Радиоактивті сəулеленудің адам ағзасына əсері

Тірі тканның иондану нəтижесінде молекулярлық байланыстың жарылуы жүреді жəне жасушалардың жойылуына əкелетін түрлі қосылыстардың химиялық құрылымы өзгереді. Тірі ағзада су шамамен 70% құрайды, биологиялық сəулелену əсерінде су радиолизы маңызды орын алады.

Радиолиз өнімдері химиялық реакцияға денсаулық ағзасына қатыссыз қосылыстармен басқа ткань молекулаларымен түседі. Сəуле ауруларының екі түрі бар – күшті жəне созылмалы. Күшті түрі қысқа уақыт аралығында сəулеленудің үлкен дозасының нəтижесінде пайда болады. Үлкен дозалар – 4-5 Дж/кг тең (400-500 рад) – адамға өлу қауіптілігін тудыруы мүмкін. Күті сəуле аурулары ағза ішіне радиоактивті изотоптардың үлкен құрамының түсуі кезінде пайда болуы мүмкін. Созылмалы зақымдалу ақырғы шекті дозадан (АШД-ПДД) жоғарылаушы жүйелі сəулелену дозасының нəтижесінде өршиді.

Сəулелену əсерінен терəнəң зақымдалуы, сəулелеік күйік болуы мүмкін. Жеңіл жағдайда терінің қызаруы болады. Ауыр жағдайда тері тканьдерінің жəне сүйектерінің зақымдалуы пайда болады. Созылмалы сəулелену кезінде терінің құрғауы, шаштың түсуі жəне

тырнақтың түсуі пайда болады, ал əрекет кезінде көзде катаракта түзіледі. Ионды сəулелер ағзада ұрпақ бойынша жалғасатын өзгеріске əкелуі мүмкін. Ионды сəулелердің биологиялық реакцияға əсер етуі оның табиғатына, суммалық дозасына, əсер ету уақытына, сəулелену қбатының өлшеміне, жеке сезінуге, ал ішкі сəулеленуде – радиоактивті заттар құрамына жəне оның ағзаға түсу ретіне байланысты болады. Электромагнитті жəне корпускулярлы сəулелер (альфа-, бета-, гамма-, рентген, нейтронды жəне т.б.), тура жəне жанама заттармен əрекеттесу кезінде зақымдаушы атом мен молекула түзетін иондар иондаушы деп аталады. Радиоактивті ядроның ыдырауы негізінен альфа-, бета- жəне гамма сəулелерімен араласады.

Альфа-сəуле гелий атомының ядросынан жəне сəйкес зарядтан тұратын бөлшек ағымынан тұрады. Əр түрлі ядроларға арналған альфа-бөлшектерінің ядросы шамамен 4,5 - 8 МэВ құрайды.

Бета-сəуле электрон мен позитрондар ағымынан тұрады. Ядроныңыдырауы кезінде бета-активті элементтердің бета-бөлшектері түрлі энергияғаие болады; бета-бөлшегінің спектрі үздіксіз.Құрайды. Бета-бөлшектің максималды энергиясы əр түрлі радиоактивті изотоптарда бірнеше мегаэлектрон-вольтке өсуі мүмкін. Гамма-сəуле ядро ішінде энергетикалық өзгерулер нəтижесінде пайда болатын электромагнитті сəуледен тұрады. Əр түрлі изотоптардағы гамма- сəулесінің энергиясы шамамен 0,01-ден 10 МэВ дейін болады. Гамма-сəуленің вакуумда таралу жылдамығы 300 000м/с. Көптеген радиоактивті изотоптар бета-бөлшектерге жəне гамма кванттарғабірқалыпты түрде өтеді.

Рентген сəулелері – кіші толқынды электромагнитті сəулелер – заттаэлектрондардың жылдам тоқтауында пайда болады.

Нейтронды сəуле – нейтрондар ағыны. Бос нейтрондар тұрақсыз нейтральды бөлшектер болып табылады. Нейтрон электрлік зарядтан тұрмаса, ол ядролық реакция тудыратын атом ядроларымен еркін əрекеттеседі. Нейтрондарды энергиясы бойынша жіктеу келесі түрде қабылданған: салқын (0-0,005 эВ), жылулық (0,05-0,5 эВ), жылы (0,5-1000 эВ), резонансты (1-100 кэВ), жылдам (0,1-50 МэВ), өте жылдам (50 МэВ). Радиоактивті сəулелерді олардың иондалуын жəне ену (түзілу) мүмкіндігі бойынша сипаттауға болады.

Иондаушы сəуле мүмкіндігі меншікті иондаумен, оның ішінде көлем, салмақ бірлігінде бөлшек түзетін иондар санымен анықталады.

Радиоактивті сəулелердің ену мүмкіндігі еркін өту ұзындығының шамасымен анықталады. Өту шаралары бойынша затта альфа- немес бета-бөлшектерінің жылдамдығы төмендейді жəне кейбір жолдардың бастапқы аралығында атом қозғалысы мен орта молекулаларының қозғалыс жылдамдығы тең болады. Бұл аралық өту ұзындығы деп аталады. Альфа-бөлшектері иондау мүмкіндігі жоғары. Жол ауасында 1 см тең, бөлшек орташа шамамен 30 000 жуық ионды құрайды. Бұл бөлшектердің өту ұзындығы ауада бірнеше сантиметрді құрайды, ал тығыздау ортада – жүздеген миллиметрді құрайды.

Бета-сəуле аздаған иондау жəне үлкен ену мүмкіндігіне ие; меншікті иондаудың орташа шамасы ауада 1 см жолда шамамен 100 ионды құрайды, өту ұзындығы – бірнеше метрді құрайды.

Иондау жəне ену мүмкіндігінің жоғары сипатына гамма-сəулелері жатады. Гамма-сəулелер бета- жəне альфа-сəулелерге қарағанда үлкен ену мүмкіндігіне ие. Гамма-сəуленің зат арқылы жүруі жалпы өту ұзындығына байланыссыз сипатталады.