Радиоактивность – это свойство некоторых веществ испускать невидимое излучение, превращаясь в другие вещества. Испускаемые при этом лучи (радиация) влияют на все окружающее, в том числе и на ткани человека и других живых организмов. Поговорим кратко о биологическом действии радиации.
Все это приводит к ряду негативных последствий для работы клетки:
- изменяется внутриклеточная среда, в ней появляются вещества, которых там быть не должно, а те, которые были там, изменяют свои свойства;
- нарушается функционирование мембран клетки, что также влияет на внутриклеточную среду не лучшим образом;
- на устранение изменений внутриклеточной среды клетка вынуждена тратить свои ресурсы;
- изменяется наследственная информация ДНК.
В каждой клетке есть механизмы, поддерживающие внутриклеточное равновесие химических веществ, они могут устранять нарушения, производимые радиацией. Однако, их возможности рассчитаны на обычный природный фон. Если же полученная доза радиации превышает его – в клетке начинаются необратимые изменения, вплоть до ее гибели.
Доза радиации
Для оценки воздействия радиации на биологическое вещество используется ряд единиц. Суть действия радиации в том, что она передает веществу некоторую энергию, поэтому энергия радиации, полученная единицей массы вещества, называется поглощенной дозой, и в системе СИ измеряется в Греях. Доза радиации в 1 Грей это такая доза, при которой каждый килограмм вещества получает энергию радиации 1 Джоуль:
$$1Гр={1Джover 1кг}$$
Также широко применяется устаревшая единица Рентген (Р), основанная на количестве ионизированных радиацией атомов. Для практических целей можно считать:
$$1Р≈0,01Гр$$
Следует учесть, что различные виды радиации по-разному влияют на биологические ткани, наименьшее влияние оказывают мягкие рентгеновские лучи, наиболее опасными являются α-частицы. Поэтому вводится специальный коэффициент качества $k$, равный единице для рентгеновского излучения. Для α-частиц $k_α=20$. А действие радиации на биологическую ткань характеризуется эквивалентной дозой, и измеряется в Зивертах (Зв), один Зиверт равен поглощенной дозе 1Грей при единичном коэффициенте качества. Умножая поглощенную дозу на коэффициент качества, получаем эквивалентную дозу:
$$H=D×α$$
Средняя доза, получаемая человеком за год от естественных источников, составляет 1-3 мЗв. Максимальная доза, с которой может справиться организм своими силами составляет 0,1-0,3 Зв за короткое время или 1Зв за длительное время (несколько лет).
Что мы узнали?
Биологическое действие радиации состоит в изменении химического состава вещества клетки, что приводит к нарушениям в ее работе. Более того, нарушения в наследственной информации могут привести к наследственным мутациям, и даже к невозможности дальнейшего размножения клетки и организма в целом.
