В ніч з 25 на 26 квітня 1986 року на четвертому блоці Чорнобильської АЕС сталася одна з найбільших радіаційних катастроф у світі, спричинена двома тепловими вибухами і подальшим руйнуванням четвертого енергоблоку Чорнобильської атомної електростанції.
Руйнування мало вибуховий характер, реактор був повністю зруйнований і в атмосферу викинуто 190 тон радіоактивних речовин. Вісім з 140 тон радіоактивного палива реактора опинилися в повітрі. Інші небезпечні речовини продовжували покидати реактор в результаті пожежі, що тривала майже два тижні. Люди в Чорнобилі зазнали опромінення в 90 разів більшому, ніж при падінні бомби на Хіросіму.
В результаті аварії сталося радіоактивне зараження в радіусі 30 км. Забруднена територія площею 160 тисяч квадратних кілометрів. Постраждали північна частина України, Білорусь і захід Росії.
Наслідки Чорнобильської катастрофи мають негативний вплив на покоління і через 35 років після трагедії. Як з’ясували вчені, за третину століття після Чорнобильської катастрофи генетичні мутації вдвічі збільшили число вроджених аномалій у нащадків людей, які живуть на територіях, постраждалих від радіації.
Генетики оприлюднили дані про те, що мутації спричинені вибухом на АЕС будуть продовжуватися 800 років.
Що таке радіація і її біологічна дія
Радіоактивністю називають мимовільне перетворення нестійкого різновиду одного хімічного елемента в нестійкий різновид іншого елемента, яке супроводжується випусканням елементарних частинок або ядер (іонізуючим випромінюванням). Такі перетворення ядер називають радіоактивними перетвореннями, а самі ядра, атоми і елементи — радіоактивними.
Під впливом іонізаційного випромінювання атоми і молекули живих клітин іонізуються, в результаті чого відбуваються складні фізико-хімічні процеси, які впливають на характер подальшої життєдіяльності людини. Згідно з одними поглядами, іонізація атомів і молекул, що виникає під дією випромінювання, веде до розірвання зв’язків у білкових молекулах, що призводить до загибелі клітин і поразки всього організму.
Згідно з іншими уявленнями, у формуванні біологічних наслідків іонізуючого випромінювання відіграють роль продукти радіолізу води, яка, як відомо, становить до 70% маси організму людини.
При іонізації води утворюються вільні радикали Н+ та ОН-, а в присутності кисню — пероксидні сполуки, що є сильними окислювачами. Останні вступають у хімічну взаємодію з молекулами білків та ферментів, руйнуючи їх, в результаті чого утворюються сполуки, не властиві живому організму. Це призводить до порушення обмінних процесів, пригноблення ферментних і окремих функціональних систем, тобто порушення життєдіяльності всього організму.
Види радіаційного випромінювання
Радіоактивні елементи можуть давати три види випромінювання: альфа-, бета- і гамма-випромінювання, які можуть призвести до важких захворювань, генетичних порушень та загибелі людини.
Іонізуюче випромінювання і виникаюче разом з ним збудження атомів і молекул є пусковим механізмом процесів, що призводять до процесу променевого ураження біологічних структур — клітин, тканин, органів, систем і всього організму. Як вплине радіація на організм людини, залежить від виду, дози, часу, частоти опромінення. Так, важкі опромінення, які призводять до загибелі, можуть виникнути як при одноразовому масивному опроміненні, так і при постійному зіткненні зі слаборадіоактивними предметами у себе вдома (наприклад, з обробленими радіацією дорогоцінними каміннями). Джерелами радіації є різні ядерно-технічні установки (наприклад, ядерні реактори, рентгенівське обладнання) і радіоактивні речовини. Їх вплив на організм людини може довгий час ніяк не виявлятися. Поглинута доза випромінювання визначає вплив різних видів радіоактивного випромінювання на живий організм. Вона вимірюється в радах. Для того, щоб зіставити можливий вплив різних видів опромінювань на організм введено поняття еквівалентної дози випромінювання, одиницею якої є один бер, який є біологічним еквівалентом рентгена (рентген — це одиниця виміру радіаційного випромінювання). У природних умовах організм людини піддається постійному впливу космічних променів і випромінюванню природних радіоактивних елементів, присутніх у воді, ґрунті та тканинах самого організму. Рівні природного випромінювання відповідають 100 мбер на рік, але в окремих районах доходять до 1000 мбер на рік. Введено також поняття про гранично допустиму дозу (ПДД) випромінювання на все тіло — вона дорівнює 5 берам у рік. Більшість побутових дозиметрів вимірюють іонізацію за певний час, у мікрорентгенах на годину. За результатами таких вимірювань ми можемо судити про рівень поглиненої енергії в біологічній тканині. У нормі показник у приміщенні не повинен перевищувати 20 мікрорентген на годину.
Вплив радіоактивного випромінювання на організм людини
Під дією іонізуючого випромінювання в організмі людини утворюються речовини з високою хімічною активністю – вільні атоми або радикали, які руйнують клітини організму. Іонізуюче випромінювання може і безпосередньо впливати на біологічні молекули. Ураження клітин значною мірою залежить від того, наскільки інтенсивно в них проходять обмінні процеси: чим вище рівень обмінних процесів, тим вище і їх уражуваність радіоактивним випромінюванням. Найбільш вражає клітини органів кровотворення, кишкового епітелію (в ньому багато імунних клітин), статеві клітини, епітелій шкіри, сумки кришталика ока, сполучну тканину, хрящі, кістки, м’язи, нервову тканину.
Ураження деяких видів білків клітин, може викликати рак, а також генетичні мутації, що передаються через декілька поколінь. Опромінення може викликати різноманітні захворювання: інфекції (знижується імунітет), порушення обміну речовин, онкологічні захворювання, безпліддя, катаракту і багато іншого. Особливо гостро радіація впливає на організм, що росте, тому вона небезпечна для дітей і підлітків. Вплив невеликих доз радіації виявити дуже складно, адже дія їх проявляється через десятки років. Навіть незначні дози радіації можуть викликати незворотні генетичні зміни, які будуть передаватися в спадщину, приводячи до народження дітей з різними генетичними захворюваннями (наприклад, із синдромом Дауна), епілепсією, порушенням розумового і фізичного розвитку. Вплив радіоактивного випромінювання на організм людини можна уявити в спрощеному вигляді наступним чином: припустімо, що в організмі людини відбувається нормальний процес травлення, їжа, що надходить, розкладається на більш прості сполуки, які потім надходять через мембрану усередину кожної клітини і будуть використані як будівельний матеріал для відтворення собі подібних, для відшкодування енергетичних витрат на транспортування речовин і їхню переробку. Під час потрапляння випромінювання на мембрану відразу ж порушуються молекулярні зв’язки, атоми перетворюються в іони. Крізь зруйновану мембрану в клітину починають надходити сторонні (токсичні) речовини, робота її порушується. Якщо доза випромінювання невелика, відбувається рекомбінація електронів, тобто повернення їх на свої місця.
Молекулярні зв’язки відновлюються, і клітина продовжує виконувати свої функції. Якщо ж доза опромінення висока або дуже багато разів повторюється, то електрони не встигають рекомбінувати; молекулярні зв’язки не відновлюються; виходить з ладу велика кількість клітин; робота органів розладнується; нормальна життєдіяльність організму стає неможливою. Специфічність дії іонізуючого випромінювання полягає в тому, що інтенсивність хімічних реакцій, індукованих вільними радикалами, підвищується й у них втягуються багато сотень і тисячі молекул, не порушених опроміненням. Таким чином, ефект дії іонізуючого випромінювання, зумовлений не кількістю поглинутої об’єктом, що опромінюється, енергії, а формою, в якій ця енергія передається. Ніякий інший вид енергії (теплова, електрична та ін.), що поглинається біологічним об’єктом у тій самій кількості, не призводить до таких змін, які спричиняє іонізуюче випромінювання. Також необхідно відзначити деякі особливості дії іонізуючого випромінювання на організм людини:
- органи чуття не реагують на випромінювання;
- малі дози випромінювання можуть підсумовуватися і накопичуватися в організмі (кумулятивний ефект);
- випромінювання діє не тільки на даний живий організм, але і на його спадкоємців (генетичний ефект);
- різні організми мають різну чутливість до випромінювання. Найсильнішого впливу зазнають клітини червоного кісткового мозку, щитоподібна залоза, легені, внутрішні органи, тобто органи, клітини яких мають високий рівень поділу. При одній і тій самій дозі випромінювання у дітей вражається більше клітин, ніж у дорослих, тому у дітей всі клітини перебувають у стадії поділу.
Небезпека різних радіоактивних елементів для людини визначається спроможністю організму їх поглинати і накопичувати.
Радіоактивні ізотопи надходять всередину організму з пилом, повітрям, їжею або водою і поводять себе по-різному: деякі ізотопи розподіляються рівномірно в організмі людини (тритій, вуглець, залізо, полоній), деякі накопичуються в кістках (радій, фосфор, стронцій), інші залишаються в м’язах (калій, рубідій, цезій), накопичуються в щитоподібній залозі (йод), у печінці, нирках, селезінці (рутеній, полоній, ніобій) тощо.
Ефекти, викликані дією іонізуючих випромінювань (радіації), систематизуються за видами ушкоджень і часом прояву. За видами ушкоджень їх поділяють на три групи: соматичні, соматико-стохатичні (випадкові, ймовірні), генетичні. За часом прояву виділяють дві групи: ранні (або гострі) і пізні. Ранні ураження бувають тільки соматичними. Це призводить до смерті або променевої хвороби. Постачальником таких часток є переважно ізотопи, що мають коротку тривалість життя. Гостра форма виникає в результаті опромінення великими дозами за короткий проміжок часу. При дозах порядку тисяч рад ураження організму може бути миттєвим. Хронічна форма розвивається внаслідок тривалого опромінення дозами, що перевищують ліміти дози (ЛД). Більш віддаленими наслідками променевого ураження можуть бути променеві катаракти, злоякісні пухлини, тощо.
Рентгенівське випромінювання: користь і шкода рентгенівських променів
До 70% всіх медичних діагнозів ставлять або підтверджують переважно за допомогою рентгена. Він допомагає не просто правильно діагностувати хворобу, а й визначити розміри уражених нею ділянок, стадію захворювання і серйозність патології. Рентген буває необхідний при травмах або переломах. Без застосування рентгена важко визначити напевно, чи потрібна операція. Виключно за допомогою рентгенівських променів відбуваються операції на судинах, адже інакше неможливо побачити, в якому місці звузився посудину і як його розширити. Таким способом часто проводять шунтування і стентування судин серця. Все це – користь, яку приносить медицині і, відповідно, хворим людям, рентген-промінь.
Шкоду рентгена для здоров`я намагаються занизити фахівці, які вивчають питання радіаційної безпеки. Втім, якщо людина один або два раза на рік пройде флюорографію, його здоров`я не постраждає абсолютно: ми влітку на пляжі за день маємо таку ж дозу опромінення. У сучасній медицині замість рентгена обстеження часто проводять на УЗД (наприклад, вивчають жовчовивідні шляхи). А замість комп`ютерної томографії використовують магніторезонансну, яка не несе променевого навантаження. При її використанні можна краще розглянути деякі органи, той же хребет. Здоровій людині не приносить шкоди для здоров`я запропоноване йому профілактичне обстеження за допомогою рентгенівських променів не частіше ніж один раз на рік. Один раз на два роки дозволено проходити обстеження людям, які не належать ні до якої групи ризику, тобто, не палять, не задіяні на шкідливому виробництві, правильно харчуються і взагалі намагаються вести здоровий спосіб життя. Обов`язково один раз на півроку повинні проходити обстеження ті люди, які працюють з дітьми, продуктами харчування. Причому відлік року починається не з 1 січня, а з того числа, коли був зроблений останній рентгенівський знімок.
Які є джерела радіації в побуті
Слово «радіація» асоціюється у кожного з нас з екологічною катастрофою і страшними наслідками для здоров’я. Проте присутність радіації на нашій планеті так само нормальна, як і азоту, і водню. Кожен з нас знаходиться під впливом радіоактивного випромінювання, природного і техногенного. Варто пам’ятати, що шкідливим для нашого організму стає лише перевищення допустимого рівня.
Джерелом радіації може стати все що завгодно, починаючи від невинної на перший погляд дитячої іграшки і закінчуючи розташованим неподалік підприємством. Тим не менше, ці предмети можна вважати тимчасовими джерелами радіації, від яких можна захиститися.
Природа нашої планети має безліч джерел радіації, про які ми навіть не підозрюємо. Представляємо перелік і опис самих радіоактивних речей, які можуть оточувати нас у побуті.
Бразильський горіх – один з найбільш радіоактивних джерел їжі в світі. Поїдання бразильського горіха у великих кількостях загрожує тим, що сеча і фекалії стануть надмірно радіоактивними. Причина криється в корінні дерева. Воно йде настільки глибоко в землю, що поглинає велику кількість радію, природного джерела радіації.
Банани – ці плоди, як не дивно, так само відносяться до радіоактивних. Однак не варто через це хвилюватися: щоб отримати променеву хворобу, вам знадобитися з’їсти близько 5 мільйонів бананів.
Сигарети – багато сигарет містять такі радіоактивні матеріали як полоній-210 і свинець-210. Чи це не причина кинути палити раз і назавжди? Це ізотопи, які зберігаються на тютюнових листках протягом усього процесу виробництва сигарет, вони виділяються в повітря у вигляді пари, коли сигарету підпалюють, а потім курець вдихає їх у свій організм. І хоч концентрація цих ізотопів невелика, з часом хімікати накопичуються в органах курця і можуть стати причиною розвитку деяких видів раку.
Глиняний посуд – багато зразків глиняного посуду, виробленого до 1960 року, переважно помаранчевого або червоного кольору, містять в собі високу концентрацію урану, при додаванні якого глазур і отримує цей ефектний колір. Також і скляний антикваріат із зеленуватим відтінком містить в собі цей ізотоп. Чи треба говорити, що краще утриматися від прийому їжі та напоїв з такого посуду? Глянцеві журнали – для виготовлення такого паперу його покривають каоліном — білою глиною, яка може містити такі радіоактивні елементи як уран і торій.
Наповнювачі для котячих туалетів – це одне з джерел радіації, яке найбільш часто зустрічається в наших будинках. Справа в тому, що головний компонент наповнювача — бентоніт, глинистий мінерал, який, так само як і каолін, містить уран і торій. Найбільша небезпека полягає в тому, що щорічно на звалище потрапляють тони такого наповнювача і з часом радіація може потрапити у підземні води.
Центральний вокзал Нью-Йорка – якщо ви збираєтеся з цього вокзалу сісти на потяг, то вам не дуже приємно буде усвідомлювати, що це один із самих радіоактивних вокзалів. А зумовлена така небезпека стінами та фундаментом, побудованими з граніту — гірської породи, що містить природну радіацію. При цьому випромінювання на вокзалі настільки високе, що перевищує рівень, який можуть випромінювати атомні електростанції.
Як захистити організм від шкідливого впливу радіації?
У разі підвищення радіаційного фону екологи рекомендують наступне:
Не панікувати. У разі підвищення радіаційного фону експерти рекомендують закрити вікна, прокласти щілини вологими ганчірками і виходити на вулицю в захисній масці. При цьому заборонено користуватися кондиціонерами.
Зробити все для того, щоб організм засвоював менше радіонуклідів. Для цього потрібно забезпечити його всіма можливими біогенними мінералами, передусім калієм, цинком, міддю, селеном, сіркою, марганцем і залізом. Ці мінерали в достатку є в овочах і неочищених крупах і злаках, таких як гречка, вівсянка, коричневий рис. Вчені також радять вживати хліб з муки грубого помелу. При підвищенні радіаційного фону рекомендують приймати препарати, що містять йод.
Можна помазати шкіру йодним розчином – це також допоможе захистити щитоподібну залозу. Крім того, багато корисних мікроелементів міститься в морській капусті. Продукт “номер один” на цьому кроці – соняшникове і гарбузове насіння, багате на залізо і магній. Джерелом сірки є часник, а міді – шпинат. Червоне вино теж має антиоксидантну властивість. Келих вина допоможе додатково захистити організм від впливу радіонуклідів. Також необхідно пити більше води, зеленого чаю і уникати продуктів, які схильні інтенсивно накопичувати радіацію: гриби, капуста, риба, свинина, морква і буряк. Запобігти змінам у ДНК допомагають також усі види капусти: білокачанна, броколі, брюссельська чи цвітна. Будь-які продукти рекомендується ретельно мити і намагатися не вживати в сирому вигляді. Фрукти і овочі необхідно очищати від шкірки.
Корисні і різні сорбенти. 2-3 таблетки активованого вугілля перед їжею виведуть деяку частку радіонуклідів. Таку ж властивість мають і Ентеросгель та Атоксіл.
Одяг. При виході на вулицю одягатися необхідно в максимально світлий одяг, причому такий, який при поверненні додому можна буде швидко випрати. Головний убір обов’язковий – бейсболка, кепка, або капюшон. Якщо у випадку підвищення радіаційного фону йдуть дощі, то такі дні рекомендується перечекати вдома. Опади під час радіаційних викидів вкрай небезпечні.
Прибирання та гігієна. Особливу увагу при підвищенні рівня радіації медики рекомендують приділяти прибиранню та особистій гігієні. Після кожного виходу на вулицю обов’язково приймати душ, ретельно промивати слизову очей.
Будинок теж треба намагатися прибирати якомога частіше. Робити вологе прибирання треба не рідше одного разу на день. Причому, варто мити не тільки підлогу, але за можливості всі поверхні в будинку. Використовувати спеціальні засоби, наприклад, розчин хлорки, зовсім необов’язково.