Ядерные излучения и жизнь

Если протоны и электроны при соприкосновении с живым телом вызывают в нем все тот же эффект ионизации (а также возбуждения), подобный действию рентгеновских и гамма-лучей, то действие нейтронов сложнее. Будучи незаряженными, эти частицы способны проникать внутрь атомов, вызывая внутриядерные реакции и, в частности, образование искусственных радиоактивных изотопов. После нейтронного облучения более или менее длительно сохраняется так называемая наведенная радиоактивность. За счет этого процесса организм может дополнительно получить некоторую дозу радиации. Описанный эффект играет главную роль при действии лишь так называемых медленных нейтронов, обладающих малой скоростью и энергией. Быстрые нейтроны, сталкиваясь с ядрами атомов, отдают им часть своей энергии, превращая их в ядра отдачи, вызывающие вторичную ионизацию. Особенно быстро нейтроны отдают свою энергию ядрам водорода - протонам. Поэтому вода - один из лучших поглотителей нейтронного облучения, а биологическое действие быстрых нейтронов в большой мере обусловлено ионизирующей активностью протонов отдачи.

Физические эффекты, вызываемые различными ионизирующими агентами, весьма сходны, поэтому мало отличаются и их биологические эффекты. Однако количественные различия могут быть значительными. Дело в том, что линейная плотность ионизации для протонов, нейтронов, альфа-частиц, как правило, значительно выше, чем рентгеновских и гамма-лучей. В пределах одной клетки протон или нейтрон успевает вызвать гораздо больше ионизации, а значит, и повреждений, чем гамма-квант. Поэтому при одинаковой физической дозе излучения биологический эффект альфа-частиц, протонов, нейтронов (с энергией несколько миллионов электрон-вольт) оказывается в 5 - 10 раз выше, чем у гамма-лучей. Но с увеличением энергии и скорости ионизирующих частиц число пар ионов на единицу их пробега уменьшается, а относительная биологическая эффективность (вычисленная по выживаемости, средней продолжительности жизни животных, срокам наступления периодов лучевой болезни, тяжести клинической картины, изменениям крови и т. п.) сначала уменьшается до единицы, а затем падает еще ниже. По данным советских авторов, протоны с энергией в 126 Мэв (мегаэлектронвольт) примерно столь же активны, как гамма-лучи, а протоны 660 Мэв почти вдвое менее эфективны, чем гамма-лучи (ОБЭ колеблется по разным показателям от 0,5 до 0,9 - 1,0).

Так обстоит дело с ранними проявлениями лучевого поражения. Что же касается отдаленных последствий, то здесь опасность потоков быстрых частиц вырисовывается особенно наглядно. Оказывается, лучевые катаракты особенно часто возникают после нейтронного облучения. Что же касается наиболее грозного последствия облучения организма - злокачественных новообразований, то после воздействия нейтронных и протонных потоков опухоли возникают весьма часто и в больших количествах. Экспериментальные данные советских авторов Ю. И. Москалева, В. Н. Стрельцовой, Е. Е. Чеботарева и других показали, что сравнительно небольшие дозы нейтронного облучения вызывают появление разнообразных злокачественных опухолей у 30 - 50% облученных крыс, причем формы опухолей необычны для данного вида животных. Очевидно, более грубые повреждения, вызываемые этими излучениями, способствуют злокачественному перерождению клеток.

Наконец, животные, перенесшие нейтронное облучение, нередко гибнут через несколько месяцев, по-видимому, из-за глубокого повреждения иммунологических, защитных механизмов, из-за пониженной сопротивляемости организма. Таким образом, потоки частиц высоких энергий, наряду с общим ионизирующим действием, сходным с эффектом гамма-лучей, обладают и некоторыми специфическими отличиями, обусловленными иной линейной плотностью ионизации и проявляющимися как в ранний период, так и в отдаленные сроки после облучения.

Хроническая лучевая болезнь

Следствием неполного выздоровления после перенесенного острого радиационного поражения может быть хроническая лучевая болезнь. Однако эта болезнь может развиться и вне связи с острой формой под влиянием длительного воздействия на организм небольших доз внешнего облучения, а также при постоянном внутреннем облучении за счет осевших где-то в организме радиоактивных изотопов.

Начальные признаки хронической лучевой болезни, характерные для ее первого периода (легкая раздражительность, утомляемость, головная боль, головокружение, общая слабость) настолько неспецифичны, нестойки, что их легко относят за счет всяческих недомоганий, простудных заболеваний, переутомления и т. п.