ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΚΑΙ ΚΙΝΔΥΝΟΙ ΤΗΣ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΚΑΙ ΚΙΝΔΥΝΟΙ ΤΗΣ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΚΑΙ ΚΙΝΔΥΝΟΙ ΤΗΣ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΒΛΑΒΕΣ ΑΠΟ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

ΒΛΑΒΕΣ ΑΠΟ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

  Όταν η ύλη  απορροφά ακτινοβολία, μπορεί  να υποστεί σοβαρές βλάβες.Το είδος και ο βαθμός των ζημιών  εξαρτάται  από πολλούς παράγοντες, μεταξύ των οποίων είναι το είδος και η ενέργεια της ακτινοβολίας, καθώς και οι ιδιότητες του υλικού που την απορροφά. Για παράδειγμα, μέταλλα που χρησιμοποιούνται στους πυρηνικούς αντιδραστήρες εξασθενούν πολύ με το βομβαρδισμό τους από νετρόνια υψηλής ενέργειας. Η ζημιά εδώ οφείλεται σε μετακινήσεις  των ατόμων μέσα στο μέταλλο, οι οποίες  έχουν ως συνέπεια την αλλαγή  των μηχανικών ιδιοτήτων του μετάλλου. 

Άτομο που έχει εκτεθεί σε ακτινοβολίες έχει χάσει τα μαλλιά του

 Οι βλάβες  από πυρηνικές ακτινοβολίες στους βιολογικούς οργανισμούς οφείλονται κυρίως στον ιονισμό που προκαλούν αυτές οι ακτινοβολίες σε ουσίες που βρίσκονται μέσα στα κύτταρα. 

 Στον όρο «ακτινοβολίες» περιλαμβάνονται: οι ραδιενεργές α, β, γ,τα νετρόνια, καθώς και η υψηλής ενέργειας ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία,όπως π.χ. οι ακτίνες Χ.Στο σχηματισμό ιόντων οφείλεται και το όνομά τους ως ιονίζουσες ακτινοβολίες. 

  Η λειτουργία των κυττάρων μπορεί να διαταραχθεί σοβαρά, όταν σχηματισθούν μέσα στο κύτταρο  δραστικά ιόντα ή ρίζες ως αποτέλεσμα της ακτινοβολίας. Για παράδειγμα,σχηματισμός ιόντων υδροξυλίου και υδρογόνου μπορεί να προκαλέσει χημικές αντιδράσεις διάσπασης δεσμών σε πρωτεΐνες και να επιφέρει αλλαγές στο γενετικό υλικό των κυττάρων  (DNA).Μεγάλες ποσότητες ακτινοβολίας καταστρέφουν μεγάλο αριθμό μορίων σε ένα κύτταρο και προκαλούν το  θάνατο του.Αν και ο  θάνατος ενός κυττάρου δεν αποτελεί συνήθως πρόβλημα, ο  θάνατος πολλών κυττάρων μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα μια μη αντιστρεπτή βλάβη του οργανισμού. 

Οι τρεις παραπάνω εικόνες δείχνουν τις παραμορφωτικές βλάβες σε απογόνους ατόμων που δέχτηκαν πυρηνικές ακτινοβολίες μετά το πυρηνικό ατύχημα του Τσερνομπίλ

  Είναι πιθανόν επίσης κύτταρα που θα επιζήσουν  από την ακτινοβολία να έχουν υποστεί βλάβες και  κατά τον πολλαπλασιασμό τους να δημιουργήσουν νέα μεταλλαγμένα κύτταρα που πολύ συχνά οδηγούν στην εμφάνιση καρκίνου.    

  Βλάβες  από ακτινοβολία μπορεί  να προκληθούν επίσης και στο γενετικό υλικό  των γενετικών κυττάρων.Στην περίπτωση αυτή οι αλλαγές των γονιδίων οδηγούν σε μεταβολές  διάφορων  χαρακτηριστικών των απογόνων του οργανισμού. 

ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ

ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ

  Ραδιενεργά σωματίδια μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ιχνηθέτες χημικών στοιχείων σε διάφορες αντιδράσεις.Στη Βιολογία το ραδιενεργό ισότοπο ¹⁵O,όταν εισαχθεί κατάλληλα στο ριζικό σύστημα του φυτού,κυκλοφορεί στη συνέχεια μέσα σ' αυτό και μπορούμε, μετρώντας τη ραδιενέργεια στα  διάφορα μέρη του, να βγάλουμε συμπεράσματα για την πορεία του μεταβολισμού,δηλαδή του συνόλου των αντιδράσεων που γίνονται σε έναν οργανισμό.

Ακτινοβολία γ χρησιμοποιείται για καταστροφή καρκινικών κυττάρων. Υψηλή δόση εστιάζεται σε μικρή περιοχή με τη βοήθεια σκόπευσης με laser

 Η χρήση του ραδιενεργού ιωδίου για τη μελέτη της λειτουργίας του θυρεοειδούς αδένα είναι επίσης μια γνωστή εφαρμογή.Σχεδόν όλη η διακίνηση του ιωδίου στον οργανισμό μας, που προσλαμβάνεται από το αλάτι και από τις θαλάσσιες τροφές,γίνεται μέσω του θυρεοειδούς.Εισάγεται λοιπόν στον οργανισμό μια μικρή ποσότητα ραδιενεργού ιωδίου (¹³¹Ι) υπό μορφή διαλύματος Na l.Μερικές ώρες αργότερα μετριέται με κατάλληλες συσκευές η ακτινοβολία του ¹³¹Ι και συνεπώς η συγκέντρωσή του σε διάφορα όργανα του σώματος. 

Η χρήση ραδιοϊσότοπων ως ιχνηθετών

 Οι ακτινοβολίες χρησιμοποιούνται επίσης στην Ιατρική για επιλεκτική καταστροφή ιστών,όπως είναι οι όγκοι.Ως πηγές χρησιμοποιούνται τεχνητά παραγόμενα ισότοπα.Ένα από τα πιο συνηθισμένα είναι το ⁶⁰Co. 

Ένα ποζιτρόνιο, που εκπέμπεται από το ισότοπο που έχει χορηγηθεί στον ασθενή, συγκρούεται με κάποιο ηλεκτρόνιο ατόμου και δημιουργούνται δύο φωτόνια, τα οποία καταγράφει η συσκευή PET

  Μια μέθοδος ιατρικής απεικόνισης, κυρίως του εγκεφάλου, είναι η τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων (PET).Με αυτή χορηγούνται στον ασθενή ισότοπα στοιχείων,όπως άνθρακα,οξυγόνου κτλ.,που εκπέμπουν ποζιτρόνια με διάσπαση β.Όταν ένα ποζιτρόνιο εξαϋλώνεται μετά από σύγκρουση με ηλεκτρόνιο, εκπέμπονται δύο φωτόνια γ,που ανιχνεύονται από κυκλική διάταξη ανιχνευτών γύρω από το κεφάλι του ασθενούς.Στη συνέχεια, με τη βοήθεια υπολογιστή, σχηματίζεται μια εικόνα εγκάρσιας τομής του εγκεφάλου.

Συσκευή τομογραφίας με εκπομπή ποζιτρονίου. Η εικόνα παριστάνει τομή εγκεφάλου σχηματισμένη από υπολογιστή, ο οποίος επεξεργάζεται τα δεδομένα της συσκευής.

  Ακτινοβολίες χρησιμοποιούνται επίσης για την αποστείρωση και τη συντήρηση μερικών κατηγοριών τροφίμων,αφού με τον τρόπο αυτό καταστρέφονται οι παθογόνοι μικροοργανισμοί.