Jaki wpływ ma promieniowanie jonizujące na organizmy żywe?

Audiobook ma przedstawić w krótkiej formie sposób działania promieniowania na organizm człowieka.

Tekst dla lektora:

Ostateczne skutki, jakie spowoduje promieniowanie w organizmie człowieka, zależą od wielu czynników. Między innymi od rodzaju promieniowania, energii cząstek, ich przenikliwości, rodzaju wchłoniętych promieniotwórczych atomów (czy są metabolizowane czy od razu wydalane z organizmu), sposobu napromieniowania (z wewnątrz czy z zewnątrz). Także od rozkładu dawki w czasie, wielkości napromieniowanego obszaru ciała, napromieniowanych organów i indywidualnej wrażliwości napromieniowanej osoby.

Wpływ promieniowania jonizującego na organizmy żywe wynika, z dużej energii niesionej przez to promieniowanie i wynikającej z tego dużej zdolności do wzbudzania i jonizacji atomów i cząsteczek, w tym także do rozrywania wiązań chemicznych.

Działanie promieniowania można podzielić na trzy etapy:

Pierwszy etap, nazywany etapem fizycznym, trwa około 10Indeks górny -18^-18s od pochłonięcia. Polega na wzbudzaniu i jonizowaniu cząsteczek, w szczególności rozrywaniu w długich łańcuchach białek komórkowych, także łańcuchów DNA.

W drugim etapie, nazywanym chemicznym, wzbudzone i zjonizowane cząsteczki wchodzą w reakcje chemiczne. Dzieje się to do około 10Indeks górny -5^-5s od pochłonięcia promieniowania.

Przerwanie wiązań chemicznych w cząsteczkach powoduje powstanie tak zwanych wolnych rodników – czyli atomów lub cząsteczek bardzo chętnie wchodzących w reakcje chemiczne. Przez co niszczą części komórki organizmu, od błony komórkowej po białka i DNA.

Trzeci etap nazywany biologicznym trwa od kilku sekund do kilku lat. Polega na rozpoznawaniu przez organizm powstałych uszkodzeń i próbie ich naprawy. Pojedyncze komórki, przy małych dawkach mogą praktycznie nie odczuć skutków promieniowania, uszkodzona komórka może również zostać naprawiona. Przy uszkodzeniu DNA komórka może ulec mutacji – komórka nie będzie właściwie pełnić swoich funkcji. Przy dużych dawkach promieniowania może też dojść do śmierci komórki.

Odziaływanie na pojedyncze komórki przekłada się także na reakcje zachodzące na poziomie całego organizmu. Ich efektem mogą być, zmiany hormonalne, nowotworowe, a nawet śmierć organizmu.

Jednym z ważnych naturalnych źródeł promieniowania jonizującego jest radon - dla statystycznego mieszkańca Polski stanowi, jak się ocenia, prawie połowę otrzymywanej w ciągu życia dawki promieniowania. Radon jest bezbarwnym, bezzapachowym i pozbawionym smaku radioaktywnym gazem szlachetnym występującym naturalnie w środowisku jako produkt rozpadu radu. Radon jest naturalnie wydzielany z ziemi oraz z niektórych materiałów budowlanych na całym świecie wszędzie tam, gdzie można znaleźć uran lub tor, a zwłaszcza w regionach, gdzie występują granity lub skały łupkowe, w których występują wyższe koncentracje uranu. Nie wszystkie regiony występowania skał granitowych są regionami zwiększonej emisji radonu. Jednak migruje on swobodnie poprzez uskoki geologiczne oraz rozdrobnione gleby i może się kumulować w jaskiniach i wodzie. Ze względu na krótki okres połowicznego rozpadu jego stężenia zmniejszają się bardzo szybko w wyniku transportu z obszaru produkcji. Jego zawartość w atmosferze waha się istotnie w zależności od pory roku i pogody. Radon jest także znajdowany w ropie naftowej. Radon występujący w koncentracjach spotykanych w kopalniach został zidentyfikowany w latach 80. ubiegłego wieku jako substancja rakotwórcza na podstawie badań statystycznych dot. raka płuc u górników. Pomimo że wystawienie na działanie radonu i produktów jego rozpadu pociąga za sobą istotne ryzyko, rocznie tysiące ludzi celowo schodzą do kopalń skażonych radonem w celach leczniczych bez poważnych negatywnych efektów zdrowotnych.