Фізика 11 клас

АТОМНА І ЯДЕРНА ФІЗИКА

 

Розділ 5 Атомна і ядерна фізика

 

§ 52. ДІЯ РАДІОАКТИВНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ НА ЖИВИЙ ОРГАНІЗМ

 

У 9 класі ви одержали багато відомостей про дози випромінювання, а також про дію радіоактивного випромінювання на людину. Тому на цьому питанні ми зупинимося коротко.

Радіоактивне випромінювання згубно діє на всі живі істоти — від бактерій і вірусів до високорозвинутих організмів — тварин і людину. Ступінь і характер впливу на живий організм радіоактивного випромінювання залежать від дози випромінювання і від виду частинок. Одне і те ж випромінювання по-різному діє на різні живі організми, на їх окремі органи.

Мінімальна смертельна доза (доза, під час опромінення якою гине 50 % організмів одного виду) становить від 50 до 300 р (рентген). Менші дози викликають різні захворювання, що об’єднуються терміном «променева хвороба».

Первинні процеси йонізації, як правило, не викликають великих порушень в тканинах організму. Згубна дія йонізуючого випромінювання зв’язана з вторинними біохімічними реакціями, в які вступають продукти йонізації.

Крім йонізації, опромінення організму супроводжується й іншими ефектами. При поглинанні тканинами організму йонізуючого випромінювання частина атомів і молекул не йонізується, а тільки переходить у збуджений стан. Через деякий інтервал часу ці атоми повертаються в нормальний стан, а надлишок енергії випромінюють у вигляді квантів ультрафіолетового випромінювання, що поглинається потім тканинами організму. Загальна кількість енергії, що поглинається при цьому тканинами, становить всього приблизно 250 Дж. Проте навіть така нікчемна порція енергії випромінювання має катастрофічні наслідки для людського організму. Це пояснюється тим, що невелика частина молекул білка або нуклеїнової кислоти переходить у збуджений стан. При цьому в молекулах нуклеїнових кислот руйнуються азотисті з’єднання з пірамідином, а в молекулах білка — групи SH. Ці групи, відірвавшись від молекул нуклеїнових кислот і білка, вступають у реакції з атомарним киснем, воднем і радикалами ОН, що виникають при йонізації води. Внаслідок цього утворюється нова молекула і новий радикал, який, у свою чергу, вступає в нове з’єднання і так далі. За рахунок порівняно невеликої кількості енергії випромінювання в організмі людини відбувається ланцюгова біохімічна реакція. Кінцевим результатом такої реакції є руйнування структури молекул нуклеїнових кислот і білка. Поєднання цих двох чинників — первинної йонізації і ланцюгової біохімічної реакції — призводить до виникнення променевої хвороби.

Розглянемо дію різних доз радіоактивного випромінювання на людський організм:

0—25 Р — відсутність видимих змін в організмі;

20—50 Р — можлива зміна складу крові;

50—100 Р — зміна складу крові, пошкодження органів;

100—200 Р — пошкодження органів, можлива втрата працездатності;

200—400 Р — непрацездатність, можлива смерть;

400 Р — смертність становить 50 %;

600 Р — смертельна доза.

У людини найбільш чутливі до опромінення кровотворні органи (кістковий мозок, селезінка, лімфатичні вузли) і слизова оболонка кишечника. Якщо доза радіоактивного випромінювання близька до смертельної, смерть наступає внаслідок руйнування клітин кісткового мозку (лейкемія). При дозах, що значно перевищують смертельну, смерть наступає внаслідок ураження кишечника. При дозах, менших за смертельну, на початкових етапах наступає гострий період променевої хвороби (недокрів’я, опіки і виразки, випадання волосся, важке ураження очей, гортані), потім різко знижується опір організму інфекційним захворюванням, можливе виникнення ракових пухлин, організм швидко старіє.

Середня річна доза опромінювання, що отримується людиною від різних джерел, становить:

природний фон — 67,2 %;

опромінення в медичних установах під час обстежень — 30,5%;

випадання радіоактивних осадів — 0,6 %;

випромінювання атомних електростанцій — 0,6 %;

інші джерела — 0,5 %;

професійне опромінення — 0,6 %.

Для того, щоб захистити людину і все живе від радіоактивного випромінювання, всі джерела випромінювання — радіоактивні препарати, прилади,

 

Мал. 215

 

 

Мал. 216

 

що містять радіоактивні препарати, — розміщують в спеціальних захисних блоках, контейнерах або камерах (мал. 215). Фахівці, що працюють з радіоактивними препаратами, носять спеціальний захисний одяг (мал. 216, а); у кожного з них обов’язково є дозиметр — прилад, за допомогою якого визначається ступінь радіоактивного забруднення і доза опромінення (мал. 216, б). Якщо до вас випадково потрапить будь-який предмет із знаком, зображеним на мал. 217, у жодному разі не торкайтеся і не розбирайте його — це небезпечно!

 

 

Мал. 217



Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити