Что радиация делает с телом?

Допустим, какой-нибудь сумасшедший мировой лидер решит нажать на большую красную кнопку. Или террористы перехватят контроль над ядерным реактором. Вы пережили первый взрыв. Мир отравлен радиацией. Каково это? Когда происходят ядерные реакции,  продукты распада имеют такую энергию, что, когда они взаимодействуют с веществом, то электроны отрываются от атомов — происходит так называемая ионизация. Измененные связи создают пары ионов, которые чрезвычайно химически активны. Это — ионизирующее излучение, и с этого начинаются все проблемы. 

Рассчитать дозу

Есть много видов ионизирующего излучения. Космическое (тяжёлые частицы и атомные ядра сверхвысоких энергий), альфа, бета, гамма, рентгеновское, нейтронное и другие. Важно другое: как сильно организмы подвергается воздействию этой радиации, то есть какую получает дозу облучения.

Поглощенную дозу измеряют в греях (Гр, Gy) или в зивертах (Зв), которые принимают меру Гр и умножают ее на тип излучения для расчета эффективной дозы в живой ткани. Среднее облучение за пару секунд абдоминального рентгеновского снимка составляет 0,0014 Гр – это легкая доза, которая применяется локально, поэтому не так уж она и опасна. Опасность начинается, если воздействие облучение приходится на все тело – например, как в контрольной комнате Чернобыльской АЭС сразу после взрыва. Там бы вы поглощали 300 Зв в час. Но вряд ли продержались бы час. Доза стала бы смертельной уже через 1-2 минуты.

Как вы умрете

Большие дозы ионизирующей радиации за короткое время приводят к острому радиационному синдрому, то есть к отравлению радиацией. Серьезность симптомов зависит от уровня облучения. Доза радиации в 0,35 Гр будет похожа на грипп — насморк и головокружение, головные боли, усталость, лихорадка. Если тело подвергнется облучению в 1-4 Гр, клетки крови начнут умирать. Вы сможете восстановиться — лечение такого рода радиационного синдрома обычно включает переливание крови и антибиотики, но также может ослабиться иммунный ответ из-за падения числа лейкоцитов, кровь не будет сворачиваться и появится анемия. Также вы заметите странные солнечные ожоги при воздействии 2 Гр ионизирующего излучения. Технически это острый радиодерматит, и его проявления включают красные пятна, шелушение кожи и иногда опухлость.

Доза в 4-8 Гр может быть смертельной, но путь к смерти будет зависеть от уровня воздействия. При таком облучении пациенты страдают рвотой, диареей, головокружением и лихорадкой. Без лечения вы могли бы умереть всего через несколько недель после облучения.

Физик Луис Слотин, погибший от облучения во время своих исследований в 1946 году в Манхэттенском проекте, подвергся облучению в 10 Гр гамма- и рентгеновским излучением. И сегодня бы он не выжил, несмотря на современные процедуры, такие как трансплантация костного мозга. Пациенты, которые подвергаются воздействию радиации от 8 до 30 Гр, испытывают насморк и диарею в течение часа, а умирают в течение 2 дней – 2 недель после воздействия.

Дозы облучения свыше 30 Гр вызывают неврологические повреждения. В течение нескольких минут пациенты испытывают сильную рвоту и диарею, головокружение, головные боли и бессознательное состояние. Часто случаются приступы и тремор, а также атаксия — потеря контроля над функцией мышц. Смерть в течение 48 часов неизбежна.

Остается выжить

Если вам повезет уклониться от отравления радиации, вызванного ядерным взрывом или расплавлением реактора, это еще не значит, что вас ждет счастливый конец. Длительное воздействие ионизирующей радиации даже в дозах, которые не достаточны, чтобы ослабить и вас, может приводить к генетическим мутациям и раку. Это самый большой риск, с которым столкнулись выжившие при аварии на Фукусиме и на Чернобыльской АЭС. По последним оценкам, еще тысячи умрут от рака, вызванного поражением радиацией от выпавших осадков.

Обычно клетки контролируются химической структурой молекул ДНК. Но когда радиация выделяет достаточно энергии, чтобы нарушить молекулярные связи, цепочки ДНК рушатся. Хотя большинство их нормально восстанавливаются, около четверти — нет, поэтому начинается длительный процесс, который приводит к увеличению скорости мутаций в будущих поколениях клеток. Вероятность рака увеличивается с эффективной дозой облучения, но сама тяжесть рака от дозы не зависит. Сам факт облучения имеет значение, а не низкий или высокий уровень излучения.

При долгосрочном воздействии облучения модели, прогнозирующие уровень риска, не дают однозначных ответов. Самая распространенная модель предполагает, что с точки зрения воздействия на большинство людей самым опасным источником излучения является низкоуровневое фоновое излучение. Поэтому, хоть острое радиационное облучение ужасно само по себе, переживать больше стоит из-за медленного, но постоянного облучения.

Вот как описывает Питер Уоттс в своём романе «Ложная слепота» (Blindsight) последствия тяжёлого радиационного поражения членов экипажа «Тезея» после их пребывания в радиационных поясах «Роршаха»:

«…Мы бежали, как испуганные дети, состроив храбрую мину. Бросили базовый лагерь: на входе — до сих пор действующего «чертика», вот уж чудо из чудес; туннель в дом с привидениями; оставили на погибель одинокие магнитометры в смутной надежде, что им удастся ее избежать. Грубые актинометры и термографы, старомодные радиоустойчивые устройства, измерявшие мир через изгибы металлических трубок и высекавшие свои летописи на рулонах пленки. Лампы, водолазные колокола, связки направляющих канатов. Мы оставили все — и обещали вернуться через тридцать шесть часов, если выживем.

Внутри каждого из нас мельчайшие раны превращали ткани в кашу. Клеточные мембраны текли из бессчетных щелей. Замученные ремонтные ферменты в отчаянии цеплялись за рваные гены, едва оттягивая неизбежное. Выстилка тонкой кишки начала отслаиваться клочьями в надежде спрыгнуть с парохода прежде, чем начнет умирать остальное тело.

К тому времени, как мы состыковались с «Тезеем», меня и Мишель уже подташнивало…

Остальным предстояло испытать то же через несколько минут. Без медицинской помощи нам бы предстояло выворачиваться наизнанку на протяжении двух ближайших суток. Потом тело делает вид, что поправляется; примерно неделю не чувствуешь боли и не имеешь будущего. Мы бы ходили, разговаривали, двигались как живые и, возможно, убедили бы себя, что бессмертны.

А потом схлопнулись бы внутрь и сгнили, начиная с внутренностей. Истекли бы кровью из глаз, и десен, и задниц, и если хоть один Бог милосерден — умерли бы прежде, чем лопнуть, точно перезрелые плоды.

Но, конечно, «Тезей», искупитель наш, избавит от подобной судьбы. Из челнока мы цепочкой проследовали в огромный надувной шар, который Сарасти установил для хранения личных вещей; сбросили зараженные скафы, одежду и нагими вынырнули в хребет корабля. Чередой летающих мертвецов проследовали через вертушку…»

По материалам: hi-news.ruwwintspace.net

Написать комменатрий

XHTML: Вы можете использовать эти теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>