Тяжесть последствий облучения зависит от количества поглощенной организмом энергии (радиации), излученной радиоактивным веществом. Единицей этой энергии служит 1 рад – доза облучения, при которой 1 г живого вещества поглощает 10–50 Дж энергии.
Установлено, что при дозе, превышающей 1000 рад, человек погибает; при дозе 7000 и 200 рад смертельный исход отмечается в 90 и 10 % случаев соответственно; в случае дозы 100 рад человек выживает, однако значительно возрастают вероятность заболевания раком, а также вероятность полной стерилизации.
При низкодозовых радиационных воздействиях следует учитывать, что отдаленные изменения в облученном организме развиваются из-за длительного компенсаторного напряжения его адаптационных возможностей, обусловленного действием радиации и сопутствующих факторов (А. В. Аклеев, 1999). Эти изменения реализуются на всех структурно-функциональных уровнях организма и обеспечиваются разнообразными механизмами адаптации, которые в своей совокупности определяются как саногенетические механизмы (Г. Н. Крыжановский, 2001).
Ионизированное излучение оказывает следующее биологическое действие:
1) первичные изменения (возникают в молекулах ткани и живых клеток);
2) нарушение функций всего организма.
Наиболее радиочувствительными органами являются костный мозг, половые органы, селезенка.
Различают следующие изменения на клеточном уровне:
1) соматические, или телесные, эффекты, последствия которых сказываются на человеке, но не на потомстве;
2) стохастические (вероятностные) (лучевая болезнь, лейкозы, опухоли);
3) нестохастические (поражения, вероятность которых растет по мере увеличения дозы облучения (существует дозовый порог облучения));
4) генетические (100 %-ная доза летальности при облучении всего тела 6 Гр, доза 50 %-ного выживания – 2,4–4,2 Гр, лучевая болезнь возникает при облучении организма более 1 Гр).
У большинства пораженных кажущееся клиническое улучшение длится 14–20 суток. Период восстановления продолжается 3–4 месяца.
Группа критических органов (по мере уменьшения чувствительности):
1) все тело, половые органы, красный костный мозг;
2) мышцы, щитовидная железа, жировая ткань и другие органы, за исключением тех, которые относятся к группам 1 и 3;
3) кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, стопы.
Полученные оценки стохастических эффектов ионизирующего излучения (Н. А. Кошурникова и др., 2001) не позволяют прогнозировать биологический ответ организма на индивидуальном уровне. Это связано с проблемой учета индивидуальных особенностей организма (в частности, индивидуальной радиочувствительности организма в целом) при воздействии радиации в «малых» дозах.
Большей информативностью обладают методы оценки состояния системы вегетативного обеспечения функций, системы ПОЛ/АОЗ, цитохимического анализа, определения фаз общего адаптационного синдрома и лазерная корреляционная спектроскопия крови (ЛКС).
Установлены предельно допустимые дозы ионизирующей радиации, основанные на следующем требовании: доза не должна превышать удвоенного среднего значения дозы облучения, которому человек подвергается в естественных условиях. Следует также учитывать те дозы, которые получает человек от искусственных источников облучения. В Великобритании, например, ежегодно при рентгеноскопических обследованиях человек получает около 100 мрад, излучения телевизора – примерно 10 мрад, отходов атомной промышленности и радиоактивных осадков – около 3 мрад.
Действующая система нормирования в этой области строится на понятии дозовой нагрузки. Основными документами, в соответствии с которыми осуществляется радиационный контроль над безопасностью населения, являются Федеральный закон «О радиационной безопасности населения» и принятые в его развитие «Нормы радиационной безопасности (НРБ-96)».
Оба документа служат для обеспечения радиационной безопасности человека. Экологических нормативов, устанавливающих допустимые воздействия на экосистемы, в области радиационной безопасности не существует.
В системе нормирования используются следующие основные понятия.
За единицу поглощенной дозы облучения принимается грэй (джоуль на килограмм) – поглощенная доза излучения, переданная массе облучаемого вещества в 1 кг и измеряемая энергией в 1 Дж любого ионизирующего излучения (1 Гр – 1 Дж/кг).