Порог детерминированных эффектов у взрослых людей

для наиболее радиочувствительных тканей (НРБ-99)

Реакция живых организмов на ионизирующую радиацию изменяется в зависимости от вида ионизирующей радиации, времени облучения и мощности дозы. Влияние различных видов ионизирующей радиации на биологические объекты коррелирует с плотностью ионизации. Чем выше линейная плотность ионизации, тем выше биологическое воздействие. Известно, что γ-кванты и β-частицы образуют в биологических тканях до 10 пар ионов на 1 мкм пути, тогда как у α-частиц и быстрых нейтронов ионизация в 10 раз выше. Кроме того, нейтронное излучение вызывает наведенную радиоактивность. Чем выше разовая доза и чем короче время ее воздействия, тем быстрее выявляется поражающее действие ионизирующих излучений на живые организмы.

Одним из критериев оценки биологической эффективности излучений является гибель организмов. Обязательным требованием к используемому критерию является его строгая количественная связь с дозой облучения. Доза ионизирующей радиации, при которой гибнет половина организмов, называется полулетальной (LD₅₀). Минимальная доза, смертельная для всех облученных организмов, называется летальной (LD₁₀₀). Для сравнения радио-чувствительности и радиорезистентности по величинам LD₅₀ и LD_|00 учитывается время, в течение которого облученные организмы погибают (для животных принят период продолжительностью 30 дней). Радио-чувствительность различных организмов неодинакова: полулетальная доза (в Гр) у растений колеблется от 10 до 1500, у птиц - от 8 до 20 и у млекопитающих - от 2 до 15 (табл. 6).

Величины LD₅₀ в природе различаются довольно значительно даже в пределах одного вида, например мышами разных линий). Определенное влияние на степень радио-чувствительности оказывает видовая и даже индивидуальная реактивность организмов. Из таблицы 6 видно, что, чем выше уровень биологического развития организма, тем выше его радио-чувствительность (за некоторым исключением) - закон радио-чувствительности.

Таблица 6

Дозы β-излучения (LD₅₀), вызывающие

50%-ную смертность (О.Т.Балуев, 1997)

Разумеется, если доза облучения достаточно велика, облученный человек погибнет. Во всяком случае, очень большая доза облучения, порядка 100Гр, вызывает настолько серьезное поражение центральной нервной системы, что смерть, как правило, наступает в течение нескольких часов или дней. При дозах облучения от 10 до 50Гр при облучении всего тела поражение центральной нервной системы может оказаться не настолько серьезным, чтобы привести к летальному исходу, однако облученный человек, скорее всего, умрет через одну-две недели от кровоизлияния в желудочно-кишечном тракте. При еще меньших дозах могут произойти серьезные повреждения желудочно-кишечного тракта, но организм с ними справится. И, тем не менее, смерть может наступить через один-два месяца с момента облучения, главным образом из-за разрушения клеток красного костного мозга - главного компонента кроветворной системы организма: от дозы 3-5Гр при облучении всего тела умирает половина всех облученных.

Согласно оценкам хроническое облучение при мощности дозы 1Гр на поколение (для человека в течение 30 лет) приведет к появлению около 2000 серьезных случаев генетических заболеваний на каждый миллион живых новорождённых среди детей тех, кто подвергся такому облучению.

Этим методом пользуются также для оценки суммарной частоты появления серьезных наследственных дефектов в каждом поколении при условии, что тот же уровень будет действовать все время. Согласно этим оценкам, примерно 15000 живых новорожденных из каждого миллиона будут рождаться с серьезными наследственными дефектами из-за такого радиационного фона. Следует иметь в виду, что радиация бывает разной вредности. Одна поражает мембраны клеток, другая - энергетический аппарат, третья, самая опасная – ядро.

При расчете последствий аварий крайне важно (если вообще можно говорить о каком-то строгом расчете) определить величину коллективной дозы облучения, которую вобрала в себя популяция, т. е. все те, кто так или иначе - непосредственно или опосредованно - соприкасался с "зоной".

Нельзя забывать, что радиация поражает иммунную систему, вследствие чего развиваются "обычные" заболевания, приводящие к смертельному исходу.

При внешнем облучении сельскохозяйственных растений не только гамма-излучение, но и бета-частицы могут иметь весьма важное значение, так как пробег этих частиц может превышать толщину листьев и стеблей. Внутреннее облучение у растений происходит в том случае, когда радиоактивные вещества вовлекаются в растения через листья и корни.

Интенсивность проникновения и включения радионуклидов в обменные процессы в растениях связана с их химической природой. Высокой подвижностью в растениях обладают радиоизотопы цезия, йода, иттрия, а изотопы стронция, церия, бария имеют сравнительно небольшую способность к перемещению.