Радиационная безопасность

негативные эффекты, в том числе и у потомства, а при других
– поражающие эффекты проявляются спустя короткий промежу-
ток времени, следует рассмотреть механизм взаимодействия
ионизирующих излучений (ИИ) с биологической тканью.
Именно ионизирующая способность излучений является
тем фактором, который вызывает негативные реакции в орга-

---

49
низме человека. В объеме клетки, как основной структурной
единицы любой биологической ткани или органа, ионизирующий
эффект радиации может реализоваться по двум направлениям.
Первое – непосредственное воздействие на органические моле-
кулы (например, белковые) и органеллы клетки, приводящее в
итоге к нарушению их структуры, а, следовательно, и их функ-
ций в метаболических процессах. Второе, и это особенно важно,
если учесть, что до 80% живой материи составляет вода, связа-
но с ионизацией (радиолизом) молекул воды и образованием
положительно заряженного иона и электрона
Н
2
О -------
> Н
2
О
+
+ е
-
.
Дальнейшая цепочка взаимодействий образовавшихся пер-
вичных продуктов радиолиза приводит к появлению в объеме
клетки так называемых свободных радикалов водорода (Н*) и
гидроксила (ОН*), а также гидратированного электрона, обла-
дающих высокой реакционной способностью, в результате чего
они могут ионизировать другие атомы. Свободные радикалы
могут взаимодействовать и с другими органическими вещества-
ми, присутствующими во внутриклеточной среде, образуя орга-
нические радикалы, которые, как и свободные радикалы, обра-
зующиеся при радиолизе воды, могут вступать в реакции с дру-
гими молекулами, что в конечном итоге приводит к биологиче-
ским нарушениям.
Взаимодействие последних с различными соединениями и
структурными элементами клетки приводит к нарушению их
структуры и функций.
Свободные радикалы сами обладают окислительно-
восстановительными свойствами, но в присутствии молекуляр-
ного кислорода их наличие может приводить также и к образо-
ванию более сильных окислителей, например перекиси водоро-
да (Н
2
О
2
), и образованию перекисных радикалов, которые также
могут вызывать биологические нарушения в организме. Таким
образом, воздействие ионизирующего излучения на клеточные
компоненты вызывает разрыв водородных и дисульфидных свя-
зей макромолекул, образование свободных радикалов со всеми
вытекающими последствиями и, в итоге, нарушение функциони-
рования и даже гибель клетки.
Цепочки реакций с участием гидратированного электрона и
свободных радикалов протекают в течение крайне малых вре-
менных промежутков (миллиардные и миллионные доли секун-

---

50
ды), тогда как биологические изменения могут проявиться как
через несколько секунд, так и через несколько десятилетий по-
сле облучения.
Не защищен от радиационного воздействия и генетический
аппарат клетки, что связано с разрывом химических связей в
молекуле ДНК и, как следствие, с ее частичной денатурацией и
изменением заключенной в ней генетической информации. По-
скольку минимального уровня радиационного воздействия, ниже
которого мутации не происходят, не существует, то естественно,
что генетические эффекты не имеют дозового порога. Если по-
следнее происходит в соматических  клетках (клетки тела за
исключением репродуктивных), то последствием может быть
потеря контроля над скоростью деления клеток, что служит при-
чиной возникновения онкологических заболеваний. В случае же
генеративных клеток результатом будет передача измененного
генетического кода потомству.
Необходимо еще раз подчеркнуть, что все живое, в том
числе и человек, существует в условиях постоянного воздейст-
вия радиационного фона, в результате чего в организме выра-
ботаны репарационные и адаптационные механизмы, позво-
ляющие в значительной мере не только нейтрализовать нега-
тивное действие ионизирующей радиации, но и обеспечить его
благополучие в условиях постоянного воздействия достаточно
высоких уровней радиации. Подтверждением тому служат ре-
зультаты обследования населения, постоянно проживающего в
условиях повышенного радиационного фона, которые не выяви-
ли нарушений здоровья этого контингента в сравнении с контро-
лем. Примерами таких регионов могут быть: побережье Индии –
Керала и Мадрас со средним значением фона 180 мкр/час, ост-
ров Ниуэ в Тихом океане с максимальным значением фона 111
мкр/час и др.
Таким образом, можно считать, что при действии малых доз
ионизирующей радиации (а к малым дозам относятся дозовые
нагрузки на человека, в 5-10 раз превышающие радиационные
нагрузки за счет естественного радиационного фона), эффекты,
возникающие в незначительной части соматических клеток, ком-
пенсируются репарационными механизмами, и функциональных
нарушений в органах и системах организма не происходит. Са-
ма вероятность возникновения радиационных эффектов в клет-
ке при малых дозах крайне низка. Так, при дозе 0,5 мбэр/сут. ,
что соответствует мощности дозы 0,21 мкЗв/час или 21 мкр/час,

---

51
попадание одной ионизирующей частицы на клетку маловероят-
но и эта вероятность составляет, по оценкам, величину порядка
10
-6
. Необходимо учитывать, что доля мутаций, обусловленная
радиационным фоном, невелика и составляет величины порядка
1- 6 % от общего числа самопроизвольных мутаций у человека.
Установлено также, что дозы радиации порядка 0,5-2,5 Зв уд-
ваивают частоту появления естественных мутаций у человека
(отметим, кстати, что далеко не все они реализуются, а указан-
ные дозы ни в коей мере не относятся к малым, т.к. вызывают
острые поражения и возникновение лучевой болезни). Тем не
менее, генетические нарушения, вызванные радиационным воз-
действием даже в ничтожной доле соматических и генеративных
клеток, создают дополнительную потенциальную опасность
возникновения онкологических заболеваний и передачи изме-
ненного генетического кода потомству. Эти беспороговые эф-
фекты носят вероятностный (случайный) характер. Для их реа-
лизации необходим значительный временной (так называемый
скрытый или латентный) период, а сами эффекты называются
стохастическими и относятся к отдаленным последствиям облу-
чения (злокачественные опухоли, лейкозы, наследственные бо-
лезни). Латентный период отдаленных последствий может со-
ставлять от 5 до 30 лет. Для малых доз возможно также прояв-
ление кумулятивного эффекта.
Таблица 7