Efectele radiațiilor asupra organismului uman

1.Generalităţi radiaţii

Cea mai simplă definiţie care poate fi dată radiaţiilor se poate formula astfel: radiaţiile reprezintă o emisie de unde sonore, electromagnetice, etc. sau de particule care se propagă sub forma de raze în toate direcţiile

Pornind de la această definiţie se poate uşor deduce că mediul înconjurator este permanent străbătut de o gamă largă de radiaţii, începând cu cele sonore şi terminănd cu partea opusă a spectrului, respectiv cu radiaţiile emise în cursul proceselor de dezintegrare radioactivă , însă nu toate aceste radiaţii au acelaşi impact asupra organismului uman. Spre exemplu, undele electromagnetice nu au nici un fel de influenţă asupra lumii înconjuratoare, pe cînd undele sonore sau anumite porţiuni ale spectrului luminii (spectrul infraroşu sau ultraviolet) afectează, într-o măsura mai mare sau mai mică, anumite componente ale mediului înconjurător.

Efectele de pierdere a energiei radiaţiilor prin interacţii electrice şi de ionizare este uşor de intuit în cazul moleculei de apă, care are 10 protoni şi 10 electroni iar după trecerea unei particule încărcate, un electron este expulzat, molecula rămânând cu o sarcină electrică în exces. Aceste molecule se pot transforma în alte entităţi, de tipul radicalilor liberi, puternic reactivi din punct de vedere chimic şi care pot să modifice molecule importante ale unui ţesut.

De o importanţă cu totul deosebită este acidul dezoxiribonucleic (ADN), localizat în nucleul celulei, rolul lui fiind acela de a controla structura şi funcţionarea celulei şi de a produce replici ale lui însuşi.Deşi modurile în care radiaţia afectează celulele nu sunt pe deplin lămurite, s-au putut totuşi evidenţia două tipuri de acţiune a radiaţiilor asupra ADN: fie o modificare chimică directă prin ionizare, fie indirect, prin intermediul unui radical liber existent în lichidul celulei. În ambele cazuri, modificarea chimică poate sta la baza unui efect biologic dăunător, datorită unui defect puternic localizat sau unui defect global, ambele fiind implicate în tarele genetice şi dezvoltarea cancerului.

Funcţie de puterea de penetraţie, particulele α având viteză mică, abia pot pătrunde prin suprafaţa exterioară a pielii, deci radionuclizii care le emit nu sunt periculoşi, în afara cazului când ar fi încorporaţi în organism. Particulele β pot pătrunde în organism circa 1 cm, deci radionuclizii care le emit sunt periculoşi pentru ţesuturile superficiale dar nu şi pentru organelle interne, cu excepţia cazului când sunt încorporate în organism. Radiaţiile γ, x şi neutronii trec prin întregul organism şi, prin urmare, radionuclizii care le emit pot fi periculoşi, atât în afara cât şi în interiorul organismului.

2.Efectele radiaţiilor naturale asupra organismului uman

Cantitatea de radiaţii acumulată de organismul uman poate fi determinată sub forma unei mărimi fizice numită echivalentul dozei anuale, a cărei unitate de măsură poartă numele de seevert, având simbolul Sv. Întrucât echivalentul unei doze de 1 seevert pe an (1 Sv/an) reprezintă o cantitate foarte mare de energie, în determinările curente se utilizează un submultiplu al acestei unităţi de măsură, respectiv microseevert-ul, având simbolul μSv, şi care reprezintă 1/1.000.000 dintr-un Sv. Valoarea echivalentului dozei anuale este influenţată, în cea mai mare parte, de intensitatea radiaţiei şi de timpul de expunere, unitatea de măsură a acestei mărimi complexe, utilizată în mod curent, fiind denumită microröentgen pe oră, având simbolul μR/h. Fiecare individ uman, indiferent de zona geografică de reşedinţă, este supus continuu agresiunii celor două tipuri de radiaţii, respectiv radiaţia cosmică şi radiaţia terestră, la care se adaugă, accidental,expunerea la radiaţia artificială.

Radiaţia cosmică. Întrucât marea majoritate a populaţiei globului trăieşte la altitudini joase,din punct de vedere al radiaţiei cosmice există o variaţie mică a dozei anuale, datorită latitudinii,aceasta oscilând între 320 μSv/an în zona nordică a Europei şi 250 μSv/an în zona mediteraneană.Împotriva acestei categorii de radiaţie nu se poate face nimic, pentru a micşora expunerea, deoarece pătrunde uşor prin pereţii clădirilor obişnuite.

Radiaţia terestră. Radiaţiile α şi β, având o putere de pătrundere destul de mică, influenţa lor asupra populaţiei este, practic, nulă, influenţa de bază fiind dată de radiaţiile γ, x şi gazelle radioactive (radon). Radiaţia γ emisă de radionuclizii tereştrii iradiază întregul oragnism uman.Având în vedere că materialele de construcţie sunt extrase din litosferă, deci sunt radioactive,populaţia este iradiată atât în casă cât şi în aer liber, dozele fiind influenţate atât de geologia zonei,cât şi de structura clădirilor. Echivalentul mediu al dozei care provine de la radiaţia γ este în jur de 400 μSv/an, însă există variaţii considerabile în jurul acestei valori, unele persoane primind doze decâteva ori mai mari decât media.

Pentru reducerea dozei în încăperi se poate acţiona prin îndepărtarea produselor de dezintegrare din clădire, făcându-se o creştere a ventilaţiei, folosind instalaţii de purificare a aerului sau prin împiedicarea pătrunderii radonului în locuinţă, etanşeizând podelele sau îmbunătăţind ventilaţia.

Doza totală de radiaţie acumulată de organismul uman datorată radiaţiei de origine naturală este, în medie, de circa 1870 μSv/an.

3.Efectele radiaţiilor artificiale asupra organismului uman

Primele utilizări medicale ale radiaţiilor ionizante sunt legate de descoperirea radiaţiilor X de către fizicianul german Wilhelm Conrad Röntgen, în anul 1895. La două luni după descoperirea radiaţiilor X, la Viena s-a efectuat prima radiografie a mâinii unui soldat, pentru stabilirea poziţiei unui glonte