R
R
Radioaktivitāte – atomkodolu sabrukšana, izstarojot alfa, beta, vai gamma starus, pašiem pārvēršoties par citu ķīmisko elementu atomu kodoliem.
Radioaktīvais starojums ir pastāvējis gan pirms Zemes izveidošanās, gan pirms dzīvības rašanās. Šo starojumu sauc par dabisko fona radiāciju. Tā sastāvā ir daži jonizējošā starojuma veidi ar ļoti lielu caurspiešanās spēju. Dabiskajam jonizējošajam starojumam ir 2 avoti :
1.Zemes dzīļu starojums – no klintsiežiem, īpaši vulkāniskajiem iežiem, kuri izstaro gamma starojumu un izdala radona gāzi.
2. Kosmiskais starojums, tā avoti ir zvaigznes.
Vairumā gadījumu fona radiācija ir neliela, un cilvēks evolūcijas procesā pie tās jau ir pieradis.
Cilvēce par jonizējošā starojuma esamību uzzināja nesen - tikai apmēram pirms 100 gadiem.
Pētot matērijas uzbūves noslēpumus, zinātnieki bija pirmie, kas saskārās un izjuta tolaik vēl neizzinātā starojuma iedarbību. Zinātnieki A. Bekerels un M. Kirī ievēroja, ka radioaktīvās vielas rada apdegumiem līdzīgas brūces, kas ilgi nesadzīst. A. Bekerelam ādas apdegumu bija radījusi kabatā ievietota mēģene ar rādiju. Vēlāk kļuva zināms, ka M. Kirī slimības cēlonis arī bija radiācijas iedarbība.
Cik lielas starojuma dozas cilvēkam ir bīstamas?
Jonizējošā starojuma absorbētās dozas mērvienība ir grejs (Gy). Viens grejs ir jonizējošā starojuma doza, ar kuru apstarojot 1 kg vielas, šī viela saņem 1 džoulu (J) enerģijas.
Aptuveni 10 greju liela starojuma doza izraisa tik nopietnus centrālās nervu sistēmas traucējumus, ka var iestāties pat nāve. Ja cilvēka organisms saņem mazāk nekā 2 Gy starojuma, tad cilvēks saslimst ar staru slimību vieglā formā. Taču 3...5 Gy starojuma doza var izraisīt cilvēka nāvi pēc dažiem mēnešiem. Tādi izgudrojumi kā, piemēram, atombumba, kas tika nomesta otrā pasaules kara beigās uz Japānas pilsētām Hirosimu un Nagasaki, kā arī avārija Černobiļas AES bija par cēloni daudzu cilvēku bojāejai. Tā rezultātā ar sekām nāksies saskarties arī nākamajām paaudzēm.
Starptautiskā radioloģiskās aizsardzības komisija ir noteikusi maksimālo dozu – 0,001 Gy -, ko cilvēks drīkst saņemt gada laikā.
Dažāda veida starojuma bioloģiskā iedarbība nav vienāda. Piemēram, ja saņem vienu un to pašu dozu a starojuma un b starojuma, a starojuma iedarbība ir vairāk reižu iedarbīgāka. Tādēļ ir ieviesta jonizējošā starojuma ekvivalentās dozas vienība – zīverts (Sv). Ekvivalento dozu var aprēķināt, ja starojuma absorbēto dozu (izteiktu Gy) pareizina ar koeficientu, kas raksturo starojuma bioloģiskās iedarbības efektivitāti.
Kādus procesus organisma šūnās izraisa radioaktīvais starojums?
Gluži tāpat kā ar akmeni var izsist loga rūti, arī a, b un g starojums atstāj “pēdas” organisma šūnās. Kā tas notiek?
Zināms, ka starp lādētām daļiņām notiek mijiedarbība. Šūnās iekļuvušās a daļiņas (tām ir pozitīvs lādiņš) atrauj no atomiem elektronus. Šo procesu sauc par jonizāciju. Savukārt g starojums izraisa gan atomu jonizāciju, gan ierosina vielas atomu kodolus.
Elektronus zaudējušie jeb jonizētie atomi cenšas veidot ķīmiskās saites ar citiem atomiem, savstarpēji savienoties vai pievienoties citām šūnā ļoti nozīmīgām molekulām, tādējādi izjaucot šūnas normālu darbību vai pat bojāeju. Tā rezultātā šūnā rodas jaunas molekulas.
Ķīmiskās pārvērtības šūnā var notikt gan tūlīt pēc apstarošanas, gan pēc vairākiem gadiem vai pat gadu desmitiem, bieži vien izraisot DNS bojājumus un dažādu audzēju rašanos. Nozīmīgu šūnu molekulu, piemēram, DNS, bojājumi var izpausties kā iedzimtas slimības turpmākajās paaudzēs. Turklāt pat pavisam niecīga starojuma doza var izraisīt šādas slimības. Savukārt, gūstot relatīvi lielu starojuma dozu, ne visi cilvēki saslimst, kaut gan saslimšanas risks ir lielāks.
Taču, ja cilvēkam ir konstatēts audzējs, tad audzēja šūnu sašķelšanai staru terapija ir viena no efektīvākajām metodēm. Ir veikti pētījumi un iegūta vispusīga informācija par organisma šūnu reakciju pret radioaktīvo starojumu.
Vai visas šūnas vienādi reaģē uz radioaktīvo starojumu?
Visjutīgākās pret apstarojumu ir sarkanās kaula smadzenes. Tās zaudē spēju darboties – ražot sarkanos asinsķermenīšus jau tad, kad starojuma doza ir 0,5...1 Gy. Taču tās spēj ātri atjaunoties, ja vien nav bojātas visas kaula smadzeņu šūnas. Jutīgas pret starojumu ir arī sēklinieku šūnas un olšūnas, vairogdziedzera un krūts šūnas, acs lēcas šūnas, plaušu šūnas. Nelielas radioaktīvā starojuma dozas rada dzimumorgānu šūnās neatgriezeniskas sekas – to sterilizāciju. Apstarotas acs lēcas šūnas atmirst, kļūst necaurspīdīgas un cilvēks zaudē redzi. Pat 10...20 gadu laikā saņemta neliela 0,5...2 Gy starojuma absorbētā doza var izraisīt redzes pasliktināšanos.
Ļoti jutīgi pret radioaktīvo starojumu ir bērni. Nelielas starojuma dozas var nevēlami ietekmēt bērnu attīstību, īpaši skeleta veidošanos un smadzenes. Ļoti svarīgi ir aizsargāt embrijus to attīstības jutīgākajā periodā, t. i., laikā no 8. līdz 15. grūtniecības nedēļai, jo jonizējošais starojums var kaitēt bērna fiziskai un garīgai attīstībai.
Pieauguša cilvēka ķermeņa audi ir nav tik jutīgi pret radioaktīvo starojumu, kas saņemts ilgākā laikposmā.
Rotācijas kustība – ķermeņa kustība ap masas centru. Masas centra jēdziens aplūkots tematā par mehānisko līdzsvaru.