Радіоактивне забруднення харчових продуктів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство загальної та професійної освіти Російської Федерації

Південно-Уральський Державний університет

Кафедра "Товарознавство і експертиза споживчих товарів"

Курсова робота

з дисципліни "Безпека продовольчої сировини і харчових продуктів"

на тему «Радіоактивне забруднення харчових продуктів»

Група: КОМ-256

Студент: Габітова М. Ф.

Челябінськ 2001

Зміст

Введення

1. Радіоактивність і іонізуючі випромінювання

2. Джерела і шляхи надходження радіонуклідів в організм людини

2.1 Природна радіація

2.2 Штучна радіація

3. Дія іонізуючих випромінювань на організм людини

3.1 Дози радіаційного опромінення

3.2 Біологічна дія радіації на організм людини

4. Засоби захисту від радіоактивних випромінювань

4.1 Профілактичні заходи

4.2 Основні принципи радіозахисного харчування

Висновок

Список літератури

Додаток

Вступ

радіоактивність іонізуючий випромінювання організм

Серед питань, що представляють науковий інтерес, деякі приковують до себе настільки постійна увага громадськості та викликають так багато суперечок, як питання про дію радіації на людину і навколишнє середовище. У промислово розвинених країнах не проходить і тижня без якої-небудь демонстрації громадськості з цього приводу. Така ж ситуація досить скоро може виникнути і в країнах, що розвиваються, які створюють свою атомну енергетику; є всі підстави стверджувати, що дебати з приводу радіації та її впливу навряд чи вщухнуть в найближчому майбутньому.

На жаль, достовірна наукова інформація з цього питання дуже часто не доходить до населення, яке користується тому всілякими чутками. Занадто часто аргументація противників атомної енергетики спирається виключно на почуття і емоції, так само часто виступи прихильників її розвитку зводяться до мало обґрунтованим заспокійливим запевненням.

Науковий комітет ООН щодо дії атомної радіації збирає всю доступну інформацію про джерела радіації та її вплив на людину і навколишнє середовище і аналізує її. Він вивчає широкий спектр природних і створених штучно джерел радіації, і його висновки можуть здивувати навіть тих, хто уважно стежить за ходом публічних виступів на цю тему.

Радіація дійсно смертельно небезпечна. При великих дозах вона викликає серйозні ураження тканин, а при малих може викликати рак та індукувати генетичні дефекти, які, можливо, проявляться у дітей та онуків людини, яка зазнала опромінення, або у його більш віддалених нащадків.

Але для основної маси населення найнебезпечніші джерела радіації - це зовсім не ті, про які найбільше говорять. Найбільшу дозу людина одержує від природних джерел радіації. Радіація, пов'язана з розвитком атомної енергетики, складає лише малу частку радіації, породжується діяльністю людини; значно більші дози ми отримуємо від інших, що викликають набагато менше нарікань, форм цієї діяльності, наприклад, від застосування рентгенівських променів в медицині. Крім того, такі форми повсякденної діяльності, як спалювання вугілля та використання повітряного транспорту, особливо ж постійне перебування в добре герметизованих приміщеннях, можуть призвести до значного збільшення рівня опромінення за рахунок природної радіації. Найбільші резерви зменшення опромінення населення укладені саме в таких "безперечних" формах діяльності людини.

Дана курсова робота не претендує на те, щоб дати відповідь на всі питання, хоча про джерела радіації, її дії на людину і небезпеки для населення відомо більше, ніж практично будь-яку іншу факторі, зв'язаному з шкідливими впливами. Але в ній зроблена спроба підсумувати все те достовірне, що відомо про дію радіації на людину і навколишнє середовище.

1. Радіоактивність і іонізуючого випромінювання

Всі хімічні елементи складаються з атомів. Більшість атомів стабільно, що означає, що вони незмінні. Але деякі з найважчих атомів розпадаються і перетворюються в інші. Такий розпад називається "радіоактивністю".

Радіоактивність - аж ніяк не нове явище; новизна полягає лише в тому, як люди намагалися її використовувати. І радіоактивність, і супутні їй іонізуючі випромінювання існували задовго до зародження на ній життя і були присутні в космосі до виникнення самої Землі.

Іонізуюче випромінювання супроводжувало і Великий вибух, з якого, як ми зараз вважаємо, почалося існування нашого Всесвіту близько двадцяти мільярдів років тому. З того часу радіація постійно наповнює космічне виробництво. Радіоактивні матеріали увійшли до складу Землі із самого її народження. Навіть людина злегка радіоактивний, так як у будь-якої живої тканини є у слідових кількостях радіоактивні речовини. Але з моменту відкриття цього універсального фундаментального явища не пройшло ще і ста років.

Кожен радіоактивний елемент при розпаді випускає певні промені з якоюсь частотою. Цю частоту неможливо ані прискорити, ані сповільнити ніяким способом. Деякі елементи розпадаються швидко, інші повільно, але в будь-якому випадку це явище не підвладне людині.

У ядрі присутні частинки, звані нейтронами, оскільки вони електрично нейтральний. Ядра атомів одного і того ж елемента завжди містять одне і те ж число протонів, але число нейтронів у них може бути різним. Атоми, що мають ядра з однаковим числом протонів, але різняться за кількістю нейтронів, відносяться до різних різновидів одного й того ж хімічного елемента, званим ізотопами цього елемента. Ядра всіх ізотопів хімічних елементів утворюють групу нуклідів.

Деякі нукліди стабільні, тобто за відсутності зовнішнього впливу ніколи не перетерплюють ніяких перетворень.

Більшість же нуклідів нестабільні, вони весь час перетворюються в інші нукліди. Як приклад візьмемо атом урану-238, в ядрі якого протони і нейтрони ледь утримуються разом силами зчеплення. Час від часу з нього виривається компактна група з чотирьох часток: двох протонів і двох нейтронів (альфа-частинки). Уран-238 перетворюється на торій-234, в ядрі якого містяться 90 протонів і 144 нейтрона. Але торій-234 також нестабільний. Його перетворення відбувається, однак, не так, як у попередньому випадку: один з його нейтронів перетворюється в протон, і торій-234 перетворюється на протактинію-234, в ядрі якого містяться 91 протон і 143 нейтрона. Ця метаморфоза, що відбулася в ядрі, позначається і на рухомих по орбітах електронах: один з них стає неспареним і вилітає з атома. Протактинію дуже нестабільний, і йому потрібно зовсім небагато часу на перетворення ... Далі йдуть інші перетворення, супроводжувані випромінюваннями, і вся ця ланцюжок в кінці кінців закінчується стабільним нуклідом свинцю. Існує багато таких ланцюжків самовільних перетворень (розпадів) різних нуклідів за різними схемами перетворень та їх комбінаціями.

При кожному такому акті розпаду вивільняється енергія, яка і передається далі у вигляді випромінювання. Можна сказати, що випускаються ядром частки, що складається з двох протонів і двох нейтронів, - це альфа-випромінювання; випущення електрона, як у випадку розпаду торію-234, - це бета-випромінювання. Часто нестабільний нуклід виявляється настільки збудженою, що випускання частки не призводить до повного зняття збудження; тоді він викидає порцію чистої енергії, звану гамма-випромінюванням (гамма-квантом). Як і у випадку рентгенівських променів (багато в чому подібних гамма-випромінювання), при цьому не відбувається випущення будь-яких часток.

Весь процес мимовільного розпаду нестабільного нукліда називається радіоактивним розпадом, а сам такий нуклід - радіонуклідом.

Але хоча всі радіонукліди нестабільні, одні з них більш нестабільні, ніж інші. Наприклад, протактинію-234 розпадається майже моментально, а уран-238 - дуже повільно. Половина всіх атомів протактинію в будь-якому радіоактивному джерелі розпадається за час, трохи більше хвилини, в той же час половина всіх атомів урану-238 перетвориться на торій-234 лише за чотири з половиною мільярда років.

2. Джерела та шляхи надходження радіонуклідів в організмі людини

Утворюються при поділі радіонукліди проникають в організм людини двома шляхами:

зовнішнє опромінення - через вплив на шкіру радіоактивних речовин, що знаходяться в повітрі і на поверхні землі;

внутрішньо опромінення - через вдихання забрудненого повітря, вживання в їжу забруднених продуктів.

Радіаційний фон Землі складається з природних і штучних радіонуклідів.

2.1 Природна радіація

Основну частину опромінення населення земної кулі одержує від природних джерел радіації (рис.1). Більшість з них такі, що уникнути опромінення від них зовсім неможливо. Протягом всієї історії існування Землі різні види випромінювання падають на поверхню Землі з космосу і надходять від радіоактивних речовин, що знаходяться в земній корі, природна радіоактивність присутній в їжі та повітрі. Кожна людина більшою чи меншою мірою піддається впливу природного випромінювання, і для більшої частини населення це випромінювання є джерелом опромінення.

Опромінення від природних джерел радіації піддається будь-який житель Землі, проте одні з них одержують більші дози, ніж інші. Це залежить, зокрема, від того, де вони живуть.

Нормальним для проживання людини вважається рівень гамма-фону в 20 мікрорентген на годину. Але це дуже умовно, тому що в принципі нормувати природне випромінювання не можна. Воно залежить від конкретної місцевості, її рельєфу: у горах, наприклад, вище, ніж на рівнині. У деяких місцях земної кулі, там, де залягають особливо радіоактивні породи, рівень радіації виявляється значно вище середнього. Але багато людей живуть там, де звикли, і нічого з ними не трапляється. Горяни, наприклад, живуть в умовах, де рівень природної радіації в два-три рази вище середнього, а довгожителів серед них більше.

Десятки тисяч людей на Крайній Півночі харчуються в основному м'ясом північного оленя (карібу), в якому присутні в досить високій концентрації нукліди свинцю-210 і полонію-210. Ці ізотопи потрапляють в організм оленів узимку, коли вони харчуються лишайниками, у яких накопичуються обидва ізотопи. Дози внутрішнього опромінення людини від полонію-210 в цьому випадку можуть у 35 разів перевищувати середній рівень. А в іншій півкулі люди, що живуть в Західній Австралії в місцях з підвищеною концентрацією урану, отримують дози опромінення, в 75 разів перевершують середній рівень, оскільки їдять м'ясо і тельбухи овець і кенгуру.

Вищезазначені нукліди у великій мірі концентруються в рибі і молюсках, тому люди, що споживають багато риби й інших дарунків моря, можуть одержати відносно високі дози опромінення

Доза опромінення залежить також від способу життя людей. Природний радіаційний фон постійно змінюється внаслідок невгамовної діяльності людини, поширення технологій переробки природних продуктів, що містять радіонукліди

Використання газу для приготування їжі, відкритих вугільних жаровень - це збільшує рівень опромінення за рахунок природних джерел радіації.

Деякі будівельні матеріали також мають певну радіоактивність, наприклад, вапняк, піщаник - до 100мкЗв/год, бетон - 100-200, природний камінь, виробничий гіпс - 200-400, шлаковий камінь, граніт - 400-2000. Використання в якості будівельних матеріалів граніту і бетону безумовно впливає на дозове навантаження людини.

Останнім часом стає актуальною проблема радону. Радон утворюється при природному радіоактивному розпаді радію практично всюди, в тому числі і в грунтових породах під будівлями, в підземних питних водах. Радон виділяється і з будівельних матеріалів, застосовуваних в промисловому і цивільному будівництві. Оскільки радон є важким газом, концентрація його в побутових приміщеннях першого поверху та підвальних завжди вище.

Земні джерела радіації в сумі відповідальні за більшу частину опромінення, якому піддається людина за рахунок природної радіації. У середньому вони забезпечують понад 5 / 6 річної ефективної еквівалентної дози, одержуваної населенням, в основному внаслідок внутрішнього опромінення. Іншу частину вносять космічні промені, головним чином шляхом зовнішнього опромінення.

Потоки різних частинок приходять до нас з космічного простору. Космічне випромінювання підрозділяється на первинне і вторинне.

Первинне відбувається у вигляді спалахів на Сонці, володіє відносно низькою енергією, тому не призводить до істотного збільшення дози зовнішнього випромінювання на поверхні землі. Воно майже повністю зникає на висоті 20 км.

Населення Землі практично піддається впливу вторинного космічного випромінювання в результаті утворення космогенних радіонуклідів. Вони виникають при взаємодії частинок вторинного космічного випромінювання з ядрами різних атомів, присутніх в атмосфері.

Перш ніж потрапити в організм людини, радіоактивні речовини проходять по складних маршрутах у навколишньому середовищі, і це доводиться враховувати при оцінці доз опромінення, отриманих від якого-небудь джерела.



2.2 Штучна радіація

Штучні радіонукліди утворюються в результаті людської діяльності.

Випробування ядерної зброї - один з найнебезпечніших джерел радіоактивного забруднення навколишнього середовища

При випробуванні ядерної зброї в атмосфері радіоактивні речовини потрапляють у верхні шари атмосфери, з яких вони повільно переносяться в нижні шари атмосфери і потім на землю. З моменту прийняття договору про обмеження випробувань ядерної зброї в 1963 р. в атмосфері було проведено лише кілька випробувань, причому останнє відбулося в 1980 р. в державі, не підписала цей договір. Концентрація радіонуклідів, що утворилися при випробуванні ядерної зброї, в повітрі, дощовій воді та їжі помітно зменшилася в порівнянні з максимальними значеннями на початку 60-х років і в даний час знаходиться на найнижчих рівнях, зареєстрованих протягом всіх вимірювань, які виконуються з 1953 р.

Подібно плутонію-239, близько 3 т. якого випало на землю у вигляді опадів у результаті випробувань ядерної зброї, при ядерному вибуху утворюється велика кількість інших різних радіонуклідів. Найбільший інтерес представляють радіонукліди, що створюють велику дозу опромінення, такі, як вуглець-14, стронцій-90 і цезій-137.

Ці радіонукліди переносяться по харчових ланцюжках в їжу людини і, таким чином, призводять до дозі внутрішнього опромінення, обумовленої в даний час головним чином вуглецем-14. Відкладення радіонуклідів, що випускають гамма-випромінювання, призводять до зовнішнього опромінення.

Аварія реактора в Чорнобилі. 26 квітня 1986 різке перенапруження потужності в реакторі на Чорнобильській атомній електростанції (Україна) викликало вибух, в результаті якого протягом десяти днів в атмосферу було викинуто значну кількість радіонуклідів.

Потрапивши в повітря, вони поширилися по всій Європі досягли 2 травня Великобританії, де сильний дощ у Північному Уельсі, Кембріі і Південно-Східної Шотландії привів до підвищених відкладенням радіонуклідів у цих районах.

Що стосується доз, отриманих населенням, то найбільш значущими випали радіонуклідами були йод-131, цезій-134 і цезій-137. Майже вся доза отримана від зовнішнього опромінення і від радіонуклідів, які надійшли з їжею.

Аварія 1957 року на ВО "Маяк" у Челябінській області. До теперішнього часу територія радіоактивного сліду характеризується підвищеним гамма-фоном і вмістом радіонуклідів у грунті, воді, рослинах. Територія сліду зараз звузилася, так як пройшов період напіврозпаду домінуючого ізотопу стронцію-90, і його там залишилося в 2 рази менше. Однак жити на цій території, вести підсобне господарство. збирати гриби і ягоди не можна.

На жаль, часом зустрічаються випадки, коли жителі прилеглих до периметра сліду сіл пасуть на цій території худобу, заготовляють корми. Потім з молоком і м'ясом вони споживають підвищені дози радіонуклідів.

Викиди радіонуклідів у навколишнє середовище походять від багатьох джерел, включаючи ядерний паливний цикл, об'єкти оборонної промисловості, науково-дослідні організації, лікарні, неядерних промисловість.

Всі промислові відходи повинні бути унормовані, при значних викидах необхідний постійний контроль як самих викидів, так і навколишнього середовища. Ці програми постійного контролю здійснюються оператором відомчої дозиметричної служби і урядовими відомствами, які дають дозвіл на викид.

Ядерна енергетика. Саме вона відповідальна за більшу частину штучно отриманих радіонуклідів, які викидаються в навколишнє середовище. Різні види радіонуклідів викидаються в рідкій формі або у вигляді твердих частинок, а також у газоподібній формі на кожній стадії паливного циклу, причому природа викиду залежить від специфічних операцій у кожному процесі.

Заводи з виробництва палива і збагачення виділяють головним чином ізотопи урану і торію, що призводить до отримання річної колективної дози менше ніж 0,1 чол-Зв від усіх впливів цих радіонуклідів. У ядерній енергетиці викиди в атмосферу призводять до отримання річної колективної дози 5 чол-Зв переважно від переходу тритію, вуглецю-14 і сірки-35 в харчові продукти. Річна колективна доза від рідких відходів від АЕС набагато менше; припускають, що вона менше, ніж 0,3 чол-зв. Ця доза створюється головним чином при вживанні в їжу радіонуклідів, що містяться в рибі, крабах або молюсків.

При переробці відпрацьованого ядерного палива утворюються викиди, найбільш значущі в радіаційному відношенні, загальна річна колективна доза становить не більше 20 чол-зв. У процесі вторинної переробки утворюються рідкі відходи.

Викиди в повітря від інших установок ядерної енергетики додають до річної колективну дозу ще 5 чол-зв. При цьому загальна доза для населення від впливів викидів та рідких відходів в ядерній енергетиці складає 30 чол-Зв (табл.1).

Таблиця 1. Річні дози від радіонуклідів, що викидаються в навколишнє середовище.

Джерело	Річна колективна ефективна доза, чел-Зв.
Ядерна промисловість	30
Спалювання вугілля	10

Спалювання вугілля. Викиди радіонуклідів у навколишнє середовище відбуваються і при деяких процесах в неядерної промисловості. У результаті в більшій частині цих викидів спостерігаються незначні індивідуальні дози, які вносять незначний внесок у колективну дозу. Проте одна галузь промисловості заслуговує уваги в цьому відношенні - це отримання електрики на електростанціях, що працюють на кам'яному вугіллі. Опромінення відбувається як при вдиханні в повітря, так і при перенесенні цих радіонуклідів по харчових ланцюжках. Максимальна індивідуальна доза дуже мала (менше, ніж 1 мкЗв). Річна колективна доза для населення Великобританії, одержувана від електростанцій, що працюють на кам'яному вугіллі, становить близько 5 чол-Зв, а при спалюванні кам'яного вугілля для домашніх цілей додатково 5 чол-зв.

Вугілля, подібно до більшості інших природних матеріалів, містить незначні кількості первинних радіонуклідів. Останні, витягнуті разом з вугіллям з надр землі, після спалювання вугілля попадають у навколишнє середовище, де можуть служити джерелом опромінення людей.

На приготування їжі, і опалення будинків витрачається не дуже багато вугілля, але зате багато зольного пилу летить у повітря в перерахунку на одиницю палива. Таким чином, з печей і камінів всього світу вилітає в атмосферу зольного пилу, можливо, не менше, ніж з труб електростанцій. Крім того, на відміну від більшості електростанцій житлові будинки мають відносно невисокі труби і розташовані зазвичай у центрі населених пунктів, тому набагато більша частина забруднень потрапляє безпосередньо на людей. До останнього часу на цю обставину майже не звертали уваги, але за досить попередньою оцінкою через спалювання вугілля в домашніх умовах для приготування їжі й обігрівання жител у всьому світі в 1979 р. очікувана доза опромінення населення Землі зросла на 100.000 чол-зв.

Видобуток фосфатів ведеться в багатьох місцях Земної кулі, вони використовуються головним чином для виробництва добрив, яких в 1977 р. у всьому світі було отримано близько 30 млн. тонн. Більшість розроблюваних фосфатних родовищ містять уран, присутній там у досить високій концентрації. У процесі видобутку і переробки руди виділяється радон, та й самі добрива радіоактивні, і що у них радіоізотопи проникають із грунту в харчові культури. Радіаційне забруднення в цьому випадку буває звичайно незначним, але підвищується, якщо добрива вносять в землю в рідкому вигляді або якщо містять фосфати речовини згодовують худобі. Такі речовини широко використовуються в якості кормових добавок, що може призвести до значного збільшення вмісту радіоактивності в молоці. Всі ці аспекти застосування фосфатів дають за рік очікувану колективну ефективну еквівалентну дозу, рівну приблизно 6000 осіб-зв.

Медичні прилади. Радіонукліди надходять в організм людини при флюорографії, рентгенографії зуба, рентгеноскопії легень, радіо-ізотопних обстеженнях, променевої терапії.

Інші джерела радіації - польоти в літаку, телевізор, комп'ютер, гранітні споруди.



3. Дія іонізуючих випромінювань на організм людини

3.1 Дози радіаційного опромінення

Різні види випромінювань супроводжуються вивільненням різної кількості енергії і мають різну проникну здатність, тому вони впливають на тканини живого організму.

Альфа-випромінювання, яке являє собою потік важких часток, що складаються з протонів і нейтронів, затримується, наприклад, аркушем паперу і практично не здатне проникнути через зовнішній шар шкіри, утворений відмерлими клітинами. Тому воно не становить небезпеки до тих пір, поки радіоактивні речовини, що випускають альфа-частинки, не потраплять всередину організму через відкриту рану, з їжею або з повітрям; тоді вони стають надзвичайно небезпечними.

Бета-випромінювання має більшу проникаючу здатність: воно проходить в тканини організму на глибину один-два сантиметри. Проникаюча здатність гамма-випромінювання, яке поширюється зі швидкістю світла, дуже велика: його може затримати лише товста свинцева або бетонна плита.

Пошкоджень, викликаних в живому організмі випромінюванням, буде тим більше, чим більше енергії воно передасть тканинам; кількість такої переданої організму енергії називається дозою (цей термін спочатку ставився до дозі лікарського препарату, тобто дозі, що йде на користь, а не на шкоду організму) . Дозу випромінювання організм може отримати від будь-якого радіонукліда або їх суміші незалежно від того, чи знаходяться вони поза організмом або всередині нього.

Дози можна розраховувати по-різному. з урахуванням того, який розмір опроміненого ділянки і де він розташований, чи одна людина піддався опромінюванню або група людей і протягом якого часу це відбувалося.



Табл.2 Дози радіаційного опромінення

Поглинена доза - енергія іонізуючого випромінювання, поглинена опромінюваним тілом (тканинами організму), у перерахунку на одиницю маси. Вимірюється у системі СІ в Греях, 1гр = 1Дж/кг
Еквівалентна доза - поглинена доза, помножена на коефіцієнт, який відображає здатність даного виду випромінювання ушкоджувати тканини організму
Ефективна еквівалентна доза - еквівалентна доза, помножена на коефіцієнт, що враховує різну чутливість різних тканин до опромінення.
Колективна ефективна еквівалентна доза - ефективна еквівалентна доза, отримана групою людей від якого-небудь джерела радіації.
Повна колективна ефективна еквівалентна доза - колективна ефективна еквівалентна доза, яку отримають покоління людей від якого-небудь джерела за увесь час його подальшого існування.

Кількість енергії випромінювання, поглинена одиницею маси опромінюється тіла (тканинами організму), називається поглиненою дозою (рис.3) і вимірюється в системі СІ в Греях (Гр). 1гр = 1Дж/кг. Але ця величина не враховує того, що при однаковій поглиненої дози альфа-випромінювання набагато небезпечніше бета - або гамма-випромінювань (в 20 разів!).

Перерахована з урахуванням коефіцієнта, що враховує неоднакову радіаційну небезпеку для організму різних видів іонізуючого випромінювання, називається еквівалентною дозою. Вимірюється у системі СІ в зіверт. 1Зв відповідає поглиненої дози в 1 Дж / кг для рентгенівського, гамма-і бета-випромінювань.

Слід враховувати також, що одні частини тіла (органи, тканини) більш чутливі, ніж інші: наприклад, при однаковій еквівалентній дозі опромінення виникнення раку у легенях більш ймовірно, ніж у щитовидній залозі, а опромінення полових залоз особливо небезпечно з-за ризику генетичних пошкоджень .

Тому дози опромінення органів і тканин також слід враховувати з різними коефіцієнтами. Помноживши еквівалентні дози на відповідні коефіцієнти і підсумувавши по всіх органах і тканинам, отримаємо ефективну еквівалентну дозу, яка відображатиме сумарний ефект опромінення для організму, вона також виміряється в зіверт.

Перераховані вище три даних поняття описують лише індивідуально отримані дози. Підсумувавши індивідуальні ефективні еквівалентні дози, отримані групою людей, ми прийдемо до колективної ефективної еквівалентної дози, яка вимірюється в людино-зіверт (люд.-Зв).

Оскільки багато радіонукліди розпадаються дуже повільно і залишаться радіоактивними і у віддаленому майбутньому, слід ввести ще одне визначення. Колективну ефективну еквівалентну дозу, яку отримають багато поколінь людей від якого-небудь радіоактивного джерела за увесь час його подальшого існування, називають очікуваної (повної) колективної ефективної еквівалентної дозою.

3.2 Біологічна дія радіації на організм людини

За все своє життя людина отримує дозу опромінення від природних джерел, і при нормальному стані середовища перебування таке опромінення не викликає будь-яких змін в органах і тканинах людини.

Але за самою своєю природою радіація шкідлива для життя. Малі дози можуть "запустити" не до кінця ще встановлену ланцюг подій, що приводить до раку або до генетичних ушкоджень. При великих дозах радіація може руйнувати клітини, пошкоджувати тканини органів і з'явитися причиною швидкої загибелі організму.

Ушкодження, викликані великими дозами опромінення, звичайно проявляються протягом декількох годин або днів. Ракові захворювання, проте, проявляються через багато років після опромінення - як правило, не раніше ніж через одне-два десятиліття. А вроджені вади розвитку та інші спадкові хвороби, викликані ушкодженням генетичного апарату, за визначенням проявляються лише в наступному або подальших поколіннях: це діти, онуки та більш віддалені нащадки індивідуума, який зазнав опромінення.

У той час як ідентифікація швидко проявляються ("гострих") наслідків від дії великих доз опромінення не складає труднощів, виявити віддалені наслідки від малих доз опромінення майже завжди виявляється дуже важко. Частково це пояснюється тим, що для їхнього прояву повинне пройти дуже багато часу. Але навіть і виявивши якісь ефекти. потрібно ще довести, що вони пояснюються дією радіації, оскільки і рак, і пошкодження генетичного апарату можуть бути викликані не тільки радіацією, але і безліччю інших причин.

Щоб викликати гостре ураження організму, дози опромінення повинні перевищувати певний рівень, але немає ніяких підстав вважати, що це правило діє у випадку таких наслідків, як рак або пошкодження генетичного апарату. Принаймні, теоретично для цього досить найменшої дози. Однак у той же самий час ніяка доза опромінення не приводить до цих наслідків у всіх випадках. Навіть при відносно великих дозах опромінення далеко не всі люди приречені на ці хвороби: діючі в організмі людини репараційні механізми звичайно ліквідують всі пошкодження. Точно так само будь-яка людина, що піддався дії радіації, зовсім не обов'язково повинен захворіти на рак або стати носієм спадкових хвороб; однак імовірність, або ризик, настання таких наслідків у нього більше, ніж у людини, який не був опромінений. І ризик цей тим більше, чим більша доза опромінення.

НКДАР ООН намагається встановити з усією можливою достовірністю, якого додаткового ризику піддаються люди при різних дозах опромінення. Ймовірно, у сфері вивчення дії радіації на людину і навколишнє середовище було проведено більше досліджень, ніж при вивченні будь-якого іншого джерела підвищеної небезпеки. Однак чим віддалені ефект і менше доза, тим менше корисних відомостей, які ми маємо на сьогоднішній день.

Гостре ураження організму відбувається при великих дозах опромінення. Радіація надає подібну дію, лише починаючи з деякої мінімальної, або "порогової", дози опромінення.

Велика кількість відомостей було отримано при аналізі результатів застосування променевої терапії для лікування раку. Багаторічний досвід дозволив медикам одержати велику інформацію про реакцію тканин людини на опромінення. Ця реакція для різних органів і тканин виявилася неоднаковою, причому розходження дуже великі. Величина ж дози, що визначає тяжкість ураження організму, залежить від того, чи отримує її організм відразу або в кілька прийомів. більшість органів встигає в тій чи іншій мірі залікувати радіаційні пошкодження і тому краще переносить серію дрібних доз, ніж ту ж сумарну дозу опромінення, отриману за один прийом.

Зрозуміло, якщо одна доза опромінення досить велика, опромінений людина загине. У всякому разі, дуже великі дози опромінення порядку 100 Гр викликають настільки серйозне ураження центральної нервової системи, що смерть, як правило, настає протягом декількох годин або днів.

При дозах опромінення від 10 до 50 Гр при опроміненні всього тіла поразка ЦНС може виявитися не настільки серйозним, щоб привести до летального результату, однак опромінений людина, швидше за все, все одно помре через один-два тижні від крововиливів у шлунково-кишковому тракті.

При ще менших дозах може не відбутися серйозних ушкоджень шлунково-кишкового тракту або організм з ними впорається, і тим не менш смерть може настати через один-два місяці з моменту опромінення головним чином через руйнування клітин червоного кісткового мозку - головного компонента кровотворної системи організму: від дози в 3-5 Гр при опроміненні всього тіла вмирає приблизно половина всіх опромінених.

Таким чином, в цьому діапазоні доз опромінення великі дози відрізняються від менших лише тим, що смерть у першому випадку настає раніше, а в другому - пізніше.

Зрозуміло, найчастіше людина вмирає в результаті одночасної дії всіх вказаних наслідків опромінення. Дослідження в цій галузі необхідні, оскільки отримані дані потрібні для оцінки наслідків ядерної війни і дії великих доз опромінення при аваріях ядерних установок і пристроїв.

Червоний кістковий мозок та інші елементи кровотворної системи найбільш уразливі при опроміненні та втрачають здатність нормально функціонувати вже при дозах опромінення 0,5-1 Гр. На щастя, вони мають також чудову здатність до регенерації, і якщо доза опромінення не настільки велика, щоб викликати пошкодження усіх клітин, кровотворна система може повністю відновити свої функції. Якщо ж опроміненню піддалося не все тіло, а якась його частина. то уцілілих клітин мозку буває достатньо для повного відшкодування пошкоджених клітин.

Репродуктивні органи та очі також відрізняються підвищеною чутливістю до опромінення. Одноразове опромінення сім'яників при дозі всього лише в 0,1 Гр призводить до тимчасової стерильності чоловіків, а дози понад двох греев можуть призвести до постійної стерильності: лише через багато років сім'яники зможуть знову продукувати повноцінну сперму. Мабуть, насінники є єдиним винятком із загального правила: сумарна доза опромінення, отримана в кілька прийомів, для них більш, а не менш небезпечна, ніж та ж доза, отримана за один прийом. Яєчники набагато менш чутливі до дії радіації, принаймні, у дорослих жінок. Але одноразова доза більше трьох греев все ж призводить до їх стерильності, хоча ще більші дози при дробовому опроміненні ніяк не позначаються на здатності до дітородіння.

Найбільш вразливою для радіації частиною ока є кришталик. Загиблі клітини стають непрозорими, а розростання помутнілих ділянок призводить спочатку до катаракти, а потім і до повної сліпоти. Чим більше доза, тим більше втрата зору. Помутнілі ділянки можуть утворитися при дозах опромінення 2 Гр і менше. Більш важка форма ураження очі - прогресуюча катаракта - спостерігається при дозах близько 5 Гр. Показано, що навіть пов'язане з рядом робіт професійне опромінення шкідливо для очей: дози від 0,5 до 2 Гр, отримані протягом десяти-двадцяти років, призводять до збільшення щільності і помутніння кришталика.

Діти також украй чутливі до дії радіації. Відносно невеликі дози при опроміненні хрящової тканини можуть уповільнити або зовсім зупинити у них ріст кісток, що призводить до аномалій розвитку скелета. Чим менше вік дитини, тим сильніше пригнічується ріст кісток. Сумарної дози порядку 10 Гр, отриманої протягом декількох тижнів при щоденному опроміненні, буває достатньо, щоб викликати деякі аномалії у розвитку скелета. Мабуть, для такої дії радіації не існує ніякого граничного ефекту. Виявилося також, що опромінення мозку дитини при променевій терапії може викликати зміни в його характері, призвести до втрати пам'яті, а у дуже маленьких дітей навіть до недоумства і ідіотії. Кістки і мозок дорослої людини здатні витримувати набагато більші дози.

Вкрай чутливий до дії радіації і мозок плоду, особливо якщо мати піддається опроміненню між восьмою і п'ятнадцятий тижнями вагітності. У цей період у плода формується кора головного мозку, і існує великий ризик того, що в результаті опромінення матері (наприклад, рентгенівськими променями) народиться розумово відстала дитина. Саме таким чином постраждали 30 дітей, опромінених в період внутрішньоутробного розвитку під час атомних бомбардувань Хіросіми і Нагасакі. Хоча індивідуальний ризик при цьому великий, а наслідки доставляють особливо багато страждань. кількість жінок, що знаходяться на цій стадії вагітності, в будь-який момент часу складає лише невелику частину всього населення. Це, однак, найбільш серйозний за своїми наслідками ефект з усіх відомих ефектів опромінення плоду людини, хоча після опромінення плодів і ембріонів тварин у період їхнього внутрішньоутробного розвитку було виявлено чимало інших серйозних наслідків, включаючи вади розвитку, недорозвиненість і летальний результат.

Більшість тканин дорослої людини відносно мало чутливі до дії радіації. Нирки витримують сумарну дозу близько 23 Гр, отриману протягом п'яти тижнів, без особливого для себе шкоди, печінка - щонайменше 40 Гр за місяць, сечовий міхур - щонайменше 55 Гр за чотири тижні, а зріла хрящова тканина - до 70 Гр . Легені - надзвичайно складний орган - набагато більш уразливі, а в кровоносних судинах незначні, але, можливо, істотні зміни можуть відбуватися вже при відносно невеликих дозах.

Звичайно, опромінення в терапевтичних дозах, як і всяке інше опромінення, може викликати захворювання на рак в майбутньому або призвести до несприятливих генетичним наслідків. Опромінення у терапевтичних дозах, однак, застосовують звичайно для лікування раку, коли людина смертельно хворий, а оскільки пацієнти в середньому досить літні люди, ймовірність того, що вони будуть мати дітей, також відносно мала. Однак далеко не так просто оцінити, наскільки це великий ризик при набагато менших дозах опромінення, які люди отримують в своєму повсякденному житті і на роботі, і на цей рахунок існують різні думки серед громадськості.

Рак - найбільш серйозне з усіх наслідків опромінення людини при малих дозах. принаймні безпосередньо для тих людей. які зазнали опромінення. У самому справі. великі обстеження, що охопили близько 100 000 чоловік, які пережили атомні бомбардування Хіросіми і Нагасакі в 1945 році. показали, що поки рак є єдиною причиною підвищеної смертності в цій групі населення.

Згідно з наявними даними. першими в групі ракових захворювань, що вражають населення у результаті опромінення, стоять лейкози. Вони викликають загибель людей в середньому через десять років з моменту опромінення - набагато раніше, ніж інші види ракових захворювань.

Найпоширенішими видами раку, викликаними дією радіації, виявилися рак молочної залози та рак щитовидної залози. За оцінками НКДАР, приблизно у десяти чоловік з тисячі опромінених відзначається рак щитовидної залози, а у десяти жінок з тисячі - рак молочної залози (у розрахунку на кожен грей індивідуальної поглиненої дози).

Однак обидва різновиди раку в принципі виліковні, а смертність від раку щитовидної залози особливо низька.

Рак легенів, навпаки, - нещадний вбивця. Він теж належить до поширених різновидів ракових захворювань серед опромінених груп населення.

Рак інших органів і тканин, як, виявилося, зустрічається серед опромінених груп населення рідше. Згідно з оцінками НКДАР, ймовірність померти від раку шлунка або товстої кишки становить приблизно всього лише 1 / 1000 на кожен грей середньої індивідуальної дози опромінення, а ризик виникнення раку кісткових тканин, стравоходу. тонкої кишки, сечового міхура, підшлункової залози, прямої кишки і лімфатичних тканин ще менше і складає приблизно від 0.2 до 0,5 на кожну тисячу і на кожен грей середньої індивідуальної дози опромінення.

Діти більш чутливі до опромінення. ніж дорослі, а при опроміненні плоду ризик захворювання на рак, мабуть, ще більше. У деяких роботах дійсно повідомлялося, що дитяча смертність від раку більше серед тих дітей, матері яких в період вагітності зазнали впливу рентгенівських променів, однак НКДАР поки не переконаний, що причина встановлена ??вірно.

Генетичні наслідки опромінення Вивчення їх пов'язано з ще більшими труднощами, ніж у випадку раку. По-перше, дуже мало відомо про те, які ушкодження виникають у генетичному апараті людини при опроміненні; по-друге, повне виявлення всіх спадкоємних дефектів відбувається лише протягом багатьох поколінь, і, по-третє. як і у випадку раку, ці дефекти неможливо відрізнити від тих, які виникли зовсім з інших причин.

Близько 10% всіх живих новонароджених мають ті або інші генетичні дефекти, починаючи від необтяжливих фізичних недоліків типу дальтонізму і кінчаючи такими важкими станами, як синдром Дауна, хорея Гентінгтона й різні пороки розвитку. Багато хто з ембріонів і плодів з важкими спадкоємними порушеннями не доживають до народження; згідно з наявними даними, близько половини всіх випадків спонтанного аборту пов'язані з аномаліями в генетичному матеріалі. Але навіть якщо діти із спадковими дефектами народжуються живими, імовірність для них дожити до свого першого дня народження в п'ять разів менше, ніж для нормальних дітей.

Генетичні порушення можна віднести до двох основних типів: хромосомні аберації, що включають зміни числа або структури хромосом, і мутації в самих генах.

Генні мутації підрозділяються далі на домінантні (які виявляються відразу в першому поколінні) і рецесивні (які можуть проявитися лише в тому випадку, якщо в обох батьків мутантним є один і той же ген; такі мутації можуть не проявитися протягом багатьох поколінь або не виявитися взагалі).

Обидва типи аномалій можуть привести до спадкових захворювань у наступних поколіннях, а можуть і не проявитися взагалі.

4. Засоби захисту від радіоактивних випромінювань

4.1 Профілактичні заходи

Розглядаючи заходи профілактики радіоактивного забруднення навколишнього середовища, у тому числі харчових продуктів, необхідно відзначити наступні напрямки роботи:

охорона атмосферного шару Землі як природного екрану, що оберігає від згубного космічного впливу радіоактивних частинок;

контроль за вмістом радіоактивних елементів у повітрі, будівельних матеріалах, воді та інших об'єктах навколишнього середовища;

дотримання глобальної техніки безпеки при видобутку, використання та зберігання радіоактивних елементів, які застосовуються людиною в процесі його життєдіяльності;

виключення з вживання їжі та води з високим вмістом радіоактивних елементів;

заборона використання будівельних матеріалів, що мають підвищений вміст радіонуклідів, при зведенні житла.

З 1976 року в СРСР було введено нормування вмісту природних радіонуклідів в будівельних матеріалах.

У Челябінській області є ряд таких аномальних кар'єрів в Соснівському та Аргаяшський районах. Особливо високим вмістом радіонуклідів відрізняється щебінь з Кременкульского кар'єра. Його можна використовувати тільки в якості нижнього шару доріг поза населеними пунктами.

Для харчових продуктів і пітевой води визначаються допустимі рівні вмісту радіонуклідів. У зв'язку з аварією на Чорнобильській АЕС були встановлені Тимчасові допустимі рівні (ВДУ-91) змісту радіонуклідовцезія та стронцію-90 у харчових продуктах та питній воді. Виходячи з реальної радіаційної обстановки та економічних можливостей окремі республіки мають право встановлювати для своїх територій контрольні рівні вмісту радіонуклідів, але не перевищують чисельних значень ВДУ-91.

Не рекомендується виробництво дитячого харчування з продуктів, одержуваних на забруднених територіях.

4.2 Основні принципи радіозахисного харчування

Важливий чинник запобігання накопичення радіонуклідів в організмі людей, що працюють або проживають на територіях, забруднених аварійними викидами, - це вживання певних харчових продуктів та їх окремих компонентів. Особливо це стосується захисту організму від довгоживучих радіонуклідів (наприклад стронцій-90), які здатні мігрувати по харчових ланцюгах, накопичуватися в органах і тканинах, піддавати хронічного опромінення кістковий мозок і кісткову тканину, підвищуючи ризик розвитку злоякісних новоутворень.

Встановлено, що збагачення раціону рибної масою, кальцієм, кістковим борошном, фтором, ламінарією сприяє зменшенню ризику виникнення онкологічних захворювань.

Більший інтерес у розглянутому питанні представляють неусвояемие вуглеводи, які застосовують для збагачення харчових продуктів лікувально-профілактичного призначення.

Важливе значення у профілактиці радіоактивного впливу має бета-каротин і харчові продукти з високим вмістом цього провітаміну.

Зниження опромінення населення можна домогтися за рахунок цільової оптимізації структури сільськогосподарського виробництва., Використовуючи той чинник, що в продуктах тваринництва радіонуклідів міститься на 2-4 порядки менше, ніж у продуктах рослинництва. Основний внесок в сумарне надходження радіонуклідів з раціоном здійснюється за рахунок овочевої продукції (капусти м картоплі).

Згідно з рекомендаціями доктора Гейла "Про заходи обережності в умовах підвищеної радіації для жителів Білорусії і Україні" (1989г)

Необхідно:

- Правильне харчування;

- Щоденний стілець;

- Відвари льону, кропиви, проносних трав;

- Рясне пиття, частіше потіти;

- Вітаміни P, C, B, сік буряка, моркви, червоне вино (3 ст. Ложки щодня);

- Редька терта (вранці натерти - ввечері з'їсти і навпаки);

- Волоські горіхи, 4-5 шт. щоденно;

- Хрін, часник;

- Крупа гречана, вівсяна;

- Хлібний квас;

- Аскорбінова кислота з глюкозою (2 рази на день);

- Активоване вугілля (1-2 шт. Перед їжею);

- Вітамін A (не більше 2 тижнів);

- З молочних продуктів краще сир, вершки, сметана, масло;

- Овочі і фрукти очищати до 0,5 см, капусту знімати не менше 3-х аркушів;

- М'ясо - краще їсти свинину та птицю, готувати: 1-й відвар злити, залити водою і варити до готовності (м'ясні бульйони виключити).

Продукти з антірадіоактівним дією: Морква, Рослинна олія, Сир, Таблетки кальцію.

Не можна: Кава, Холодець, кістки, кістковий жир, Вишня, абрикоси, слива; Більше всього заражена яловичина; Не рекомендується їсти відварені яйця, тому що в шкаралупі міститься стронцій, який переходить у білок при варінні.

Висновок

З наведених в роботі матеріалів видно, що організм людини постійно піддається радіоактивного впливу як від природних джерел радіації, так і від штучних, зумовлених людською діяльністю.

У не перевищують певний рівень дозах це не представляє небезпеки, але з їх збільшенням можуть виникнути серйозні захворювання організму і незворотні генетичні зміни.

Протистояти цьому можна, дотримуючись певних профілактичні та захисні заходи, стежачи за раціоном харчування.

Література

1. Позняковській В.М. Гігієнічні основи харчування, безпеку та експертиза продовольчих товарів: Підручник. - К.: Видавництво Новосибірського університету, 1999

2. Життя і радіація. / Національна Рада з радіологічного захисту [Beлікобрітанія]; Переклад з англ. Г.В. Архангельської, Є.К. Понкрашевой; Під ред. П.В. Рамзаева. - К.:, 1993

3. Радіація. Дози, ефекти, ризик. / Переклад з англ. Ю.А. Баннікова. - М.: Мир, 1988

4. Кіршина Б. Карта радіації. / / Челябінський робітник - 1989. - 23-24 грудня. (Коментар завідуючої відділенням радіаційної гігієни Е.М. Кравцової)

5. Радіація і життя. / / Бюлетень ЦОІ. 2 / 2000. - С.18-20.

6. Лелеков В.І. До питання про радіоекологічну обстановку в м. Москві. / / Вісті Академії Промислової Екології. - 1998. - № 3 - с.37

Додаток

Тимчасові допустимі рівні вмісту радіонуклідів цезію-137 та стронцію-90 у харчових продуктах та питній воді, встановлені у зв'язку з аварією на Чорнобильській АЕС (ВДУ-91)

Продукт	Питома активність, Кі / кг, Ки / л
Цезій-137
Вода питна	5,0 * 10 -10
Молоко, кисло-молочні продукти, сметана, сир, сир, масло вершкове	1,0 * 10 -8
Молоко згущене і концентроване	3,0 * 10 -8
Молоко сухе	5.0 * 10 -8
М'ясо (яловичина, свинина, баранина), птиця, риба, яйця (меланж), м'ясні та рибні продукти	2,0 * 10 -8
Жири рослинні та тваринні, маргарин	5,0 * 10 -9
Картопля, коренеплоди, овочі, столова зелень, садові фрукти і ягоди (відмиті від грунтових частинок), консервовані продукти з овочів, садових фруктів і ягід, мед	1,6 * 10 -8
Хліб і хлібопродукти, крупи, борошно, цукор	1,0 * 10 -8
Свіжі дикоростучі ягоди і гриби (відмиті від грунтових частинок)	4,0 * 10 -8
Сухофрукти	8,0 * 10 -8
Сушені гриби і дикоростучі ягоди, чай	2,0 * 10 -7
Спеціалізовані продукти дитячого харчування (всіх видів, готові до вживання)	5,0 * 10 -9
Лікарські рослини	2,0 * 10 -7
Стронцій-90
Вода питна	1,0 * 10 -10
Молоко натуральне і молокопродукти	1.0 * 10 -9
Молоко сухе	5,0 * 10 -9
Молоко згущене	3,0 * 10 -9
Картопля	1,0 * 10 -9
Хліб і хлібопродукти, крупи, борошно, цукор	1,0 * 10-9
Спеціалізовані продукти дитячого харчування (готові до вживання)	1,0 * 10 -10

Размещено на Allbest.ru

...