Již brzy po objevu radioaktivity se ukázalo, že radioaktivní záření může vést k poškození lidského organismu. Záření, které prochází tkání, působí destruktivně na jednotlivé molekuly, rozbíjí vazby mezi atomy v molekulách, ionizuje atomy a molekuly. Kromě toho může vlivem záření docházet k jaderným reakcím a k přeměně jednotlivých atomů na druhé. Navíc absorbce záření tkání vede ke zvýšení teploty tkáně. Všechny tyto děje způsobují destrukci buněk v ozařované tkáni. Proto byla již roku 1928 založena Mezinárodní komise pro ochranu před zářením (ICRP), která vypracovala během své existence řadu doporučení pro práci se zářením a radionuklidy. Z těchto doporučení vychází většina předpisů a norem platných pro práci se zářením v jednotlivých státech. U nás je to norma ČSN 341730. Lidský organismus může přijít do styku se zářením dvojím způsobem, buď vnějším ozářením nebo vnitřním ozářením. O vnějším ozáření mluvíme tehdy, když je organismus ozařován zdroji záření z našeho okolí. K vnitřnímu ozáření dochází tehdy, když se radioaktivní látky dostanou do organismu dýcháním, s potravou nebo povrchovými poraněními.
Aktivitou A radioaktivní látky nazýváme počet rozpadů za jednotku
času:
| (1) |
| (2) |
Základní jednotkou popisující účinek záření je absorbovaná dávka,
jejíž
jednotkou je gray (Gy). Absorbovanou dávkou D nazýváme množství
energie
předané zářením látce o jednotkové hmotnosti
| (3) |
Různé druhy záření (alfa, gama, beta, neutrony) mají při shodné dávce odlišné
účinky
na organismus. Proto se zavedla veličina, která všechny tyto efekty zahrnuje,
efektivní dávkový ekvivalent H, jehož jednotkou je sievert
(Sv), 1 Sv = 1 J kg-1. Platí
| (4) |
Radioaktivní záření je proud nejmenších částic s obrovskou energií. Pokud
taková částice proletí
naším tělem, zanechá za sebou stopu v podobě řetízku nabitých atomů, které
jsou chemicky agresívní.
Nabité atomy obvykle vybijí svoji agresivitu neškodnou chemickou reakcí.
Někdy však dojde k chemickému
poškození složité organické molekuly, která řídí životní pochody našeho
organizmu. Nejdůležitější organická
molekula, šroubovice DNA, která nese genetickou informaci a řídí život buňky,
je naštěstí dvojitá, takže když
dojde k poškození jedné její části, okamžitě se opraví podle části druhé.
K neopravitelnému poškození dochází
teprve tehdy, je-li ozáření velmi intenzívní. Buňka pak chybně pracuje,
chybně se množí, případně umírá.
Radiace je jen jednou z mnoha příčin poškozování buněk a každý organizmus má
schopnost podobné ztráty
nahrazovat, ovšem jen do jisté míry.
Podle doporučení ICRP - 26 rozlišujeme dva typy poškození tkáně zářením:
Všechno živé na Zemi je od nepaměti vystavováno záření z přírodních zdrojů, které pochází ze čtyř hlavních oblastí: z kosmického prostoru, zemské kůry, ze vzduchu a potravin. Před kosmickým zářením nás částečně chrání atmosféra, proto je jeho složka nejnižší při mořské hladině. Zemská kůra obsahuje různé koncentrace radioaktivních prvků, jako je uran, thorium nebo radium, a ty jsou proto obsaženy i ve stavebních materiálech, v uhlí, ropě apod. Rozpadem radia vzniká plyn radon, který z podloží proniká do budov a pitné vody. Významným přírodním radioizotopem je dále draslík-40. Obsahují ho téměř všechny potraviny a také naše vlastní tělo.
Kromě záření z přírodních zdrojů jsme v posledních desetiletích vystavováni
též
záření z umělých, člověkěm vytvořených zdrojů. Patří sem televizní a
počítačové
obrazovky, svítící ciferníky hodinek, spad po zkouškách jaderných zbraní,
mírové
využívání jaderné energie a lékařské aplikace. Z umělých zdrojů záření
přispívají
nejvíce lékařské aplikace, tj. rentgenová vyšetření, či používání
radionuklidů
při vyšetřování nebo léčení nádorových onemocnění ozařováním. Spalováním
fosilních
paliv a hutnickou činností se naše civilizace navíc významně podílí na
přenosu
přirozených radioizotopů ze zemské kůry do atmosféry a na povrch země.
Jednotlivé složky se na celkové dávce podílejí obvykle takto:
Kosmické záření | 8% |
Radon | 44% |
Záření zemské kůry | 10% |
Komzumace potravin | 21% |
Lékařské aplikace | 16% |
Ostatní malé zdroje | 1% |
Jaderná energetika | 0,01% |
Za nízké radiační dávky považuje většina radiologů dávky, které jsou až stonásobně vyšší, než jsou průměrné roční radiační dávky ve světě, tj. kolem 200-250 mSv/rok. Ze studií vypracovaných UNESCAR vyplývá, že nelze prokázat riziko vzniku dodatečných případů rakoviny až do radiačních dávek 200 mSv. V rámci výzkumů bylo dále zjištěno, že k prvním příznakům zdravotních potíží dochází při dávkách vyšších než 500 mSv.
Podle příjmutých předimenzovaných norem nesmí být jednotlivec z veřejnosti
vystaven dávkám
přes 5 mSv/rok, tj. dávkám stonásobně nižším, než při kterých se objevují
první příznaky
zdravotních potíží. Profesionální pracovníci, kteří podléhají přísnému
lékařskému dohledu,
mohou být vystaveni radiačním dávkám nejvýše 50 mSv za rok.
Na základě následující tabulky si může každý lehce vypočítat roční radiační
dávku, kterou
obdrží:
Zdroj záření | Roční dávka |
Přírodní zdroje záření | |
Kosmické záření: | |
při mořské hladině | 0,3 mSv |
ve výšce 300 m nad mořem | 0,325 mSv |
ve výšce 600 m nad mořem | 0,375 mSv |
ve výšce 1 000 m nad mořem | 0,45 mSv |
Potraviny a nápoje: | 0,35 mSv |
Záření z půdy: | 1,35 mSv |
bydlíte-li v dřevěném domku, odečtěte | -0,135 mSv |
bydlíte-li ve stanu, odečtěte | -0,27 mSv |
bydlíte-li v žulovém domě, přičtěte | +1,35 mSv |
pokud nevětráte, přičtěte | +1,35 mSv |
Umělé zdroje záření: | |
spalování uhlí | 0,04 mSv |
spad po zkouškách jaderných zbraní | 0,01 mSv |
každá hodina sledování televize | 0,002mSv |
cesta letadlem na vzdálenost 4000 km | |
ve výšce 10 000 m | 0,25mSv |
bydlení na hranici jaderné elektrárny | 0,0002 mSv |
rentgenové vyšetření plic | 0,08 mSv |
rentgenové vyšetření trávicího | |
a zažívacího traktu | 4 mSv |
radiofarmaceutické vyšetření | 0,3 mSv |