Медицинская экология

Существенно увеличивают дозы облучения населения радиационные аварии, особенно аварии на АЭС. Анализ последствий аварий, в том числе аварий на Чернобыльской АЭС, показал, что в основном на организм человека воздействует внешнее облучение за счет осевших на землю радионуклидов и употребление загрязненных продуктов питания. В ряде случаев, особенно после аварии, первостепенное значение может иметь вдыхание радионуклидов, находящихся во взвешенном состоянии в воздухе.

Принципиальное значение для проведения защитных мероприятий имеет изотопный состав и период полураспада радионуклидов, выброшенных в результате аварии во внешнюю среду и поступающих к человеку. В первый месяц после аварии существенным источником внешнего облучения являются короткоживущие гамма-излучающие радионуклиды: йод-132; барий-140; лантан-140; цезий-136; рутений-103; рутений-106. В течение нескольких лет источником внешнего гамма-облучения становится цезий-134, а нескольких десятков лет – цезий-137.

При поступлении радионуклидов с водой и пищей наиболее значительную дозу создают йод-131; цезий-134; цезий-137, основными поставщиками которых являются молоко и молочные продукты, зерновые, зелень, овощи и мясо.

Структуру ионизирующего облучения, получаемого населением за год, можно представить следующим образом:

1) 54 % – радон, содержащийся в жилищах или в атмосфере;

2) 14 % – медицинская радиология;

3) 11 % – излучение, получаемое человеком в результате вдыхания воздуха, потребления воды и пищи;

4) 8 % – горные породы и почвы;

5) 8 % – космические лучи;

6) 3 % – антропогенные источники;

7) 2 % – ядерные испытания.

Большую часть (до 98 %) облучения человек получает за счет природных источников излучения и при медицинском обследовании (см. табл. 11).

Как известно, для организма опасен не сам фон, а доза полученного облучения, так как именно она определяет количество образовавшихся ионов и, соответственно, неблагоприятные последствия для человека.

Итак, мерой ионизирующего излучения является доза. Выделяют следующие виды доз:

– экспозиционная доза (Х) – это доза рентгеновского или γ-излучения, характеризующаяся по ионизирующему эффекту в воздухе. Единицы измерения: системная (СИ) – кулон на килограмм (Кл/кг), внесистемная – рентген (Р) (1 Кл/кг = 3876 Р; 1 Р = = 0,258 мКл/кг).

– поглощенная доза (D) – энергия любого вида излучения, поглощенная массой любого вещества. Единицы измерения: системная – Грей (Гр), равная 1 джоулю энергии, поглощенному одним килограммом массы; внесистемная – рад (р) (1 Гр = 100 рад).

– эквивалентная доза (Н) – доза любого вида излучения при хроническом облучении биологических объектов, приравниваемая по биологическому эффекту к рентгеновскому или гамма-излучению. Эквивалентная доза равна произведению поглощенной дозы на коэффициент качества или взвешивающий коэффициент (что одно и то же) для любых видов излучения. Взвешивающий коэффициент для β-излучения равен 1 (как у рентгеновского и γ-излучений), для медленных или тепловых нейтронов и протонов равен 5, для α-излучения равен 20. Это значит, что при физически равных дозах рентгеновского и α-излучения от последнего биологический эффект будет в 20 раз больше.

Единицы измерения: системная – Зиверт (Зв), равная Грею, деленному на взвешивающий коэффициент, внесистемная – бэр, равная раду, деленному на взвешивающий коэффициент. Бэр – это поглощенная доза любого вида ионизирующего излучения, которая имеет такую же биологическую эффективность, как 1 рад рентгеновского излучения со средней удельной ионизацией 100 пар ионов на 1 мкм в Н₂О (1 Зв = 100 бэр).

Учитывая, что одни части тела (органы, ткани) более чувствительны, чем другие, для оценки используется также:

– эффективная доза (Е) – величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности. Она представляет собой сумму произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты:

Таблица 12

Взвешивающие коэффициенты для тканей и органов

Е = ∑ (Н_Т × W_Т),

где Н_Т – эквивалентная доза в органе или ткани; W_Т – взвешивающий коэффициент для органа или ткани. Единица эффективной дозы – Зв.

Взвешивающие коэффициенты для ткани и органов при расчете эффективной дозы – множители эквивалентной дозы, используемые в радиационной защите для учета различной чувствительности разных органов и тканей в возникновении стохастических эффектов радиации (табл. 12).

В медицине и радиобиологии эффективная доза рассматривается как показатель риска для здоровья, обусловленный воздействием ионизирующего излучения любой продолжительности, независимо от вида и энергии излучения.