Что такое радиационный фон

Показания к рентгенологическому исследованию

Как правило, флюорография не назначается доктором поскольку этот вид исследования ежегодно должен проходить каждый взрослый человек, но, если возникает необходимость в исследовании грудной клетки, а промежуток от последнего флюорографического исследования приближается к 12 месячному сроку больному могут назначить пройти этот анализ.

Чаще так поступают терапевты. В пульмонологической практике больше принято назначать рентген грудной клетки причем он может быть сделан в нескольких проекциях как, например, при корневой бронхопневмонии.

Назначить рентгенологическое обследование могут в случае подозрений на:

• воспаление легких;
• бронхит (хронический, обструктивный);
• рак легких;
• воспалительные процессы в плевре;
• туберкулез;
• эмфизема и другие заболевания.

Показаниями к назначению рентгена является сильный кашель, хрипы в легких, высокая температура и другие признаки, указывающие на патологии в органах дыхания.

Для определенных лиц скрининговое исследование должно проводится два раза в год:

• медицинский персонал родильных домов;
• военные определенных специальностей;
• люди с синдромом иммунодефицита;
• находящиеся в тюрьме;
• больные туберкулезом.

Обязательное обследование раз в год показано:

• больным с ХОЗЛ различной степени тяжести;
• страдающими сахарным диабетом или язвой желудка;
• лицам со статусом беженца или переселенца;
• работникам детских учреждений и врачам.

Противопоказания

Не для всех категорий больных возможно использовать рентген. Не рекомендуется проходить без надобности детям до 16 лет поскольку радиация может быть опасна для растущего организма из-за повышенной вероятности перерождения клеток в ходе мутаций при делении.

По этой же причине нельзя делать рентген беременным женщинам поскольку это представляет определенную опасность для развивающегося плода.

Откуда появляется природная радиация?

Естественный радиационный фон Земли связан с ее историей и эволюцией биосферы. С момента зарождения нашей планеты она находилась под постоянным влиянием космических излучений. Колоссальное количество космогенных радионуклидов было задействовано при формировании земной коры. Ученые полагают, что тектонические процессы, расплавленная магма, образование горных систем обязаны своим появлением радиоактивному распаду и разогреву недр. В местах разломов, сдвигов и растяжений земной коры, океанических впадин радионуклиды выходили на поверхность и появлялись места с мощным ионизирующим излучением. Образования сверхновых звезд также оказывали влияние на Землю – уровень космического излучения повышался на ней в десятки раз. Правда, сверхновые рождались примерно одни раз в сотни миллионов лет. Постепенно радиоактивность Земли снижалась.

В настоящее время биосфера Земли по-прежнему испытывает воздействие космического излучения, радионуклидов, рассеянных в твердых земных породах, океанах, морях, подземных водах, воздухе и в живых организмов. Совокупность перечисленных составляющих радиационного фона (ионизирующего излучения) принято называть естественным радиоактивным фоном. Естественная радиоактивность включает несколько компонентов:

•  космические излучения;
•  радиоактивные вещества в составе земных недр;
•  радионуклиды в воде, пище, воздухе и стройматериалах.

Естественная радиация является неотъемлемой составляющей природной среды обитания. Честь ее открытия принадлежит французскому ученому А. Беккерелю, который случайно открыл феномен естественной радиоактивности в 1896 году. А в 1912 году австрийский физик В. Гесс открыл космические лучи, сравнив ионизацию воздуха в горах и на уровне моря.

Мощность космического излучения неоднородна. Ближе к поверхности земли она уменьшается за счет экранирующего атмосферного слоя. И, наоборот, в горах она сильнее, поскольку защитный экран атмосферы слабее. Например, в самолете, который летит в небе на высоте 10 000 метров, уровень радиации превышает приземную радиацию почти в 10 раз. Сильнейший источник радиоактивного излучения – Солнце. И здесь атмосфера служит нашим защитным экраном.

Естественный радиационный фон в различных местах мира

Допустимый радиационный фон в разных уголках планеты значительно отличается.  Во Франции, например, годовая доза естественного облучения составляет 5 мЗв, в Швеции — 6,3 мЗв, а в нашем Красноярске всего 2,3 мЗв. На золотых пляжах Гуарапари в Бразилии, где ежегодно отдыхает больше 30000 человек, уровень радиации составляет 175 мЗв/год из-за высокого содержания тория в песке. В горячих источниках городка Рам-Сер в Иране уровень радиации достигает 400 мЗв/год. На знаменитом курорте Баден-Бадене также повышенный радиационный фон, как и на некоторых других популярных курортах. Радиационный фон в городах контролируют, но это усредненный показатель. Как не попасть впросак, если вы не хотите подвергать здоровье испытанию повышенной дозой естественных радионуклидов? Индикатор радиоактивности станет вашим надежным экспертом в путешествиях.

Чем опасен рентген

Каждый человек, который сталкивался с рентгеном, слышал о его вреде. Когда лучи проходят сквозь ткани человека, атомы и молекулы клеток ионизируются. Из-за этого их структура необратимо меняется.
Каждая клетка по-своему реагирует на облучение, поэтому некоторые ткани и органы подвергаются патологии сразу же после контакта с радиацией, а для некоторых нужна доза несколько больше или более длительное воздействие. Больше всех подвержены влиянию рентгеновских лучей органы кроветворения — красный костный мозг. Для нервной системы это наименее опасно. Всё зависит от способности клеток к делению.
После полученного облучения заболеть может или сам человек (лучевая болезнь, соматические нарушения, бесплодие) или его потомки (генетические мутации и патологии).
Человек, который подвергся облучению, в первую очередь чувствует гриппоподобные симптомы: тошноту, слабость, ненавязчивую боль в мышцах, головокружение. Первые изменения проявляются в общем анализе крови.

Каждый орган и ткань по-разному реагируют на излучения.

Начальные симптомы у человека:

• обратимая смена состава элементов крови после незначительного облучения;
• лейкемия (уменьшение количества лейкоцитов) с первого дня лучевой нагрузки, вследствие чего, снижается иммунитет и человек стает уязвим к разным заболеваниям;
• лимфоцитоз (увеличение содержания лимфоцитов) на фоне лейкемии — один с главных признаков, по которым можно заподозрить рентгеновское облучение;
• тромбоцитопения (уменьшение тромбоцитов в объеме крови), которая может привести к синякам, кровотечениям и усугубить процесс;
• эритроцитопения (снижение количества эритроцитов) а также их распад, что ведет к гипоксии всех тканей организма.

Отдаленные последствия:

• развитие злокачественных процессов;
• бесплодие;
• преждевременное старение;
• развитие катаракты.

Все эти симптомы и патологические состояния возникают только, если рентгеновское излучение было очень интенсивное, а контакт с человеком очень длительный. Современные медицинские рентген аппараты могут зафиксировать нужные изменения исследованного органа при минимальной дозе облучения. С этого следует, что процедура относительно безвредной, даже если исследование приходится делать много раз.

Патологии крови — самое частое осложнение, появляющееся после облучения.

Виды облучения

Большая часть излучения в природе вызвана изотопами углерода-14, калия-40 и радона

Радиация в природе

Радиоактивные вещества не только попадают в окружающую среду из-за действий людей, но и широко встречаются в природе. Небольшой радиационный фон есть в любой точке Земли. Мы получаем дозу облучения во время еды, когда подвергаемся солнечной и космической радиации, а также и от самой Земли. Большая часть естественных радоизотопов — это углерод-14, калий-40 и радон. Радон представляет собой продукт распада урана и тория. Калий-40, уран и торий существуют с самого возникновения Земли; естественный источник углерода-14 — действие коспических лучей на атмосферный азот, а также воздушные испытания ядерного оружия.

Радиоактивные изотопы распространены по поверхности Земли неравномерно. В некоторых частях нашей планеты, например на территориях современных Китая, Индии и Бразилии, из-за радиоактивных полезных ископаемых радиационный фон намного выше, чем в других частях Земли.

Пожарная сигнализация

Радиация, вызванная жизнедеятельностью людей

Небольшая часть радиации на Земле — результат нашей жизнедеятельности, хотя процент этой радиации невелик, по сравнению с ионизирующим излучением, обусловленным общим радиационным фоном, которому подвергаются люди в течение года. Примеры такой радиации — излучение от домашней бытовой техники и приборов, например индикаторы дыма. Испытания ядерного оружия, которые проходили до недавнего времени, также содействовали увеличению количества радиоактивных веществ в окружающей среде несмотря на то, что многие страны поняли всю опасность таких испытаний и перестали проводить их в воздушном пространстве и под водой.

Радиофармацевтическое средство

Радиация в медицине

Ядерная медицина и диагностика, включая рентгеноскопию, компьютерную томографию и маммографию, увеличивают экспозиционную дозу излучения людей, которые проходят медицинскую диагностику и лечение. Ядерная медицина отличается от рентгеноскопии тем, что пациент получает радиоактивное вещество, содержащееся в радиофармацевтическом средстве, в виде таблетки или укола. Это вещество доставляется в нужную часть организма, где проводят с его помощью диагностику, используя детекторы радиоактивности. Это позволяет врачам следить за процессами в органе или ткани изнутри. Количество радиоактивного вещества, которое прописывают пациенту, врач определяет индивидуально. В ядерной медицине врачи взвешивают вред, приносимый радиофармацевтическими средствами, и пользу от диагностики. При этом нередко жертвуют качеством изображения, которое зависит от количества полученного пациентом радиоактивного вещества. Проблемы с радиодиагностикой связаны с тем, что облучение внутренних органов происходит на очень маленьком расстоянии, и у человека нет защитного барьера между органами и радиационными частицами. Свойства радиации разрушать клетки живых организмов используют в радиотерапии при лечении онкологических заболеваний.

Общие сведения

Знаки, предупреждающие о радиации

Излучение — это физический процесс испускания и распространения при определенных условиях в материи или вакууме частиц и электромагнитных волн. Существуют два вида излучения — ионизирующее и неионизирующее. Последнее включает тепловое излучение, ультрафиолетовый и видимый свет и радиоизлучение. Ионизирующее излучение возникает в том случае, когда под действием высокой энергии электроны отделяются от атома и образуют ионы. Когда говорят о радиоактивном облучении, то, как правило, речь идет об ионизирующем излучении. В этой статье речь пойдет именно об этом виде радиации.

Ионизирующее излучение непреднамеренно попавших в окружающую среду радиоактивных веществ называют радиационным загрязнением. Оно является продуктом жизнедеятельности людей и связано в основном с выбросами радиоактивных отходов в результате аварий на атомных электростанциях (АЭС), при производстве ядерного оружия, инцидентами, связанными с нарушением правил обращения с источниками излучения в радиоизотопной диагностике и радиотерапии. Также такое загрязнение может быть вызвано естественной радиацией, например земной или космической радиацией, описанной ниже.

Счетчик Гейгера СБМ-20, выпускавшийся в СССР

Общие сведения

Знаки, предупреждающие о радиации

Излучение — это физический процесс испускания и распространения при определенных условиях в материи или вакууме частиц и электромагнитных волн. Существуют два вида излучения — ионизирующее и неионизирующее. Последнее включает тепловое излучение, ультрафиолетовый и видимый свет и радиоизлучение. Ионизирующее излучение возникает в том случае, когда под действием высокой энергии электроны отделяются от атома и образуют ионы. Когда говорят о радиоактивном облучении, то, как правило, речь идет об ионизирующем излучении. В этой статье речь пойдет именно об этом виде радиации.

Ионизирующее излучение непреднамеренно попавших в окружающую среду радиоактивных веществ называют радиационным загрязнением. Оно является продуктом жизнедеятельности людей и связано в основном с выбросами радиоактивных отходов в результате аварий на атомных электростанциях (АЭС), при производстве ядерного оружия, инцидентами, связанными с нарушением правил обращения с источниками излучения в радиоизотопной диагностике и радиотерапии. Также такое загрязнение может быть вызвано естественной радиацией, например земной или космической радиацией, описанной ниже.

Счетчик Гейгера СБМ-20, выпускавшийся в СССР

Однократное облучение

По данным иностранной печати, доза однократного облучения до 50 р ( полученная за время до четырех суток) практически безопасна. Доза 100 — 200 р у человека вызывает лучевую болезнь первой степени, доза 200 — — 300 р — лучевую болезнь второй степени, доза 300 — 500 р — лучевую болезнь третьей степени и доза свыше 500 р — лучевую болезнь четвертой степени.
 

По данным иностранной печати, доза однократного облучения до 50 р ( полученная за время до четырех суток) практически безопасна. Доза 100 — 200 р у человека вызывает лучевую болезнь первой степени, доза 200 — 300 р — лучевую болезнь второй степени, доза 300 — 500 р — лучевую болезнь третьей степени и доза свыше 500 р — лучевую болезнь четвертой степени.
 

Острая форма лучевой болезни развивается в результате однократного облучения организма значительными дозами радиоактивных излучений. В начале болезни у животных наблюдаются возбуждение, пугливость, сужение зрачков, покраснение слизистых оболочек, отсутствие аппетита.
 

Вследствие значительного различия периодов полураспада образующихся радиоизотопов при однократном облучении может быть определено несколько элементов, Так, может быть проведено радиоактивационное определение ряда примесей к алюминию, поскольку образующийся в результате облучения А128 обладает весьма малым периодом полураспада ( 2 3 мин), в то время как активированные примеси в большинстве случаев характеризуются значительно большими периодами полураспада.
 

Dalton ( 1980) показали, что при однократном облучении крысг пучком высокоэнергетических электронов в головном мозге снижается содержание циклических нуклеотидов.
 

Мутации могут быть вызваны излучениями радиоактивных веществ, даже однократное облучение организма способно отразиться в нескольких поколениях. В настоящее время действие излучений на организмы составляет предмет исследований в новой области естествознания — радиобиологии.
 

При более тяжелых поражениях кожи ( от повторных или однократных облучений) возникают воспалительные и некротические явления: покраснение кожи, отек, плохо заживающие и рецидивирующие язвы, а также атрофия ногтей вплоть до их выпадения; в поздние сроки — рак кожи.
 

Минимальная доза, вызывающая подавление детородной функции и размножения ( репродукции) клеток при однократном облучении составляет 0 05 Зв. При длительных ежедневных воздействиях облучения в 0 02 — 0 05 бэр наблюдаются начальные изменения в крови, при дозах порядка 0 1 бэр возможно образование опухолей.
 

Дозы облучения, вызывающие заболевание человека, такие же, как и от проникающей радиации: однократное облучение до 50 р считается безопасным.
 

При превышении допустимых доз облучения в организме развивается лучевая болезнь, начальные признаки которой появляются при однократном облучении в 0 8 — 1 2 ЗВ.
 

Рассмотренная выше клиническая картина лучевой болезни различной степени тяжести в зависимости от дозы облучения относится к случаю однократного облучения всего тела. Если же облучение в этой же дозе произвести не однократно, а растянуть во времени, то эффект облучения будет снижен. Это связано с тем, что живые организмы, в том числе и человек, способны восстанавливать нормальную жизнедеятельность после тех или иных ее нарушений. Имеющийся в настоящее время экспериментальный материал позволяет считать, что скорость восстановления лучевого поражения составляет в день около 2 5 % накопленной дозы.
 

Виды радиационного излучения

Радиация может быть нескольких различных видов, каждый из которых характеризуется собственными поражающими факторами. Радиационный фон, который присутствует на Земле, подразделяется на естественный (имеющий природное происхождение) и искусственный (имеющий техногенное происхождение). Так, любой человек постоянно находится в поле того или иного источника радиации.

Реакция ядерного распада широко применяется для получения энергии. На её основе построены все АЭС. Ядерное топливо обладает поразительной эффективностью и энергоёмкостью. Так, чтобы нагреть 100 тонн воды, потребуется радиоактивный изотоп массой всего лишь 1 г.

Радиационные волны подразделяются на:

• альфа-волны;
• бета-волны;
• гамма-волны;
• нейтронное излучение.

Альфа-излучение возникает при ядерном распаде тяжёлых химических элементов, среди которых уран, радий, торий и прочие. Их зона поражения ограничена небольшим расстоянием, считаемым от места возникновения: в воздухе — примерно 8−10 см, в биологических средах — всего лишь 0,01−0,05 мм.

Альфа-волны не могут проникнуть даже сквозь лист обыкновенной бумаги и клетки ороговевшего эпителия. Однако если частицы всё же попадут в человеческих организм, например, посредством участков кожи с нарушенной целостностью покровов или через ротовую полость, то, проникнув в кровяное русло, они разнесутся по всему организму и осядут преимущественно в эндокринных железах и лимфатических узлах, что приведёт к внутреннему отравлению, тяжесть которого будет зависеть от полученной дозы.

Бета-излучение представляет собой поток электронов при ядерном распаде радиоактивных элементов. Бета-частицы способны проникать в человеческих организм на расстояние до 20 см. Бета-излучение нашло широкое применение в лучевой терапии при лечении онкологических заболеваний.

Нейтронное излучение — поток электрически нейтральных частиц. Для него характерны наибольшая сила и глубина проникновения. Данные волны применяются в качестве ускорителя других частиц в научных целях на промышленных предприятиях, а также в различных лабораторных исследованиях.

Гамма-излучение также обладает достаточно высокой проникающей способностью. Оно не несёт в себе заряженных частиц и, следовательно, не попадает под действие магнитных и электрических полей. Применяется в следующих областях:

1. Медицина: лучевая терапия.
2. Пищевая промышленность: консервирование.
3. Отрасль космической промышленности.
4. Геофизические исследования.

Гамма-частицы способны вызывать острую лучевую болезнь (ОЛБ) при единичных больших дозах облучения, и хроническую — при длительном воздействии ионизирующего фактора.

Как снизить вредное влияние рентгена?

Допустимая доза для пациентов по НРБ –99/2009 равна 1 мЗв в год за последние 5 лет. При этом максимальная доза за 1 год не должна быть больше 5 мЗв. Согласно СанПиН 2.6.1.1192-03, профилактические обследования не должны сопровождаться облучением свыше 1 мЗв за последние 12 месяцев. Безопасная доза для диагностического рентгена, назначаемого при подозрении на заболевания и травмы, не определена. Количество снимков в данном случае диктуется необходимостью.

Как защитить пациента от нежелательных последствий медицинского облучения:

• Проведение диагностических процедур только по обоснованным показаниям
• Выбор метода с наименьшей лучевой нагрузкой
• По возможности замена рентгена на процедуры, не сопровождающиеся облучением
• Учет противопоказаний и возможного вреда при назначении исследования
• Уменьшение лучевой нагрузки во время процедуры (применение индивидуальных средств защиты)

Помимо перечисленных мер, значение придается и техническим характеристикам диагностического оборудования. Современные аппараты, используемые в рентгеновских исследованиях, характеризуются низкими дозами облучениями, а потому более безопасны для пациентов и персонала.

Рентгенодиагностика не единственная область медицины, в которой используется ионизирующее излучение. Существует также лучевая терапия – способ лечения онкологических пациентов. Облучение, которому в данном случае подвергается больной, больше, чем при диагностических манипуляциях.

Радиоактивность: друг или враг?

Чтобы понять, каково влияние радиации, нужно учитывать, что каждый имеет свою собственную восприимчивость к этим невидимым лучам. Статистика утверждает, что изо дня в день любой человек, хоть маленькую, но все же получает дозу радиации. Однако каждый воспринимает ее индивидуально.

Воздействуя на клетки, такое излучение может:

• полностью их разрушить, вследствие чего они погибают и не подлежат, естественно, восстановлению;
• способствовать созданию свободных радикалов.

Это приводит к тому, что те органические молекулы, из которых человек состоит, начинают разрушаться, но клетка гибнет не вся сразу, а поэтапно. И вот в том месте, где клетка уже пострадала, появляется свободный радикал. Он опасен тем, что имеет возможность присоединить к себе каждую частицу, и, что самое страшное, радиоактивную, а это соединение чревато тем, что теперь любое самое безвредное органическое вещество превращается в токсин.

Если такое воздействие происходит на обычные клетки, то они погибают. Но беда, если это те клетки, которые ответственны за наследственность. Результат может сказаться на хромосомах, и изменения могут повлиять на потомство. К счастью, организм человека правильно реагирует на воздействие, и часть клеток восстанавливается. Но, к сожалению, только до определенного рубежа.