Презентация, доклад по биологиина тему Биологическое влияние радиации

Земле с момента ее образования. Однако физическое ее воздействие на организмы начали изучать с конца ХIХ века, а ее биологические последствия – с начала ХХ.
Радиация относится к факторам, воздействие которых не ощущается нашими органами чувств, поэтому сотни специалистов, изучавших радиацию, погибли от ее воздействия. Несмотря на это, на сегодняшний день мировая наука знает о биологическом влиянии радиации больше, чем о действиях любых других факторов окружающей среды.

элементах, ядерных реакторах, при ядерных взрывах, сопровождающееся испусканием частиц и различными излучениями, в результате чего возникают вредные и опасные факторы, воздействующие на людей.

«Проникающая радиация» - поражающий фактор ионизирующих излучений, возникающих, например, при взрыве атомного реактора. 

Ионизирующее излучение - это любое излучение, вызывающее ионизацию среды, т.е. протекание электрических токов в этой среде, в том числе и в организме человека, что часто приводит к разрушению клеток, изменению состава крови, ожогам и другим тяжелым последствиям.

«Ядерный гриб» фото.

коротковолновых электромагнитных волн (рентгеновского и гамма-излучения) или потока заряженных частиц, бета-излучения и нейтронов.

Биологическое действие радиации

 Излучение действует не только на данный живой организм, но и на его потомство - это так называемый генетический эффект.

Различные органы живого организма имеют свою чувствительность к облучению. При ежедневном воздействии дозы 0,002-0,005 Гр уже наступают изменения в крови.

Облучение зависит от частоты. Одноразовое облучение в большой дозе вызывает более глубокие последствия, чем фракционированное. (серия кратковременных воздействий)

Не каждый организм в целом одинаково воспринимает облучение.

Действие от малых доз может суммироваться или накапливаться.

 Действие ионизирующих излучений на организм не ощутимо человеком. Существует так называемый период мнимого благополучия -- инкубационный период проявления действия ионизирующего излучения. Продолжительность его сокращается при облучении в больших дозах.

и могут проникать вглубь тела на несколько сантиметров. От него можно защититься тонким листом металла, оконным стеклом и даже обычной одеждой. Попадая на незащищенные участки тела, бета-излучение оказывает воздействие, как правило, на верхние слои кожи. Во время аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году пожарные получили ожоги кожи в результате очень сильного облучения бета-частицами. Если вещество, испускающее бета-частицы, попадет в организм, оно будет облучать внутренние ткани.

Гамма-излучение — это фотоны, т.е. электромагнитная волна, несущая энергию. В воздухе оно может проходить большие расстояния, постепенно теряя энергию в результате столкновений с атомами среды. Интенсивное гамма-излучение, если от него не защититься, может повредить не только кожу, но и внутренние ткани. Плотные и тяжелые материалы, такие как железо и свинец, являются отличными барьерами на пути гамма-излучения.

Альфа-излучение — это поток тяжелых положительно заряженных частиц. Возникает в результате распада атомов тяжелых элементов, таких как уран, радий и торий. В воздухе альфа-излучение проходит не более пяти сантиметров и, как правило, полностью задерживается листом бумаги или внешним омертвевшим слоем кожи. Однако если вещество, испускающее альфа-частицы, попадает внутрь организма с пищей или воздухом, оно облучает внутренние органы и становится опасным.

Где
D-поглощенная доза радиации;
E-поглощенная энергия;
m-масса тела.

все это разновидности излучений. Однако, излучение будет ионизирующим, если оно способно разрывать химические связи молекул, из которых состоят ткани живого организма, и, как следствие, вызывать биологические изменения. Действие ионизирующего излучения происходит на атомном или молекулярном уровне, независимо от того, подвергаемся ли мы внешнему облучению, или получаем радиоактивные вещества с пищей и водой, что нарушает баланс биологических процессов в организме и приводит к неблагоприятным последствиям.

Энергию непосредственно передаваемую атомам и молекулам биотканей называют прямым действием радиации. Некоторые клетки из-за неравномерности распределения энергии излучения будут значительно повреждены.

Кроме прямого ионизирующего облучения выделяют также косвенное или непрямое действие, связанное с радиолизом воды. При радиолизе возникают свободные радикалы - определенные атомы или группы атомов, обладающие высокой химической активностью. Основным признаком свободных радикалов являются избыточные или неспаренные электроны. 

ПРЯМОЕ ДЕЙСТВИЕ

КОСВЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ

опухоль возникает, когда соматическая клетка выходит из под контроля организма и начинает активно делиться. Первопричиной этого являются нарушения в генетическом механизме, называемые мутациями. При делении раковая клетка производит только раковые клетки. Одним из наиболее чувствительных органов к воздействию радиации является щитовидная железа. Не менее восприимчива к влиянию излучения кровь. Лейкоз или рак крови -- один из распространенных эффектов прямого воздействия радиации. Заряженные частицы проникают в ткани организма, теряют свою энергию вследствие электрических взаимодействий с электронами атомов Электрическое взаимодействие сопровождает процесс ионизации (вырывание электрона из нейтрального атома)

При радиолизе возникают свободные радикалы - определенные атомы или группы атомов, обладающие высокой химической активностью.  Если число свободных радикалов мало, то организм имеет возможность их контролировать. Если же их становится слишком много, то нарушается работа защитных систем, жизнедеятельность отдельных функций организма. Повреждения, вызванные свободными радикалами, быстро увеличиваются по принципу цепной реакции. Попадая в клетки, они нарушают баланс кальция и кодирование генетической информации.  Химические изменения возникают в результате взаимодействия свободных радикалов друг с другом или со "здоровыми" молекулами Биохимические изменения происходят как в момент облучения, так и на протяжении многих лет, что приводит к гибели клеток.

радиочувствителен. 

Особенности поражения организма в целом определяются двумя факторами: 1) радиочувствительностью тканей, органов и систем, непосредственно подвергшихся облучению;
2) поглощенной дозой излучения и ее распределением во времени. При облучении страдают все органы и ткани, но ведущим для организма является поражение одного или нескольких критических органов.

Критические органы – это жизненно важные органы и системы, которые повреждаются первыми в данном диапазоне доз, что обуславливает гибель организма в определенные сроки после облучения.
Первая группа – все тело, гонады, красный костный мозг. Вторая группа – мышцы, щитовидная железа, печень, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт, легкие, хрусталик глаза и другие органы, за исключением тех, которые относятся к 1 и 3 группам. Третья группа – кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, голени и стопы.

 3 основных радиационных синдрома: Костномозговой – развивается при облучении в диапазоне доз 1–10 Гр, средняя продолжительность жизни не более 40 суток. Желудочно-кишечный – развивается при облучении в диапазоне доз 10–80 Гр, средняя продолжительность жизни около 8 суток. Ведущим является поражение кишечника. Церебральный – развивается при облучении в дозах более 80–100 Гр, продолжительность жизни менее 2 суток, развиваются необратимые изменения в центральной нервной системе.
^

информацию.
Радиация искажает генетический код клетки, вызывая его изменения – МУТАЦИИ. Если мутации возникают в половых клетках, они являются генетическими, то есть могут передаваться последующим поколениям.

ор­ганизма. Основными источниками внешнего облучения являются космическое излучение, естественные радионуклиды почвы и воздуха, радиоактивные про­дукты деления, которые появляются в результате проведения испытаний ядер­ного оружия, сбрасывания отходов атомной промышленности и аварий ядерных реакторов.
Доза внешнего облучения формируется, главным образом, за счет воз­действия гамма-излучения.

Внутреннее облучение
 — это облучение организма от находящихся внутри него радиоактивных веществ.
Основным источником поступления радионуклидов в организм являются продукты питания (около 97%), в меньшей степени вода (около 2%) и воздух. По степени биологического действия ионизирующие излучения располагаются в следующий ряд: альфа, вета, гамма, что обусловлено их различной ионизирующей способностью.

радиации, тем меньше полученная доза облучения.

Защита расстоянием: заключается в том, что излучение уменьшается при удалении от компактного источника.

Защита веществом: чем больше вещества находится между Вами и источником радиации, чем оно плотнее, тем значительнее часть радиации, которую оно может поглотить.

Экранирование источника излучения; дистанционное управление; использование манипуляторов и роботов; полная автоматизация технологического процесса; использование средств индивидуальной защиты и предупреждение знаком радиационной опасности; постоянный контроль за уровнем излучения и за дозами облучения персонала.

на четвертом блоке Чернобыльской АЭС произошла крупнейшая ядерная авария с частичным разрушением активной зоны реактора и выходом осколков деления за пределы зоны. В атмосферу было выброшено 190 тонн радиоактивных веществ.8 из 140 тонн радиоактивного топлива реактора оказались в воздухе. Пожар на реакторе продолжался в течение 2-х недель. Люди подверглись облучению в 90 раз большему, чем при бомбардировке Хиросимы. Произошло радиоактивное заражение почвы в радиусе 30 км. Загрязнена территория площадью 160 тысяч квадратных километров, пострадали северная часть Украины, Беларусь и запад России. Радиационному загрязнению подверглись 19 российских регионов с территорией почти 60 тыс кв км и населением 2.6 млн чел.

АВАРИЯ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС (1986г)

историю страны землетрясение. В результате природной катастрофы на АЭС Онагава была разрушена турбина, возник пожар, который, к счастью, удалось быстро ликвидировать. На АЭС Фукусима-1 сложилась более серьезная ситуация. Врезультате отключения системы охлаждения расплавилось ядерное топливо в реакторе блока №1, снаружи блока была зафиксирована утечка радиации, в 10 км зоне вокруг АЭС проведена эвакуация.

АВАРИЯ НА АЭС ФОКУСИМА
(2011 г)

– М.: “Мир”, 2011.

4.Н. Моисеев Экология человечества глазами математика. – М.: Мол. Гвардия, 1988.

1.Федеральная целевая программа «Преодоление последствий радиационных аварий на период до 2015 года»( сайт радиационной безопасности.)

5. Самые известные радиационные катастрофы. (википедия)

3.Арбатов А.Г. и др. Космическое оружие: дилемма безопасности. М., 1986.