ผลกระทบของกัมมันตภาพรังสีต่อร่างกายมนุษย์

เมื่อวันที่ 26 เมษายน 2529 เจ้าหน้าที่ของ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิลในยูเครน ไม่สามารถทำการทดสอบในเครื่องปฏิกรณ์เครื่องหนึ่งได้ ทำให้เกิดการระเบิดของยูเรเนียม-235 ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่มีกัมมันตภาพรังสีสูง ยอดผู้เสียชีวิต 30 ราย รับแจ้งมะเร็งต่อมไทรอยด์ 1,800 ราย

โกยาเนีย 2530 แคปซูลที่มีซีเซียมคลอไรด์ 137 ถูกเปิดเผยหลังจากคนเก็บขยะรื้อเครื่องเอกซเรย์ที่ถูกทิ้งร้าง อุบัติเหตุทางรังสีวิทยาครั้งใหญ่ที่สุดในบราซิลทำให้มีผู้เสียชีวิตทันที 4 ราย และส่งผลร้ายแรงต่อผู้รอดชีวิต

เมืองฟุกุชิมะ ประเทศญี่ปุ่น เป็นเหยื่อล่าสุดของอุบัติเหตุนิวเคลียร์ ในปี 2554 แผ่นดินไหวขนาด 8.9 ริกเตอร์สร้างความเสียหายอย่างรุนแรงต่อโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ตั้งอยู่ทางตะวันออกเฉียงเหนือของเกาะ ทำให้เกิดการระเบิดสามครั้ง

ทั้งสามกรณีข้างต้นแสดงถึงความรุนแรงของการได้รับกัมมันตภาพรังสีมากเกินไป แม้ว่าธาตุกัมมันตภาพรังสีจะมีประโยชน์ในปริมาณเล็กน้อย แต่ปริมาณรังสีที่สูงอาจทำให้เสียชีวิตได้

ต่อไป เราจะพูดถึงผลกระทบของกัมมันตภาพรังสีต่อร่างกายมนุษย์โดยละเอียดมากขึ้น ตั้งแต่การใช้ในทางการแพทย์ไปจนถึงผลกระทบร้ายแรงจากการได้รับสัมผัส

รังสีคืออะไร?

ก รังสี คือการแพร่กระจายของพลังงานชนิดใดชนิดหนึ่งด้วยวิธีการของคลื่น นอกจากนี้ยังใช้กับแสงและความร้อน ปรากฎว่าองค์ประกอบทางเคมีบางอย่างมีคุณสมบัติไม่เสถียร นั่นคือไม่มีความสมดุลระหว่างอนุภาคที่ก่อตัวเป็นนิวเคลียส

เพราะเหตุนี้, รังสีชนิดแกมมา ได้รับการปลดปล่อยด้วยความสามารถในการเจาะสสารในทางลึก แล้วรังสีไอออไนซ์ล่ะ? นี่คือประเภทของรังสีที่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตและอยู่นอกเหนือสเปกตรัมที่มองเห็นได้

เป็นรังสีประเภทหนึ่งที่เกิดขึ้นเมื่อมีปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีความถี่สูงมากที่สามารถเปลี่ยนแปลงการจัดเรียงประจุของอะตอม เปลี่ยนวิธีการโต้ตอบกับอะตอมอื่นๆ

ดังนั้นพันธะที่ทำให้โมเลกุลอยู่ด้วยกันภายในเซลล์จึงเกิดขึ้น ผลที่ตามมา การเผาไหม้ทั้งภายในและภายนอกสามารถเกิดขึ้นได้ เช่นเดียวกับการกลายพันธุ์ของยีนและความเสียหายต่อเซลล์ที่แก้ไขไม่ได้

สีเทาคืออะไร? แล้วซีเวิร์ตล่ะ?

Sievert (Sv) เป็นหน่วยที่ใช้วัดผลกระทบทางชีวภาพของรังสี เรียบร้อยแล้ว สีเทา (ยิม) คือการวัดผลกระทบทางกายภาพ มีการอธิบายหน่วยทั้งสองดังนี้: ปริมาณรังสีในเนื้อเยื่อของมนุษย์ (Sv) พบได้โดยการคูณปริมาณรังสีใน Gy

การเพิ่มจำนวนนี้จะกระทำโดยปัจจัยต่างๆ ที่ขึ้นอยู่กับส่วนของร่างกายที่ได้รับผลกระทบ ประเภทของรังสี ความเข้ม และเวลาที่สัมผัส

ความเสียหายที่เกิดจากรังสีส่วนเกินเกิดขึ้นได้อย่างไร?

ในหัวข้อที่แล้ว เราได้ให้ความเห็นว่า รังสีไอออไนซ์ ทำให้เกิดการไหม้และการกลายพันธุ์ของเซลล์ อดีตเกิดขึ้นเนื่องจากความร้อนที่ปล่อยออกมานั้นรุนแรงจนทำให้เกิดความเสียหายมากกว่าที่เกิดจากการสัมผัสกับแสงแดดเป็นเวลานาน

การกลายพันธุ์ก็เกิดขึ้นดังต่อไปนี้ อนุภาคกัมมันตภาพรังสีมีประจุจลน์สูงและเคลื่อนที่ได้อย่างรวดเร็ว เมื่อไปถึงเซลล์ร่างกาย จะทำให้เกิดไอออนไนซ์ของเซลล์

นั่นคือเซลล์จะเปลี่ยนเป็นไอออนแล้วดึงอิเล็กตรอน (อนุภาคเชิงลบ) ออก ทำให้พันธะอ่อนลง จากนั้นการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่อาจทำให้เกิดปัญหาในการตั้งครรภ์ของทารกในครรภ์และแม้แต่ในรุ่นต่อ ๆ ไป

เซลล์ที่ได้รับผลกระทบมากที่สุดคือเซลล์ที่มีอัตราการเพิ่มจำนวนสูง เช่น เซลล์ไขกระดูกและเซลล์สืบพันธุ์

ความเสียหายหลักที่เกิดจากรังสีคืออะไร?

ผลกระทบของรังสีแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ เฉียบพลันหรือเรื้อรัง สิ่งเหล่านี้อาจแสดงเป็นเวลาหลายปีหลังจากการสัมผัสทางอ้อมแต่มีนัยสำคัญ ในทางกลับกัน ความสูงจะเกิดขึ้นทันทีและปรากฏขึ้นในกรณีที่ได้รับแสงโดยตรงหรือมากเกินไป

แผลไฟไหม้ ซึ่งเป็นหนึ่งในผลกระทบที่เราได้กล่าวไปแล้ว เป็นตัวอย่างทั่วไปของความเสียหายเฉียบพลันที่เกิดขึ้นเช่นกัน รวมถึงการหยุดชะงักของเกล็ดเลือด (เชื่อมโยงกับการแข็งตัวของเลือด) และภูมิคุ้มกันลดลง

นอกจากผลกระทบเฉียบพลัน เช่น แผลไหม้ ยังมีความกังวลเกี่ยวกับความเสียหายเรื้อรัง เช่น การกลายพันธุ์ทางพันธุกรรม หนึ่งในมะเร็งที่ร้ายแรงที่สุดคือ กัมมันตภาพรังสีเร่งการทำงานของเซลล์ ทำให้เกิดการเพิ่มจำนวน

การเจริญเติบโตที่ไม่สามารถควบคุมได้ทำให้เกิดเนื้องอก อย่างไรก็ตามสามารถปรากฏได้นานถึงสิบปีจากการสัมผัส ระยะเวลาที่อาการแรกปรากฏขึ้นเรียกว่า “ระยะแฝง” อย่างไรก็ตาม กรณีของมะเร็งเม็ดเลือดขาวสามารถลดเวลาได้สองปี

อุบัติเหตุทางนิวเคลียร์ เช่น ที่กล่าวถึงในตอนต้นของบทความนี้ อาจก่อให้เกิดการปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อมเนื่องจากการรั่วไหลของส่วนประกอบกัมมันตภาพรังสี ดังนั้นความเสี่ยงที่สารนี้จะเข้าสู่ห่วงโซ่อาหารของมนุษย์จึงเพิ่มขึ้น

การปนเปื้อนสามารถเกิดขึ้นได้จากการกลืนกินน้ำ เนื้อสัตว์ หรือผักที่สัมผัสกับรังสีมากเกินไป นี่คือจุดที่ความเสียหายเรื้อรังที่เชื่อมโยงกับมะเร็ง ปัญหาเกี่ยวกับต่อมไทรอยด์ และภาวะเป็นหมันอาจเกิดขึ้นได้

สิ่งที่น่าเศร้าคือผลกระทบของรังสีสามารถขยายออกไปเป็นเวลาหลายปี นั่นคือไปถึงรุ่นต่อรุ่น นี่เป็นกรณีของผู้ที่ตกเป็นเหยื่อโดยตรงของซีเซียม 137 ซึ่งเด็ก ๆ มีปัญหาร้ายแรงอันเป็นผลมาจากการสัมผัสสารกัมมันตภาพรังสีของผู้ปกครอง

ความเสียหายตามระดับรังสี

• จาก 1 Sv เป็น 2 Sv

อ่อนเพลีย คลื่นไส้ และอาเจียน

• ตั้งแต่ 2 Sv ถึง 6 Sv

ภาวะซึมเศร้าของกระดูกสันหลัง เซลล์เม็ดเลือดแดงและเม็ดเลือดขาวถูกทำลายโดยอนุภาคกัมมันตภาพรังสี

• จาก 6 Sv ถึง 7 Sv

ก รังสีเข้าไปถึงระบบทางเดินอาหาร ทำให้ท้องเสีย อาเจียน และมีเลือดออก

• จาก 7 Sv ถึง 10 Sv

การฉายรังสีทำให้ระบบหายใจล้มเหลวเฉียบพลัน.

• สูงกว่า 10 Sv

การฉายรังสีทำให้บุคคลเข้าสู่ภาวะโคม่าและถึงขั้นเสียชีวิตโดยการทำลายเซลล์ในระบบประสาทส่วนกลาง

ทำไม X-ray ไม่ทำให้เกิดมะเร็ง?

การตรวจเอ็กซ์เรย์ไม่ก่อให้เกิดมะเร็งเนื่องจากปริมาณรังสีต่ำ ดังนั้นจึงปฏิบัติตามขั้นตอนที่ปลอดภัย เช่น การเอ็กซ์เรย์ เอกซเรย์ และแมมโมแกรม อย่างไรก็ตาม หากได้รับสารสะสมถึง 10 มิลลิซีเวิร์ต ความเสี่ยงของการเกิดโรคจะเพิ่มขึ้น

แล้วรังสีรักษาล่ะ?

รังสีรักษาเป็นเทคนิคที่ใช้ในการต่อสู้กับมะเร็ง ในนั้นผู้ป่วยจะต้องได้รับปริมาณรังสีที่ควบคุมเพื่อกำจัดเซลล์มะเร็ง ผลกระทบของมันมีประโยชน์เนื่องจากการโหลดสูงแบ่งออกเป็นหลายเซสชันที่ใช้กับส่วนเฉพาะ

ตัวอย่างเช่น ผู้ป่วยที่เป็นมะเร็งปอดต้องได้รับยาเฉลี่ย 50,000 มิลลิซีเวิร์ต ถ้าฉันได้รับทั้งหมดทันที ฉันจะไม่ต่อต้าน แต่แอปพลิเคชันจะทำใน 18 ถึง 20 ครั้ง และเข้าถึงเฉพาะบริเวณที่มีเนื้องอกเท่านั้น ซึ่งจะช่วยรักษาเนื้องอกที่อยู่ใกล้เคียง

ยังคงมีอาการบางอย่างเช่นคลื่นไส้ นอกจากนี้ หากเพิ่มขนาดยา เนื้อเยื่ออื่นๆ จะเริ่มได้รับผลกระทบ โดยเฉพาะไขกระดูก ผู้ป่วยจึงกลายเป็นโลหิตจางและไม่สามารถป้องกันตนเองจากโรคอื่นๆ ได้

รังสีไม่ดีหรือไม่?

ไม่ ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ แม้แต่ปริมาณเล็กน้อยก็มีประโยชน์มาก ในทางการแพทย์ มีการใช้กัมมันตภาพรังสีในการรักษาเนื้องอกมะเร็งผ่านรังสีรักษา

ในอุตสาหกรรม กัมมันตภาพรังสีถูกใช้เพื่อให้ได้พลังงานนิวเคลียร์ การใช้งานอีกประการหนึ่งคือในสาขาวิทยาศาสตร์ ด้วยกัมมันตภาพรังสี จึงสามารถส่งเสริมการศึกษาการจัดระเบียบโมเลกุลและอะตอมของธาตุอื่นๆ ได้