인체에 대한 전리 방사선의 영향은 무엇입니까? 전리방사선이 인체에 미치는 영향

전리방사선이 인체에 미치는 영향의 정도는 다음과 같습니다. 방사선량, 그 위력, 방사선 이온화 밀도, 피폭 유형, 피폭 기간, 개인의 민감도, 신체의 생리적 상태 등에 대하여 생체 조직의 전리방사선의 영향으로 , 여느 매질과 마찬가지로 에너지가 흡수되고 조사된 물질의 원자가 여기 및 이온화됩니다. 결과적으로 1 차 물리 화학적 과정은 살아있는 세포의 분자와 주변 기질에서 발생하여 결과적으로 전체 유기체의 기능을 침해합니다. 세포 수준의 주요 효과는 다음과 같이 나타납니다. 단백질 분자의 분열, OH 및 H 라디칼에 의한 산화, 가장 약한 결합 파괴, 유사 분열 메커니즘 및 염색체 장치 손상, 세포 재생 및 분화 과정 차단.

끊임없이 재생하는 조직과 기관의 세포는 방사선 작용에 가장 민감합니다. (골수, 생식선, 비장 등).

세포 수준 및 세포 사멸에서의 이러한 변화는 개별 기관 및 시스템의 기능 중단, 기관 간 연결, 유기체의 정상적인 기능 중단 및 사망으로 이어질 수 있습니다.

신체에 노출될 수 있음 외부의 방사선원이 신체 외부에 있을 때, 그리고 내부의 - 방사성 물질(방사성 핵종)이 소화관, 호흡기 및 피부를 통해 체내로 유입될 때.

외부 노출로 가장 위험한 것은 감마, 중성자 및 X선 방사선. 알파 및 베타 입자는 투과력이 낮아 주로 피부 병변을 유발합니다.

내부노출은 위험하다 다양한 장기에 장기간의 치유되지 않는 궤양을 유발한다는 사실. 사람들이 전리 방사선에 노출되면 신체, 신체 확률론적 및 유전적 결과를 초래할 수 있습니다..

신체 효과 전체 유기체의 급성 또는 만성 방사선 병의 형태뿐만 아니라 국소 방사선 손상의 형태로 나타납니다.

신체 확률론적 효과 수명 감소, 혈액 형성 세포의 악성 변화(백혈병), 다양한 장기 및 세포의 종양으로 나타납니다. 이는 장기적인 결과입니다.

유전적 영향 주어진 개인에게 위험하지 않은 선량 수준에서 생식 세포에 대한 조사의 결과로 유전자 돌연변이의 형태로 다음 세대에 나타납니다.

급성 방사선 질환 다음 기간의 순환 흐름이 특징입니다.

1차 반응 기간;

숨겨진 기간; 질병의 형성 기간; 회복 기간; 질병의 장기적인 결과와 결과의 기간.

만성 방사선 질환 외부 및 외부에서 허용되는 선량을 초과하는 선량에 장기간 체계적으로 노출되면서 점진적으로 형성됩니다. 내부 노출.만성 질환 쉬울 수 있다 (단계 I), 중간(단계 II) 및 중증(단계 III).

방사선 질병의 첫 단계 약간의 두통, 혼수, 약점, 수면 장애 및 식욕 등의 형태로 나타납니다.

중간 또는 두 번째 단계 소화관, 심혈관 및 신경계의 기능 부전, 일부 대사 과정의 위반, 지속적인 백혈구 감소증 및 혈소판 감소증이 나타나는 이러한 증상 및 신경 조절 장애의 증가가 특징입니다.

심한 정도 또한 빈혈이 발생하고 날카로운 백혈구 및 혈소판 감소증이 나타나고 위장관 점막에서 위축 과정이 발생합니다 (중추 신경계의 변화, 탈모).

방사선 질병의 장기적인 영향이 나타납니다. 악성 종양 및 조혈 시스템의 질병에 대한 신체의 경향 증가.

인체에 침입한 방사성 핵종의 위험은 여러 가지 이유 때문입니다. , - 그들 중 일부가 개별 기관에 선택적으로 축적되는 능력, 핵종이 기관에서 제거될 때까지 노출 시간의 증가 및 방사성 붕괴, 비효율적인 고도로 이온화되는 알파 및 베타 입자의 위험 증가 외부 조사로.

중요 기관은 세 그룹으로 나뉩니다. :

I- 전신, 생식 기관(생식선), 적색 골수;

II - 근육, 갑상선, 지방 조직, 간, 신장, 비장, 위장관, 폐, 눈의 수정체;

III - 뼈 조직, 피부, 손, 팔뚝, 발.

전리 방사선, 그 성질 및 인체에 미치는 영향

방사선과 그 종류

전리 방사선

방사선 위험의 근원

방사선원을 이온화하는 장치

인체에 방사선이 침투하는 방법

측정 이온화 효과

전리 방사선의 작용 메커니즘

조사의 결과

방사선 질병

전리 방사선 작업 시 안전 보장

방사선과 그 종류

방사선은 빛, 전파, 태양 에너지 및 우리 주변의 기타 많은 방사선과 같은 모든 유형의 전자기 방사선입니다.

노출의 자연적 배경을 만드는 투과 방사선의 소스는 은하계 및 태양 복사, 토양, 공기 및 경제 활동에 사용되는 물질의 방사성 원소의 존재, 생물 조직의 동위원소, 주로 칼륨입니다. 가장 중요한 자연 방사선원 중 하나는 맛이나 냄새가 없는 가스인 라돈입니다.

흥미로운 것은 방사선이 아니라 살아있는 유기체의 조직과 세포를 통과하여 에너지를 전달하여 분자 내의 화학 결합을 끊고 구조에 심각한 변화를 일으킬 수 있는 이온화입니다. 이온화 방사선은 방사성 붕괴, 핵 변형, 물질의 하전 입자 감속 중에 발생하며 매체와 상호 작용할 때 다른 부호의 이온을 형성합니다.

전리 방사선

모든 이온화 방사선은 광자와 미립자로 나뉩니다.

광자 이온화 방사선에는 다음이 포함됩니다.

a) 방사성 동위원소의 붕괴 또는 입자 소멸 동안 방출되는 Y-방사선. 감마 복사는 본질적으로 단파장 전자기 복사입니다. 전자기 에너지의 고 에너지 양자의 흐름, 그 파장은 원자 간 거리보다 훨씬 작습니다. 와이< 10 см. Не имея массы, Y-кванты двигаются со скоростью света, не теряя её в окружающей среде. Они могут лишь поглощаться ею или отклоняться в сторону, порождая пары ионов: частица- античастица, причём последнее наиболее значительно при поглощении Y- квантов в среде. Таким образом, Y- кванты при прохождении через вещество передают энергию электронам и, следовательно, вызывают ионизацию среды. Благодаря отсутствию массы, Y- кванты обладают большой проникающей способностью (до 4- 5 км в 대기 환경);

b) 하전 입자의 운동 에너지가 감소할 때 및/또는 원자 전자의 에너지 상태가 변할 때 발생하는 X선 복사.

입자상 이온화 방사선은 충돌 시 원자를 이온화하기에 충분한 운동 에너지를 갖는 하전 입자(알파, 베타 입자, 양성자, 전자)의 흐름으로 구성됩니다. 중성자 및 기타 기본 입자는 이온화를 직접 생성하지 않지만 매체와의 상호 작용 과정에서 통과하는 매체의 원자와 분자를 이온화할 수 있는 하전 입자(전자, 양성자)를 방출합니다.

a) 중성자는 우라늄 또는 플루토늄 원자의 일부 핵분열 반응에서 형성된 유일한 전하를 띠지 않는 입자입니다. 이 입자는 전기적으로 중성이기 때문에 살아있는 조직을 포함한 모든 물질에 깊숙이 침투합니다. 구별되는 특징중성자 방사선은 안정한 원소의 원자를 방사성 동위원소로 변환하는 능력입니다. 유도 방사선을 생성하여 중성자 방사선의 위험을 극적으로 증가시킵니다. 중성자의 투과력은 Y 방사선에 필적합니다. 운반된 에너지 수준에 따라 고속 중성자(0.2~20MeV 에너지)와 열 중성자(0.25~0.5MeV)가 조건부로 구분됩니다. 이 차이는 보호 조치를 수행할 때 고려됩니다. 빠른 중성자는 원자량이 낮은 물질(소위 수소 함유 물질: 파라핀, 물, 플라스틱 등)에 의해 속도가 느려지고 이온화 에너지가 손실됩니다. 열 중성자는 붕소와 카드뮴을 함유한 물질(붕소강, 붕소, 붕소 흑연, 카드뮴-납 합금)에 흡수됩니다.

알파, 베타 입자 및 감마 양자는 몇 메가전자볼트에 불과한 에너지를 가지며 유도 방사선을 생성할 수 없습니다.

b) 베타 입자 - 중간 이온화 및 침투력을 갖는 핵 원소의 방사성 붕괴 동안 방출되는 전자(최대 10-20m의 공기 중에서 실행).

c) 알파 입자 - 헬륨 원자의 양으로 하전 된 핵, 우주 공간 및 다른 원소의 원자에서 중원소 - 우라늄 또는 라듐의 방사성 붕괴 중에 방출됩니다. 그들은 낮은 침투 능력 (공중에서 실행 - 10cm 이하)을 가지고 있으며 인간의 피부조차도 극복 할 수없는 장애물입니다. 그들은 인체를 포함한 모든 물질의 중성 원자 껍질에서 전자를 녹아웃시킬 수 있기 때문에 인체에 들어갈 때만 위험합니다. 나중에 논의한다. 따라서 5 MeV의 에너지를 가진 알파 입자는 150,000쌍의 이온을 형성합니다.

침투 특성 다양한 종류전리 방사선

인체 또는 물질에 포함된 방사성 물질의 정량적 함량은 "방사성 선원 방사능"(radioactivity)이라는 용어로 정의됩니다. SI 시스템에서 방사능의 단위는 베크렐(Bq)이며, 이는 1초에 한 번의 붕괴에 해당합니다. 때로는 실제로 이전 활동 단위인 퀴리(Ci)가 사용됩니다. 이것은 1초에 370억 개의 원자가 붕괴하는 물질의 그러한 양의 활동입니다. 번역을 위해 1 Bq = 2.7 x 10 Ci 또는 1 Ki = 3.7 x 10 Bq의 종속성이 사용됩니다.

각 방사성 핵종은 불변의 고유한 반감기(물질이 활동의 ​​절반을 잃는 데 필요한 시간)를 갖습니다. 예를 들어, 우라늄-235의 경우 4,470년인 반면 요오드-131의 경우 단 8일입니다.

방사선 위험의 근원

1. 위험의 주요 원인은 방사선 사고입니다. 방사선 사고는 장비 오작동, 직원의 부적절한 행동, 자연 재해 또는 사람들이 정해진 기준 이상에 노출되거나 방사능 오염에 노출될 수 있거나 초래할 수 있는 기타 이유로 인해 발생하는 전리 방사선(RSR) 소스에 대한 통제력 상실입니다. 환경의. 원자로용기의 파손 또는 노심의 용융으로 인한 사고의 경우 다음과 같은 물질을 배출한다.

1) 코어의 파편;

2) 활성도가 높은 먼지 형태의 연료(폐기물)는 에어로졸의 형태로 오랫동안 공기 중에 머물다가 주운을 통과한 후 비(눈) 강수의 형태로 떨어짐 , 그리고 그것이 몸에 들어가면 고통스러운 기침을 일으키며 때로는 천식 발작과 그 심각성이 비슷합니다.

3) 이산화규소로 구성된 용암과 뜨거운 연료와의 접촉으로 인해 용융된 콘크리트. 이러한 용암 근처의 선량률은 시간당 8000R에 이르며, 근처에 5분이라도 머무르는 것은 인간에게 해롭다. RV 강수 후 첫 번째 기간에 가장 큰 위험은 알파 및 베타 방사선의 원천인 요오드-131입니다. 갑상선에서의 반감기는 생물학적 - 120일, 유효 - 7.6입니다. 이것은 사고 지역에 있는 전체 인구의 가능한 가장 빠른 요오드 예방을 필요로 합니다.

2. 매장지 개발 및 우라늄 농축 기업. 우라늄의 원자량은 92이고 천연 동위원소는 3가지입니다. 우라늄-238(99.3%), 우라늄-235(0.69%), 우라늄-234(0.01%)입니다. 모든 동위원소는 방사능이 무시할 수 있는 알파 방출체입니다(2800kg의 우라늄은 1g의 라듐-226에 해당함). 우라늄-235의 반감기 = 7.13 x 10년. 인공 동위원소인 우라늄-233과 우라늄-227의 반감기는 1.3분과 1.9분입니다. 우라늄은 강철처럼 보이는 부드러운 금속입니다. 일부 천연 물질의 우라늄 함량은 60%에 이르지만 대부분의 우라늄 광석에서는 0.05-0.5%를 초과하지 않습니다. 채광 과정에서 1 톤의 방사성 물질을 받으면 최대 10-15,000 톤의 폐기물이 생성되고 처리 중에는 10-100,000 톤이 생성됩니다. 폐기물 (소량의 우라늄, 라듐, 토륨 및 기타 방사성 붕괴 생성물 포함)에서 방사성 가스가 방출됩니다 - 라돈-222, 흡입하면 폐 조직에 방사선이 조사됩니다. 광석이 농축되면 방사성 폐기물이 인근 강과 호수로 들어갈 수 있습니다. 농축 우라늄 농축 동안 응축 증발 플랜트에서 대기 중으로 기체 상태의 육불화우라늄이 일부 누출될 수 있습니다. 연료 요소를 생산하는 동안 얻은 일부 우라늄 합금, 부스러기, 톱밥은 운송 또는 저장 중에 발화할 수 있으며 결과적으로 상당량의 연소된 우라늄 폐기물이 환경으로 방출될 수 있습니다.

3. 핵 테러. 핵무기 제조에 적합한 핵물질을 수작업으로 도용하는 사례가 더욱 빈번해지고 있으며, 몸값을 얻기 위해 핵 기업, 핵 시설을 갖춘 선박, 원자력 발전소를 무력화시키겠다는 위협도 가중되고 있습니다. 핵 테러의 위험은 일상적인 수준에서도 존재합니다.

4. 핵무기 실험. 최근에는 시험용 핵전하의 소형화가 이루어지고 있다.

방사선 소스를 이온화하는 장치

장치에 따르면 IRS는 폐쇄형과 개방형의 두 가지 유형이 있습니다.

밀봉된 선원은 밀봉된 용기에 보관되며 작동 및 저장에 대한 적절한 제어가 없는 경우에만 위험합니다. 군부대도 기여하여 폐기된 장치를 후원하는 교육 기관으로 이전합니다. 폐기된 손실, 불필요한 파괴, 후속 마이그레이션으로 인한 도난. 예를 들어, Bratsk의 건물 건설 공장에서 납 덮개로 둘러싸인 IRS는 귀금속과 함께 금고에 보관되었습니다. 그리고 강도들이 금고에 침입했을 때, 그들은 이 거대한 납 공백도 귀중하다고 결정했습니다. 그들은 그것을 훔친 다음 정직하게 나누어 납 "셔츠"를 반으로 자르고 방사성 동위 원소가 날카롭게 한 앰플을 톱질했습니다.

공개 IRS와 협력하면 이러한 출처를 처리하기 위한 규칙에 대한 관련 지침을 무시하거나 위반하는 경우 비극적인 결과를 초래할 수 있습니다. 따라서 IRS를 사용하여 작업을 시작하기 전에 모든 작업 설명 및 안전 규정을 주의 깊게 연구하고 요구 사항을 엄격하게 준수해야 합니다. 이러한 요구 사항은 방사성 폐기물 관리에 대한 위생 규칙(SPO GO-85)에 명시되어 있습니다. Radon 기업은 요청 시 사람, 영역, 물체, 검사, 투여량 및 장치 수리에 대한 개별 제어를 수행합니다. IRS 취급, 방사선 보호 수단, 생산, 생산, 운송, 보관, 사용, 유지 보수, 폐기, 폐기 분야의 작업은 라이센스를 기반으로 만 수행됩니다.

인체에 방사선이 침투하는 방법

방사선 손상의 메커니즘을 정확하게 이해하기 위해서는 방사선이 신체의 조직에 침투하여 영향을 미치는 두 가지 방식의 존재에 대한 명확한 이해가 필요합니다.

첫 번째 방법은 신체 외부(주변 공간)에 위치한 소스로부터의 외부 조사입니다. 이 노출은 X선과 감마선뿐만 아니라 피부의 표층을 관통할 수 있는 일부 고에너지 베타 입자 때문일 수 있습니다.

두 번째 방법은 방사성 물질이 다음과 같은 방식으로 체내로 침투하여 발생하는 내부 피폭입니다.

방사선 사고 후 첫 며칠 동안 음식과 물과 함께 체내에 들어오는 요오드의 방사성 동위 원소가 가장 위험합니다. 우유에 많이 들어있어 특히 어린이에게 위험합니다. 방사성 요오드는 주로 갑상선에 축적되며 무게는 20g에 불과하며 이 기관의 방사성 핵종의 농도는 인체의 다른 부분보다 200배 더 높을 수 있습니다.

피부에 상처와 상처를 통해;

방사성 물질(RS)에 장기간 노출되면 건강한 피부를 통해 흡수됩니다. 유기 용매(에테르, 벤젠, 톨루엔, 알코올)가 있는 경우 RV에 대한 피부 투과성이 증가합니다. 더욱이 피부를 통해 체내로 유입되는 일부 RV는 혈류로 들어가 화학적 특성에 따라 중요한 기관에 흡수 및 축적되어 높은 국부 방사선량을 유발합니다. 예를 들어, 팔다리의 성장하는 뼈는 방사성 칼슘, 스트론튬, 라듐을 잘 흡수하고 신장은 우라늄을 흡수합니다. 나트륨 및 칼륨과 같은 다른 화학 원소는 신체의 모든 세포에서 발견되기 때문에 신체 전체에 다소 고르게 분포됩니다. 동시에 혈액에 나트륨-24가 존재한다는 것은 신체가 추가로 중성자 조사를 받았다는 것을 의미합니다(즉, 조사 시 반응기의 연쇄 반응이 중단되지 않음). 중성자 조사에 노출된 환자를 치료하는 것은 특히 어렵기 때문에 신체의 생체 요소(P, S 등)의 유도된 활성을 결정할 필요가 있습니다.

호흡하는 동안 폐를 통해. 폐로의 고체 방사성 물질의 침투는 이러한 입자의 분산 정도에 달려 있습니다. 동물을 대상으로 한 실험에서 0.1마이크론보다 작은 먼지 입자는 기체 분자와 같은 방식으로 거동하는 것으로 나타났습니다. 들이마실 때 공기와 함께 폐로 들어가고 내쉴 때 공기와 함께 제거됩니다. 고형 입자의 작은 부분만 폐에 남을 수 있습니다. 5미크론보다 큰 큰 입자는 비강에 남아 있습니다. 폐를 통해 혈액으로 들어간 불활성 방사성 가스(아르곤, 크세논, 크립톤 등)는 조직을 구성하는 화합물이 아니며 시간이 지나면서 체내에서 제거됩니다. 몸에 머물지 마십시오 장기및 조직을 구성하는 요소와 동일한 유형의 방사성 핵종으로 인간이 음식(나트륨, 염소, 칼륨 등)과 함께 섭취합니다. 그들은 시간이 지남에 따라 몸에서 완전히 제거됩니다. 일부 방사성 핵종(예: 뼈 조직에 침착된 라듐, 우라늄, 플루토늄, 스트론튬, 이트륨, 지르코늄)은 뼈 조직 요소와 화학적 결합을 하여 체내에서 거의 배출되지 않습니다. 의료 과학 아카데미의 All-Union 혈액 센터에서 체르노빌 사고의 영향을받은 지역 주민들의 건강 검진에서 50 rad의 선량으로 신체의 일반적인 조사로 일부 세포가 발견되었습니다. 1,000rad 이상의 선량으로 조사되었습니다. 현재 각 방사성 핵종의 최대 허용 함량을 결정하는 다양한 중요 기관에 대한 표준이 개발되었습니다. 이 규칙은 섹션 8"에 나와 있습니다. 숫자 값허용 수준 "규범 방사선 안전 NRB - 76/87.

내부 노출은 다음과 같은 이유로 더 위험하고 그 결과가 더 심각합니다.

방사선량은 방사성핵종이 체내에 머무는 시간(평생 라듐-226 또는 플루토늄-239)에 따라 급격히 증가합니다.

이온화된 조직까지의 거리는 실질적으로 무한히 작습니다(소위 접촉 조사).

방사선 조사에는 가장 활동적이어서 가장 위험한 알파 입자가 포함됩니다.

방사성 물질은 신체 전체에 고르게 퍼지지 않지만 선택적으로 개별(중요) 기관에 집중되어 국소 피폭을 증가시킵니다.

대피, 개인 보호 장비(PPE) 등 외부 노출에 사용되는 보호 수단을 사용할 수 없습니다.

이온화 영향 측정

외부 방사선의 이온화 효과의 척도는 노출량,공기 이온화에 의해 결정됩니다. 노출 선량(De)의 단위에 대해 X선(P) - 1cc에 해당하는 방사선의 양을 고려하는 것이 일반적입니다. 0 C의 온도와 1 atm의 압력에서 공기는 2.08 x 10 쌍의 이온이 형성됩니다. ICRU(International Company for Radiological Units) RD-50-454-84 지침에 따르면 1990년 1월 1일 이후 우리나라에서는 피폭선량 및 그 비율과 같은 값을 사용하지 않는 것이 좋습니다. 피폭선량은 공기 중의 흡수선량으로 인정된다.) 러시아 연방의 대부분의 선량 측정 장비는 뢴트겐, 뢴트겐/시간 단위로 교정되며 이러한 단위는 아직 폐기되지 않았습니다.

내부 노출의 이온화 효과의 척도는 다음과 같습니다. 흡수 선량. rad는 흡수선량의 단위로 취합니다. 이것은 1kg의 조사된 물질의 질량으로 전달된 방사선의 양이며 이온화 방사선의 에너지 줄 단위로 측정됩니다. 1rad = 10J/kg. SI 시스템에서 흡수선량의 단위는 1 J/kg의 에너지와 동일한 회색(Gy)입니다.

1Gy = 100rad.

1rad = 10G

공간의 이온화 에너지 양(노출량)을 신체의 연조직에 흡수되는 에너지로 변환하기 위해 비례 계수 K = 0.877이 사용됩니다. 즉:

1 x 선 \u003d 0.877 rad.

방사선 유형에 따라 효율이 다르기 때문에(이온화에 대한 동일한 에너지 비용으로 다른 효과가 발생함) "등가선량" 개념이 도입되었습니다. 측정 단위는 rem입니다. 1rem은 모든 종류의 방사선량이며, 신체에 미치는 영향은 1rad의 감마선 효과와 같습니다. 따라서 모든 유형의 방사선에 총 노출된 생물체에 대한 방사선 노출의 전반적인 영향을 평가할 때 중성자 방사선에 대해 10과 동일한 품질 계수(Q)(중성자는 방사선 손상 측면에서 약 10배 더 효과적임) 및 알파 방사선의 경우 20이 고려됩니다. SI 시스템에서 등가선량의 단위는 시버트(Sv)이며 1 Gy x Q와 같습니다.

에너지의 양, 조사의 유형, 장기의 재료 및 질량과 함께 중요한 요소이른바 생물학적 반감기방사성 동위원소 - 방사성 물질의 절반이 몸에서 배설되는 데 필요한 시간(땀, 타액, 소변, 대변 등). RV가 몸에 들어간 지 1-2시간 후에 이미 분비물에서 발견됩니다. 물리적 반감기와 생물학적 반감기의 조합은 "유효 반감기"의 개념을 제공합니다. 이는 신체, 특히 중요한 장기가 노출되는 방사선의 양을 결정하는 데 가장 중요합니다.

"활동"의 개념과 함께 "유도된 활동"(인공 방사능)의 개념이 있습니다. 느린 중성자(생성물 핵폭발또는 핵 반응), 비 방사성 물질의 원자 핵과 방사성 칼륨-28 및 나트륨-24로의 변환은 주로 토양에서 형성됩니다.

따라서 방사선에 노출되었을 때 생물학적 물체(인간 포함)에서 발생하는 방사선 손상의 정도, 깊이 및 형태는 흡수된 방사선 에너지(선량)의 양에 따라 다릅니다.

전리 방사선의 작용 메커니즘

이온화 방사선 작용의 기본적인 특징은 생물학적 조직, 세포, 세포 내 구조에 침투하여 원자의 동시 이온화를 일으키는 능력입니다. 화학 반응손상시키십시오. 모든 분자는 이온화될 수 있으므로 체세포의 모든 구조적 및 기능적 파괴, 유전적 돌연변이, 태아에 대한 영향, 사람의 질병 및 사망.

이 효과의 메커니즘은 신체에 의한 이온화 에너지의 흡수와 소위 자유 라디칼이라고 하는 고활성 화합물의 형성과 함께 분자의 화학 결합이 끊어지는 것입니다.

인체는 75%가 물이므로 물 분자의 이온화를 통한 방사선의 간접 효과와 자유 라디칼과의 후속 반응이 이 경우 결정적으로 중요합니다. 물 분자가 이온화되면 양의 H2O 이온과 전자가 형성되어 에너지를 잃은 상태에서 음의 H2O 이온을 형성할 수 있습니다 이 두 이온은 모두 불안정하고 한 쌍의 안정한 이온으로 분해되어 재결합(환원) 매우 높은 화학적 활성을 특징으로 하는 물 분자와 두 개의 자유 OH 라디칼 및 H를 형성합니다. 직접적으로 또는 과산화수소 라디칼(수화된 산화수)의 형성과 같은 2차 변형의 사슬을 통해 과산화수소 H2O 및 OH 및 H 그룹의 기타 활성 산화제는 단백질 분자와 상호 작용하여 주로 조직 파괴로 이어집니다 격렬한 산화 과정으로 인해. 동시에, 높은 에너지를 가진 하나의 활성 분자는 반응에 수천 개의 생물 분자를 포함합니다. 신체에서는 산화 반응이 환원 반응보다 우세하기 시작합니다. 자유 산소로 신체를 포화시키는 바이오 에너지의 유산소 방법에 대한 보복이 있습니다.

전리방사선이 인체에 미치는 영향은 물 분자 구조의 변화에만 국한되지 않습니다. 우리 몸을 구성하는 원자의 구조가 변하고 있습니다. 결과는 핵, 세포 소기관의 파괴 및 외막의 파열입니다. 성장하는 세포의 주요 기능은 분열 능력이기 때문에 세포의 손실은 죽음으로 이어집니다. 성숙한 비분열 세포의 경우 파괴로 인해 특정 전문 기능(특정 제품의 생산, 외래 세포 인식, 수송 기능 등)이 상실됩니다. 방사선 유도 세포 사멸은 생리적 사멸과 달리 돌이킬 수 없는 현상입니다. 이 경우 말단 분화의 유전 프로그램의 구현은 방사선 조사 후 정상적인 생화학적 과정의 여러 변화를 배경으로 발생하기 때문입니다.

또한 신체에 이온화 에너지를 추가로 공급하면 신체에서 발생하는 에너지 과정의 균형이 깨집니다. 결국, 유기 물질의 에너지 존재는 주로 원소 조성이 아니라 원자 결합의 구조, 배열 및 성질에 달려 있습니다. 에너지 영향에 가장 쉽게 대처할 수 있는 요소.

조사의 결과

방사선 조사의 초기 징후 중 하나는 림프 조직 세포의 대량 사멸입니다. 비유적으로 말하면 이 세포는 방사선의 영향을 가장 먼저 받는 세포입니다. 림프구의 죽음은 신체의 주요 생명 유지 시스템 중 하나인 면역 체계를 약화시킵니다. 림프구는 엄격하게 특이적인 항체를 생성하여 신체에 외래 항원의 출현에 반응할 수 있는 세포이기 때문입니다.

소량의 방사선 에너지에 노출된 결과 유전 물질의 변화(돌연변이)가 세포의 생존을 위협하는 세포에서 발생합니다. 그 결과 염색질 DNA의 분해(손상)(분자 파손, 손상)가 발생하여 게놈의 기능을 부분적으로 또는 완전히 차단하거나 왜곡합니다. 체온 상승, 화학 물질 노출 등으로 세포 손상을 회복하고 치유하는 능력 - DNA 복구에 대한 위반이 있습니다.

생식 세포의 유전적 돌연변이는 미래 세대의 삶과 발달에 영향을 미칩니다. 이 경우는 예를 들어 사람이 의료 목적으로 노출되는 동안 소량의 방사선에 노출된 경우에 일반적입니다. 개념이 있습니다 - 이전 세대가 1 rem의 용량을 받으면 자손의 유전 적 변칙의 추가 0.02 %를 제공합니다. 백만 명당 250명의 아기가 있습니다. 이러한 사실과 이러한 현상에 대한 장기적인 연구를 통해 과학자들은 안전한 방사선량은 없다는 결론을 내렸습니다.

생식 세포의 유전자에 대한 이온화 방사선의 영향은 유해한 돌연변이를 일으킬 수 있으며 이는 대대로 전달되어 인류의 "돌연변이 부하"를 증가시킬 수 있습니다. 생명을 위협하는 상태는 "유전적 부하"를 두 배로 늘리는 상태입니다. 이러한 2배 선량은 UN 원자력 과학 위원회의 결론에 따르면 급성 노출의 경우 30rad, 만성 노출의 경우 10rad(생식 기간 동안)입니다. 복용량이 증가함에 따라 증가하는 정도가 아니라 가능한 징후의 빈도입니다.

돌연변이 변화는 식물 유기체에서도 발생합니다. 체르노빌 근처의 방사성 낙진의 영향을받는 숲에서 돌연변이의 결과로 새로운 터무니없는 식물 종이 발생했습니다. 붉게 물든 침엽수림이 나타났다. 사고 2년 후, 원자로 근처에 위치한 밀밭에서 과학자들은 약 1,000개의 서로 다른 돌연변이를 발견했습니다.

임신 중 산모의 노출로 인한 태아 및 태아에 미치는 영향. 세포의 방사선 민감도는 분열(유사분열) 과정의 여러 단계에서 변화합니다. 가장 민감한 세포는 휴면기가 끝나고 분열 첫 달이 시작될 때입니다. 정자와 난자가 융합된 후 형성된 배아 세포인 접합체는 특히 방사선에 민감합니다. 이 경우 이 기간 동안 배아의 발달과 X선을 비롯한 방사선의 영향을 3단계로 나눌 수 있습니다.

1단계 - 수태 후 9일까지. 새로 형성된 배아는 방사선의 영향으로 사망합니다. 대부분의 경우 죽음은 눈에 띄지 않습니다.

2단계 - 수태 후 9일째부터 6주째까지. 이것은 형성 기간입니다. 내장그리고 팔다리. 동시에 10 rem의 조사량의 영향으로 배아에 모든 결함이 나타납니다 - 구개 분열, 팔다리 발달 정지, 뇌 형성 위반 등 동시에 유기체의 성장 지연이 가능하며 이는 출생시 신체 크기의 감소로 표현됩니다. 이 임신 기간 동안 산모에 노출된 결과는 출산 시 또는 출산 후 얼마 후 신생아가 사망할 수도 있습니다. 그러나 심각한 결함이 있는 살아 있는 아이의 탄생은 아마도 가장 큰 불행일 것이며, 배아의 죽음보다 훨씬 더 나쁠 것입니다.

3단계 - 6주 후 임신. 산모가 받은 방사선량은 신체의 성장 지연을 지속적으로 유발합니다. 방사선에 노출된 어머니의 경우, 아이는 태어날 때 키가 작으며 평생 평균 키 미만으로 유지됩니다. 신경계, 내분비계 등의 병리학 적 변화가 가능합니다. 많은 방사선 전문의는 수정 후 첫 6주 동안 배아가 받는 선량이 10rad를 초과하는 경우 결함이 있는 아이를 낳을 가능성이 높은 것이 임신 중절의 근거라고 제안합니다. 이러한 복용량은 일부 스칸디나비아 국가의 입법 행위에 포함되었습니다. 비교를 위해 위 형광투시로 골수, 복부, 가슴의 주요 부위에 30-40rad의 방사선량을 받습니다.

때때로 실제적인 문제가 발생합니다. 여성이 위와 골반의 이미지를 포함하여 일련의 엑스레이를 촬영한 후 임신한 것으로 밝혀졌습니다. 임신이 눈에 띄지 않게 될 수 있는 수태 후 첫 주에 노출이 발생하면 상황이 악화됩니다. 이 문제에 대한 유일한 해결책은 이 기간 동안 여성을 방사선에 노출시키지 않는 것입니다. 이것은 가임 연령의 여성이 위장의 X-레이를 받거나 복강월경이 시작된 후 처음 10일 동안만 임신의 부재에 대해 의심의 여지가 없습니다. 의료에서는 이것을 10일 규칙이라고 합니다. 응급 상황에서 엑스레이 검사를 몇 주 또는 몇 달 동안 연기할 수는 없지만 여성이 엑스레이를 촬영하기 전에 임신 가능성에 대해 의사에게 알리는 것이 현명합니다.

전리방사선에 대한 민감도 측면에서 인체의 세포와 조직은 동일하지 않습니다.

고환은 가장 민감한 기관 중 하나입니다. 10-30 rad의 용량은 1년 이내에 정자 생성을 감소시킬 수 있습니다.

면역 체계는 방사선에 매우 민감합니다.

신경계에서 눈의 망막은 조사 중에 시각 장애가 관찰되었으므로 가장 민감한 것으로 판명되었습니다. 미각 장애 발생 방사선 요법흉부 및 30-500R의 선량으로 반복 조사하면 촉각 감도가 감소합니다.

체세포의 변화는 암 발병에 기여할 수 있습니다. 암성 종양은 신체의 통제를 벗어난 체세포가 급격히 분열하기 시작하는 순간에 신체에 발생합니다. 그 근본 원인은 반복적이거나 강한 단일 조사로 인한 유전자 돌연변이로, 불균형의 경우에도 암세포가 생리학적 또는 오히려 프로그래밍된 죽음에 의해 죽을 능력을 잃는다는 사실을 초래합니다. 말하자면 그들은 불멸의 존재가 되어 끊임없이 분열하고 그 수가 증가하고 영양분이 부족할 때만 죽어갑니다. 이것이 종양이 자라는 방식입니다. 특히 백혈병 (혈액암) - 골수의 과도한 출현과 관련된 질병, 그리고 결함있는 백혈구의 혈액 - 백혈구와 관련된 질병이 빠르게 발생합니다. 그러나 최근 몇 년 동안 방사선과 암의 관계는 이전에 생각했던 것보다 훨씬 복잡하다는 것이 분명해졌습니다. 따라서 일본계 미국인 과학자 협회의 특별 보고서에서는 일부 유형의 암(유방 및 갑상선 종양, 백혈병)만이 방사선 손상의 결과로 발생한다고 말합니다. 더욱이 히로시마와 나가사키의 경험에 따르면 50rad 이상의 방사선을 조사하면 갑상선암이 관찰됩니다. 환자의 약 50%가 사망하는 유방암은 엑스레이 검사를 반복적으로 받은 여성에게서 관찰됩니다.

방사선 상해의 특징은 방사선 상해가 심각한 기능 장애를 동반하고 복잡하고 긴(3개월 이상) 치료가 필요하다는 것입니다. 조사된 조직의 생존력이 현저히 감소합니다. 또한 합병증은 부상 후 수년 및 수십 년 동안 발생합니다. 따라서 방사선 조사 후 19년 후에 양성 종양이 발생하고 25-27년 후에 여성에서 방사선 피부 및 유방암이 발생하는 경우가 있었습니다. 종종 부상은 배경에 대해 또는 비 방사선 특성의 추가 요인(당뇨병, 죽상 동맥 경화증, 화농성 감염, 조사 구역의 열 또는 화학 부상)에 노출된 후에 감지됩니다.

또한 방사선 사고에서 살아남은 사람들은 사고 후 몇 달, 심지어 몇 년 동안 추가적인 스트레스를 받는다는 점을 고려해야 합니다. 이러한 스트레스는 악성 질병의 출현으로 이어지는 생물학적 메커니즘을 켤 수 있습니다. 따라서 히로시마와 나가사키에서는 원폭 투하 10년 후 갑상선암의 주요 발생이 관찰되었습니다.

체르노빌 사고 데이터를 기반으로 방사선 전문의가 수행한 연구에 따르면 방사선 노출로 인한 결과의 임계값이 감소했습니다. 따라서 15rem에 노출되면 면역 체계의 활동에 장애가 발생할 수 있다는 것이 확인되었습니다. 25 rem의 용량을받은 경우에도 사고 청산인은 박테리아 항원에 대한 항체 인 림프구 혈액의 감소를 보였고 40 rem에서는 감염 합병증의 가능성이 높아졌습니다. 15 ~ 50 rem의 지속적인 조사의 영향으로 뇌 구조의 변화로 인한 신경 장애 사례가 종종 나타났습니다. 또한 이러한 현상은 조사 후 장기간에 걸쳐 관찰되었습니다.

방사선 질병

복용량과 노출 시간에 따라 급성, 아급성 및 만성의 세 가지 질병 정도가 관찰됩니다. 병변에서 (고용량을받는 경우) 원칙적으로 급성 방사선 병 (ARS)이 발생합니다.

ARS에는 4가지 등급이 있습니다.

빛(100 - 200rad). 다른 모든 정도의 ARS에서와 같은 초기 반응은 메스꺼움이 특징입니다. 두통, 구토, 전반적인 불쾌감, 체온의 약간의 상승이 있으며 대부분의 경우 식욕 부진 (식욕 부족, 음식에 대한 혐오감), 전염성 합병증이 가능합니다. 1차 반응은 조사 후 15-20분에 발생합니다. 그 징후는 몇 시간 또는 며칠 후에 점차 사라지거나 아예 없을 수도 있습니다. 그런 다음 잠복기가 옵니다. 소위 상상의 웰빙 기간입니다. 그 기간은 방사선량과 신체의 일반적인 상태(최대 20일)에 의해 결정됩니다. 이 기간 동안 적혈구는 수명을 다하여 신체의 세포에 산소 공급을 중단합니다. 경증 ARS는 치료할 수 있습니다. 부정적인 결과가 발생할 수 있습니다 - 혈액 백혈구 증가, 피부 발적, 노출 후 1.5 - 2시간에 영향을 받은 사람들의 25%에서 효율성 감소. 노출된 순간부터 1년 이내에 혈액에 높은 헤모글로빈 함량이 있습니다. 회복 기간은 최대 3개월입니다. 이 경우 피해자의 개인적인 태도와 사회적 동기, 합리적인 고용이 매우 중요합니다.

평균(200 - 400rad). 방사선 조사 후 2-3일 안에 지나가는 짧은 메스꺼움. 잠복기는 10-15일(없을 수 있음)이며 이 기간 동안 림프절에서 생성된 백혈구가 죽고 체내로 들어오는 감염 거부를 중단합니다. 혈소판은 혈액 응고를 멈춥니다. 이 모든 것은 방사선에 의해 사멸된 골수, 림프절, 비장이 소모된 세포를 대체할 새로운 적혈구, 백혈구 및 혈소판을 생성하지 않는다는 사실의 결과입니다. 피부 부종, 수포가 발생합니다. "골수 증후군"이라고 불리는 이러한 신체 상태는 조혈 기관 조직의 손상으로 인해 영향을받는 사람들의 20 %를 사망에 이르게합니다. 치료는 환자를 외부 환경으로부터 격리, 항생제 투여 및 수혈로 구성됩니다. 젊은이와 노인 남성은 중년 남성과 여성보다 중등도의 ARS에 더 취약합니다. 영향을 받은 사람들의 80%에서 장애가 조사 후 0.5~1시간 후에 발생하고 회복 후에도 오랫동안 감소된 상태로 유지됩니다. 눈의 백내장 및 사지의 국소 결함이 발생할 수 있습니다.

무거운 (400 - 600 rad). 위장 장애의 특징적인 증상: 쇠약, 졸음, 식욕 부진, 메스꺼움, 구토, 장기간의 설사. 숨겨진 기간은 1 - 5일 동안 지속될 수 있습니다. 며칠 후 체중 감소, 탈진 및 완전한 탈진과 같은 신체 탈수 징후가 나타납니다. 이러한 현상은 들어오는 음식에서 영양분을 흡수하는 장벽의 융모가 죽은 결과입니다. 방사선의 영향을 받는 세포는 멸균되어 분열 능력을 잃습니다. 위벽 천공의 초점이 있고 박테리아는 장에서 혈류로 들어갑니다. 원발성 방사선 궤양, 방사선 화상으로 인한 화농성 감염이 있습니다. 방사선 조사 후 0.5-1시간 후 작업 능력 상실이 피해자의 100%에서 관찰됩니다. 영향을 받은 사람의 70%에서 한 달 후 신체의 탈수 및 위장 중독(위장 증후군)과 감마선 조사 중 방사선 화상으로 사망합니다.

매우 무겁습니다(600rad 이상). 조사 후 몇 분 안에 심한 메스꺼움과 구토가 발생합니다. 설사 - 하루 4-6회, 처음 24시간 동안 - 의식 장애, 피부 부종, 심한 두통. 이러한 증상은 방향 감각 상실, 조정 상실, 삼키기 어려움, 배변, 발작 및 결국 사망을 동반합니다. 즉각적인 사망 원인은 작은 혈관에서 방출되어 두개 내압이 증가하여 뇌의 체액 양이 증가하는 것입니다. 이 상태를 "중앙 규칙 위반 증후군"이라고합니다. 신경계».

부상을 유발하는 흡수선량에 주의해야 합니다. 별도의 부품신체와 사망은 전신에 대한 치사량을 초과합니다. 신체의 개별 부위에 대한 치사량은 다음과 같습니다: 머리 - 2000 rad, 하복부 - 3000 rad, 상복부 - 5000 rad, 가슴 - 10000 rad, 팔다리 - 20000 rad.

오늘날 달성된 ARS 치료의 효과 수준은 다른 신체 시스템을 지원하기 위해 방사선에 민감한 조직(주로 골수 및 림프절)에서 세포의 자가 치유에 대한 희망 - 수동 전략에 기반하기 때문에 한계로 간주됩니다. , 혈소판 수혈 출혈, 적혈구 - 산소 결핍 예방. 그 후에는 모든 세포 재생 시스템이 작동하기 시작하고 방사선 노출의 비참한 결과가 제거될 때까지 기다리는 것만 남아 있습니다. 질병의 결과는 2-3 개월이 끝날 때 결정됩니다. 이 경우 다음이 발생할 수 있습니다. 희생자의 완전한 임상 회복; 어떤 식 으로든 일할 수있는 능력이 제한되는 회복; 질병의 진행 또는 사망으로 이어지는 합병증의 발달로 좋지 않은 결과.

건강한 골수의 이식은 면역학적 충돌에 의해 방해를 받으며, 이는 이미 훼손된 면역력을 고갈시키기 때문에 방사선 조사된 유기체에서 특히 위험합니다. 러시아 과학자-방사선 전문의는 방사선 질환 환자를 치료하는 새로운 방법을 제공합니다. 방사선을 조사한 사람에게서 골수의 일부가 제거되면 조혈 시스템에서이 개입 후보다 초기 회복 과정이 시작됩니다. 자연 발달이벤트. 적출한 골수를 인공적인 상태로 두었다가 일정 시간이 지나면 같은 유기체로 되돌립니다. 면역학적 충돌(거부)이 일어나지 않습니다.

현재 과학자들은 연구를 진행 중이며 첫 번째 결과는 사람이 치사량의 약 2배에 달하는 방사선량을 견딜 수 있도록 하는 약제학적 방사선 보호기의 사용에 대해 얻어졌습니다. 이들은 시스테인, 시스타민, 시스토포스 및 긴 분자 끝에 설파이드하이드릴 그룹(SH)을 포함하는 기타 여러 물질입니다. "청소제"와 같은 이러한 물질은 생성된 자유 라디칼을 제거하며, 이는 신체의 산화 과정을 향상시키는 데 크게 기여합니다. 그러나 이들 보호제의 주요 결점은 독성을 감소시키기 위해 첨가된 설파이드하이드릴기가 위의 산성 환경에서 파괴되고 보호제가 보호성을 상실하기 때문에 정맥내로 도입해야 한다는 것이다.

전리 방사선은 또한 신체에 포함된 지방 및 리포에드(지방 유사 물질)에 부정적인 영향을 미칩니다. 조사는 장 점막의 음부 영역에서 지방의 유화 및 촉진 과정을 방해합니다. 그 결과, 몸에 흡수된 비유화 및 조잡한 유화 지방 방울이 혈관의 내강으로 들어갑니다.

간에서 지방산 산화의 증가는 인슐린 결핍에서 간 케톤 생성 증가, 즉 간 케톤 생성을 유도합니다. 혈액 내 유리지방산의 과잉은 인슐린의 활성을 감소시킵니다. 그리고 이것은 차례로 오늘날 당뇨병의 광범위한 질병으로 이어집니다.

방사선 피해와 관련된 가장 특징적인 질병은 악성 신생물(갑상선, 호흡 기관, 피부, 조혈 기관), 대사 및 면역 장애, 호흡기 질환, 임신 합병증, 선천적 기형, 정신 장애입니다.

조사 후 신체의 회복은 복잡한 과정이며 고르지 않게 진행됩니다. 혈액 내 적혈구와 림프구의 회복이 7-9개월 후에 시작되면 백혈구의 회복은 4년 후에 시작됩니다. 이 과정의 지속 시간은 방사선뿐만 아니라 심인성, 사회적, 가정적, 직업적 및 방사선 후 기간의 기타 요인에 의해 영향을 받으며, 이는 "삶의 질"이라는 하나의 개념으로 가장 유력하고 생물학적 환경 요인, 사회적 및 경제적 조건과 인간 상호 작용의 본질을 완전히 표현합니다.

전리 방사선 작업 시 안전 보장

작업을 조직할 때 방사선 안전을 보장하기 위해 다음과 같은 기본 원칙이 사용됩니다. 소스 전력을 최소값으로 선택 또는 감소; 소스 작업 시간 단축; 소스에서 작업자까지의 거리를 늘리는 것; 이온화 방사선을 흡수하거나 감쇠시키는 물질로 방사선원을 차폐하는 것.

방사성 물질 및 방사성 동위 원소 장치로 작업을 수행하는 방에서는 다양한 유형의 방사선 강도가 모니터링됩니다. 이 방은 다른 방과 격리되어야 하며 다음 설비를 갖추고 있어야 합니다. 급배기 환기. GOST 12.4.120에 따른 이온화 방사선에 대한 다른 집단적 보호 수단은 고정식 및 이동식 보호 스크린, 방사선원의 운송 및 저장을 위한 특수 용기, 방사성 폐기물, 보호 금고 및 상자의 수집 및 저장을 위한 것입니다.

고정식 및 이동식 보호 스크린은 작업장의 방사선 수준을 허용 가능한 수준으로 낮추도록 설계되었습니다. 알파 방사선에 대한 보호는 몇 밀리미터 두께의 Plexiglas를 사용하여 달성됩니다. 베타 방사선으로부터 보호하기 위해 스크린은 알루미늄 또는 플렉시 유리로 만들어집니다. 물, 파라핀, 베릴륨, 흑연, 붕소 화합물 및 콘크리트는 중성자 방사선으로부터 보호합니다. 납과 콘크리트는 X선과 감마선으로부터 보호합니다. 을위한 보기 창납 유리를 사용하십시오.

방사성 핵종으로 작업할 때는 보호복을 착용해야 합니다. 작업실이 방사성 동위원소로 오염된 경우 가운, 양복, 앞치마, 바지, 소매와 같은 면 작업복 위에 필름 의류를 착용해야 합니다.

필름 의류는 방사능 오염으로부터 쉽게 청소할 수 있는 플라스틱 또는 고무 직물로 만들어집니다. 필름 의류의 경우 보호복 아래에 공기를 공급할 수 있는 가능성을 제공해야 합니다.

작업복 세트에는 인공 호흡기, 에어 헬멧 및 기타 개인 보호 장비가 포함됩니다. 눈을 보호하기 위해 텅스텐 인산염 또는 납이 함유된 안경이 있는 고글을 사용해야 합니다. 개인보호구를 사용할 때는 착탈의 순서와 선량계측법을 엄격히 준수해야 합니다.

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정상적인 조건에서 각 사람은 지구, 음식, 식물 및 인체 자체에서 발견되는 자연 방사성 핵종의 방사선뿐만 아니라 우주 방사선의 결과로 전리 방사선에 지속적으로 노출됩니다.

자연 배경으로 인한 자연 방사능 수준은 낮습니다. 이 수준의 노출은 인체에 익숙하며 인체에 무해한 것으로 간주됩니다.

기술적 노출은 정상 및 비상 상황 모두에서 기술적 출처에서 발생합니다.

다른 종류 방사성 방출신체 조직에 특정 변화를 일으킬 수 있습니다. 이러한 변화는 조사 중에 발생하는 살아있는 유기체의 세포 분자 및 원자의 이온화와 관련이 있습니다.

적절한 보호 조치가 없는 상태에서 방사성 물질을 사용하면 인체에 유해한 영향을 미치는 선량에 노출될 수 있습니다.

이온화 방사선과의 접촉은 인간에게 심각한 위험을 초래합니다. 위험 정도는 흡수된 방사선 에너지의 크기와 인체에서 흡수된 에너지의 공간적 분포에 따라 달라집니다.

방사선 위험은 방사선 유형(방사선 품질 계수)에 따라 다릅니다. 무거운 하전 입자와 중성자는 X선과 감마선보다 더 위험합니다.

인체에 대한 전리 방사선의 영향으로 인해 조직에서 복잡한 물리적, 화학적 및 생물학적 과정이 발생할 수 있습니다. 이온화 방사선은 물질의 분자와 원자를 이온화하여 조직의 분자와 세포를 파괴합니다.

살아있는 조직의 이온화는 세포 분자의 여기를 동반하여 분자 결합이 끊어지고 화학 구조가 변화합니다. 다양한 화합물.

인체 조직의 전체 구성의 2/3가 수분인 것으로 알려져 있습니다. 이와 관련하여 생체 조직의 이온화 과정은 물 세포에 의한 방사선 흡수, 물 분자의 이온화에 의해 크게 결정됩니다.

물 이온화의 결과로 직접 또는 2차 변형 사슬을 통해 형성된 수소(H)와 수산기(OH)는 화학적 활성이 높은 생성물을 형성합니다: 수화된 산화물(H02) 및 과산화수소(H2O2) 직물에 대한 높은 독성. 유기 물질 분자, 특히 단백질과 함께 화합물에 들어가면 건강한 조직의 특징이 아닌 새로운 화합물을 형성합니다.

중성자로 조사되면 체내에 포함된 원소로부터 방사성 물질이 형성되어 유도된 활동, 즉 중성자 플럭스에 노출된 결과 물질에서 생성되는 방사능을 형성할 수 있습니다.

생체 조직의 이온화는 방사선 에너지, 질량, 전하의 크기 및 방사선의 이온화 능력에 따라 화학 결합이 끊어지고 조직 세포를 구성하는 다양한 화합물의 화학 구조가 변화합니다.

차례로 상당한 수의 분자가 파괴되어 조직의 화학적 조성이 변경되어 이러한 세포가 사망합니다. 또한 많은 방사선이 매우 깊숙이 침투하여 이온화를 일으키고 결과적으로 인체의 깊숙이 위치한 세포에 손상을 줄 수 있습니다.

이온화 방사선에 노출되면 신체의 정상적인 생물학적 과정과 신진 대사가 방해받습니다.

방사선량과 노출시간 등에 따라 개인의 특성유기체의 경우 이러한 변화는 영향을 받은 조직이 기능적 활성을 회복하는 가역적이거나 개별 장기 또는 전체 유기체에 손상을 초래할 수 있는 비가역적일 수 있습니다. 또한 방사선량이 많을수록 인체에 미치는 영향도 커집니다. 이온화 방사선에 의한 신체 손상의 과정과 함께 보호 및 회복 과정도 발생한다는 것이 위에서 언급되었습니다.

조사 기간은 조사의 영향에 큰 영향을 미치며, 선량도 아니라 조사의 선량률이 결정적으로 중요하다는 점을 고려해야 한다. 증가하는 선량률과 함께 손상 효과증가합니다. 따라서 더 낮은 선량의 방사선에 부분적으로 노출되는 것은 총 방사선량에 대한 단일 노출 동안 동일한 선량의 방사선을 받는 것보다 덜 해롭습니다.

전리방사선에 의한 신체 손상 정도는 조사면의 크기가 커질수록 증가한다. 전리 방사선의 영향은 방사선에 노출되는 기관에 따라 다릅니다.

방사선 유형은 신체의 장기 및 조직에 노출될 때 방사선의 파괴 능력에 영향을 미칩니다. 이 영향은 앞에서 언급한 주어진 유형의 방사선에 대한 가중 계수를 고려합니다.

유기체의 개별 특성은 낮은 선량의 방사선에서 강하게 나타납니다. 방사선량이 증가함에 따라 개인 특성의 영향은 미미해집니다.

사람은 25세에서 50세 사이에 방사선에 가장 저항력이 있습니다. 젊은이는 중년보다 방사선에 더 민감합니다.

전리방사선의 생물학적 효과는 중추신경계와 내부 장기의 상태에 크게 좌우된다. 심혈관 질환, 조혈 기관, 신장, 내분비선의 질병뿐만 아니라 신경계 질환은 방사선에 대한 사람의 지구력을 감소시킵니다.

신체에 들어간 방사성 물질의 영향의 특징은 신체에 장기간 존재하고 내부 장기에 직접적인 영향을 미칠 가능성과 관련이 있습니다.

방사성 물질은 방사성 핵종으로 오염된 공기의 흡입, 소화관(식사, 음주, 흡연 시), 손상되거나 손상되지 않은 피부를 통해 인체에 들어갈 수 있습니다.

기체상 방사성 물질(라돈, 크세논, 크립톤 등)은 호흡기를 쉽게 투과하고 빠르게 흡수되어 전신 병변을 일으킵니다. 가스는 신체에서 비교적 빠르게 배설되며 대부분은 호흡기를 통해 배설됩니다.

분산된 방사성 물질의 폐로의 침투는 입자의 분산 정도에 따라 다릅니다. 일반적으로 10미크론보다 큰 입자는 비강에 유지되어 폐로 침투하지 않습니다. 체내로 흡입되는 1마이크론 미만의 입자는 내쉴 때 공기와 함께 제거됩니다.

손상 위험의 정도는 이러한 물질의 화학적 성질과 방사성 물질이 신체에서 배설되는 속도에 따라 다릅니다. 덜 위험한 방사성 물질:

몸에서 빠르게 순환하고 (물, 나트륨, 염소 등) 오랫동안 몸에 머물지 않습니다.

몸에 흡수되지 않음;

조직을 구성하는 화합물(아르곤, 크세논, 크립톤 등)을 형성하지 않습니다.

일부 방사성 물질은 체내에서 거의 배설되지 않고 체내에 축적되는 반면, 일부(니오븀, 루테늄 등)는 체내에 고르게 분포되어 있고, 일부는 특정 장기(란타늄, 악티늄, 토륨-간)에 집중되어 있습니다. , 스트론튬, 우라늄, 라듐 - 뼈 조직), 빠른 손상으로 이어집니다.

방사성 물질의 영향을 평가할 때 반감기와 방사선 유형도 고려해야 합니다. 반감기가 짧은 물질은 빠르게 활성을 잃기 때문에 덜 위험합니다.

각 방사선량은 신체에 깊은 흔적을 남깁니다. 전리 방사선의 부정적인 특성 중 하나는 신체에 대한 전체 누적 영향입니다.

특정 조직에 침착된 방사성 물질이 체내에 들어올 때 누적 효과가 특히 강하다. 동시에 오랜 시간 연일 체내에 존재하면서 주변 세포와 조직을 조사한다.

다음과 같은 유형의 조사가 있습니다.

만성(장시간 동안 전리 방사선의 영구적 또는 간헐적 작용);

급성(단일, 단기 방사선 노출);

일반 (전신의 방사선);

국부적 (신체 일부의 조사).

외부 및 내부 노출 모두에서 전리 방사선에 노출된 결과는 노출량, 노출 기간, ​​노출 유형, 개인의 민감도 및 조사된 표면의 크기에 따라 다릅니다. 내부 조사에서 노출의 영향은 또한 방사성 물질의 물리화학적 특성과 신체에서의 행동에 따라 달라집니다.

동물을 대상으로 한 대규모 실험 자료와 다음에서 방사성핵종을 다루는 사람들의 경험을 요약하여 일반적으로사람이 특정 양의 전리 방사선에 노출되면 신체에 돌이킬 수 없는 중대한 변화를 일으키지 않는 것으로 나타났습니다. 이러한 복용량을 제한이라고 합니다.

선량 한계 - 정상적인 작동 조건에서 초과되어서는 안 되는 기술적 노출의 유효 연간 또는 등가 선량의 값. 연간 선량한도 준수는 결정론적 영향의 발생을 방지하는 동시에 확률론적 영향의 확률을 수용 가능한 수준으로 유지합니다.

방사선의 결정론적 영향 - 임상적으로 검출 가능한 전리 방사선에 의해 야기되는 유해한 생물학적 영향으로 임계값이 있다고 가정하고 그 미만에서는 영향이 없으며 그 이상에서는 영향의 심각도가 선량에 따라 다릅니다.

방사선의 확률론적 영향은 전리방사선에 의해 발생하는 유해한 생물학적 영향으로, 발생 선량 임계값이 없으며 발생 확률은 선량에 비례하고 발현의 심각도는 선량에 의존하지 않습니다.

상기와 관련하여 전리방사선의 유해한 영향으로부터 작업자를 보호하는 문제는 다재다능한 성격을 가지며 다양한 법적 행위에 의해 규제됩니다.

전리 방사선매체의 이온화를 일으키는 모든 방사선입니다. , 저것들. 인체를 포함하여이 환경에서 전류의 흐름은 종종 세포 파괴, 혈액 구성의 변화, 화상 및 기타 심각한 결과를 초래합니다.

이온화 방사선 소스

전리방사선원은 방사성원소와 그 동위원소, 원자로, 하전입자가속기 등이다. X선 설비와 고전압 직류원은 X선방사선원이다. 정상 작동 모드에서 방사선 위험은 무시할 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 비상사태가 발생했을 때 발생하며 해당 지역에 방사능 오염이 발생한 경우 장기간에 걸쳐 나타날 수 있다.

인구는 자연 방사선원, 즉 우주와 지각에 위치한 방사성 물질로부터 상당한 부분의 노출을 받습니다. 이 그룹의 가장 중요한 것은 거의 모든 토양에서 발생하고 지속적으로 지표로 방출되고 가장 중요한 것은 산업 및 주거 건물에 침투하는 방사성 가스 라돈입니다. 무색, 무취이므로 거의 나타나지 않아 감지하기 어렵습니다.

전리 방사선은 전자기(감마 방사선 및 X선 방사선)와 α 및 β 입자, 중성자 등인 미립자의 두 가지 유형으로 나뉩니다.

전리방사선의 종류

이온화 방사선은 방사선이라고하며 매체와의 상호 작용으로 다양한 기호의 이온이 형성됩니다. 이러한 방사선의 소스는 원자력 공학, 공학, 화학, 의학, 농업등. 방사성 물질 및 이온화 방사선원으로 작업하는 것은 사용에 관련된 사람들의 건강과 생명에 잠재적인 위협을 제기합니다.

전리 방사선에는 두 가지 유형이 있습니다.

1) 미립자(α- 및 β-방사선, 중성자방사선);

2) 전자기(γ-방사선 및 X-선).

알파 방사선- 이것은 물질의 방사성 붕괴 또는 핵 반응 중에 물질에 의해 방출되는 헬륨 원자의 핵의 흐름입니다. 상당한 질량의 α-입자는 속도를 제한하고 물질의 충돌 횟수를 증가시키므로 α-입자는 높은 이온화 능력과 낮은 투과력을 갖습니다. 공기 중 α 입자의 범위는 8÷9 cm에 이르고 생체 조직에서는 수십 마이크로미터에 이릅니다. 이 방사선은 방사성 물질이 방출하는 한 위험하지 않습니다. ㅏ-입자는 음식이나 흡입된 공기와 함께 상처를 통해 몸에 들어가지 않습니다. 그러면 그들은 극도로 위험해집니다.

베타 방사선- 이것은 핵의 방사성 붕괴로 인해 발생하는 전자 또는 양전자의 흐름입니다. α-입자에 비해 β-입자는 훨씬 더 작은 질량과 더 낮은 전하를 가지므로 β-입자는 α-입자보다 높은 투과력을 가지며 이온화력은 더 낮습니다. 공기 중 β 입자의 범위는 생체 조직에서 2.5cm, 18m입니다.

중성자 방사선- 이것은 일부 핵 반응, 특히 우라늄과 플루토늄 핵의 분열 중에 원자핵에서 방출되는 전하가 없는 핵 입자의 흐름입니다. 에너지에 따라 다음이 있습니다. 느린 중성자(1keV 미만의 에너지로), 중간 에너지 중성자(1 ~ 500keV) 및 빠른 중성자(500keV에서 20MeV로). 중성자와 매질 원자의 핵과의 비탄성 상호 작용 중에 하전 입자와 γ-양자로 구성된 2차 방사선이 발생합니다. 중성자의 투과력은 에너지에 의존하지만 α 입자나 β 입자보다 훨씬 높습니다. 빠른 중성자의 경우 공기 중 경로 길이는 최대 120m이고 생물학적 조직에서는 10cm입니다.

감마선핵 변형 또는 입자의 상호 작용(10 20 ÷10 22 Hz) 중에 방출되는 전자기 복사입니다. 감마선은 이온화 효과는 낮으나 투과력이 높아 빛의 속도로 전파된다. 인체 및 기타 물질을 자유롭게 통과합니다. 이 방사선은 두꺼운 납 또는 콘크리트 슬래브로만 차단할 수 있습니다.

엑스레이 방사선또한 물질에서 빠른 전자의 감속(10 17 ÷10 20 Hz)에서 발생하는 전자기 복사를 나타냅니다.

핵종과 방사성 핵종의 개념

화학 원소의 모든 동위 원소의 핵은 "핵종"그룹을 형성합니다. 대부분의 핵종은 불안정합니다. 그들은 항상 다른 핵종으로 변합니다. 예를 들어, 우라늄-238 원자는 때때로 두 개의 양성자와 두 개의 중성자(a-입자)를 방출합니다. 우라늄은 토륨-234로 변하지만 토륨도 불안정합니다. 궁극적으로 이 변환 체인은 안정적인 납 핵종으로 끝납니다.

불안정한 핵종의 자연붕괴를 방사성붕괴라고 하고, 이러한 핵종 자체를 방사성핵종이라고 한다.

각 붕괴와 함께 에너지가 방출되어 방사선의 형태로 더 많이 전달됩니다. 따라서 핵에 의해 2개의 양성자와 2개의 중성자로 이루어진 입자의 방출은 어느 정도는 a-방사선이고, 전자의 방출은 β-방사선이며, 어떤 경우에는 g -방사선이 발생합니다.

방사성 핵종의 형성 및 확산은 대기, 토양, 물의 방사성 오염으로 이어지며, 이를 위해서는 함량을 지속적으로 모니터링하고 중화 조치를 취해야 합니다.

전리방사선이 신체에 미치는 영향

신체에 대한 모든 이온화 방사선의 주요 효과는 노출된 기관 및 시스템의 조직을 이온화하는 것입니다. 그 결과 얻은 전하는 세포의 정상 상태에서 비정상적인 산화 반응을 일으켜 여러 반응을 일으킵니다. 따라서 살아있는 유기체의 조사된 조직에서 일련의 연쇄 반응이 발생하여 개별 기관, 시스템 및 유기체 전체의 정상적인 기능 상태를 방해합니다. 신체 조직에서의 이러한 반응의 결과로 유해한 제품, 즉 유해한 영향을 미치는 독소가 형성된다는 가정이 있습니다.

전리 방사선이 있는 제품으로 작업할 때 후자에 노출되는 방법은 외부 및 내부 방사선의 두 가지가 있습니다. 외부 노출은 가속기, X선 기계 및 중성자와 X선을 방출하는 기타 설비에서 작업할 때뿐만 아니라 밀봉된 방사성 소스, 즉 유리 또는 기타 블라인드 앰플에 밀봉된 방사성 요소(후자의 경우)로 작업할 때 발생할 수 있습니다. 그대로 남아 있습니다. 베타 및 감마 방사선 소스는 외부 및 내부 노출의 위험을 초래할 수 있습니다. 알파 방사선은 매우 낮은 투과력과 공기 중 알파 입자의 작은 범위로 인해 방사선 소스로부터 약간의 거리 또는 작은 차폐가 외부 노출의 위험을 제거하기 때문에 실제로 내부 노출에만 위험을 초래합니다.

상당한 투과력을 가진 광선을 외부 조사하면 조사된 피부 및 기타 외피의 표면뿐만 아니라 더 깊은 조직, 기관 및 시스템에서도 이온화가 발생합니다. 전리방사선에 대한 직접적인 외부 노출(노출) 기간은 노출 시간에 의해 결정됩니다.

내부피폭은 방사성물질의 증기, 가스, 에어로졸을 흡입하여 소화관으로 유입되거나 혈류에 유입될 때(손상된 피부 및 점막이 오염된 경우) 방사성 물질이 체내에 유입될 때 발생합니다. 내부 조사는 먼저 조직과 직접 접촉하여 낮은 에너지와 최소 투과력의 방사선조차도 여전히 이러한 조직에 영향을 미치기 때문에 더 위험합니다. 둘째, 방사성 물질이 체내에 있을 때 그 피폭(피폭) 기간은 선원과 직접 작업하는 시간에 국한되지 않고 체내에서 완전히 붕괴되거나 제거될 때까지 중단 없이 계속됩니다. 또한 섭취 시 특정 독성 특성을 가진 일부 방사성 물질은 이온화와 함께 국부적 또는 일반적인 독성 효과를 나타냅니다("유해한 화학 물질" 참조).

신체에서 방사성 물질은 다른 모든 제품과 마찬가지로 혈류를 통해 모든 기관 및 시스템으로 운반된 후 배설 시스템(위장관, 신장, 땀 및 유선 등)을 통해 신체에서 부분적으로 배설됩니다. , 그리고 그들 중 일부는 특정 기관과 시스템에 축적되어 더 두드러진 영향을 미칩니다. 일부 방사성 물질(예: 나트륨 - Na 24)은 신체 전체에 비교적 고르게 분포되어 있습니다. 우세 예금 다양한 물질특정 기관 및 시스템에서 이러한 기관 및 시스템의 물리화학적 특성과 기능에 의해 결정됩니다.

전리 방사선의 영향으로 신체의 지속적인 변화의 복합체를 방사선 병이라고합니다. 방사선 질병은 전리 방사선에 대한 만성 노출과 상당한 양의 단기 노출로 인해 발생할 수 있습니다. 주로 중추신경계의 변화(우울증, 현기증, 메스꺼움, 전신쇠약 등), 혈액 및 조혈 기관, 혈관(혈관 취약성으로 인한 타박상), 내분비선의 변화가 특징입니다.