У звичайних умовах кожна людина безперервно піддається впливу іонізуючої радіації в результаті космічного випромінювання, а також внаслідок випромінювання природних радіонуклідів, що знаходяться в землі, їжі, рослинах і в самому організмі людини.
Рівень природної радіоактивності, що викликається природним фоном, невеликий. Такий рівень опромінення звичний для людського організму і вважається нешкідливим для нього.
Техногенне опромінення виникає від техногенних джерел як в нормальних, так і в аварійних умовах.
Різні види радіоактивних випромінювань можуть викликати в тканинах організму певні зміни. Ці зміни пов'язані з виникає при опроміненні іонізацією атомів і молекул клітин живого організму.
Робота з радіоактивними речовинами при відсутності належних заходів захисту може привести до опромінення дозами, що надають шкідливий вплив на організм людини.
Контакт з іонізуючим випромінюванням являє серйозну небезпеку для людини. Ступінь небезпеки залежить як від величини поглиненої енергії випромінювання, так і від просторового розподілу поглиненої енергії в організмі людини.
Радіаційна небезпека залежить від виду випромінювання (коефіцієнт якості випромінювання). Важкі заряджені частинки і нейтрони більш небезпечні, ніж рентгенівське і гамма-випромінювання.
В результаті впливу іонізуючих випромінювань на організм людини в тканинах можуть відбуватися складні фізичні, хімічні та біологічні процеси. Іонізуючі випромінювання викликають іонізацію молекул і атомів речовини, в результаті чого молекули і клітини тканини руйнуються.
Іонізація живих тканин супроводжується порушенням молекул клітин, що веде до розриву молекулярних зв'язків і до зміни хімічної структури різних сполук.
Відомо, що 2/3 загального складу тканини людини складає вода. У зв'язку з цим процеси іонізації живої тканини багато в чому визначаються поглинанням випромінювання водою клітин, іонізацією молекул води.
Утворені в результаті іонізації води водень (Н) і гідроксильна група (ОН) безпосередньо або через ланцюг вторинних перетворень утворюють продукти з високою хімічною активністю: гідратний окисел (Н02) і перекис водню (Н202), що володіють яскраво вираженими окисними властивостями і високою токсичністю по відношенню до тканини. Вступаючи в сполуки з молекулами органічних речовин, і перш за все з білками, вони утворюють нові хімічні сполуки, не властиві здорової тканини.
При опроміненні нейтронами в організмі можуть утворитися радіоактивні речовини з містяться в ньому елементів, утворюючи наведену активність, т. Е. Радіоактивність, створену в речовині в результаті впливу на нього потоків нейтронів.
Іонізація живої тканини, що залежить від енергії випромінювання, маси, величини електричного заряду і іонізуючої здатності випромінювання, призводить до розриву хімічних зв'язків і зміни хімічної структури різних сполук, що складають клітини тканини.
У свою чергу, зміни в хімічному складі тканини, що відбуваються в результаті руйнування значної кількості молекул, призводять до загибелі цих клітин. Причому багато випромінювання проникають дуже глибоко і можуть викликати іонізацію, а отже і ураження клітин в глибоко розташованих частинах людського тіла.
В результаті впливу іонізуючих випромінювань порушується нормальний перебіг біологічних процесів і обмін речовин в організмі.
Залежно від дози опромінення і тривалості впливу і від індивідуальних особливостей організму ці зміни можуть бути оборотними, при яких уражена тканина відновлює свою функціональну діяльність, або незворотними, що призведе до поразки окремих органів або всього організму. Причому чим більше доза опромінення, тим більше вплив його на організм людини. Вище зазначалося, що поряд з процесами ушкодження організму іонізуючим випромінюванням відбуваються і захисно-відновні процеси.
Тривалість опромінення впливає на ефект опромінення, і слід вважати, що вирішальне значення має навіть не доза, а потужність дози опромінення. Зі збільшенням потужності дози нищівну силу зростає. Тому дробове вплив опромінення меншими дозами менш згубно, ніж отримання тієї ж дози опромінення протягом однократного опромінення сумарною дозою опромінення.
Ступінь ураження організму іонізуючим випромінюванням підвищується зі збільшенням розміри поверхні. Вплив іонізуючих випромінювань виявляється різним в залежності від того, який орган піддається опроміненню.
Вид випромінювання впливає на руйнівну здатність випромінювання при впливі на органи і тканини організму. Це вплив враховує ваговий коефіцієнт для даного виду випромінювання, що було зазначено раніше.
Індивідуальні особливості організму сильно проявляються при малих дозах опромінення. Зі збільшенням дози опромінення вплив індивідуальних особливостей стає незначним.
Людина найбільш стійкий до опромінення у віці від 25 до 50 років. У молодих людей чутливість до опромінення вище, ніж у людей середнього віку.
Біологічний вплив іонізуючого випромінювання здійснюватиме в значній мірі залежить від стану центральної нервової системи та внутрішніх органів. Нервові захворювання, а також захворювання серцево-судинної системи, кровотворних органів, нирок, залоз внутрішньої секреції знижують витривалість людини до опромінення.
Особливості впливу радіоактивних речовин, що потрапили всередину організму, пов'язані з можливістю тривалого їх перебування в організмі і безпосереднього впливу на внутрішні органи.
Всередину організму людини радіоактивні речовини можуть надходити при вдиханні повітря, забрудненого радіонуклідами, через травний тракт (при їжі, пиття, куріння), через пошкоджену і неушкоджену шкіру.
Г азообразние радіоактивні речовини (радон, ксенон, криптон і ін.) Легко проникають через дихальні шляхи, швидко всмоктуються, викликаючи явища загальної поразки. Гази відносно швидко виділяються з організму, велика їх частина виділяється через дихальні шляхи.
Проникнення в легені розпорошених радіоактивних речовин залежить від ступеня дисперсності частинок. Частинки розміром більше 10 мк, як правило, затримуються в носовій порожнині і в легені не проникають. Частки розміром менше 1 мк, що потрапили при вдиханні всередину організму, видаляються з повітрям при видихання.
Ступінь небезпеки ураження залежить від хімічної природи цих речовин, а також від швидкості виведення радіоактивної речовини з організму. Менш небезпечні радіоактивні речовини:
швидко обертаються в організмі (вода, натрій, хлор і ін.) і не затримуються в організмі на тривалий час;
не засвоюється організмом;
що не утворюють сполук, що входять до складу тканин (аргон, ксенон, криптон і ін.).
Деякі радіоактивні речовини майже не виводяться з організму і накопичуються в ньому, при цьому одні з них (ніобій, рутеній і ін.) Рівномірно розподіляються в організмі, інші зосереджуються в певних органах (лантан, актиній, торій - в печінці, стронцій, уран, радій - в кістковій тканині), приводячи до їх швидкого пошкодження.
При оцінці дії радіоактивних речовин слід також враховувати період їх напіврозпаду і вид випромінювання. Речовини з малим періодом напіврозпаду швидко втрачають активність і тому менш небезпечні.
Кожна доза випромінювання залишає глибокий слід в організмі. Одним з негативних властивостей іонізуючих випромінювань є його сумарне, кумулятивна дія на організм.
Кумулятивна дія виявляється особливо сильним при попаданні в організм радіоактивних речовин, відкладаються в певних тканинах. При цьому, коли вони присутні в організмі день у день протягом тривалого терміну, вони опромінюють прилеглі клітини і тканини.
Розрізняють такі види опромінень:
хронічне (постійне або переривчасте дію іонізуючого випромінювання протягом тривалого часу);
гостре (одноразове, короткочасне променева дія);
загальне (опромінення всього організму);
місцеве (опромінення частини організму).
Результат впливу іонізуючого випромінювання і при зовнішньому, і при внутрішньому опроміненні залежить від дози опромінення, тривалості впливу, виду опромінення, індивідуальної чутливості і величини опромінюваної поверхні. При внутрішньому опроміненні ефект впливу залежить, крім того, від фізико-хімічних властивостей радіоактивних речовин і їх поведінки в організмі.
На великому експериментальному матеріалі з тваринами, а також шляхом узагальнення досвіду роботи людей з радіонуклідами в загальних рисах було встановлено, що при впливі на людину певних доз іонізуючого випромінювання здійснюватиме вони не викликають в організмі істотних незворотних змін. Такі дози називаються граничними.
Межа дози - величина ефективної річної або еквівалентної дози техногенного опромінення, яка не повинна перевищуватися в умовах нормальної роботи. Дотримання краю річний дози запобігає виникненню детермінованих ефектів, а ймовірність стохастичних ефектів зберігається при цьому на прийнятному рівні.
Детерміновані ефекти випромінювання - клінічно виявляються шкідливі біологічні ефекти, викликані іонізуючим випромінюванням, щодо яких передбачається існування порога, нижче якого ефект відсутній, а вище - тяжкість ефекту залежить від дози.
Стохастичні ефекти випромінювання - шкідливі біологічні ефекти, викликані іонізуючим випромінюванням, що не мають дозового порога виникнення, ймовірність виникнення яких пропорційна дозі і для яких тяжкість прояви не залежить від дози.
У зв'язку з викладеним питання захисту працюючих від шкідливого впливу іонізуючого випромінювання здійснюватиме носять різнобічний характер і регламентуються різними правовими актами.