Promieniowanie jonizujące

Promieniowanie jonizujące jest to promieniowanie korpuskularne lub elektromagnetyczne, które oddziaływując z materią powoduje powstanie w niej jonów. Najczęściej spotykanymi rodzajami promieniowania jonizującego elektromagnetycznego jest promieniowanie X i promieniowanie gamma. Promieniowanie korpuskularne to elektrony - promieniowanie beta, protony, neutrony, cząstki alfa.

Naturalnymi źródłami promieniowania jonizującego są:
- promieniowanie kosmiczne (w wyniku którego powstają głównie tryt, beryl i izotop węgla 14C,
- promieniowanie emitowane przez pierwiastki zawarte w skorupie ziemskiej, a w konsekwencji cyklu pokarmowego, obecne również w organizmie człowieka (głównie izotop potasu 40K), oraz radon uwalniany ze ścian budynków, wody i naturalnych paliw podczas ich spalania.

Najistotniejszą rolę w narażeniu populacji odgrywają sztuczne źródła stosowane w medycynie i związane z energetyką jądrową. Dzieli się je ogólnie na dwa rodzaje:
- aparatura rentgenowska - diagnostyczna i terapeutyczna oraz przemysłowa, a także kineskopy telewizyjne, prostowniki próżniowe średnich i wielkich mocy, betatrony, akceleratory,
- izotopy promieniotwórcze - "bomby" kobaltowe lub cezowe, igły radowe, mierniki lub czujniki stosowane w przemyśle (gęstościomierze, pojemnościomierze, wagi izotopowe, czujniki dymu itp.), znakowanie radioizotopowe.

Każdy izotop charakteryzuje się okresem połowicznego rozpadu tzn. czasem potrzebnym do samoistnego rozpadu połowy atomów pierwiastka.

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z żywą tkanką można podzielić na 4 stadia.

Stadium fizyczne - na skutek jonizacji lub wzbudzenia zmieniają się właściwości molekuł tkanki i zachodzą pierwotne procesy chemiczne w "gniazdach", gdzie cząstki promieniowania pozostawiły porcje energii.

Stadium fizyko-chemiczne - powstałe wcześniej produkty ulegają dalszym rekombinacjom i reakcjom, tworząc wolne rodniki lub rodniko-jony.

Stadium chemiczne - wolne rodniki powstałe w obszarach pochłonięcia energii dyfundują (m.in. odprowadzone zostają z krwią) i reagują z coraz dalszymi (od toru cząsteczki promieniowania jonizującego) obszarami tkanki. Największe uszkodzenia w tkankach wywołać może rodnik wodorotlenowy OH- . Jako silny utleniacz może on przekształcić normalne DNA w rodnik DNA - bardzo aktywną substancję zdolną do zainicjowania poważnych zmian funkcjonalnych właściwości komórek, łącznie z uniemożliwieniem ich funkcjonowania aż do śmierci komórki.
Stadium biologiczne - żywy organizm reaguje na zmianę właściwości składników komórki (tkanki): następują zaburzenia funkcjonalne (niekiedy bardzo opóźnione w czasie), które mogą ujawnić się w postaci zmian klinicznych. Należy pamiętać, że o ile czas trwania trzech pierwszych stadiów działania promieniowania jonizującego jest rzędu 10-8 sekundy, to czas trwania stadium biologicznego jest w ogromnym stopniu uzależniony od wszystkich czynników określających wrażliwość organizmu na promieniowanie jonizujące oraz od ilości zaabsorbowanej energii.