При малки, но постоянни дози радиация или при несмъртоносни еднократни дози, ефектът се проявява след известно време - развива се хронична лъчева болест. Тя се изразява в умерено намаляване на броя на кръвните клетки и в общи прояви - вялост, раздразнителност, потене, безапетитие. Артериалното налягане се понижава, пулсът става неравномерен. Най-страшната последица на хроничната лъчева болест е ракообразуването. Радиоактивност Атомите с равен брой протони и равен брой неутрони се наричат нуклиди. Нуклидите с нестабилни ядра се наричат радионуклиди. След едно или няколко преобразувания или разпади те се превръщат в стабилни нуклиди на други елементи. При това става изпускане на алфа-, бета- и гама-частици или рентгенови личи. Това разпадане се извършва с постоянна скорост и не зависи от външни условия. Времето, за което се разпадат половината от всички атоми на радионуклида се нарича период на полуразпад. Този период варира за различните нуклиди от части от секундата до милиони години. Ако преди достигане на стабилния нуклид се извършат серия разпади с преминаване от един радиоактивен елемент в друг, то се образуват вериги на разпад. Междинните елементи се наричат радиоактивни продукти на майчиния нуклид. Радиоактивните вещества се срещат в земната кора. Нуклидите, които са важни за облъчването на човека, са: 1. К40 /калий 40 - числото е сума от броя на протоните и неутроните в ядрото/ 2. Елементите от веригите на разпадане на U238 /уран/ и Т232 /торий/. В естествени условия могат да се образуват радиоактивни вещества от стабилни елементи, напр. при взаимодействие на атмосферния азот с космическите лъчи се образува радиоактивния С14 /въглерод/. Изкуствени радиоактивни вещества се получават в ядерни реактори. Йонизиращи лъчи При разпадането на радиоактивните вещества се изпускат йонизиращи лъчи. Те се наричат така, защото превръщат неутралните атоми в положителни или в отрицателни йони. Те биват алфа-, бета-, гама-, рентгенови и космически лъчи и неутрони. Алфа-лъчите /алфа-частиците/ се състоят от два протона и два неутрона. Те проникват в тъканите само на 0,1 мм дълбочина и практически не са опасни за човека при външно облъчване. Бета-лъчите /бета-частиците/ са електрони или позитрони. Те проникват до 20 мм дълбочина в тъканите. При големи дози външно облъчване могат да причинят поразяване на кожата. Гамалъчите /гама-частиците/ предизвикват електромагнитно лъчение, носят много поголяма енергия и проникват дълбоко в тъканите. Те обаче силно се разсейват в организма и по-дълбоко разположените органи получават само 60% от лъчите, достигнали кожата. Рентгеновите лъчи са подобни на гама-лъчите, но носят по-малка енергия. Неутроните проникват на голяма дълбочина в тъканите. Освен йонизиране на атомите те могат да предизвикат образуване на нови нуклиди. Космическите лъчи достигат Земята от Космоса и представляват сложна група частици и електромагнитни лъчи. Облъчването на човека с йонизиращи лъчи може да стане по два начина: 1. От източници извън организма /външно облъчване/; 2. От проникнали в тъканите радиоактивни вещества чрез храната, въздуха и водата /вътрешно облъчване/. При вътрешно облъчване основното количество радионуклиди постъпва с храната и се разсейва в целия организъм. При някои промишлени аварии обаче поглъщането чрез въздуха има по-голямо значение. Напр. радиоактивното олово не се поглъща от стомашночревния тракт, но се задържа от белите дробове при вдишане. Източници на радиоактивно замърсяване Замърсяването на околната среда с радиоактивни вещества става в резултат на опити с ядерно оръжие и при аварии в атомни електорцентрали/АЕЦ/. Въздушният ядрен взрив се извършва на няколкостотин метра над земната повърхност, поради което в огненото кълбо не попада земна маса. Радиоактивният облак бързо се издига на височина 15-20 км. При наземния ядрен взрив в огненото кълбо се всмуква голямо количество почва. Тази почва се стопява, изпарява се и после пак се кондензира до почвени частици, по които полепват радиоактивни вещества. Поради тежестта си почвените частици се отлагат на мястото на взрива и там остават 80% от радиоактивните вещества. При въздушните взривове такива отлагания почти липсват. Затова наземните взривове са с най-голям поразяващ ефект. Площта, върху която се отлагат радиоактивните частици веднага след взрива се нарича следа. В нея преобладават продуктите на делене на уран-235 или на плутоний-239 с основно значение на гама-излъчване. Помалките частици в облака падат много бавно, при което се получава широка радиоактивна следа, дълга понякога до няколко хиляди километра. Те остават в първия слой на атмосферета /тропосферата/. Отлагането на тези частици върху земята става главно чрез валежите. При въздушните ядрени взривове част от радиоактивния облак остава във втория слой на атмосферата /стратосфера/ средно 5 до 7 години. През този период краткоживеещите изотопи се разпадат и остават само дългоживеещите - стронций90 и цезий-137. Радиоактивните продукти се разпространяват във всички посоки и тяхната концентрация е много ниска. Поради това стратосферата е един вид резер воар на дългоживеещи изотопи, които при определени условия се отлагат върху земната повърхност. Характерно е, че максимумът на отлагане за северното полукълбо на земята е през второто тримесечие, а за южното - през четвъртото тримесечие на годината. При нормална работа на АЕЦ изхвърлянията в атмосферата не водят до увеличаване на радиационния фон. Опасни са авариите с изтичане на радиоактивен газ, и особено авариите, свързани с експлозия. При слаб вятър се образува радиоактивен облак, който се разпространява около централата. При силни ветрове се образува струя. Основната част от радиоактивните вещества се отлагат на мястото на аварията и само при силни хоризонтални течения могат да се преместят на хиляди километри. Биологично действие на йонизираща радиация Облъчването с йонизираща радиация може да бъде външно - от източник, разположен извън организма, или вътрешно - от погълнати радиоактивни вещества. При много голями дози радиация и в двата случая се развива остра лъчева болест, която има пет форми : 1. Мълниеносна форма - болните умират веднага; 2 . Церебрална форма - облъчените умират за 1-2 дни от мозъчна увреда; 3 . Токсемична форма - смъртта настъпва за една седмица от образуваните в организма радиоотрови; 4 . Стомашно-чревна форма - облъчените умират след две седмици от увреда на стомашно-1ревната лигавица и от загуба на вода; 5 . Костно-мозъчна форма - болните уми рат от кръвоизливи и инфекции поради силно намален брой на кръвните клетки. При малки, но постоянни дози радиация или при несмъртоносни еднократни дози, ефектът се проявява след известно време - развива се хронична лъчева болест. Тя се изразява в умерено намаляване на броя на кръвните клетки и в общи прояви - вялост, раздразнителност, потене, безапетитие. Артериалното налягане се понижава, пулсът става неравномерен. Най-страшната последица на хроничната лъчева болест е ракообразуването. Ракът на кръвта /левкемията/ е една от главните причини за смъртта. Вътрешното облъчване може да бъде равномерно /от радиоактивни вещества, които се разпределят в целия организъм/ или ограничено /когато радиоактивните вещества се натрупват избирателно в определен орган/. При равномерно вътрешно облъчване страдат най-чувствителните тъкани - костният мозък и половите клетки. При изолирано вътрешно облъчване страда съответният орган. Най-често тумори възникват именно от радионуклиди, проявяващи избирателност при разпределението си в организма. Неразтворимите радиоактивни вещества не могат да проникнат в организма. Те облъчват стомашно-чревния тракт /ако са попаднали в храната/ или белите дробове /ако са попаднали във въздуха/. Най-разпространените радионуклиди след ядрен взрив или след авария в АЕЦ са йод-131, цезий-137 и стронций-90. Йод-131 се натрупва в щитовидната жлеза. Тя реагира в началото с увеличаване на продукцията на хормони, а по-късно - с намаляване на тази продукция поради трай на увреда. Цезий-137 се разпределя равномерно в организма. Стронций-90 се натрупва в костите, като най-напред се уврежда костният мозък, а костната тъкан реагира с ракообразуване. Увреждането на половите клетки води след себе си последствия за следвощото поколение - спонтанен аборт, мъртво раждане, раждане на увредени деца. Най-опасните радиоизотопи Най-разпространените радиоизотопи след авария в АЕЦ или след ядрен взрив са йод131, стронций90 и цезий137. Периодът на полуразпад на йод131 е 8 дни. Затова той е опасен само в първите дни след ядрения взрив. За два месеца активността му в продуктите намалява 100 пъти. Излъчва бета- и гама-лъчи. Натрупва се главно в щитовидната жлеза. Йод131 изключително бързо преминава в млякото. Също така се натрупва в яйцата, спанака, пресните зеленчуци. За няколко дена тези зеленчуци трябва да се изключат от употреба, а през това време да се използва сухо мляко. Добитъкът не бива да пасе на открито. Допълнителна защита на населението се създава с йодна профилактика - добавя се йод в организма /с калиев йодид/ който блокира преминаването на йод131 в щитовидната жлеза. Радионуклидите, които са опасни за продължително време, са продуктите на делене на урана - цезий137 и стронций90. Цезий137 е с период на полуразпад 30 години. Той и дъщерните му продукти излъчват бета- и гама-лъчи. Всмуква се лесно в червата и свободно циркулира в целия организъм, като облъчва еднакво всички тъкани. Най-опасният от трите изотопа е стронций90, който има период на полуразпад 28 години. Той преминава по-дълъг и сложен път в различни продукти от растителен и животински произход. Задържа се в храни, богати на калций - мляко и млечни продук ти, зеленчуци, зърнени храни. Едновременно с това той е в конкурентни взаимоотношения с калция - колкото повече калций има в организма, толкова по-малко се задържа стронций 90 в него. Затова се прак тикува пръскане с гасена вар /5т/ха/, за да се намали заразяването на пасища. Калций може да се добавя и в кърмата на домашните животни. Главен начин за предпазване на малките деца е обеззаразяване на млякото с йонообменен процес. Стронций90 излъчва беталъчи. Той се натрупва в коститие, откъдето облъчва костния мозък и може да причини рак на кръвта и на костната тъкан. Разпространение на радиоактивните вещества по хранителните вериги В почвата поведението на радиоактивните вещества зависи от тяхната разтворимост. Неразтворимите остават в почвата. Разтворимите - йод131, цезий137, стронций90 - могат да преминат в подземните води или да се всмучат от растенията. В глинестите и черноземните почви цезият и стронцият по-трудно преминават в растенията, отколкото в песъчливите. Замърсяването на почвите с йод131 няма голямо значение тъй като бързо се разпада. Във водоемите радиоактивните вещества бързо се утаяват на дъното. Във водата остават малки количества, кои то обикновено не надвишават пределно допустимите норми. Дъното играе роля на ре зервоар за изотопи. От водните организми най-силно поглъща радиоактивни вещества планктонът. Чрез него се заразяват рибите, а от тях - и човекът. Растенията поглъщат радионуклиди с корените или с листата си. В тях най-много се натрупва цезий137. От домашните растения най-големи количества радионуклиди са открити в картофите, а от диворастящите - в гъбите Прибавянето на фосфорно-калиеви соли в почвата подтиска всмукването на цезий137 Всмукването на стронций90 се подтиска от прибавянето на калций. Замърсяването на растенията с йод131 е кратковременно - периодът на полуразпад е средно пет денонощия. Животните се заразяват с тревата по пасища, с въздуха и по други начини, напр. с почвата, когато изскубват тревата заедно с корените. Стронций90 се натрупва главно в костите и се изхвърля с урината и изпражненията. Йод131 се отделя с млякото. Даването на 2 г стабилен йод за денонощие намалява два пъти йод 131 в млякото. Цезий 137 се разпределя в целия организм, но най-голямо значение има натрупването му в мускулите.
