Jakie są skutki promieniowania jonizującego?
Istnieje wiele efektów promieniowania jonizującego w zależności od otrzymywanej dawki. Promieniowanie jonizujące to fale lub cząstki, które powodują, że uderzające atomy tracą elektrony, jonizując atomy. Proces ten może mieć szkodliwy wpływ na organizmy żywe, ponieważ zjonizowane atomy, znane również jako wolne rodniki, uszkadzają ludzkie ciało na poziomie genetycznym. W zależności od dawki efekty promieniowania jonizującego mogą wahać się od braku zauważalnych objawów do raka. Ponieważ promieniowanie jonizujące stanowi problem w wielu branżach, istnieją różne przepisy i środki ochronne w celu ochrony pracowników.
Głównymi źródłami promieniowania jonizującego są promienie kosmiczne, fuzja jądrowa, rozszczepienie jądrowe i rozpad radioaktywny. Każde z tych źródeł może wytwarzać jeden z trzech głównych rodzajów promieniowania jonizującego: alfa, beta i gamma. Alfa jest najmniej szkodliwa, podczas gdy gamma, wytwarzana w dużych ilościach podczas wybuchu jądrowego, jest najbardziej szkodliwa. Wiele środków bezpieczeństwa jest niezbędnych do ochrony przed promieniowaniem gamma. Nie oznacza to jednak, że ogromna dawka promieniowania alfa lub beta nie zaszkodzi osobie.
Efekty promieniowania jonizującego zaczynają się na poziomie komórkowym. W momencie ekspozycji wolne rodniki przechodzą przez ciało z prędkością światła. Znajduje się w jądrze komórkowym, miejscu przechowywania materiału genetycznego organizmu, gdzie bombardowanie powoduje największe szkody. Jeśli nić DNA otrzyma niewielką ilość uszkodzeń, DNA może się naprawić. Dodaj trochę więcej obrażeń, a komórka ulegnie samozniszczeniu, aby nie powodować dalszych szkód dla organizmu.
Efekty promieniowania jonizującego stają się problemem, gdy komórka zostaje tak uszkodzona, że jej mechanizm samozniszczenia nie działa. U zwierząt jedna komórka może stać się ziarnem złośliwego raka. Wyższe dawki promieniowania jonizującego mogą powodować rozwój kilku nowotworów w całym ciele. Najbardziej ekstremalne skutki występują, gdy zwierzę otrzymuje śmiertelną dawkę promieniowania jonizującego. Szybko dzielące się komórki, takie jak te znajdujące się w szpiku kostnym i wyściółce przewodu pokarmowego, giną masowo z powodu ich uszkodzonego DNA; śmierć jest prawie pewna.
W branżach, w których pracownicy są narażeni na skutki promieniowania jonizującego, obowiązują zasady i środki ochronne zapobiegające narażeniu. Na przykład elektrownie jądrowe i laboratoria badawcze mają zarówno ekrany ołowiowe, jak i grafitowe, aby chronić inżynierów przed materiałami radioaktywnymi. Urządzenia te mają również detektory promieniowania, które mogą szybko powiadomić pracowników o ewentualnym wycieku promieniowania. Większość szpitali z laboratoriami rentgenowskimi ma takie same zabezpieczenia. W lotnictwie komercyjnym wiele linii lotniczych uniemożliwia kobietom w ciąży występowanie w załodze lotniczej z powodu podwyższonego poziomu promieniowania jonizującego w górnej atmosferze.