Іонізуюче випромінювання та його наслідки для здоров'я

Іонізуюче випромінювання – вид енергії, що вивільняється атомами у формі електромагнітних хвиль (гамма- та рентгенівське випромінювання) або частинок (нейтрони, бета- та альфа-частинки). Спонтанний розпад атомів називається радіоактивністю, а надлишок енергії, що виникає при цьому, є формою іонізуючого випромінювання. Нестабільні елементи, що утворюються при розпаді і випромінюють іонізуюче випромінювання, називаються радіонуклідами.

Всі радіонукліди ідентифікуються унікальним чином за видом випромінювання, що випускається ними, енергії випромінювання і періоду напіврозпаду.

Активність, яка використовується як показник кількості присутнього радіонукліду, виражається в одиницях, званих беккерелями (Бк): один беккерель – це один акт розпаду в секунду. Періодом напіврозпаду називають час, необхідний у тому, щоб активність радіонукліда внаслідок розпаду зменшилася наполовину з його початкової величини. Період напіврозпаду радіоактивного елемента – час, протягом якого відбувається розпад половини його атомів. Воно може бути в діапазоні від часток секунди до мільйонів років (наприклад, період напіврозпаду йоду-131 становить 8 днів, а період напіврозпаду вуглецю-14 - 5730 років).

Джерела випромінювання

Людина щодня піддається впливу природного та штучного випромінювання. Природне випромінювання має багато джерел, включаючи понад 60 природних радіоактивних речовин, присутніх у ґрунті, воді та повітрі. Головним джерелом природного випромінювання є радон – природний газ, що виділяється з гірських порід та ґрунту.Радіонукліди щодня вдихаються людиною з повітря і надходять у травний тракт із їжею та водою.

Людина також піддається впливу природної радіації космічних променів, особливо на великій висоті. У середньому 80% щорічної дози, яку людина отримує від фонового випромінювання, посідає природні наземні та космічні джерела випромінювання. Рівні такого випромінювання варіюються в різних географічних зонах, а в деяких районах його рівень може бути в 200 разів вищим за середньосвітовий показник.

На людину впливає також випромінювання зі штучних джерел різного походження, від виробництва атомної енергії до використання радіації з медичною метою при діагностиці та лікуванні захворювань. Найпоширенішими на сьогоднішній день штучними джерелами іонізуючого випромінювання є медичні пристрої, зокрема рентгенівські апарати та комп'ютерні томографи.

Вплив іонізуючого випромінювання

Людина може зазнавати впливу іонізуючого випромінювання за різних обставин: у побуті або громадських місцях (опромінення в громадських місцях), на робочому місці (професійне опромінення) або при отриманні медичної допомоги (медичне опромінення).

Випромінювання може впливати на людину внутрішніми або зовнішніми шляхами.

Внутрішній вплив іонізуючого випромінювання має місце при вдиханні радіонуклідів, їх надходженні до травного тракту або проникненні в кровотік (наприклад, внаслідок ін'єкції, поранення). Внутрішній вплив припиняється, коли радіонуклід виводиться з організму спонтанно (з екскрементами) або в результаті лікування.

Зовнішнє радіоактивне зараження може виникати при осіданні радіоактивних речовин з повітря (пил, рідина, аерозолі) на шкіру чи одяг.Такий радіоактивний матеріал часто можна видалити з тіла миттям. Піддатися іонізуючому випромінюванню можна також із зовнішнього джерела, наприклад, при застосуванні рентгенівського обладнання в медичних цілях. Зовнішнє опромінення припиняється, коли його джерело екранується або людина залишає поле, що опромінюється.

Для цілей захисту від радіації можна виділити три ситуації впливу іонізуючого випромінювання: заплановане опромінення, існуюча схильність та аварійне опромінення. Заплановане опромінення має місце у ситуаціях навмисного впровадження та використання джерел випромінювання з певними цілями, наприклад, при медичному застосуванні таких джерел для діагностики або лікування захворювань у пацієнтів або їх використання на виробництві або в ході наукових досліджень. Існуюча схильність має місце тоді, коли випромінювання вже є і від нього необхідно виробляти заходи захисту; прикладами є вплив радону в житлових і робочих приміщеннях, а також вплив фонового природного випромінювання в навколишньому середовищі. Ситуації аварійного опромінення є результатом непередбачених подій, зокрема ядерних аварій або зловмисних дій, і вимагають термінового вжиття заходів у відповідь.

На використання випромінювання в медицині припадає 98% усієї дози опромінення населення зі всіх штучних джерел; воно становить 20% від загального на населення. Щорічно у світі проводиться понад 4200 мільйонів радіологічних обстежень з метою діагностики, 40 мільйонів процедур з використанням ядерних матеріалів та 8,5 мільйонів процедур променевої терапії.

Наслідки іонізуючого випромінювання для здоров'я

Радіаційне ушкодження тканин та/або органів залежить від отриманої дози опромінення або поглиненої дози, що виражається у греях (Гр). Потенційна шкода від поглиненої дози залежить від виду випромінювання та чутливості різних тканин та органів.

Здатність іонізуючого випромінювання завдати шкоди оцінюється за допомогою ефективної дози. Одиницею ефективної дози, в якій враховується вид випромінювання та чутливість тканин та органів, є зіверт (Зв). Вона дозволяє вимірювати іонізуюче випромінювання з погляду потенціалу завдання шкоди. Важливим параметром, окрім кількості радіації (дози), є швидкість надходження (потужність) дози, яка виражається в мікрозивертах на годину мкЗв/годину або мілізівертах на рік (мЗв/рік).

Опромінення, що перевищує певні граничні значення, може порушити функціонування тканин та/або органів і викликати гострі реакції, такі як почервоніння шкіри, випадання волосся, радіаційні опіки або гострий променевий синдром. Ці реакції є більш вираженими при більш високих дозах та вищій потужності дози. Так, порогова доза гострого променевого синдрому становить приблизно 1 Зв (1000 мЗв).

Якщо доза опромінення є низькою та/або впливає тривалий період часу (низька потужність дози), обумовлений цим ризик суттєво знижується, оскільки в цьому випадку збільшується ймовірність відновлення пошкоджених тканин. При цьому не зникає ризик виникнення довгострокових наслідків випромінювання, таких як катаракта або рак, які можуть виявитися через роки або навіть десятиліття. Подібні наслідки виникають не завжди, проте їхня ймовірність пропорційна дозі опромінення.Ризик наслідків вищий у дітей та підлітків, оскільки вони набагато чутливіші до впливу радіації порівняно з дорослими людьми.

Епідеміологічні дослідження, проведені серед підданого опромінення населення, наприклад людей, які вижили після вибуху атомної бомби або отримували променеву терапію, демонструють значне збільшення ризику розвитку раку при дозах вище 100 мЗв. За даними проведених останнім часом епідеміологічних досліджень серед осіб, які зазнавали медичного опромінення в дитячому віці (КТ у дитячому віці), ризик розвитку онкологічних захворювань може підвищуватися навіть за нижчих доз (у діапазоні 50–100 мЗв).

Вплив іонізуючого випромінювання на плід в утробі матері може спричинити пошкодження головного мозку плода при сильній дозі понад 100 мЗв на 8–15 тижнів вагітності та 200 мЗв на 16–25 тижнях вагітності. У ході досліджень за участю вагітних було встановлено, що опромінення до 8 тижнів або після 25 тижнів вагітності не створює ризику для розвитку головного мозку плода. Епідеміологічні дослідження свідчать про те, що ризик розвитку раку після опромінення плода в утробі матері аналогічний до ризику після опромінення в ранньому дитячому віці.

Діяльність ВООЗ

Діяльність ВООЗ спрямована на підвищення ефективності радіаційного захисту пацієнтів, працівників та населення у всьому світі. Організація надає державам-членам науково обґрунтовані керівництва, методики та спеціалізовані рекомендації щодо актуальних питань захисту здоров'я населення, пов'язаних із впливом іонізуючого випромінювання.Приділяючи основну увагу медико-санітарним аспектам радіаційного захисту, ВООЗ виробляє заходи щодо оцінки радіаційних ризиків, їх обмеження та поширення інформації про них.

Відповідно до однієї зі своїх основних функцій – «встановлення норм і стандартів, сприяння їх дотриманню та моніторинг їх здійснення» – ВООЗ спільно з сімома іншими міжнародними організаціями зробила внесок у розробку, просування та затвердження міжнародних основних норм безпеки (ОНБ) і в даний час сприяє впровадженню ОНБ на території своїх держав-членів.

Інфрачервоне випромінювання: користь та шкода для людини

Щодня людина перебуває під впливом інфрачервоного випромінювання та природним її джерелом є сонце. Елементи розжарювання та різні електронагрівальні прилади відносять до неприродних похідних. Дана радіація застосовується в системах опалення, інфрачервоних лампах, обігрівальних пристроях, пультах до телевізора, медичного обладнання. Тому завжди необхідно знати, яка користь та шкода інфрачервоного випромінювання для людини.

Інфрачервоне випромінювання: що це

У 1800 році англійський фізик відкрив інфрачервоне тепло, розклавши сонячне світло у спектр за допомогою призми. Вільям Гершель прикладав термометр до кожного кольору, доки не помітив підвищення температури при переході від фіолетового кольору до червоного. Таким чином, була відкрита область відчуття тепла, але вона не помітна людському погляду. Розрізняють випромінювання за двома основними параметрами: частоту (інтенсивність) та довжину променя. У той самий час довжина хвилі ділиться втричі типу: ближня (від 0,75 до 1,5 мкм), середня (від 1,5 до 5,6 мкм), далека (від 5,6 до 100 мкм).

Саме довгохвильова енергія має позитивні властивості, відповідаючи природному випромінюванню людського тіла з найбільшою довжиною хвилі 9,6 мкм. Тому кожну зовнішню дію тіло сприймає як «рідне». Найкращим прикладом ультрачервоного випромінювання є тепло Сонця. Такий промінь має відмінність у тому, що він нагріває об'єкт, а не простір навколо нього. Інфрачервоне випромінювання – варіант роздачі тепла.

Користь інфрачервоного випромінювання

Прилади, в яких використовується довгохвильове теплове випромінювання, впливають двома різними способами на організм людини. Перший метод має зміцнювальну властивість, підвищуючи захисні функції і запобігаючи ранньому старінню. Цей тип дозволяє впоратися з різними захворюваннями, підвищуючи природний захист організму до недуг. Це одна з форм лікування, яка ґрунтується на підтримці здоров'я та підходить для застосування в домашніх умовах та медичних закладах.

Другий вид впливу ультрачервоних променів полягає у прямому лікуванні захворювань та загальних нездужань. Щодня людина стикається із розладами, пов'язаними зі здоров'ям. Тому довгі випромінювачі мають терапевтичну властивість. У багатьох лікувальних закладах Америки, Канади, Японії, країнах СНД та Європи застосовується таке випромінювання. Хвилі здатні глибоко проникати в тіло, прогріваючи внутрішні органи та кісткову систему. Ці ефекти сприяють поліпшенню кровообігу та прискоренню потоку рідин в організмі.

Підвищена циркуляція крові благотворно впливає метаболізм людини, тканини насичуються киснем, а м'язова система отримує харчування. Багато хвороб можна усунути регулярним впливом випромінювання, що проникає глибоко у людське тіло. Така довжина хвилі позбавить таких недуг, як:

• підвищений чи знижений тиск;
• болючі відчуття в ділянці спини;
• зайва вага, ожиріння;
• захворювання серцево-судинної системи;
• депресивний стан, стрес;
• порушення роботи травного тракту;
• артрит, ревматизм, невралгія;
• артроз, запалення суглобів, судоми;
• нездужання, слабкість, виснаження;
• бронхіт, астма, запалення легень;
• розлад сну, безсоння;
• м'язові та поперекові болі;
• проблеми із кровопостачанням, циркуляцією крові;
• оториноларингологічні захворювання без гнійних відкладень;
• недуги шкірних покривів, опіки, целюліт;
• ниркова недостатність;
• застудні та вірусні недуги;
• зниження захисної функції організму;
• інтоксикація;
• цистит та простатит загостреної форми;
• холецистит без утворення каміння, гастродуоденіт.

Позитивний вплив випромінювання полягає в тому, що коли хвиля потрапляє на шкірний покрив, вона діє закінчення нервів і виникає відчуття тепла. Понад 90% радіації знищується вологою, що знаходиться у верхньому шарі шкіри, вона не викликає нічого більшого, ніж підвищення температури тіла. Спектр дії, довжина якого становить 9,6 мкм, абсолютно безпечний для людини.

Випромінювання стимулює кровообіг, наводячи норму кров'яний тиск і обмінні процеси. При постачанні мозкових тканин киснем знижується ризик появи запаморочення та покращується пам'ять. Ультрачервоний промінь здатний вивести солі важких металів, холестерин та токсини. Під час терапії у хворого підвищується імунітет, нормалізується гормональний фон та відновлюється водно-сольовий баланс. Хвилі знижують дію різних отруйних хімічних речовин, мають протизапальну властивість, пригнічують утворення грибків, включаючи пліснявих.

Застосування інфрачервоного випромінювання

Ультрачервона енергія використовується в різних галузях, позитивно впливаючи на людину:

1. Термографія. За допомогою інфрачервоного випромінювання визначається температура предметів, що знаходяться на відстані. В основному теплові хвилі використовуються у військових та промислових сферах. Нагріті об'єкти з таким приладом можна побачити без освітлення.
2. Обігрів. Ультрачервоні промені сприяють підвищенню температури, благотворно позначаючись на людському здоров'ї. Крім корисних інфрачервоних саун, їх застосовують для зварювання, відпалу пластмасових предметів, затвердіння поверхонь у промисловій та медичній сфері.
3. Спостереження. Цей спосіб використання теплової енергії полягає у пасивному наведенні ракет. У цих літальних елементах усередині знаходиться механізм, який називається «тепловим шукачем». Машини, літаки та інший транспорт, а також люди випромінюють тепло, допомагаючи ракетам знайти правильний напрямок польоту.
4. Метеорологія. Випромінювання допомагає супутникам визначитися з відстанню, на якій знаходяться хмари, визначає їх температуру та вигляд. Теплі хмари з'являються сірим кольором, а холодні – білим. Дані вивчаються без перешкод як вдень, і вночі. Земна гаряча площина буде позначена сірим або чорним кольором.
5. Астрономія. Астрономи оснащені унікальними приладами – інфрачервоними телескопами, які дають змогу спостерігати за різними об'єктами в небі. Завдяки їм вчені здатні знайти протозірки до того, як вони почнуть випромінювати світло, яке видно людському оку. Такий телескоп з легкістю визначить холодні об'єкти, але в інфрачервоному спектрі не можна побачити планети через заглушальне світло від зірок. Також пристрій використовується для спостереження за ядрами галактик, які закривають газ та пил.
6. Мистецтво.Рефлектограми, які працюють на основі інфрачервоного випромінювання, допомагають фахівцям у цій сфері детальніше розглянути нижні шари предмета чи начерки художника. Цей метод дозволяє зіставити креслення малюнка та її видиму частину з'ясування справжності картини, і чи була вона реставрації. Раніше пристрій пристосовувався для вивчення старих документів у письмовому вигляді та виготовлення чорнила.

Це лише основні методи використання теплової енергії у науці, але щорічно з'являється нове обладнання, що працює на його основі.

Шкода інфрачервоного випромінювання

Інфрачервоне світло приносить не тільки позитивну дію на людський організм, варто пам'ятати про шкоду, яку він може завдати при неправильному застосуванні і бути небезпечними для оточуючих. Саме ІЧ-діапазони із короткою довжиною хвилі негативно впливають. Поганий вплив інфрачервоного випромінювання на організм людини проявляється у вигляді запалення нижніх шарів шкіри, розширених капілярів та утворення пухирів.

Від використання ІЧ-променів необхідно відразу відмовитися при таких хворобах та симптомах:

• захворювання кровоносної системи; кровотечі;
• хронічна чи гостра форма гнійних процесів;
• вагітність та лактація;
• злоякісні пухлини;
• легенева та серцева недостатність;
• гострі запалення;
• епілепсія;
• при тривалому впливі ІЧ-випромінювання підвищується ризик розвитку світлобоязні, катаракти та інших захворювань очей.

Сильна дія інфрачервоної радіації призводить до почервоніння шкіри та виникнення опіку. У робітників у сфері металургії іноді спостерігається розвиток теплового удару та дерматиту. Чим менша відстань користувача до обігрівача, тим менше часу він повинен проводити біля пристрою.Перегрівання тканин мозку на градус і тепловий удар супроводжується такими симптомами, як нудота, запаморочення, тахікардія, потемніння в очах. При підвищенні температури на два і вище градуси існує ризик розвитку менінгіту.

Якщо під впливом інфрачервоного випромінювання стався тепловий удар, слід негайно помістити постраждалого у прохолодному приміщенні та зняти з нього весь одяг, який стискає чи стискує рухи. Пов'язки, змочені в холодній воді, або мішечки з льодом прикладаються на область грудей, шиї, паху, чола, хребта та пахв.

За відсутності мішечка для льоду, можна використовувати для цього будь-яку тканину або предмет одягу. Компреси робляться лише з дуже холодною водою, періодично змочуючи у ній пов'язки.

При можливості людина повністю обертається холодним простирадлом. Додатково можна обдувати хворого потоком холодного повітря, використовуючи вентилятор. Рясне питво холодної води допоможе полегшити стан потерпілого. При важких випадках опромінення потрібно викликати швидку допомогу та зробити штучне дихання.

Як уникнути шкідливого впливу ІЧ-хвиль

Щоб захистити себе від негативного впливу теплових хвиль, необхідно дотримуватись деяких правил:

1. Якщо робота безпосередньо пов'язана з високотемпературними нагрівачами, то потрібне використання захисного одягу для оберігання тіла та очей.
2. З особливою обережністю застосовуються побутові обігрівачі, які мають відкриті нагрівальні елементи. Не можна перебувати близько біля них і краще скоротити час їхнього впливу до мінімуму.
3. У приміщенні повинні розташовуватися такі пристрої, які найменше впливають на людину та її здоров'я.
4. Не варто довго перебувати під сонячним промінням. Якщо змінити це не можна, потрібно постійно носити головний убір і одяг, що прикриває відкриті ділянки тіла. Особливо це стосується дітей, які завжди можуть визначити підвищення температури тіла.

За дотримання цих правил людина зможе захиститися від неприємних наслідків надмірного теплового впливу. Інфрачервоні промені можуть принести як шкоду, так і користь при певному застосуванні.

Методи лікування

Терапія за допомогою інфрачервоного кольору поділяється на два типи: місцева та загальна. При першому типі відзначається локальний вплив на ту чи іншу ділянку, а за загального лікування хвилі обробляють весь організм людини. Процедура проводиться двічі на день по 15-30 хвилин. Курс лікування становить від 5 до 20 сеансів. Необхідно обов'язково одягати захисні засоби під час випромінювання. Для очей використовують картонні накладки або спеціальні окуляри. Після процедури на шкірі з'являється почервоніння з розмитими межами, яке пропадає через годину після дії променів. Інфрачервоне випромінювання у медицині дуже цінується.

Висока інтенсивність випромінювання може завдати шкоди здоров'ю, тому слід слідувати всім протипоказанням.

Теплова енергія щодня супроводжує людину у повсякденному житті. Інфрачервоне випромінювання приносить як користь, а й шкода. Тому потрібно до ультрачервоного світла ставитись обережно. Пристрої, що випромінюють ці хвилі, повинні використовуватись за правилами безпеки. Багато хто не знає, чи шкідливий тепловий вплив, але при правильному застосуванні приладів можна покращити стан здоров'я людини та позбутися тих чи інших захворювань.