Чорнобиль Як працюють промені - Атомна сила - Технологія - Знання про планету - Атомна сила - Технологія -
Крістіан Якоб та Лотар Нікелс
Ми постійно і скрізь стикаємося з випромінюванням, від сонця до мікрохвильовки та мачти. У деяких регіонах навіть гірські породи випромінюють, оскільки містять сліди радіоактивних елементів.
Ми маємо захищати себе, коли випромінювання занадто інтенсивне, бо тоді воно може назавжди пошкодити наше тіло або навіть призвести до летального результату. Водночас медицина використовує саме такі «небезпечні» види опромінення.
Питання про дозу
Ультрафіолетове випромінювання сонячного світла є іонізуючим випромінюванням, що означає, що воно може видаляти електрони з атомів або молекул. Це ультрафіолетове випромінювання позитивно впливає на наш метаболізм та імунну систему: організм забезпечується вітаміном D, а настрій підвищується.
Але найпізніше з першим сонячним опіком, ми помічаємо, що в нас було занадто багато доброго. За це в першу чергу відповідають короткохвильові, а отже, більш енергійні УФ-промені. Залежно від тривалості та інтенсивності променів виділяється більше вільних радикалів, які пошкоджують клітини шкіри і навіть можуть спричинити рак.
Вільні радикали - необхідні або небезпечні?
Вільні радикали - це дуже реакційноздатні молекули або атоми, що містять один або кілька неспарених електронів. Вони досягають стабільності, виводячи відсутній електрон з власних молекул шкіри. Шкода, яку він завдає, може навіть змінити наш генетичний склад.
В основному, однак, утворення вільних радикалів - це цілком нормальний, а також необхідний процес, який постійно відбувається в організмі людини. Це показує, що наша імунна система активована, наприклад, щоб мати можливість реагувати на запалення.
Вільні радикали стають проблематичними лише тоді, коли їх створюється занадто багато. Окрім алкоголю, куріння та стресу, чинниками навколишнього середовища, такими як радіація, якій ми піддаємось, також є тригери. Наприклад, через надмірне використання електронних пристроїв або сильне сонячне світло.
Коли радон потрапляє в будівлю
Ще одне іонізуюче випромінювання надходить із землі. Це радон. Радіоактивний благородний газ створюється, коли уран, що міститься в гранітних породах, розпадається. Спочатку він поширюється в щілинах і порах землі, а потім піднімається на вершину.
На відкритому повітрі він змішується з повітрям і тому має лише низьку концентрацію. Інша ситуація, коли радон проникає в основи будівель з нижніх шарів гірських порід. Крихітні тріщини в бетоні дозволяють газу текти далі в підвал, де він може накопичуватися в концентраціях, небезпечних для здоров’я.
Він пробивається до віталень зверху сходами, трубами та невеликими щілинами кладки або стелі підлоги. Однак чим вище піднімається благородний газ, тим більше він змішується із зовнішнім повітрям, тобто його концентрація зменшується.
Тим не менше, це може бути небезпечно для мешканців, якщо радон накопичується в повітрі в приміщенні цілого поверху. Він потрапляє в легені при вдиханні. Якщо це відбувається протягом тривалого періоду часу, ризик раку легенів зростає.
Небезпечне випромінювання
Гамма-випромінювання, що виникає при розпаді багатьох радіоактивних елементів, також є частиною іонізуючого випромінювання. Якщо вона проходить через наше тіло, частина цієї енергії випромінювання поглинається молекулами клітини.
В результаті електрони вибиваються з молекул або атомів, і відбувається іонізація. Створюються агресивні вільні радикали. Якщо генетичний матеріал клітини пошкоджений, в результаті може розвинутися рак. Або клітина втрачає здатність ділитися і гине.
Коли клітини певного органу масово гинуть, він втрачає свою функцію. Різні типи тканин мають різний рівень радіаційної чутливості.
Чим вища доза опромінення, що впливає на організм, тим серйозніше шкода. Вони варіюються від пошкодження шкіри, нудоти та блювоти до анемії, запаморочення, випадіння волосся та безпліддя - і в кінцевому підсумку можуть призвести до смерті.
Застосування іонізуючого випромінювання в медицині
Медицина давно використовує високоенергетичні промені для лікування гіпертиреозу, запалених слизових оболонок суглобів та різних форм раку.
Застосування ізотопів є загальним явищем у терапії ядерної медицини, наприклад, при терапії радіойодом. Застосовується при доброякісної надмірно активної щитовидної залози, а також при раку щитовидної залози.
У випадку раку спочатку видаляють щитовидку. Оскільки метастази або ракові клітини, розподілені в організмі, також складаються з тканини щитовидної залози, їх можна добре вилікувати за допомогою радіоактивного йоду-131.
Йод відіграє важливу роль у метаболізмі щитовидної залози, а тому його також поглинають ракові клітини. Бета-випромінювання діє локально на геном клітин пухлини і, таким чином, перешкоджає поділу клітин, що призводить до загибелі клітин.
Гейдельберзький центр іонно-променевої терапії (HIT) використовує особливо потужну зброю в боротьбі зі злоякісними пухлинами. На відміну від звичайної променевої терапії, при якій пухлини піддаються дії рентгенівських або гамма-променів, тут використовується іонне випромінювання.
Іонне випромінювання складається або з протонів (позитивно заряджені ядра атомів водню) або важких іонів (позитивно заряджені ядра атомів вуглецю, кисню або гелію). Це означає, що навіть пухлини, що знаходяться глибоко в організмі, можуть бути досягнуті з енергією, необхідною для їх знищення.
Завдяки високій точності випромінювання, навколишні здорові тканини щадяться. Іонно-променева терапія дуже успішно застосовується при різних видах раку з часу заснування HIT в Гейдельберзі.