Temat: Wpływ promieniowania jonizującego na organizmy.

Jak już wspominaliśmy promieniowanie naturalne jest jonizujące, czyli powoduje jonizacje
atomów przez wybijanie elektronów z powłok. Własność ta decyduje o szkodliwości tego
promieniowania. Jest ona także wykorzystywana w detekcji, czyli wykrywaniu.

Detekcja promieniowania odbywa się między innymi za pomocą klisz fotograficznych. Jest to
najstarsza metoda, za pomocą której odkryto ten rodzaj promieniowania. Promieniowanie
jonizujące zmienia związki chemiczne na kliszy, dzięki czemu po wywołaniu widzimy ślady
działania promieniowania.

Obraz promieniowania radu

Zdjęcie RTG wykonane przy użyciu promieni rentgenowskich, których zakres jest graniczny
( fale elektromagnetyczne o większej długości) z promieniowaniem . Czasami przyjmuje się
zakres tych fal częściowo pokrywający się z promieniowaniem . Różnica polega na sposobie
powstawania tych promieniowań.

Na podobne zasadzie działa komora Wilsona. Obserwuje się w niej mikroskopijne kropelki
wody, które powstały na jonach wytworzonych przez przelatujące cząstki.

Schemat budowy

Pozyton zaobserwowany po raz pierwszy w komorze Wilsona

Inaczej działają liczniki promieniowania. Jony powstające w przestrzeni między elektrodami
podłączonymi do napięcia powodują przepływ prądu między nimi, który możemy
zarejestrować. Najbardziej znanym jest licznik Geigera-Müllera.

Dla jednokomórkowych organizmów promieniowanie jonizujące jest zabójcze. Jeżeli
promieniowanie lub trafi na komórkę, spowoduje powstanie jonów, które uszkodzą
strukturę cząsteczek, w efekcie czego komórka umiera. Bakteriobójcze własności
promieniowania jądrowego wykorzystywane jest m. in. W sterylizacji żywności, która będzie
długo przechowywana.

Organizmy wielokomórkowe wykształciły reakcje obronne, które powodują, że słabe
promieniowanie jądrowe nie jest dla nich szkodliwe. Dowodem tego jest fakt, że jesteśmy
narażeni na działanie promieniowania izotopów promieniotwórczych występujących w
otaczającym nas świecie. Takie promieniowanie nazywamy tłem. Nie oznacza to, że żadne
komórki organizmu nie zostają uszkodzone. Organizm w miejsce uszkodzonych komórek
wytwarza nowe.

Na podobnej zasadzie działa leczenie za pomocą promieniowania jądrowego. Narażenie
organizmu podwyższonym promieniowaniem powoduje pobudzenie układu
odpornościowego. Przykładem są kąpiele w wodach zawierających radon.

Działanie promieniowania setki razy większego od tła powoduje, że ilość uszkodzonych
cząstek w komórkach jest na tyle duża, że organizm musi uruchomić specjalne mechanizmy
obronne. Pojawia się gorączka, osłabienie, bóle głowy, nudności. Są to objawy choroby
popromiennej. Przebieg i leczenie jej jest podobne do infekcji wirusowej. Uszkodzone cząstki
traktowane są jak toksyny wytwarzane przez wirusy. Dojście do zdrowia zależy od stanu
kondycji organizmu.

Pochłonięcie dawki tysiące razy większej niż tło powoduje cięższą chorobę popromienną.
Pojawiają się oparzenia, trudno gojące się rany, krwotoki wewnętrzne. Objawy te mogą
doprowadzić do śmierci. Czasem może wystąpić uszkodzenie materiału genetycznego i jeżeli
organizm w porę nie rozpozna uszkodzonej komórki, może dojść do choroby nowotworowej.
Tak sytuacja może nastąpić tylko w przypadku pochłonięcia dużej dawki promieniowania.

Jednostką dawki promieniowania jest grej (Gy). Jest on równy stosunkowi energii
pochłoniętej przez masę ciała do masy ciała.

Sama szkodliwość promieniowania jonizującego zależy od jego rodzaju. Najbardziej
niebezpieczne jest promieniowanie . Dawka 500 mGy jest śmiertelna dla 50% populacji. Dla
promieniowania

dawka porównywalna to 10 000 mGy. Drugą sprawą jest przenikalność

promieniowania. Na przykład promieniowanie nie jest w stanie przeniknąć przez naskórek
człowieka. Izotopy emitujące promieniowanie stają się niebezpieczne, gdy dostaną się do
wnętrza organizmu.

Promieniowanie powoduje głównie podrażnienie skóry. Oczywiście po dostaniu siędo
wnętrza organizmu jest równie niebezpieczne.

Dopiero promieniowanie powoduje uszkodzenie komórek organów wewnętrznych,
ponieważ bez większych problemów przenika przez nasz organizm.

Dla porównania skutków napromieniowania organizmu, bez uwzględnienia rodzaju
promieniowania, wprowadzono równoważnik dawki pochłoniętej, którego jednostką jest
siwert (Sv). Równoważnik ten otrzymamy, gdy pomnożymy dawkę pochłoniętego
promieniowania przez współczynnik skuteczności biologicznej dla danego typu
promieniowania. Dla

współczynnik ten wynosi 1, zatem 1 Sv odpowiada 1 Gy. Dla

promieniowania współczynnik wynosi 20 i wtedy 1 Sv odpowiada 20 Gy.

Dla przykładu: średnia roczna dawka równoważna pochłonięta przez człowieka związana z
tłem promieniowania wynosi ok. 2,5 mSv (milisiwerta), jedno zdjęcie RTG klatki piersiowej to
ok. 5 mSv. Nie stwierdzono, że dawka pochłonięta w ciągu roku nawet kilkadziesiąt razy
większa niż tło jest szkodliwa.

Ciekawostka

W 2006 roku został otruty Aleksander Litwonienko, były oficer KGB pracujący dla Wielkiej
Brytanii. Jako trucizny użyto izotopu polonu 210 (ilość nukleonów), który podano do posiłku.
Znamienne jest to, że musiał on być podany bezpośrednio przed jego spożyciem, ponieważ
musiała być znana osoba, która go spożyje. Promieniowanie , które na zewnątrz organizmu
nie jest niebezpieczne, wewnątrz jest zabójcze. W tego typu „truciznach” nie ma sposobu na
ratunek. Żadna odtrutka nie istnieje. Zostaje tylko czekanie na śmierć. Jeżeli przyjmiemy, że
dawką śmiertelną są2 Sv, to dla przeciętnej masy mężczyzny wystarczy około 0,05 mg tego
izotopu, żeby zabić.