормальных молекулярных связей и изменение химической структуры различных соединений. Изменение в химическом составе значительного числа клеток молекул приводит к нх гибели. Поэтому чем боль[це в веществе актов ионизации под воздействием лучей, тем сильнее биологический эффект. [c.55]

Синтез и использование радиоизотопов осуществляются все ускоряющимися темпами, и поэтому усиливается внимание к эффектам, вызываемым воздействием радиоактивного излучения на вещество, в особенности в биологических системах. Поэтому для нас представляет интерес обсудить, какую опасность для здоровья представляет применение радиоизотопов. [c.263]

При работе с радиоактивными изотопами необходимо считаться с биологическим действием радиоактивных излучений. Поэтому в практике пользуются биологическими единицами дозы, которые определяются биологи-, ческим эффектом, возникающим в биологическом объекте при воздействии на него ионизирующих излучений. Ясно, что при облучении разных биологических объектов одной и той же дозой определенного излучения биологические эффекты воздействия будут различными. [c.340]

Радиоактивный распад сопровождается выделением большого количества энергии. Например, 1 г радия выделяет в час 573,6 дж тепла, поэтому температура его или его соединений на 1,5 выше температуры окружающей среды. Радиоактивные лучи обладают большой проницаемостью (жесткостью) и оказывают сильное ионизирующее, химическое и биологическое воздействие. Жесткость излучения зависит от энергии Если энергия излучения достигает миллиона электрон-вольт Мэв , то излучение называют жестким , а если меньше, то его относят к мягким . [c.41]

Для того чтобы оценить степень биологического воздействия радиоактивности окружающей среды, хотя бы с помощью лабораторных исследований на животных, необходимо уяснить природу различного излучения и его разнообразные формы воздействия иа биологические системы [1—3]. [c.415]

Разрущение биологических систем обусловлено способностью радиоактивного излучения ионизировать молекулы и разрывать их на части. Энергия альфа-, бета-и гамма-лучей, испускаемых в процессе ядерного распада, намного превышает обычные энергии химических связей. При проникновении этих видов излучения в вещество они передают энергию молекулам, встречающимся на их пути, и оставляют за собой след в виде ионов и молекулярных осколков. Образуемые при этом частицы обладают очень большой реакционной способностью. В биологических системах они могут нарушать нормальное функционирование клеток. Разрушительное воздействие источника радиоактивного излучения, находящегося вне организма, зависит от проникающей способности излучения. Гамма-лучи представляют собой особенно опасное излучение, поскольку они, подобно рентгеновским лучам, эффективно проникают сквозь ткани человеческого организма. Оказываемое ими разрушительное воздействие не ограничивается кожей. В отличие от гамма-лучей большая часть альфа-излучения поглощается кожей, а бета-лучи способны проникать всего на глубину около 1 см под поверхность кожи. Поэтому альфа- и бета-лучи не так опасны, как гамма-лучи, если только, конечно, источник излучения не проник каким-то образом в организм. Внутри организма альфа-лучи представляют чрезвычайно большую опасность, поскольку, распространяясь в веществе, они оставляют за собой очень плотный след из разрушенных молекул. [c.263]

Интенсивность радиоактивного излучения образца измеряется в единицах, называемых кюри. Один кюри соотве ствует 3,7-10 ° распадов в секунду. Количество энергии, поглощаемое биологическими тканями при их облучении, измеряется в радах один рад соответствует поглощению 1-10 Дж энергии на килограмм ткани. Более удобно измерять биологическое поражение при поглощении энергии радиоактивного излучения в бэрах. Население высокоразвитых стран облучается не только естественными источниками излучения, но приблизительно в той же мере и источниками, привносимыми цивилизацией. Влияние длительного воздействия на [c.274]

Изучение строения атомных ядер, радиоактивности и искусственное приготовление радиоактивных изотопов нашло применение в различных областях науки и техники, а-, р -, р+-, -излучение и выделение свободных нейтронов прежде всего оказывают сильнейшее биологическое воздействие на живые организмы, и использование различных ядерных процессов должно производиться в соответствующих условиях и с применением надежной защиты. Мощные дозы излучения существенно влияют на свойства конструкционных материалов и металлов и, как правило, понижая их пластические свойства, делают их хрупкими. Поглощение Р -, и 7-излучения создает микродефекты в кристаллах (ближние и дальние пары вакансия и атом в междоузлии), нарушает связи в неметаллических материалах. Металлы, обладающие меньшим поперечным сечением захвата (а), в меньшей степени подвергаются воздействию излучения и могут быть использованы для изготовления деталей и узлов ядерных реакторов. Такими являются металлы V, N6, Т1, 2г и др. [c.66]

Изучение строения атомных ядер, радиоактивности и искусственное приготовление радиоактивных изотопов нашло применение в различных областях науки и техники, а -, Р"-и (3-+, у-излучение и выделение свободных нейтронов прежде всего оказывают сильнейшее биологическое воздействие на живые организмы, и использование различных ядерных процессов должно производиться в соответствую- [c.67]

Более интересной с научной, а возможно и с практической точек зрения, представляется не раздельное последовательное проведение небиологического и биологического процессов в гибридной системе, а их совмещение по месту и времени в одном реакторе. Однако ограничениями на развитие совмещенных, гибридных биотехнологий является сложившееся представление о деструктивном и стрессовом воздействии реакционно активных химических частиц или высокоэнергичных квантов света, радиоактивного излучения на биологические структуры, жизнеспособность и активность микроорганизмов [18,19]. [c.229]

ДОЗИМЕТРИЯ ж. Совокупность методов количественных оценок воздействия радиоактивных источников и ионизирующих излучений на биологические и инженерные объекты. [c.137]

Находясь в природных условиях, микроорганизмы постоянно подвергаются воздействию внешней среды, влиянию различных физических, химических и биологических факторов. К основным физическим факторам, оказывающим влияние на микроорганизмы, относятся лучистая энергия — ультрафиолетовые лучи и видимая часть спектра, воспринимаемая глазом как свет, ультразвук, радиоактивные излучения, тепловое воздействие и др. Прямой солнечный свет или видимая часть спектра с длиной волн 400— 800 ммк обладает выраженным бактерицидным действием, но более слабым, чем ультрафиолетовые лучи. [c.47]

Под действием излучения возможны местные поражения кожи, лучевые ожоги. В легких случаях появляется покраснение кожи, зуд, отечность. При тяжелых поражениях может возникнуть некроз поверхностных тканей и даже кости, При хроническом облучении возникает сухость кожи, выпадают ПОЛОСЫ появляется ломкость ногтей, а при воздействии на глаза может образоваться катаракта. I Ионизирующие излучения могут вызвать изменения в организме, передающиеся по наследству. Биологическая реакция на воздействие ионизирующих излучений зависит от их природы, суммарной дозы, времени действия, размеров облучаемой поверхности, индивидуальной чувствительности, а при внутреннем облучении — от свойств радиоактивного вещества и поведения его в организме.. , [c.59]

Таким образом, воздействие ионизирующего излучения мягких -излучателей, в частности трития, на опухолевые клетки представляется одним из перспективных путей радиотерапии злокачественных опухолей. В качестве источников излучения могут служить радиоактивные препараты, содержащие терапевтическую дозу изотопа элемента, входящего в состав биологически активного соединения, тронного определенному виду опухоли. [c.501]

Вследствие трудности измерения дозы в легких было предпринято несколько попыток вычислить дозу, обусловленную излучением радона и его дочерних продуктов, находящихся в радиоактивном равновесии [13, 107, 110, 147, 296, 299]. Результаты таких вычислений следует рассматривать только как оценки воздействия излучения на ткани. Действительно, мы можем с достаточной точностью установить количество энергии, получаемой при некоторых особых условиях всей легочной тканью, но если бы мы попытались определить действие излучения на конкретный элемент ткани, то полученные нами сведения безусловно оказались бы недостоверными. Неизвестно не только распределение различных радиоактивных продуктов в легких, но очень неполны также и наши данные об относительной биологической эффективности (ОБЭ) излучения различ- [c.52]

Находясь в природных условиях, микроорганизмы постоянно подвергаются воздействию условий внешней среды, выражающемуся во влиянии физических, химических и биологических факторов на клетку. К основным физическим факторам, оказывающим влияние на микроорганизмы, относятся лучистая энергия — ультрафиолетовые лучи и видимая часть спектра, воспринимаемая глазом как свет, ультразвук, радиоактивные излучения, температура окружающей среды, высушивание и др. [c.45]

Следовательно, полученные результаты иллюстрируют следующий вывод использование данных, полученных при исследовании воздействия рентгеновского излучения в медицине, приводит к недооценке серьезности проблемы облучения в результате радиации окружающей среды, когда облучение происходит хотя и при более низком уровне радиации, но является продолжительным и затрагивает процессы, связанные с развитием ребенка. Поэтому дозы радиации, полученные от радиоактивных веществ окружающей среды, будут оказывать опасное биологическое воздействие на развивающегося младенца. [c.432]

Объяснять, какую роль играют химические свойства изотопа и тип его радиоактивности при определении разрушительного воздействия излучения этого изотопа на биологические системы. [c.275]

Давать определение единиц, используемых для описания уровня радиоактивности (кюри) и измерения воздействия излучения на биологические системы (бэр и рад). [c.275]

Соединения, меченные изотопами, играют важную роль в биологических исследованиях [4, 5]. Они позволяют понять пути распространения вещества в организме, доказать взаимосвязь между сосуществующими особями, проверить жизнедеятельность отдельных органов и т. д. Соединения, содержащие радиоактивные изотопы, могут служить источником излучения и воздействовать в том участке организма, где это необходимо. [c.372]

ПДУ должны быть пропорциональны радиологическому воздействию соответствующих инкорпорированных (находящихся Б организме) веществ. Поэтому ПДУ для данных радиоактивных веществ должны быть пропорциональны ПДК этих же веществ в воде, так как ПДК активных веществ в воде учитывают все физические факторы (период полураспада, природа и энергия излучения) и биологические факторы (доля активности попадающей в критический орган и эффективный период полувыведения). Все это будет справедливо, если принять единственное предположение, что доля активности, поступающая в организм в течение суток с загрязненных рук, не превышает величины К. [c.243]

В дальнейшем условно те виды ионизирующих излучений и способы воздействия, которые поддаются учету (т. е. внешнее облучение всеми видами ионизирующей радиации плюс концентрации радиоактивных веществ в воде воздухе), мы будем называть биологическими дозами , уровни загрязненности рабочих поверхностей, одежды и тела — дозами по загрязненностям , а их суммарные значения — гигиеническими [c.446]

Если внутрь фуллереновой сферы попали долгоживущие радиоактивные изотопы, то это может привести со временем к дополнительным ужасным экологическим, не существующим ранее в природе и во многом чуждым человеческому организму, последствиям. Ведь углеродные кластеры легко проходят через биологические мембраны внутрь живых клеток. Поэтому кроме непосредственного воздействия радиоактивного излучения возможно дополнительное поствременное поражение тканей живых клеток, зависящее от времени разрушения фуллеренового сосуда и выхода наружу атома урана. [c.160]

Для характеристики энергии, поглощенной в единице массы облучаемой среды, используют величину, называемую поглощенной дозой излучения (или просто дозой излучения). От уровня дози зависит, в частности, степень биологического действия излучения. Вопросы, связанные с изучением воздействия радиоактивных излучений на организм человека, измерением и расчетом доз ионизирующих излучений, а также организацией защиты от ионизирующих излучений, стали предметом специальной научной дисциплины — дозиметрии ионизирующих излучений. [c.26]

Хотя этот принцип биохимического подобия применительно к специфическим соединениям, имеющим биологическое значение, и служит наиболее распространенным критерием, он пе только не является единственным, но и отнюдь не является необходимым. В таких экспериментах можно, например, попытаться обнаружить не какие-то специфические продукты, а специфические процессы. Такими процессами, имеющими отношение к нашей проблеме, могли бы быть окислительно-восстановительные реакции н процессы увеличения молекулярного веса, происходящие под воздействием излучения, или упорядочение организации аминокислотных остатков в растущих полипептидных цепях, поскольку соответствующие процессы в том или ином виде встречаются в современных организмах. Впервые процесс такого рода, заключающийся в восстановлении двуокиси углерода до м равьи-ной кислоты и формальдегида под воздействием радиоактивного излучения, был продемонстрирован Кальвином [391. [c.49]

Разрушение вещества под действием радиоактивного излучения зависит не только от активности источника, но также от энергии и проникающей способности излучения данного типа. В связи с этим для измерения дозы излучения обычно пользуются еще двумя другими единицами - радом и бэром (третья единица, рентген, в сущности представляет собой то же самое, что и рад). Рад (сокращенное название, составленное из первых букв английских слов radiation absorbed Jose, означающих поглощенная доза излучения )-это энергия излучения величиной IIO Дж, поглощаемая в 1 кг вещества. Поглощение 1 рада альфа-лучей может вызвать большие разрушения в организме, чем поглощение 1 рада бета-лучей. Поэтому для оценки действия излучения его поглощенную дозу в радах часто умножают на множитель, измеряющий относительную биологическую эффективность воздействия излучения на организм. Этот множитель, называемый коэффициентом качества излучения (сокращенно ККИ), приблизительно равен единице для бета- и гамма-лучей и десяти для альфа-лучей. Произведение поглощенной дозы излучения (в радах) и ККИ для излучения данного типа дает эквивалентную дозу излучения в бэрах (начальные буквы слов биологический эквивалент рентгена ) [c.265]

Агентство по защите окружающей среды США установило в качестве предельных доз излучения цифру в 500 миллнбэр в год д.гтя всего населения и 5 бэр для вредных профессий, не считая фонового излучения. По мере того как все большее число ученых убеждается в правильности линейной гипотезы, связывающей биологическое воздействие излучения на организм с дозой излучения, усиливается кампания за установление более жестких ограничений для допустимой дозы излучения. Как и во многих других областях человеческой деятельности, в этом вопросе должен быть найден компромисс между риском и пользой. Но для того, чтобы принять обоснованное решение, нужно гораздо глубже, чем это возможно в настоящее время, понимать насколько велик этот риск. В следующем разделе мы обсудим очень противоречивый пример ведущихся в настоящее время дебатов о риске и пользе, связанных с работой атомных электростанций, а также с проблемами уничтожения радиоактивных отходов. [c.266]

ЗАЩИТА от ИЗЛУЧЕНИЙ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ и других излучений высоких Энергий (у-, Р-, а-лу-чей, нейтронов и др.) — снижение уровня активности излучения до неопасной для здоровья человека. Исходя из того, что биологическое действие этих излучений особенно опасно, разработаны предельно допустимые нормы доз облучения, не приносящие ощутимого вреда здоровью человека, даже при длительной работе с излучениями. Суммарная, предельно допустимая доза за все время работь человека (в возрасте N лет) с изучениями по действующим нормам не должна превышать величины 5 (Л — 18) биологических эквивалентов рентгена бэр = где бэр — биологические эквиваленты рентгена фэр — допустимая доза за неделю обэ — относительная биологическая эффективность. Защита зависит от вида излучений и их физических свойств. Нелетучие радиоактивные вещества, испускающие а-час-тицы, не представляют опасности, т. к, слой воздуха в 15 см предохраняет от их вредного воздействия. Используя [c.99]

Необходимо помнить, что работа с радиоактивными изотопами и материалами при отсутствии соответствующих средств защиты может причинить большой вред вследствие разрушающего воздействия на организм человека радиоактивного излучения. Радиоактивное излучение даже в небольших дозах вызывает разрушение биологических клеток и тканей, нарушение нормальных функщ-[й отдельных органов и всего организма, Г при облучении большими дозами приводит к тяж юму заболеванию (лучевая болезнь). [c.200]

Для определения вредного воздействия радионуклида после попадания последнего в организм человека установлен тах называемый биологический период полувыведення, в течение которого половина поглощенного радиоактивного изотопа покинет организм С помощью биологического периода полувыведення и физического периода полураспада Гфиз Можно вычислить средний эффективный период воздействия излучения на организм или ка-кой-либо орган Г,фф характеризует промежуток времени, в течение которого ткани организма подвергались облучению за счет распада поглощенного радионуклида [c.209]

Радиоактивные вещества находят все большее применение в химической промышленности. Используемые в производстве радиоактивные изотопы являются источниками выделения излучений различных видов, оказывающих вредное воздействие на организм человека. Так, в результате ионизации живой ткани происходит разрыв молекулярных связей и изменение химической структуры различных соединений,, что приводит к гибели клеток. Поскольку Б живом орга1Низме содержится около 70 % воды, существенную роль в -процессе биологического дейстьин излучений играет радиолиз воды. [c.124]

Радиоактивные изотопы и биосфера. Пропшсновеиие радиоактивных изотопов в окружающую среду биологически очень опасно. Некоторые из них в результате процессов обмена между организмами и средой могут накапливаться (инкорпорироваться) в них. Действуя своим излучением, радиоактивные изотопы могут годами постепенно разрушать организм. Это зависит от характера излучения и периода полураспада изотопа. Особенно опасны , к5г и вИ Сз. Это Р -излучатели с периодом полураспада около 30 лет. Интенсивность радиации очень велика. Например, у стронция она составляет 140 Ки/г. Отношение концентрации радиоактивного вещества к его концентрации в окружающей среде (для гидробионтов — в воде) называется коэффициентом накапливания. Морские организмы в состоянии накапливать значительные количества радиоактивных веществ. Так, коэффициент накопления у стронция = 90, у урана = 10 ООО, у одного из изотопов свинца (РЬ-210) = 20 ООО. Инкорпорированные (воспринятые организмами) радиоизотопы могут в высокой степени отрицательно воздействовать на весь биогеоценоз . В настоящее время стало совершенно необходимым тщательное изучение взаимодействия техносферы и биосферы. Это особенно касается разв1шающейся сети атомных элект- [c.26]

При определении концентраций радиоизотопов, которые могут сбрасываться в окружающую среду, руководствуются следующими факторами удельной активностью изотопов, биологическим периодом полувыведе-ния (показывающим, сколько времени может находиться в организме изотоп до того, как его количество уменьшится вдвое за счет выделения организмом и в результате радиоактивного распада), химико-биологическим циклом, по которому изотопы попадают в организм (например, отложение в костях и Sr представляет собой особую опасность), типом и энергией излучения, испускаемого изотопами, и, наконец, периодом полураспада. В конечном итоге при определении сброса в атмосферу руководствуются прямым или косвенны , влиянием излучения на живой организм. Хотя действующие максимально допустимые концентрации исходят из прямого воздействия излучения на организм, по-видимому, очень большое значение имеет косвенное воздействие. Поэтому проводятся исследования по выяснению характера этого воздействия. Вполне возможно, что сбрасываемая активность может концентрироваться до недопустимо высоких концентраций биологическим путем в некоторых растениях, фруктах, овощах и т. д., выросших в среде, имеющей заведомо безопасный уровень радиоактивности. [c.306]

При комбинированном воздействии раз.иичных видов ионизирующей радиации и возможности внешнего и внутреннего облучения для оценки дозы необходимо учитывать каждый вид излучения отдельно и далее после соответствующих пересчетов суммировать. Для определения дозы воздействия от радиоактивных газов и аэрозолей следует предварительно установить содержание их в воздухе при выполнении отдельных операций и время, затраченное на каждую из них (хронометраж рабочего дня), после чего произвести пересчет на биологический эквивалент рентгена (см. приложение И). [c.8]

Все мы в течение жизни подвергаемся действию ионизирующего излучения, источником которого являются естественные и искусственные радиоактивные изотопы, а также промышленные, медицинские и бытовые аппараты. Поэтому важно понять, каким образом излучение взаимодействует с живой материей. Термин "ионизирующее излучение" включает в себя рентгеновкое и у-излучение, а- и Д-частицы, протоны, нейтроны и космическое излучение. В этой книге мы не будем рассматривать ультрафиолетовый и видимый свет, инфракрасное излучение и радиоволны, поскольку они не вь1зывают ионизации живой материи. Ионизация — это процесс, при котором быстро движущиеся частицы воздействуют на атомы вещества, через которое они проходят, превращая их в электрически заряженные ионы Физико-химические изменения, вызванные ионизацией атомов живой материи, происходят в течение очень короткого времени - долей секунды, в то время как процессы, к которым эти физико-химические изменения могут привести, — биологические изменения (мутации, гибель клеток, рак) - могут протекать в течение часов, лет и даже десятилетий. Связь между физикохимическими и биологическими эффектами изучена еще мало, является предметом фундаментальных научных исследований и привлекает внимание ученых разных специальностей — физиков, химиков, биологов, медиков. С научной точки зрения интерес к радиобиологии объясняется желанием выяснить, каким образом малые количества поглощенного излучения могут привести к таким далеко идущим биологическим последствиям. [c.5]