Чтобы понять потенциальный риск воздействия ионизирующего излучения, необходимо знать типы этого излучения.
Альфа-частицы представляют собой массивные заряженные частицы, в четыре раза тяжелее нейтронов, состоят из двух протонов и двух нейтронов, поэтому заряжены положительно. Альфа-частицы не могут преодолевать большие расстояния и не проникают через одежду и эпителий кожи. При наружном источнике альфа-излучение причиняет минимум вреда человеку, однако, если источник излучения находится в теле человека, альфа-частицы могут привести к значительному повреждению клеток тканей, находящихся в непосредственной близости от источника. Источником альфа-излучения могут быть материалы, содержащиеся в радиоактивном осадке.
Бета-частицы — это очень легкие частицы, источником которых являются в основном радиоактивные осадки. Эти маленькие отрицательно заряженные частицы представляют собой электроны, высвобождающиеся из распадающихся атомов радиоактивного вещества. Эти частицы в тканях могут преодолевать небольшие расстояния и при достаточном их количестве вызывать повреждение базального слоя кожи. Эти повреждения носят классическое название «бета-ожоги», выглядят они как обычные термические ожоги. Эти частицы фиксируются к фрагментам осадков в воздухе.
Кроме кожи к бета-излучению уязвимы хрусталик глаза, где может сформироваться катаракта, открытые раны, кроме того опасность представляет абсорбция источников излучения при их проглатывании с пищей. При попадании в органы человека источники бета-излучения обладают потенциально канцерогенными свойствами.
Гамма-лучи — это высокоэнергетическая форма электромагнитного излучения, которое беспрепятственно проходит через ткани человека, отдавая им часть своей энергии. Этот тип излучения не имеет заряда, он подобен рентгеновскому излучению. Ввиду высокой проникающей способности риску поражения подвергается все тело человека. Данное излучение в воздухе может преодолевать многие километры со скоростью света.
Нейтроны — это не имеющие заряда частицы, которые также проходят через ткани человека, отдавая им часть своей энергии, в воздухе эти частицы преодолевают расстояние в несколько метров. Ввиду своей значительной массы, нейтроны способны вызвать значительное повреждение биологических тканей, в 20 раз более серьезное, чем гамма-излучение.
На физиологическим уровне излучение взаимодействует с атомом в теле человека, отдавая ему часть энергии, что приводит к ионизации атома (испусканию электрона). Излучение вызывает повреждение клетки непосредственно за счет взаимодействия с ее молекулами и атомами, что приводит к необратимым изменениям в клетке. Это в свою очередь приводит к смерти клетки и/или нарушению ее функциональной активности. Радиоактивное излучение может действовать на клетки и непрямым путем — посредством взаимодействия с молекулами воды. В результате такого взаимодействия образуются супероксиды, которые и приводят к повреждению клеток.
Поглощенная доза излучения (RAD) — это количество энергии ионизирующего излучения, отданное веществу. Международной единицей измерения дозы излучения, поглощенной поверхностью тела человека, является Грей (Гр), 1 Гр равен 100 радам, 10 мГр равны 1 раду. Для учета биологической эффективности различных типов ионизирующего излучения введен коэффициент качества излучения. Поглощенная доза в радах умноженная на коэффициент качества образует эквивалентную дозу облучения (REM). Международной единицей измерения эквивалентной дозы является Зиверт, эта единица также применяется для оценки долгосрочных рисков.
Сбор образцов для цитогенетического анализа. Анализ образцов крови позволяет получить дополнительную информацию о степени облучения человека. Для этого в течение 24 часов с момента облучения необходимо отобрать 10 мл крови в пробирку с гепарин-литием или ЭДТА, поместить ее в холодный контейнер при температуре 4 °С и транспортировать в цитогенетическую лабораторию. Размножение культуры лимфоцитов после их стимуляции и прекращение их деления на стадии первой метафазы вместе с оценкой дозы излучения позволяет с помощью специальных графиков предсказать величину поглощенной дозы излучения. Это может представлять определенную ценность в прогнозировании исходов облучения и определения тактики лечения.
