Що радіація робить з тілом?

Припустимо, якийсь божевільний світовий лідер вирішить натиснути на велику червону кнопку. Або терористи перехоплять контроль над ядерним реактором. Ви пережили перший вибух. Світ отруєний радіацією. Яке це? Коли відбуваються ядерні реакції, вони ділять частинки з такою енергією, що електрони відриваються від атомів. Змінені зв’язку створюють пари іонів, які надзвичайно реактивні хімічно. Це — іонізуюче випромінювання, і з цього починаються всі проблеми.

Розрахувати дозу

Є багато видів іонізуючого випромінювання. Космічне, альфа, бета, гамма, рентгенівське, нейтронне та інші. Важливо інше: як сильно організми піддається впливу цієї радіації, тобто яку отримує дозу опромінення.

Поглинену дозу вимірюють в греях (Гр, Gy) або в зивертах (Зв), які беруть міру Гр і множать її на тип випромінювання для розрахунку ефективної дози живої тканини. Середня опромінення за пару секунд абдомінального рентгенівського знімка становить 0,0014 Гр – це легка доза, яка застосовується локально, тому не так вже вона й погана. Небезпека починається, якщо вплив опромінення припадає на все тіло – наприклад, як у контрольній кімнаті Чорнобиля одразу після вибуху. Там би ви вбирали 300 Зр в годину. Але навряд чи протрималися б годину. Доза стала б смертельною вже через 1-2 хвилини.

Як ви помрете

Великі дози іонізуючої радіації за короткий час призводять до гострого радіаційного синдрому, тобто до отруєння радіацією. Серйозність симптомів залежить від рівня опромінення. Доза радіації в 0,35 Гр буде схожа на грип, нежить і запаморочення, головні болі, втома, гарячка. Якщо тіло не зазнає опромінення в 1-4 Гр, клітини крові почнуть вмирати. Ви зможете відновитися — лікування такого роду радіаційного синдрому зазвичай включає переливання крові і антибіотики, але також може послабитися імунну відповідь з-за падіння числа лейкоцитів, кров не буде згортатися і з’явиться анемія. Також ви помітите дивні сонячні опіки при впливі 2 Гр іонізуючого випромінювання. Технічно це гострий радиодерматит, і його прояви включають червоні плями, лущення шкіри і іноді опухлість.

Доза 4-8 Гр може бути смертельною, але шлях до смерті буде залежати від рівня впливу. При такому опроміненні пацієнти страждають блювотою, діареєю, запамороченням і лихоманкою. Без лікування ви могли б померти всього через кілька тижнів після опромінення.

Фізик Луїс Слотин, загиблий від опромінення під час своїх досліджень в 1946 році в Манхеттенському проекті, піддався опроміненню в 10 Гр гамма — і рентгенівським випромінюванням. І сьогодні він би не вижив, незважаючи на сучасні процедури, такі як трансплантація кісткового мозку. Пацієнти, які піддаються впливу радіації від 8 до 30 Гр, відчувають нежить і діарею протягом години, а помирають протягом 2 днів – 2 тижнів після впливу.

Дози опромінення понад 30 Гр викликають неврологічні ушкодження. Протягом декількох хвилин пацієнти відчувають сильну блювоту і діарею, запаморочення, головні болі і несвідомий стан. Часто трапляються напади і тремор, а також атаксія — втрата контролю над функцією м’язів. Смерть протягом 48 годин неминуча.

Залишається вижити

Якщо вам пощастить ухилитися від отруєння радіації, спричиненої ядерним вибухом або розплавленням реактора, це ще не означає, що вас чекає щасливий кінець. Тривалий вплив іонізуючої радіації навіть в дозах, які слабкі, щоб послабити і вас, може призводити до генетичних мутацій і раку. Це найбільший ризик, з яким зіткнулися вижили при аварії на Фукусімі та Чорнобилі. За останніми оцінками, ще тисячі помруть від раку, викликаного поразкою радіацією від опадів.

Зазвичай клітини контролюються хімічною структурою молекул ДНК. Але коли радіація виділяє достатньо енергії, щоб порушити молекулярні зв’язки, ланцюжки ДНК руйнуються. Хоча більшість їх нормально відновлюються, близько чверті — ні, тому починається тривалий процес, який призводить до збільшення швидкості мутацій в майбутніх поколіннях клітин. Ймовірність раку збільшується з ефективною дозою опромінення, але сама тяжкість раку від дози не залежить. Сам факт опромінення має значення, а не низький або високий рівень випромінювання.

При довгостроковому впливі опромінення моделі, прогнозуючи рівень ризику, не дають однозначних відповідей. Найпоширеніша модель передбачає, що з точки зору впливу на більшість людей самим небезпечним джерелом випромінювання є низькорівневе фонове випромінювання. Тому, хоч гостре радіаційне отруєння жахливо саме по собі, переживати більше варто із-за повільного, але постійного опромінення.