WPŁYW PROMIENIOWANIA NA ORGANIZMY ŻYWE.

OCHRONA RADIOLOGICZNA.

Wiele rodzajów promieniowania ma duży wpływ na zdrowie organizmów żywych, rzadko jest on pozytywny w skutkach. Jeżeli znajdziemy się w zasięgu promieniowania później przez lata możemy walczyć z jego skutkami, a są to często mutacje genowe, które powodują wiele zaburzeń, które mogą utrudniać prawidłowe funkcjonowanie organizmu.

Ważną rzeczą jest na początku poznać termin promieniowania , czym jest to zjawisko, na czym polega oraz jego różne rodzaje. Promieniowanie- polega na wysyłaniu przez ciało strumienia cząstek lub fal w prostej linii geometrycznej. Na Ziemi najczęstszy rodzaj promieniowania jest wytwarzany przez fale elektromagnetyczne. Wśród rodzajów tego typu promieniowania można wyróżnić, zaczynając od najsłabszej energii emisji:

• radiowe,

• mikrofalowe (potocznie mikrofale),

• tła (inaczej reliktowe, jest najprawdopodobniej pozostałością po Wielkim Wybuchu, cechuje się wysokim stopniem izotropii),

• cieplne (wysyła je każde ciało z temperaturą większą od zera bezwzględnego),

• podczerwone (podczerwień),

• świetlne,

• słoneczne,

• laserowe,

• ultrafioletowe (ultrafiolet),

• rentgenowskie (promienie X, wykorzystywane szeroko w diagnostyce medycznej, radioterapii, defektoskopii i krystalografii),

• synchrotronowe,

• gamma;

Ponadto wyróżniamy dwa typy promieniowania cząsteczkowego - beta i alfa, a także mieszane. Do tej ostatniej kategorii można zaliczyć m.in. bardzo silne promieniowanie kosmiczne, jonizujące, niejonizujące, jądrowe czy też naturalne.

Pamiętać trzeba że promieniowanie wytwarza także nasze Słońce (promieniowanie UV). Promieniowanie słoneczne - strumień fal elektromagnetycznych i cząstek elementarnych (promieniowanie korpuskularne) docierający ze Słońca do Ziemi. Natężenie promieniowania słonecznego docierającego do górnych granic atmosfery określone jest przez stałą słoneczną. Wielkość ta jest zdefiniowana dla średniej odległości Ziemia-Słońce i wynosi około 1366,1 W/m.

Promieniowanie UVA ma niższą energię dlatego słabiej oddziaływuje na organizmy żywe. Stanowi jednak aż 4,9 % całkowitego promieniowania docierającego do powierzchni Ziemi.

Promienie ultrafioletowe nie są widoczne gołym okiem i mogą powodować oparzenia, nawet kiedy nie odczuwamy gorąca.

Promienie UV dzielą się na trzy typ :

• Promienie UVA- mają one fale najdłuższe, powoduja szybkie opalanie skóry, jej starzenie się i zmarszczki.

• Promienie UVB- mają średnią długosć fal, odpowiadają za powolne opalanie skóry, jej oparzenia, starzenie się i chorobę nowotworową skóry.

• Promienie UVC- mają najkrótszą długość fal, są najbardziej szkodliwe.

Promienie UVC są najkrótsze a zarazem najbardziej szkodliwe, jednakże nie sięgają powierzchni Ziemi, ponieważ są wchłaniane przez atmosferę.

Promieniowanie UVB jak pokazuje obrazek sięgają warstwy żywego naskórka, mają szkodliwy wpływ na organizm, choć są częściowo wchłaniane przez atmosferę.

Promienie UVC sięgają do warstwy skóry właściwej, niszcząc tkanki.

Promieniowanie UV jest najczęściej spotykane i najbardziej powszechne, gdyż prawie codziennie narażeni jesteśmy na kontakt z nim przez zwykłe przebywanie na świeżym powietrzu. Dlatego też trzeba pamiętać o środkach ochrony skóry, aby nie nabawić się oparzeń.

Promieniowanie jonizujące wywołuje w obojętnych atomach i cząsteczkach materii zmiany w ładunkach elektrycznych, czyli jonizację. Promieniowaniem jonizującym jest promieniowanie jądrowe α, β i γ oraz promieniowanie Roentgena. Promieniowanie α łatwo zatrzymać kartką papieru lub dłonią. Promieniowanie β czyli, elektrony przenikają przez 1-2cm warstwę ciała ludzkiego lub wody, ale zatrzymuje je płytka aluminiowa. Promieniowanie rentgenowskie i γ odznaczają się dużą przenikliwością i łatwo przenikają np. przez ciało ludzkie. Przed tym promieniowaniem chroni duża warstwa ołowiu , betonu lub wody. Promieniowanie α i β jest znacznie mniej przenikliwe.

W kontakcie żywej komórki z promieniowaniem jonizującym możemy mieć do- czynienia z czterema różnymi efektami:

1. Zniszczenie komórki jest tak duże, że nie będzie ona w stanie pełnić swych dotychczasowych funkcji i umrze.

2. Komórka, choć żywa, traci swą zdolność do reprodukcji.

3. Kod DNA zostanie uszkodzony w ten sposób, że powstające kopie komórek będą się różnić od komórki pierwotnej.

4. Promieniowanie może nie mieć wpływu na komórkę.

Czułość tkanki ludzkiej na promieniowanie jonizujące zmienia się w szerokich granicach.

Najczulsze są organy krwiotwórcze i tkanki rozrodcze, najmniej czułymi są mózg i mięśnie.

Groźne dla organizmów żywych są wszelkie wybuchy bomb atomowych, oraz wszelkie wypadki radiacyjne. Przebywając w pobliżu miejsca wybuchu możemy zauważyć w naszym organizmie ogólnoustrojowe zmiany chorobowe. Takie wypadki oraz celowe działania(wybuchy bomb atomowych) zdażyły się już kilka razy w historii świata były to:

• lipiec 1945 - pierwszy udokumentowany wypadek jądrowy. Kilkunastu żołnierzy mających nadzorować test pierwszej bomby atomowej otworzyło beczki zawierające materiały radioaktywne potrzebne do wybuchu i zapadło na chorobę popromienną.

• Atak atomowy na Hiroszimę i Nagasaki - jedyne w historii dwa przypadki użycia broni atomowej do działań zbrojnych. Ataków dokonano w 1945 roku: 6 sierpnia o godzinie 8:15 w Hiroszimie, a 9 sierpnia o godzinie 11:02 w Nagasaki.

• 26 kwietnia 1986 - Katastrofa w Czarnobylu. 30 osób zmarło w wyniku napromieniowania, około 200 otrzymało wysokie dawki promieniowania

• Listopad 1995 - kolejny wypadek w Czarnobylu - jedna osoba zmarła od napromieniowania gdy z jednego z reaktorów usuwano paliwo i prawdopodobnie pręty wysypały się z kontenerów.

• 11 marca 2011 - awaria elektrowni jądrowej Fukushima I w Japonii.

To tylko kilka bardziej znanych awarii oraz katastrof jądrowych, których skutki możemy ciągle obserwować.

Oceniając skutki katastrofy w Czarnobylu w perspektywie upływuczasu stwierdzamy, że:

• wysokie skażenia powietrza, głównie izotopami jodu, trwało stosunkowo króko,

• poziom skażeń podstawowych produktów żywnościowych długotrwałymi izotopami promieniotwórczymi cezu i strontu nie był wysoki i dość szybko się obniża,

• izotopy cezu - mimo długich okresów półrozpadu nie kumulują się w

organizmie; ich biologiczny płókres wydalania wynosi niewiele ponad

100 dni u dorosłych, a u dzieci kilkanaście dni.

Aby zrozumieć jak szkodliwe jest promieniowanie jądrowe wystarczy zobaczyć jakie zauważalne są w skutki choroby popromiennej.

Choroba popromienna: to ogólna nazwa chorobowych zmian ogólnoustrojowych powodowanych przez promieniowanie jonizujące oddziałujące na całe (lub prawie całe) ciało.

Ta choroba wprowadza wiele zmian w organiźmie żywym. Są one często, nawet prawie zawsze, nieodwracalne.

Uszkodzenia popromienne, ze względu na rodzaj ich następstw dzielimy na :

• uszkodzenia somatyczne tj. wpływające na procesy odpowiedzialne za utrzymanie organizmu przy życiu

• genetyczne tj. naruszające zdolność organizmu do prawidłowego przekazywania cech swemu potomstwu.

Typowym skutkiem poważnych uszkodzeń somatycznych jest ostra choroba popromienna. Składają się na nią:

• mdłości,

• bóle i zawroty głowy,

• ogólne osłabienia,

• zmiany we krwi,

• biegunki, czasami krwawe z powodu owrzodzeń jelit,

• skłonności do krwawych wybroczyn w tkankach,

• niedokrwistość,

• wrzodziejące zapalenie gardła,

• obniżenie odporności organizmu

• wypadanie włosów.

W zależności od stopnia uszkodzeń choroba popromienna może zakończyć się:

• śmiercią lub przejść w fazę przewlekłą ze stopniowym wyniszczeniem organizmu zakończonym najczęściej białaczką lub anemią aplastyczną i ostatecznie śmiercią.

• W wypadku mniejszych uszkodzeń jest szansa na powrót do zdrowia. Możemy pomóc organizmowi poprzez przeszczep szpiku kostnego.

Nie tylko człowiek cierpi w wyniku działania promieniowania. Także natura doznaje szkodliwego jego działania. W przypadku roślin, objawia się to poprzez wolniejszy ich wzrost, a także powstawaniem zmian w ich wewnętrznej budowie. Jeśli natomiast chodzi o zwierzęta, to doznają one zaburzeń układu nerwowego, i krwionośnego, wolniej rosną, oraz mogą stać się bezpłodne.

Ochrona radiologiczna to ochrona przed promieniowaniem jonizującym, czyli zarówno przed promieniowaniem cząsteczkowym (alfa, beta, neutronowe), jak i promieniowaniem elektromagnetycznym. Spośród wielu źródeł promieniowania elektromagnetycznego wyróżnia się przede wszystkim promieniowanie gamma i promieniowanie rentgenowskie.

Międzynarodowa skala zdarzeń jądrowych i radiologicznych

(ang. International Nuclear Event Scale, INES), nazywana także skalą INES - stworzona przez Międzynarodową Agencję Energii Atomowej skala do oceniania skutków awarii jądrowych oraz sprawnego i jednoznacznego informowania opinii publicznej o zdarzeniach w obiektach jądrowych. Obecnie jest ona stosowana w ponad 60 krajach, w tym w Polsce.

Skala obejmuje 7 punktów

(0: odstępstwo,

1-3: incydenty,

4-7: awarie).

Awarie w skali:

7: 1986 - Czarnobyl

6: 1957 - Kysztyma

5: 1957 - Windscale

5: 1979 - Three Mile

Island

Międzynarodowa skala zdarzeń jądrowych

W ochronie radiologicznej obowiązuje zasada ALARA:

„As Law As Reasonably Achiewable”,

„Tak mało, jak to jest rozsądnie moŜliwe do osiągnięcia”

Jak to osiągnąć ?

... im dalej, tym bezpieczniej.

... im krószy czas narażenia tym mniejsza dawka promieniowania.

... stosujemy osłony.

... na osłony przed promieniowaniem β należy używać materiałów

o małych liczbach atomowych, takich jak:

aluminium, tworzywa sztuczne, szkło organiczne.

... na osłony przed promieniowaniem γ stosujemy materiały o dużej liczbie

atomowej, aby osłona nie była zbyt gruba.

Promieniowanie jest bardzo negatywnym czynnikiem, ponieważ prawie każda jego dawka wywołuje jakieś efekty. To właśnie te dawki są generowane po wybuchu bomby atomowej, lub elektrowni jądrowej, takiej jak w Czarnobylu.
Dlatego nie powinniśmy lekceważyć ryzyka związanego z promieniowaniem jonizującym, ponieważ każda katastrofa, czy to będzie wybuch bomby atomowej, czy elektrowni, wiąże się z śmiercią tysięcy, a nawet milionów ludzi, oraz przynosi ogromne straty dla świata roślin i zwierząt, który nas otacza. Jednakże promieniowanie jest również wykorzystywane w medycynie do badań RTG czy naświetlania w przypadku nowotworów i daje ludziom szansę na przeżycie, dlatego dużo zależy od tego w jaki sposób owo promieniowanie jest wykorzystywane.

Źródła:

1. Katarzyna Hojda, Ewelina Lipiec ,, Wpływ promieniowania na organizmy żywe” Prezentacja programu Power Point.

2. Katarzyna Małkowska ,,Wpływ promieniowania na organizmy żywe”

3. http://www.mustela.pl/pl/main.html#/porady/attention-soleil/promienie-uv

4. http://www.bryk.pl/teksty/liceum/fizyka/oddziaływania_w_przyrodzie/10122-promieniowanie_a_organizmy_żywe.html

5. ,,Ochrona radiologiczna” dr hab. inż. Stanisław Waluś Politechnika Śląska, Instytut Automatyki, Gliwice 2004

6. http://pl.wikipedia.org/wiki/Wypadek_jądrowy

Grafika:

1. http://www.uwagaslonce.pl/Image/uvagaslonce3.jpg

2. ,,Ochrona radiologiczna” dr hab. inż. Stanisław Waluś Politechnika Śląska, Instytut Automatyki, Gliwice 2004

5

96070202747

---