Радиационное поражение и загрязнение
Ионизирующая радиация повреждает ткани по-разному, что зависит от многих факторов: дозы радиации, степени и вида внешнего воздействия, области тела человека, подвергшейся облучению. Симптомы могут быть локальными (например, ожоги) или системными (например, острая лучевая болезнь). Диагноз ставится на основе данных анамнеза о воздействии облучения, характерных симптомов и признаков, иногда с помощью счетчиков радиации для определения локализации и идентификации загрязнения радионуклидами. Лиц, подвергающихся облучению, можно разделить по восприимчивости на группы низкого и высокого риска, в зависимости от степени нейтропении и наличия сопутствующих заболеваний. Лечение направлено на сочетанные травмы, дезактивацию, поддерживающие мероприятия и минимизацию внешнего воздействия радиации на здоровых. Больных с острой лучевой болезнью изолируют и назначают противомикробные и противовоспалительные средства, а также терапию, поддерживающую костный мозг. Больные с внутренним облучением определенными специфическими радионуклидами могут получать поглощающие ингибиторы или хелатообразующие средства. Прогноз первоначально определяется временем, прошедшим с момента облучения до начала появления симптомов поражения, а также тяжестью таких симптомов и подсчетом количества лимфоцитов крови в течение первых 24–72 часов.
Источниками ионизирующей радиация служат радиоактивные элементы и такое специфическое оборудование, как рентгеновская трубка и оборудование для лучевой терапии.
Типы радиации
Высокоэнергетические электромагнитные волны (рентгеновские лучи, гамма-лучи)
Частицы (альфа-частицы, бета-частицы, нейтроны)
Альфа-частицы представляют собой ядра гелия, излучаемые различными радионуклидами с высоким атомным числом (например, плутоний, радий, уран); они не проникают в кожу глубже ( < 0,1 мм).
Бета-частицы представляют собой высокоэнергетические электроны, которые испускаются ядрами нестабильных атомов (например, цезием-137, йодом-131). Эти частицы могут проникать в кожу на большую глубину (1–2 см) и вызывать повреждения эпителия и субэпителиального слоя.
Нейтроны являются электрически нейтральными частицами, испускаемыми ядрами некоторых радионуклидов (таких, как калифорний-252) и образующимися в результате ядерных реакций (например, в ядерных реакторах); глубина их проникновения в ткани варьирует от нескольких миллиметров до десятков сантиметров, в зависимости от их энергии. Они сталкиваются с ядрами стабильных атомов, приводя к эмиссии протонов высокой энергии, альфа- и бета-частиц и гамма-излучения.
Гамма- и рентгеновское излучение представляет высокоэнергетическую электромагнитную радиацию (фотоны) в сверхкоротковолновом диапазоне, которая может проникать в ткани на много сантиметров. В то время как некоторые фотоны отдают всю свою энергию в тело пострадавшего, другие фотоны с той же самой энергией могут отдать только часть энергии, а другая часть может пройти полностью через тело без взаимодействия.
В связи с этими характеристиками альфа- и бета-частицы вызывают основное повреждающее действие, когда радиоактивные атомы, излучающие их, находятся внутри тела (внутреннее облучение) или, в случае бета-излучения непосредственно на поверхности тела; повреждаются только ткани, находящиеся в непосредственной близости к радионуклидам. Гамма- и рентгеновские лучи могут вызывать повреждения на расстоянии от их источника и служат типичной причиной острых радиационных синдромов Острые лучевые синдромы Ионизирующая радиация повреждает ткани по-разному, что зависит от многих факторов: дозы радиации, степени и вида внешнего воздействия, области тела человека, подвергшейся облучению. Симптомы. Прочитайте дополнительные сведения . Острый радиационный синдром может быть вызван соответствующей дозой некоторых внутренних депонированных радионуклидов, которые широко распространены в тканях и органах и обладают высокой удельной активностью. Например, полоний-210 (Po-210) имеет удельную активность 166 терабеккерелей на грамм (TБ к/г) и 1 мкг (примерно размером с крупицу соли) Po-210 обеспечивает радиационную дозу всего тела в 50 Зв (примерно в 20 раз превышающую среднюю смертельную дозу).
Измерение радиации
Принятые единицы измерения включают рентген, рад и рем. Рентген (R) – это единица экспозиционной дозы радиоактивного облучения рентгеновским или гамма-излучением, определенная в сухом атмосферном воздухе. Доза поглощенной радиации (рад) – это количество радиационной энергии, поглощенной на единицу массы. Поскольку биологическое повреждение в расчете на 1 рад варьируется в зависимости от типа излучения (например, оно выше для нейтронов, чем для рентгеновского или гамма-излучения), доза, выраженная в радах, корректируется коэффициентом качества типа излучения; результирующая единица эквивалентной дозы представляет собой эквивалент рентгена у человека (бэр). За пределами США и в научной литературе используют Международную систему единиц СИ, в которой рад заменен на грей (Гр), а рем – на зиверт (Зв); 1 Гр = 100 рад и 1 Зв = 100 рем. Рад и рем (соответственно, грей и зиверт) существенно равны (т.е., коэффициент качества равен 1) при описании рентгеновского, или гамма-, или бета-излучения.
Количественная (объемная) радиоактивность выражается числом распадов ядер (преобразований) в секунду. Беккерель (Бк) – единица СИ радиоактивности; один Бк равен 1 распаду в секунду (dps). Условная единица Кюри (Ки) иногда до сих пор используется в США, где один кюри равен 37 миллиардам Бк. Это эквивалентно 37 000 мегабеккерелей (МБк) или 37 гигабеккерелей (ГБк).
Типы воздействия
Радиационное облучение может быть результатом
Загрязнение
Радиоактивное загрязнение подразумевает непреднамеренный контакт и сохранение радиоактивного материала, обычно в пыли или жидкости. Загрязнение может быть
Внутреннее
Внешнее загрязнение – это загрязнение на коже или одежде, с которой оно может упасть или просто стереться, загрязняя других людей или объекты. . При внутреннем загрязнении радиоактивный материал непреднамеренно попадает в организм, и это может произойти при глотании, вдыхании или через поврежденную кожу. Попав внутрь, радиоактивный материал может транспортироваться в различные ткани (например, в костный мозг), где он продолжает излучать радиацию до тех пор, пока не будет удален или не распадется.
Внутреннее загрязнение удалить сложнее. Несмотря на то, что любой вид радионуклидов может привести к внутреннему загрязнению, большинство случаев, при которых загрязнение представляет значительный риск для пациента, связано с относительно небольшим числом радионуклидов, таких как фосфор-32, кобальт-60, стронций-90, цезий-137, йод-131, йод-125, радий-226, уран-235, уран-238, плутоний-238, плутоний-239, полоний-210 и америций-241.
Облучение – это воздействие проникающего излучения, но не радиоактивного вещества (т.е., нет загрязнения). Радиационное воздействие может происходить без непосредственного контакта человека с источником радиации (например, радиоактивным материалом, рентгеновским аппаратом). Когда источник радиации удален или выключен, воздействие прекращается. Облучение может охватить все тело и, если доза достаточно высока, вызвать системные симптомы и радиационный синдром Острые лучевые синдромы Ионизирующая радиация повреждает ткани по-разному, что зависит от многих факторов: дозы радиации, степени и вида внешнего воздействия, области тела человека, подвергшейся облучению. Симптомы. Прочитайте дополнительные сведения или небольшую часть тела (например, при лучевой терапии) с локальными проявлениями. После облучения люди не выделяют радиацию.
Источники облучения
Источники облучения могут иметь естественное или искусственное происхождение (см. таблицу Средняя доза ионизирующего излучения в год в США Средняя доза ионизирующего излучения в год в США* ).
Люди постоянно подвергаются воздействию естественной радиации, называемой радиационным фоном. Радиационный фон исходит от космической радиации и от радиоактивных элементов воздуха, воды и почвы. Космическая радиация концентрируется на полюсах магнитного поля Земли и ослабевает в атмосфере. Таким образом, более высоким дозам облучения подвергаются люди, живущих в высоких широтах, в высокогорьях или летящие в самолете. Наземными источниками внешнего радиационного облучения прежде всего являются радиоактивные элементы с периодом полураспада, сравнимым с возрастом Земли (~ 4,5 млрд лет). В частности, уран-238 и торий-232, совместно с несколькими десятками своих радиоактивных производных, и радиоактивный изотоп калия (К-40) присутствуют во многих горных породах и минералах. Небольшие количества этих радионуклидов содержатся в пище, воде и воздухе, тем самым способствуя внутреннему облучению; по этой причине такие радионуклиды неизменно являются составной частью организма человека. Большая часть дозы от внутренне инкорпорированных радионуклидов приходится на радиоизотопы углерода (С-14) и калия (К-40), и поскольку эти и другие элементы (стабильные и радиоактивные формы) постоянно поступают в организм пероральным и ингаляционным путем; каждую секунду в организме происходит радиоактивный распад примерно 7000 атомов.
Наибольшая часть (73%) по среднему на душу населения США приходится на внутреннее облучение от вдыхания радиоактивных изотопов инертного газа радона (Rn-222 и Rn-220), которые также являются производными радиоактивного ряда урана-238 и имеют естественное происхождение. Космическое излучение составляет 11%, радиоактивные элементы организма – 9%, а внешнее радиационное излучение земной коры – 7%. В США население получает среднюю эффективную дозу примерно 3 миллизиверта (мЗв) в год от естественных источников (в диапазоне ~0,5–20 мЗв/год). Однако в некоторых частях мира население получает дозу облучения > 50 мЗв/год. Дозы природной фоновой радиации намного ниже того уровня, который вызывает радиационные поражения; они могут немного увеличивать риск развития онкологических заболеваний, хотя некоторые эксперты считают, что повышение такого риска может отсутствовать.
В США население получает в среднем около 3 мЗв/год от промышленных источников, из которых наибольшее количество радиации излучает медицинская аппаратура для визуализации. В пересчете на душу населения, влияние облучения, полученного при процедурах клинической визуализации, является наивысшим при проведении КТ и процедур ядерной кардиологии. Однако дозы воздействия при медицинских диагностических процедурах редко вызывают радиационное поражение, но теоретически могут немного увеличить риск развития онкологических заболеваний. Исключение могут составлять определенные длительные вмешательства под контролем флуороскопа (например, эндоваскулярная реконструкция, сосудистая эмболизация, радиочастотная абляция проводящих путей сердца и новообразований); такие процедуры могут вызвать поражения кожи и подлежащих тканей. Радиационная терапия может также вызывать повреждение здоровых тканей, прилежащих к области облучения.
Очень малую среднюю дозу радиационного облучения население получает в результате аварий и осадков при испытании ядерного оружия. Катастрофы могут затрагивать промышленные излучатели, промышленные радиографические источники и ядерные реакторы. Эти катастрофы обычно являются результатом нарушения техники безопасности (например, пренебрежение блокировкой). Радиационные поражения могут быть также обусловлены потерей или кражей медицинских или промышленных источников, содержащих большие количества радионуклидов. Население, обращающееся за медицинской помощью по поводу таких повреждений, может не знать о том, что облучение произошло.
Иногда происходят непредвиденные выбросы радиоактивного материала, в том числе от АЭС Три-Майл-Айленд, штат Пенсильвания, США в 1979 г., Чернобыльского реактора в Украине в 1986 г. и АЭС Дайити Фукусима в Японии в 2011 г.
Воздействие от аварии на АЭС Три-Майл Айленд было минимальным, поскольку не произошло разрушение защитной оболочки реактора, как это случилось в Чернобыле, и не наблюдался взрыв водорода, как это произошло на АЭС Фукусима. Люди, проживающие на расстоянии 1,6 км от АЭС Три-Майл Айленд, получили облучение в количестве не более 0,08 мЗв (часть этой дозы была получена из природных источников за месяц).
Напротив, 115 000 человек, которые в конечном итоге были эвакуированы из района вокруг Чернобыльской АЭС, получили среднюю эффективную дозу около 30 мЗв и среднюю дозу облучения щитовидной железы около 490 мГр. Люди, работающие на Чернобыльской АЭС, во время аварии получили значительно более высокие дозы. Более 30 работников и представителей аварийно-спасательных служб умерли в течение нескольких месяцев после аварии, и гораздо большее количество людей получило острую лучевую болезнь. Низкоуровневое радиационное загрязнение по причине этой аварии определялось в Европе, Азии и даже (в меньшей степени) в Северной Америке. Средний кумулятивный уровень радиации для населения в различных подверженных воздействию радиации регионах Республики Беларусь, России и Украины, по прошествии более 20 лет после катастрофы оценивался примерно на уровне 9 мЗв.
Землетрясение и цунами в Японии в 2011 г. привело к выбросам радиоактивных материалов в окружающую среду от нескольких реакторов на АЭС Дайити Фукусима. В этом случае не наблюдалось случаев серьезных радиационных поражений работников АЭС. Среди почти 400 000 жителей префектуры Фукусима, оценочная эффективная доза (на основании интервью и реконструктивного моделирования дозы) составляла < 2 мЗв для 95% населения, и < 5 мЗв для 99,8%. По оценкам Всемирной организации здравоохранения, радиационное воздействие было несколько более высоким по причине намеренно более консервативных предположений относительно такого воздействия. Эффективная доза в префектурах, несколько отдаленных от Фукусимы, оценивалась в диапазоне от 0,1 до 1 мЗв, а доза для населения за пределами Японии была незначительной (< 0,01 мЗв).
Наибольшее радиационное воздействие на население оказал взрыв двух атомных бомб над Японией в августе 1945 г., который привел к гибели 110 000 человек непосредственно по причине взрыва и теплового излучения. В течение последующих 70 лет наблюдались гораздо более низкие показатели (< 1000) избыточной смертности в результате радиационно-индуцированных онкологических заболеваний. Текущее наблюдение за состоянием здоровья выживших пациентов остается одним из самых важных источников оценки риска радиационно-индуцированных онкологических заболеваний.
Несмотря на сообщения о нескольких криминальных случаях преднамеренной контаминации, радиационное воздействие на население в результате террористических актов зарегистрировано не было, но сам факт продолжает вызывать серьезное беспокойство. Возможные сценарии террористических актов связывают с использованием устройств для загрязнения территории путем рассеивания радиоактивного материала (например, отходов лучевой терапии или индустриальных источников цезия-137 или кобальта-60). Устройство для распределения радиации (RDD), в котором используются обычные взрывчатые вещества, называется грязной бомбой. Другие террористические сценарии включают использование скрытого источника радиации для облучения ничего не подозревающих людей большими дозами радиации, а также возможность атаки на ядерный реактор или хранилище радиоактивных материалов и детонацию ядерного оружия (например, самодельное взрывное устройство [СВУ] с ядерным зарядом, украденное оружие).
Источник https://www.msdmanuals.com/ru-ru/%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%84%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9/%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BC%D1%8B-%D0%BE%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F/%D1%80%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B5-%D0%BF%D0%BE%D1%80%D0%B0%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D0%B8-%D0%B7%D0%B0%D0%B3%D1%80%D1%8F%D0%B7%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5/%D1%80%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B5-%D0%BF%D0%BE%D1%80%D0%B0%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D0%B8-%D0%B7%D0%B0%D0%B3%D1%80%D1%8F%D0%B7%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5