Δοσιμετρία και βιολογικές επιπτώσεις των ακτινοβολιών

10,60 9,01

N-id: 0390 Κατηγορίες: , Σελίδες: 184 Σχήμα: 17 x 24 Έκδοση: 2η έκδοση Εκδόσεις: Εκδόσεις Ζήτη

Αντί προλόγου

Οι βιολογικές επιπτώσεις της ιονιστικής ακτινοβολίας στον άνθρωπο (ανωμαλίες-φλογώσεις στο δέρμα κ.λπ.) παρατηρήθηκαν σχεδόν αμέσως μετά την ανακάλυψη (1895) της ομώνυμης ακτινοβολίας από τον Roentgen. Mεταξύ των πρώτων που πειραματίστηκαν με τέτοια φαινόμενα ήταν ο Becquerel και ο Π. Curie. O Curie π.χ. εξέθεσε σε έντονη δόση ακτινοβολίας Roentgen τον βραχίονά του για να παρατηρήσει τις αντιδράσεις της νέας ακτινοβολίας πάνω στους ιστούς. Τα πειράματα Φυσικής με ακτίνες Roentgen, τα πρώτα χρόνια μετά την ανακάλυψή τους, ήταν τόσο ενθουσιώδη που ένα πλήθος από ερευνητές έπαθαν ανεπανόρθωτες καταστροφές πριν συνειδητοποιηθούν οι κίνδυνοι που προέρχονται από τις ακτινοβολίες.
Τα θέματα της δοσιμετρίας και των βιολογικών επιπτώσεων των ακτινοβολιών είναι για τους Πυρηνικούς Φυσικούς, κατά κάποιο τρόπο, «ιδιάζοντα». Καταρχήν γιατί αντιμετωπίζουν πρόσωπο με πρόσωπο το ηθικό θέμα της δράσης των ακτινοβολιών πάνω στον άνθρωπο (στον εαυτό τους και την ανθρωπότητα, γενικά πάνω στη ζωή) και στη συνέχεια γιατί αισθάνονται ότι εισέρχονται σε άλλες περιοχές έρευνας-μελέτης, περιοχές που έχουν διαφορετική μέθοδο έρευνας. Παρά ταύτα, εάν οι επιπτώσεις των ακτινοβολιών πάνω στη ζώσα ύλη έχουν το χαρακτήρα «εγκυκλοπαιδικής» επιμόρφωσης για τον Φυσικό, η μελέτη μέτρησης των ακτινοβολιών είναι μέσα στα κύρια καθήκοντά του.
Παρά το ότι τα θέματα που θέλουμε να θίξουμε μπορούν σαν στοιχεία να θεωρηθούν μέσα στα πλαίσια μιας γενικής εισαγωγής στην Πυρηνική Φυσική, εντούτοις θα πρέπει να τονισθεί ότι σήμερα υπάρχουν αυτοτελή Πανεπιστημιακά μαθήματα, και βεβαίως συγγράμματα με τους τίτλους: Δοσιμετρία, Ραδιοβιολογία, Ακτινοβολία κ.λπ.. Στα μαθήματα αυτά εξαίρεται η Φυσική ή η Βιολογική σημασία, φιλοσοφία, των φαινομένων που εκτίθενται, ανάλογα με τη γωνία που θεώνται που σημαίνει, από τις καταβολές αυτουνού που τα παρουσιάζει.
Οι πληροφορίες μας για τις βιολογικές επιπτώσεις των ακτινοβολιών προέρχονται κατά κύριο λόγο από πειράματα πάνω στα πειραματόζωα. Έχουν γίνει πειράματα με όλα τα είδη των ακτινοβολιών και έχει γίνει προσπάθεια μελέτης πολλών φαινομένων-επιπτώσεων. Έχουν δοκιμαστεί διάφορες δόσεις και διάφοροι ρυθμοί. Οι παρατηρήσεις αυτές μπορούν γενικά να προεκταθούν και για τον άνθρωπο. Επιπλέον γίνεται σύνδεση και σύνθεση των παρατηρήσεων από τα πειραματόζωα με παρατηρήσεις πάνω σε ανθρώπους. Πέρα απ’ αυτά για τον άνθρωπο υπάρχουν παρατηρήσεις-μελέτες από τέσσερες κυρίως πηγές:
1) Απ’ αυτούς που ακτινοβολήθηκαν με τις ατομικές βόμβες 1945. Ιάπωνες της Χιροσίμα και του Ναγκασάκι.
2) Απ’ αυτούς που εκτέθηκαν σε ραδιενεργή επίπτωση (fall-out), Γιαπωνέζους ψαράδες και Αμερικανούς υπαλλήλους, κατά τις δοκιμές των Αμερικανικών ατομικών βομβών στα νησιά Μάρσαλ το 1954.
3) Απ’ αυτούς που εκτέθηκαν σε «ατυχήματα» π.χ. από τα ατυχήματα σε αντιδραστήρες στις ΗΠΑ, στη Ρωσία, σ τη Γιουγκοσλαβία στην Ελβετία κ.λπ.
4) Από ασθενείς που εκτέθηκαν για θεραπευτικούς σκοπούς σε ακτινοβολία.
Οι επιπτώσεις των ακτινοβολιών είναι δυνατόν να παρουσιαστούν αμέσως μετά την έκθεση (περίπτωση που η δόση είναι μεγάλη) ή ύστερα από μήνες ή και χρόνια ή και στις επόμενες γενιές. Τα φαινόμενα που παρουσιάζονται μέσα στις πρώτες βδομάδες ονομάζονται «πρώτα» φαινόμενα έκθεσης ή ασθένεια ακτινοβολίας. Τα φαινόμενα που παρουσιάζονται μετά από μήνες, έτη κ.λπ. ονομάζονται «επόμενα» φαινόμενα.
Οι βιολογικές επιπτώσεις των ακτινοβολιών στους οργανισμούς διακρίνονται σε δύο μεγάλες τάξεις:
α) Στα σωματικά φαινόμενα και
β) Στα κληρονομικά (γενετικά) φαινόμενα, μεταλλάξεις.
Στα σωματικά φαινόμενα έχουμε καταστροφές που αφορούν αυτόν τον ίδιο τον εκτιθέμενο οργανισμό. Σ’ αυτά περιλαμβάνονται:
α) Σχεδόν όλα τα είδη νεοπλασμάτων, συμπεριλαμβανομένης της λευχαιμίας.
β) Τοπικές δράσεις, πάνω στους ιστούς του δέρματος. Προκαρκινωματικές πληγές. Καταρράχτης των οφθαλμών. Στείρωση.
γ) Σμίκρυνση της διάρκειας της ζωής του οργανισμού.
δ) Δράσεις πάνω στην αύξηση και ανάπτυξη του οργανισμού. Π.χ. ακτινοβόληση του εμβρύου έχει σαν αποτέλεσμα: αποβολή, ανώμαλη ανάπτυξη κ.λπ.
Στα κληρονομικά φαινόμενα έχουμε επιπτώσεις στις επερχόμενες γενιές του οργανισμού που ακτινοβολήθηκε. Εδώ η ακτινοβολία επάγει γενετικές μεταβολές δρώντας άμεσα ή έμμεσα πάνω στο DNA (ντεοξυριμπονουκλεϊνικό οξύ) και στο RNA (ριμπονουκλεϊνικό οξύ).
Ο τελεολογικός σκοπός της ραδιοπροστασίας είναι να καταστήσει τον άνθρωπο ικανό να απολαύσει τα αγαθά που απορρέουν από τις ιονιστικές ακτινοβολίες ή από τα προτσές που συνοδεύονται από την εκπομπή τέτοιων ακτινοβολιών με τον ελαχιστότατο κίνδυνο τόσο για το καθένα πρόσωπο που εργάζεται με τις ακτινοβολίες, εργάτη ακτινοβολίας, όσο και για τον πλατύ πληθυσμό, για την ανθρωπότητα.
Με την προϋπόθεση ότι κάθε έκθεση σε ακτινοβολία ενέχει κινδύνους βιολογικής δηλητηρίασης, κάθε έκθεση στην ακτινοβολία θα πρέπει να περιοριστεί σε τέτοια στάθμη, όπου ο υποτιθέμενος κίνδυνος να θεωρείται επιτρεπτός για τον εργάτη ακτινοβολίας και για τον πλατύ πληθυσμό. Ο καθορισμός ενός επιτρεπτού κινδύνου ενέχει μια εξισορρόπιση των συνδεμένεν ευεργετημάτων έναντι των καταστρεπτικών συνεπειών. Μειώνουμε τον δυνητικό κίνδυνο αυξάνοντας την ασφάλεια (π.χ. με θωράκιση). Το κόστος της ασφάλειας θα πρέπει να υπολογιστεί συγκριτικά με τους κινδύνους άλλων απασχολήσεων. Ο επιτρεπτός κίνδυνος ενέχει το ριψοκίνδυνο.

Και εδώ θα μπορούσε να αρχίσει η συζήτηση για το ριψοκίνδυνο, το όποιο ριψοκίνδυνο. Η ηθική της σημερινής κοινωνίας έχει αποδεχτεί-επιτρέπει, το ριψοκίνδυνο σε όλες του τις εκφάνσεις, τόσο για τα ανεξάρτητα πρόσωπα (για την προσωπική τους τέρψη ή την εκτέλεση κοινοφελούς έργου) όσο και για τον πλατύ πληθυσμό, σαν σύνολο (απόλαυση των «αγαθών» της σημερινής εποχής). Πολύ σκανδαλίζουν για το ριψοκίνδυνο οι φράσεις του Σκαπίνου απ’ τις «Κατεργαριές του Σκαπίνου» του Μολιέρου «… μισώ τις μικρόψυχες καρδιές που, από υπερβολική πρόβλεψη για τα επακόλουθα των πραγμάτων δεν τολμούν να επιχειρήσουν τίποτε…». Θα πρέπει βεβαίως ν’ αφήσουμε τον ποιητή με το συναισθηματικό ριψοκίνδυνο. Ανήκει σε άλλες σφαίρες. Όπως θα πρέπει να ομολογήσουμε πως στην έρευνα, στη Φυσική, το έλλογο ριψοκίνδυνο είναι ένα μέρος του παιχνιδιού.
Είναι ευκαιρία να τονισθεί ότι οι κίνδυνοι Υγείας από τις ακτινοβολίες, τόσο για τον πλατύ πληθυσμό, όσο και για τους εργάτες ακτινοβολίας,είναι καλύτερα προσδιορισμένοι (όχι κατανάγκη μικρότεροι) από πολλούς άλλους κινδύνους π.χ. από τα καυσαέρια και τούτο γιατί:
i) Μόνο ένας νοσογόνος παράγοντας υπάρχει από τις ιονιστικές ακτινοβολίες (δηλαδή η ιονιστική ακτινοβολία) ενώ υπάρχουν εκατοντάδες παράγοντες από τα καυσαέρια.
ii) Aπ’ τον καιρό των πρώτων μεγάλης κλίμακας ατομικών ερευνών για πρακτικούς-ενεργειακούς σκοπούς, από το 1940, έχουν δαπανηθεί μόνο στις ΗΠΑ ένα γιγαδολάρια για τις βιολογικές επιπτώσεις των ακτινοβολιών, που θα πρέπει να μεταφραστεί ότι γνωρίζουμε κάμποσα για τη ραδιοπροστασία.
iii) H έκθεση στην ακτινοβολία μετριέται σήμερα με σχετική ευκολία και ακρίβεια και
iv) Έχει πληρώσει η ανθρωπότητα ήδη το τίμημα, και ως εκ τούτου υπάρχει εμπειρία, από τα ατυχήματα των ακτινοβολιών.
Τα παραπάνω δεν σημαίνουν κατά κανένα τρόπο ότι δεν θα πρέπει να υπάρξει έλεγχος, διεθνής πάνω στα ραδιενεργά, στα σχάσιμα και την χρήση τους. Απεναντίας μάλιστα θα θεωρηθεί η Ηθικότερη πράξη του Ανθρώπου, η απόφασή του να βάλει στην κοινή αποθήκη πυρηνικών καυσίμων για παραγωγή ενέργειας, όλα τα καύσιμα των ατομικών όπλων. Τα παραπάνω σημαίνουν απλώς ότι:

Ο άνθρωπος έχει ανάγκη ενέργειας. Σαν πηγή ενέργειας καταποκλειστικότητα για το προσεχές μέλλον φαίνεται ότι θα είναι οι αντιδράσεις σχάσης. Οι αντιδραστήρες σχάσης όλες οι μηχανές-πηγές ακτινοβολίας για πρακτικές εφαρμογές (π.χ. για βιομηχανικούς ή ιατρικούς σκοπούς), οι επιταχυντές υψηλών ενεργειών και όλα τα συστήματα που δίνουν σωματίδια και ακτινοβολία για βασική έρευνα είναι αιτίες-πηγές βιολογικής δηλητηρίασης. Δηλαδή ενέχουν κινδύνους. Νομίζω ότι δεν γίνεται, δε μπαίνει πια θέμα αποδοχής των κινδύνων αυτών. Εκείνο που μπαίνει είναι η καλύτερη γνώση τους για να ελαχιστοποιηθούν οι επιπτώσεις και αυτός είναι ο σκοπός του παρόντος βιβλίου.
Στα επόμενα θα συζητηθούν αφενός στοιχεία δοσιμετρίας με την καθαρή της Φυσικής μεθοδολογία. Αφετέρου, παρασυρμένοι ίσως από τη γοητεία της ραδιοβιολογίας, θα δώσουμε μερικές έννοιες αυτής. Στη συνέχεια θα παρουσιαστούν νόρμες, κανόνες και η υπάρχουσα νομολογία για την προστασία από τις ακτινοβολίες. Τέλος θα παρουσιαστεί η φιλοσοφία, οι αρχές της χρήσης των ραδιοπηγών και ισοτόπων για θεραπευτικούς σκοπούς.


Περιεχόμενα
Κεφάλαιο XXIV: Δοσιμετρία και Βιολογικές επιπτώσεις των ακτινοβολιών

  • Δοσιμετρία
  • Αρχές, Φυσική και Χημεία της Ραδιοβιολογίας
  • Επιτρέπτές δόσεις και Νόρμες ραδιοπροστασίας
  • Χρήση των ακτινοβολιών για θεραπευτικούς σκοπούς
  • Θωράκιση από τις ακτινοβολίες