420 likes | 678 Views
Основы радиационной биологии Основные биологические эффекты радиации. Что такое ионизирующие излучения. Взаимодействие излучений с веществом. Парадоксы действия ионизирующих излучений. Малая поглощенная энергия – летальные эффекты. Малое число пораженных молекул – летальные эффекты.
E N D
Основы радиационной биологии Основные биологические эффекты радиации
Что такое ионизирующие излучения. Взаимодействие излучений с веществом.
Парадоксы действия ионизирующих излучений • Малая поглощенная энергия – летальные эффекты. • Малое число пораженных молекул – летальные эффекты. • Кривые зависимости эффекта от дозы
Объяснение радиационных парадоксов: теории попадания и мишени Б.Н. Раевский Н.В. Тимофеев-Ресовский
Недостатки теории попадания и мишени: • не учитывает биологическую стохастику • не принимает во внимание способность клеток к восстановлению
На человека и всю биосферу одновременно действуют редкоионизирующие излучения, альфа-частицы радона и его дочерних продуктов распада и УФ свет (излучение Вавилова-Черенкова )
В Обнинске сделаны открытия способности клеток и хромосом восстанавливаться от повреждений, вызванных ионизирующим излучением • В.И. Корогодин • Н.В. Лучник
Парадигмы радиобиологии и радиационной безопасности • Любая поглощенная доза является вредной • Существует линейная связь между дозой облучения и регистрируемым эффектом • Действие ионизирующего излучения является кумулятивным
Биологические эффекты острых доз облучения (≥100 Гр) называются детерминистскими. Они безусловно вызывают у человека заболевания. • Облучение при низких мощностях доз (≤100 Гр) вызывают заболевания с более низкой вероятностью илистохастичностью (стохастические эффекты).
Три механизма гибели (радиационные синдромы) • 2–10 Гр Костномозговой синдром (кроветворный), гибель на 10–30 сутки • 10–100 Гр Желудочно-кишечный синдром, гибель на 3–5 сутки • Более 100 Гр Церебральный синдром, гибель от нескольких минут до 48 ч
Классификация острой лучевой болезни Легкая степень 1–2 Гр; Средняя степень 2–4 Гр; Тяжелая степень 4–6 Гр
Доза рентгеновского излучения ЛД50/30, Гр
Сокращение продолжительности жизнимышей
Сокращение продолжительности жизни Данные 1956 года - из 80.000 американских врачей, умерших между 1930 и 1954 гг. средний возраст радиологов был 60,5 лет, а врачей, не связанных с облучением– 65,7 года
По данным американских и японских исследователей, в результате современных защитных мероприятий рентгеновского обследования продолжительность жизни врачей рентгенологов увеличилась по сравнению с аналогичной для других врачей на 3-5 лет.
Развитие личинок из яиц Drosophila melanogaster при ЕРФ (1) и в низкофоновой камере. 2 – сниженный фон, 3 – компенсированный фон
Carlson et al. (1957) Начиная с четвертого месяца жизни, крыс облучали по 16 ч/день в течение года
Средняя продолжительность жизни собак Dougherty (1967)
(Gianferrari et al., 1962), Италия (провинция Vercelli Piemonte)
Отношение смертности населения, живущего на большой высоте (3000 футов) и на уровне моря, к средней смертности по США от всех видов рака Mason, Miller (1974)
Китайская Народная Республика в 1970–1978 гг. (Luxin, 1981) провинция Гуангдонг с 80 000 населения
Средняя продолжительность жизни рабочих Ханфорда, США (Barkev, 1978)
Статистические показатели жизненности населения ФРГ и Швеции. Облученность радоном в Швеции в 3-4 раза выше, чем в ФРГ
Зависимость смертности населения от рака легкого от концентрации радона в домах США (Cohen, 1995)
Смертность от лейкемии людей, подвергшихся бомбардировке в Хиросиме и Нагасаки (Hattori, 1994)
Смертность населения после аварии на «Маяке» (Kostyuchenko, Krestinina, 1994). Кривая 1 –уровень смертности по стране, кривая 2 - облученные жители
Онкологическая смертность после аварии на предприятии «Маяк» (Kostyuchenko, Krestinina, 1994). Кривая 1 – необлученное население Челябинской области, кривая 2 – облученные жители
Авария на ядерном реакторе в Чернобыле. • Для устранения последствий аварии было привлечено около 200000 ликвидаторов. • В 1986 и 1987 гг. они получили дозу около 100 мЗв. Состояние здоровья этих рабочих изучалось Международным Чернобыльским проектом.
Результаты Российского Национального Медицинского Дозиметрического Регистра свидетельствуют, что в Брянской области показатель заболеваемости лейкозами не превышает этой величины по стране в целом. Не было зарегистрировано повышения и общей смертности от раков.
Смертность от рака радиационно-облученных рабочих разных стран (Luckey, 2007).
В 1982–1983 гг. источник Со-60 случайно попална свалку металлических отходов. В 1983–1984 гг. из них были построены 180 зданий, в которых размещались около 1700 квартир. В этих квартирах проживало и продолжает проживать около 10.000 населения, подвергаясь хроническому облучению при очень высокой мощности дозы вплоть до 1 мЗв/час, а оцененная максимальная ежегодная доза достигала 1 Зв. В первый же год проживания (1983) мощность дозы достигала 50 мЗв/год.
После 21 года проживания в загрязненных апартаментах доза варьировала от 0,4 до 6,0 Зв (Chen et al., 2004). Эти дозы были выше выживших после бомбардировок в Японии т выше, чем дозы, полученные ликвидаторами ЧАЭС
Смертность от рака общей популяции (1) Тайваня и облученных Со-60 резидентов (2)
Более 2000 детей родились в загрязненных квартирах. По статистике ожидалось 46 детей с врожденными дефектами. Фактически выявлены только 3 таких ребенка
Максимально приемлемым уровнем индивидуального риска гибели человека считается риск, равный 10-6в год. • Малым считается риск гибели человека, равный 10-8 в год.
ВЫВОДЫ 1. ЕРФ необходим для биосферы 2. Повышение ЕРФ в 10-50 раз не оказывает вредного действия 3. Профессионалы атомной энергетики характеризуются пониженной вероятностью онкозаболеваний 4. Люди, облученные в малых дозах, характеризуются пониженной вероятностью онкологии 5. Риск гибели человека от атомной энергии составляет 10-10 в год
Исследования проведены при финансовой поддержке Российского гуманитарного научного фонда и Правительства Калужской области (проект №12-16-40002а(р)