Auswirkungen von Strahlung auf den menschlichen Körper

In diesem Artikel erfahren Sie mehr über die Auswirkungen von Strahlung auf den menschlichen Körper.

Einführung:

Strahlung existiert in der Umwelt als normaler Bestandteil der Natur. Es kommt sowohl aus natürlichen als auch aus künstlichen Quellen. Es wird von der Sonne, dem radioaktiven Material in Erde, Weltraum, Nahrung, Gesteinen und sogar dem menschlichen Körper abgegeben. Strahlung gibt es in zwei Formen - ionisierend und nichtionisierend. Die nichtionisierende Form besteht aus einem niedrigeren Energiegrad und da diese Wellen Materialien durchdringen können, sind sie nicht stark genug, um die Atomstruktur zu verändern.

Während ionisierende Strahlung ist diese Energieform, die sich in Wellen bewegt. Die Energie ist hoch genug, um Elektronen von Atomen zu entfernen. Es besteht aus subatomaren Partikeln, die in die Materie eindringen und dessen physikalische Beschaffenheit verändern können. Ionisierende Strahlung zerlegt und destabilisiert die Moleküle, insbesondere die Biomoleküle, einschließlich der DNA (De oxyribo-Nukleinsäure). Wir können also sagen, dass die Ionisierung die lebende Materie schädigt.

Ionisierende Strahlung bewirkt, dass sich das Molekül auf unerwünschte Weise löst und rekombiniert. Je höher die Strahlungsenergie ist, desto mehr tritt dieser Zusammenbruch auf. Große Strahlungsmengen können erhebliche biologische Auswirkungen auf den menschlichen Körper haben.

In den lebenden Zellen folgt der Ionisierung oft schnell die Bildung von freien Radikalen, die sehr schnell mit wichtigen biologischen Molekülen, einschließlich genetischem Material, reagieren können. In den Molekülen der Zelle, in denen genetisches Material gespeichert wird, ist es sehr strahlungsempfindlich. Tatsächlich ist es viel hundertmal empfindlicher als die übrigen Zellen. Im Kern sind die empfindlichen Stellen die Chromosomen.

Dies sind die doppelhelicalen Strukturen aus DNA und Protein. Jedes Chromosom ist doppelt, weil es aus zwei Sätzen identischen genetischen Materials besteht. Damit soll sichergestellt werden, dass sich die beiden neuen Zellen bei der Zellteilung in ihrem genetischen Aufbau identisch befinden.

Die Anzahl der Chromosomen variiert in verschiedenen Organismen. Es ist bedauerlich, dass die Strahlung in den sich teilenden Zellen den größten Schaden verursacht. In Zellen, die sich nicht teilen, ist die Integrität der nuklearen DNA weniger kritisch und es wird behauptet, dass ihre Gewebe gegen Radioaktivität resistent sind. Im Gegensatz dazu sind in den Fortpflanzungsorganen, blutbildenden Geweben, dem Verdauungstrakt und den sich entwickelnden Embryonen die Wirkungen ionisierender Strahlungen schwerwiegend. Alle diese Organe sind ziemlich strahlungsempfindlich.

Die Strahlenbelastung der Umwelt ist eine der schädlichsten Verschmutzungen, da die Auswirkungen anderer Verschmutzungen nach längerer Exposition auftreten, während die Strahlenbelastung bereits nach kurzer Zeit zu irreparablen Verlusten führen kann. Radioaktive Substanzen gehören zu den bekanntesten toxischen Substanzen. Radium ist 25.000 mal toxischer als Arsen. Die biologische Bedeutung der Strahlung wurde zu einem ernsten Problem mit dem tragischen Tod von Madame Curie. Sie starb an Leukämie aufgrund von Strahlenexposition.

Mechanismus der Strahlenschäden im menschlichen Körper:

Unabhängig davon, ob es sich um natürliche oder anthropogene Strahlung handelt, hängt ihr Gefährdungsgrad hauptsächlich von folgenden Faktoren ab:

(i) Physikalische Eigenschaften von Radionukliden wie Halbwertzeit, Emissionsart und Emissionsenergie.

(ii) Fähigkeit von Radionukliden, in die Nahrungskette einzutreten.

(iii) ihre Tendenz, sich in lebenden Geweben zu konzentrieren.

Strahlenbelastung kann sowohl für den menschlichen Körper als auch für andere Lebewesen verheerend sein. Wenn ionisierende Radionuklide das lebende Gewebe durchdringen, zerstören sie die Atome und Moleküle auf ihrem Weg. Ionisierende Strahlung zerlegt und destabilisiert die Atome und Moleküle.

Dies gilt insbesondere für Biomoleküle. Der Zerstörungsmechanismus beginnt mit der Bestrahlung von Wassermolekülen in der Zelle. Beim Bestrahlen wird ein Elektron aus seiner Umlaufbahn ausgestoßen. Das ausgestoßene Elektron kann sich dann an das normale Wassermolekül anheften und es auch instabil machen. Dieses instabile Wassermolekül spaltet sich in Wasserstoffionen (H ⁺ ), Hydroxidionen (OH ^- ) und die freien Radikale H und 0H ^{- auf} .

Strahlung erzeugt auch viele andere freie Radikale H ₂, H ₂ O ^-, H ₂ O ⁺, HO ₂ . H ₃ O ⁺, e ^- und H202. Diese freien Radikale sind hochreaktiv. Sie reagieren mit Proteinmolekülen in der Zelle und setzen eine Kette von Ereignissen, die lebende Zellen zerstören oder mutieren können, um eine Funktionsstörung zu bewirken. Die ionischen freien Radikale deaktivieren die Enzyme durch Dissoziation ihrer Wasserstoffbrückenbindung.

Infolge der Hemmung der Enzymaktivität kann das Zellwachstum anhalten, aber die Zellteilung und -vermehrung kann gestoppt werden. Da die Proteine ​​das Körperbaumaterial sind und auch eine wichtige Rolle bei der Bildung von Zellmembranen spielen, kann die Strahlenbelastung die Zellmembranen schädigen, indem sie durchlässig gemacht wird.

Strahlung führt auch zu einem anomalen Austausch von Materialien durch beschädigte Zellmembran, was zu vorübergehenden oder dauerhaften Verletzungen des Körpers führt. Obwohl menschliches Gewebe einen gewissen Strahlenschaden reparieren kann, ist die Empfindlichkeit gegenüber Schäden direkt proportional zur Fortpflanzungsfähigkeit der Zellen.

Strahlenbelastung schädigt die Zellen auf folgende Weise:

1. Wenn ein Strahl aus positiv geladenen Alpha-Partikeln mit hoher Energie eine lebende Zelle durchdringt, dissoziiert er die Atome und Moleküle auf seinem Weg, z. B. können Wassermoleküle durch die positive Ladung der Alpha-Partikel dissoziiert werden. Eine starke positive Ladung der Alpha-Strahlung entzieht dem Wassermolekül ein Elektron (e ^- ), sodass das ansonsten neutrale Wassermolekül eine positive Ladung (H ₂ 0 ⁺ ) erhält und seine Beziehung zu benachbarten Molekülen destabilisiert.

2. DNA-Moleküle (Desoxyribonukleinsäure) können auch durch Alpha-Partikel oder -Ionen dissoziiert oder verändert werden. Manchmal wird der genetische Code der DNA durcheinander gebracht, so dass er sich in aufeinanderfolgenden Generationen unterschiedlich reproduziert.

3. Chromosomen brechen durch beschädigte DNA-Stränge auseinander und rekombinieren dann auf abnormale Weise. In solchen Situationen kann entweder das körpereigene Reparatursystem den Schaden isolieren und behandeln oder überwinden, oder die Zelle stirbt möglicherweise innerhalb weniger Stunden.

4. Strahlenbelastung kann auch zu starken Abweichungen in DNA-Molekülen führen, die sich, wenn sie nicht vollständig durch das körpereigene Immunsystem zerstört werden, über längere Zeit auf abnormale Weise vermehren und Krebs und Tumoren in verschiedenen Organen verursachen können.

Einige mögliche Mechanismen der Bestrahlung des Körpers durch Strahlung sind in Abb. 1 dargestellt. (1):

Auswirkungen der Partikelstrahlung:

Wir wissen, dass radioaktive Elemente Alpha-, Beta- und Gammastrahlen emittieren. Die Energie und die Auswirkungen dieser Strahlungen sind unterschiedlich.

Alpha-Strahlung:

Strahlung von Alphateilchen verliert sehr schnell ihre Energie, wenn sie Materie durchläuft. Folglich streuen diese Strahlungen nur wenige Zentimeter in der Luft und können leicht durch die äußere Schicht des menschlichen Körpers gestoppt werden. Da diese Partikel weniger Durchschlagskraft besitzen, benötigen sie 7, 5 MeV (Millionen Elektronenvolt) Energie, um die Haut zu durchdringen. Alpha-Strahlungsquellen sind für den menschlichen Körper am schädlichsten, wenn sie aufgenommen werden, da sie bei gleicher Energie mehr Ionenpaare erzeugen können als Beta- oder Gammastrahlen.

Beispielsweise erzeugt 1 MeV-Alpha-Strahlung etwa 100.000 Ionenpaare pro Zentimeter in Luft, 1 MeV-Betastrahlung nur 100 Ionenpaare pro Zentimeter, während 1 MeV-Gammastrahlung 10.000 Ionenpaare pro Zentimeter freisetzt. Alphastrahlung kann Körperorgane schwer schädigen, insbesondere wenn die Alpha-Quelle als feine Partikel eingeatmet wird (BEIR, 1988).

Betastrahlung:

Strahlung, die durch Betateilchen erzeugt wird, wandert in der Luft viel weiter als Alphastrahlung und kann mehrere Schichten der menschlichen Haut durchdringen. Langzeitige Strahlenbelastung in der Nähe der Betastrahlungsquelle kann zu schweren Verletzungen des menschlichen Körpers führen.

Die Einnahme von Beta-Emittern ist gefährlicher als die äußere Einwirkung, ist jedoch aufgrund der weniger spezifischen Ionisierung durch Betateilchen vergleichsweise geringer als die Aufnahme von Alpha-Emittern. Betastrahlung kann durch absorbierende Materialien gestoppt werden.

Gammastrahlung:

Gammastrahlen breiten sich aus und haben die maximale Durchdringungskraft. Sie sind also am gefährlichsten Wie Röntgenstrahlen können auch Gammastrahlen (ϒ) den menschlichen Körper vollständig durchdringen und dabei Zellen schädigen oder von Geweben und Knochen absorbiert werden.

Übermäßige äußere Gammastrahlung kann unseren Körper ernsthaft schädigen. Gammastrahlen können Gewebe zerstören und führen zu Verbrennungen. Da Gammastrahlen und Röntgenstrahlen tief in das Körpergewebe eindringen können, stellen sie eine Gefahr für den gesamten Körper dar. Gamma-Emissionen gehen im Allgemeinen mit Alpha- oder Beta-Emissionen einher.

Gammastrahlen und Röntgenstrahlen interagieren auf drei Arten mit lebenden Geweben:

1. Durch Ionenpaarproduktion

2. Auf fotoelektrischem Weg

3. Compton-Effekt

Biologische Wirkungen ionisierender Strahlen:

Ionisierende Strahlungen bewirken gefährlichere Wirkungen als nichtionisierende Strahlungen, und ihre Auswirkungen können sich in nachfolgenden Generationen fortsetzen.

Die biologischen Wirkungen solcher Strahlungen lassen sich in zwei Kategorien einteilen:

(i) somatische Effekte und

(ii) Genetische Wirkungen

(i) somatische Effekte:

Somatische Effekte sind die Auswirkungen auf die Körperzellen, die bei der nächsten Generation nicht vererbt werden. Somatische Effekte sind das direkte Ergebnis der Bestrahlungswirkung auf die Körperzellen und das Gewebe. Viele Hinweise auf Ausmaß und Art der durch Strahlung verursachten Schäden stammen aus Studien der Überlebenden von Nagasaki und Hiroshima sowie von Überlebenden anderer nuklearer Unfälle wie den Ereignissen von Tschernobyl und Drei. Die somatischen Effekte können sofort oder verzögert sein. Die Auswirkungen ionisierender Strahlung auf die Zelle beginnen mit der Ionisierung von Atomen.

Der Mechanismus, durch den Strahlung menschliches Gewebe oder ein anderes Material schädigt, ist die Ionisierung der Atome im Material. Von menschlichem Gewebe absorbierte ionisierende Strahlung hat genug Energie, um sich auf verschiedenen Zellkomponenten zu bewegen.

Ihre Details werden gesondert unter den folgenden Überschriften behandelt:

(i) Einfluss von Strahlung auf DNA

(ii) Einfluss der Strahlung auf das Chromosom

(iii) Einfluss der Strahlung auf Gewebeebene

(iv) Einfluss der Strahlung auf Zellen.

Darüber hinaus gibt es eine Reihe von physiologischen Auswirkungen der Bestrahlung auf den gesamten Körper, einschließlich der Auswirkungen auf verschiedene Körpersysteme wie Atmungs-, Kreislauf-, Verdauungs-, Blutkreislauf-, Knochen-, Fortpflanzungs- und neurotische Systeme.

(i) Wirkung von Strahlung auf DNA:

Aufgrund von Strahlenexposition können Änderungen auf folgende Arten auftreten:

(a) Grundschaden:

Dabei treten die Veränderungen in der DNA-Base auf oder es tritt ein Basenverlust auf.

(b) Einzelstrangbrüche (SSBs):

Bei diesem Bruch tritt das Rückgrat einer Kette des DNA-Moleküls auf.

(c) Doppelstrangbrüche (DSBs):

Dabei treten Brüche in beiden Ketten des DNA-Moleküls auf.

(d) Querverweise:

Vernetzungen können innerhalb des DNA-Moleküls auftreten, d. Intrastrand oder von einem Molekül zum anderen (DNA-Insertion oder DNA-Protein) Abhängig von den Expositionsdosen können diese Auswirkungen sofort oder verzögert sein.

(ii) Auswirkungen von Strahlung auf Chromosomen:

Aufgrund von Strahlung treten in Chromosomen eine Reihe struktureller Veränderungen auf.

Diese Änderungen umfassen:

(a) Eine einzelne Pause in einem Chromosom oder Chromatid

(b) Eine einzelne Pause in getrennten Chromosomen oder Chromatiden

(c) Zwei oder mehr Brüche treten im selben Chromosom oder Chromatid auf

(d) Klebrigkeit oder Verklumpung von Chromosomen kann auftreten

Die möglichen allgemeinen Konsequenzen für die Zelle aufgrund dieser strukturellen Änderungen in DNA und Chromosomen aufgrund von Strahlenexposition sind wie folgt:

1. Die gebrochenen Enden können ohne sichtbaren Schaden wieder zusammengefügt werden. Das ist Restitution

2. Verlust eines Teils des Chromosoms oder Chromatids bei der nächsten Mitose, was zu einer Aberration führt.

3. Umlagerung der gebrochenen Enden, die ein verzerrtes Chromosom erzeugen können, wie Ringchromosomen, dizentrische Chromosomen und Anaphasebrücken.

4. Neuanordnung der gebrochenen Enden ohne sichtbare chromosomale Schädigung, dh das genetische Material wurde neu angeordnet.

(iii) Wirkung der Strahlung auf Gewebeebene

Auf Gewebeebene sind die Auswirkungen der Strahlung wie folgt:

1. Akute und chronische morphogene Wirkungen auf Gewebe.

2. Ganzkörper-Strahlungssyndrom wie NVD, dh Übelkeit, Erbrechen, Durchfall-Syndrom.

3. Es gibt drei allgemeine Auswirkungen der Strahlung auf den Embryo und den Fötus.

ich. Tödlichkeit

ii. Angeborene Anomalien bei der Geburt

iii. Langzeitwirkungen auf den Körper nach der Geburt.

iv. Späte Strahlungseffekte wie Induktion der Karzinogenese.

(iv) Einfluss der Strahlung auf Zellen:

Strahlung kann die Zellen auf folgende Weise beeinflussen:

(i) Zellen werden durch die Dosis nicht beschädigt

(ii) Zellen sind beschädigt, aber der Schaden ist repariert und sie funktionieren normal

(iii) Zellen sind beschädigt, reparieren den Schaden und arbeiten abnormal

(iv) Zellen sterben aufgrund von Schäden ab.

(i) Zellen sind durch die Dosis nicht beschädigt:

Lonizaion kann chemisch aktive Substanzen bilden, die in einigen Fällen die Struktur der Zellen verändern. Die Änderungen können die gleichen sein wie die Änderungen, die natürlicherweise in einer Zelle auftreten, und können keinen negativen Effekt haben.

(ii) Zellen sind beschädigt, der Schaden ist jedoch repariert und sie funktionieren normal:

Einige ionisierende Strahlung produziert Substanzen, die normalerweise nicht in Zellen vorkommen. Dies kann zu einem Zusammenbruch der Zellstruktur und ihrer Komponenten führen. Zellen haben die Fähigkeit, den Schaden zu reparieren, wenn sie begrenzt sind. Selbst Schäden an den Chromosomen werden normalerweise repariert. Viele tausend Chromosomenaberrationen (dh Veränderungen im Chromosom) treten ständig in unserem Körper auf. Wir haben wirksame Mechanismen, um diese Schäden zu reparieren, und die Zellen funktionieren auch nach der Exposition normal

(iii) Zellen sind beschädigt, der Schaden ist repariert, aber sie funktionieren nicht normal:

Falls die beschädigte Zelle vor ihrer Reparatur eine Funktion ausführen muss, ist sie entweder nicht in der Lage, die Reparaturarbeiten durchzuführen oder falsch oder unvollständig. Dies führt dazu, dass Zellen ihre normalen Funktionen nicht erfüllen können, oder diese Zellen können nun die anderen Zellen beschädigen. Diese veränderten Zellen sind möglicherweise nicht in der Lage, sich selbst zu reproduzieren, oder sie können sich mit einer unkontrollierten Geschwindigkeit reproduzieren. Solche Zellen können schädliche Auswirkungen auf den Körper haben und sogar Krebs oder Tumore in verschiedenen Organen verursachen.

(iv) Zellen sterben aufgrund von Schäden:

Wenn die Zelle vollständig durch Strahlung beschädigt ist oder so beschädigt ist, dass die Wiedergabe beeinträchtigt wird, kann die Zelle absterben. Strahlungsschäden an Zellen hängen davon ab, wie empfindlich die Zellen gegenüber Strahlung sind. In Abhängigkeit von den Belichtungsdosen können Strahlungseffekte prompt oder verzögert sein. Elektronen bilden die Atome, aus denen die Gewebemoleküle bestehen. Wenn das Elektron, das sich die beiden Atome zur Bildung einer molekularen Bindung teilen, durch ionisierende Strahlung gelöst wird, bricht die Bindung und die Moleküle fallen auseinander.

Dies wird als grundlegendes Modell für das Verständnis von Strahlenschäden betrachtet. Wenn ionisierende Strahlung mit Zellen interagiert, kann dies einen kritischen Teil der Zelle treffen oder auch nicht. Alle Zellen sind nicht gleich empfindlich gegen Strahlungsschäden. Im Allgemeinen können Zellen, die sich schnell teilen und relativ nicht spezialisiert sind, die schädigenden Wirkungen bei niedrigeren Strahlungsdosen zeigen als diejenigen, die sich weniger schnell teilen und spezieller sind. Beispiele für empfindlichere Zellen sind solche, die Blut produzieren.

Das hämopoetische System oder das Blutsystem ist der empfindlichste biologische Indikator für Strahlenexposition. Ähnlich unterschiedliche Körperteile unterscheiden sich auch in ihrer Strahlungsempfindlichkeit. Die empfindlichsten Teile des menschlichen Körpers sind Darm, Lymphknoten, Milz und Knochenmark.

Die relative Empfindlichkeit verschiedener menschlicher Gewebe gegenüber Strahlung kann durch Untersuchen des Fortschreitens des Akutstrahlungssyndroms bei verschiedenen Strahlungsdosen beobachtet werden, wie in den folgenden Absätzen erläutert:

Strahlungsdosis:

Die potenzielle biologische Wirkung von Strahlung hängt davon ab, wie empfindlich die Umgebung ist und wie viel und wie schnell eine Strahlungsdosis empfangen wird.

Strahlungsdosen sind von folgender Art:

(i) akute Dosis

(ii) hohe Dosis

(iii) chronische Dosis

(i) akute Dosis:

Eine akute Bestrahlungsdosis ist definiert als eine große Dosis (dh 10 Rot oder mehr für den gesamten Körper), die innerhalb eines kurzen Zeitraums abgegeben oder auf einmal empfangen wird. Wenn diese Dosen hoch genug sind, können die Auswirkungen innerhalb von Stunden bis Wochen sichtbar sein.

Zu den lokalen Effekten der akuten Dosis gehören Hautverbrennungen und -blasen, Hautnekrose und Nekrose tieferer Gewebe, verminderte oder abnormale Reproduktion von Proliferationsgeweben wie den Epithelien des Gastrointestinaltrakts und blutbildenden Geweben.

Akute Dosen können ein Muster eindeutig identifizierbarer Symptome (dh Syndrome) verursachen. Diese Bedingungen werden im Allgemeinen als Akutes Strahlungssyndrom bezeichnet. Symptome der Strahlenkrankheit sind nach akuten Dosen erkennbar, dh ≥ 100 rad.

Akute Ganzkörperdosen von ≥ 450 rad führen innerhalb von 60 Tagen zum Tod von fast 50% der exponierten Bevölkerung ohne ärztliche Betreuung. Die spezifischen Symptome, die Therapie und die Heilungschancen sind von Person zu Person unterschiedlich und hängen im Allgemeinen vom Alter und vom Gesundheitszustand der Person ab.

Einige charakteristische Syndrome, die sich aus akuten Bestrahlungsdosen ergeben, sind folgende:

(1) Blutbildendes Organ (Knochenmark) -Syndrom (> 100 rad):

Es ist durch die Schädigung von Zellen gekennzeichnet, die sich sehr schnell teilen (wie Knochenmark, Lymphgewebe und die Milz). Häufige Symptome sind Blutungen, Müdigkeit, mikrobielle Infektionen und Fieber.

(2) Gastrointestinaltrakt-Syndrom (> 1000 rad):

Es ist durch eine Beschädigung der Zellen gekennzeichnet, die sich weniger schnell teilen (dh die Auskleidungen von Magen und Darm). Häufige Symptome sind Übelkeit, Erbrechen, Durchfall, Dehydratation, Verlust der Verdauungskraft, Blutungen und die Symptome eines blutbildenden Organsyndroms.

(3) Zentralnervensystem (> 5000 rad):

Es ist durch Schäden an Zellen gekennzeichnet, die sich nicht wie Nervenzellen vermehren. Allgemeine Symptome für dieses Syndrom sind neben den Symptomen des Gastrointestinaltrakts und blutbildenden Organsyndromen ein Verlust der Koordination, Verwirrung, Koma, Krämpfe und Schocks. Es gibt einige Beweise, dass der Tod unter solchen Bedingungen nicht durch tatsächliche Strahlenschäden verursacht wird, sondern durch Komplikationen verursacht wird, die durch innere Blutungen und den auf das Gehirn aufgebauten Druck verursacht werden.

Einige andere Effekte aufgrund akuter Strahlungsdosen sind :

1. Eine akute Dosis von 200 bis 300 rad für die Haut kann zu Hautrötung (Erythem) führen, die als Sonnenbrand auftritt und auch zu einem geringfügigen Verlust aufgrund einer Schädigung der Haarfollikel führt. Es kann auch Nekrose der Haut und tief sitzendes Gewebe verursachen. Die akuten Strahlungsdosen können wiederherstellbare oder nicht wiedergutzumachende Schäden verursachen, die das Körpergewebe kritisch beeinflussen.

2. Eine akute Strahlendosis von 125 bis 200 rad für die Eierstöcke kann bei etwa fünfzig Prozent (50%) der Frauen eine anhaltende oder dauerhafte Unterdrückung des Menstruationszyklus verursachen. Dosen von 600 rad in die Eierstöcke oder Hoden können eine dauerhafte Sterilisation verursachen.

3. Eine Strahlendosis von nur 50 rad auf die Schilddrüse kann gutartige, dh nicht krebsartige Tumore verursachen. Die Strahlungseffekte aufgrund akuter Strahlungsdosen werden als deterministische Effekte bezeichnet. Im Allgemeinen bedeutet dies, dass die Schwere der Auswirkungen durch die Menge der erhaltenen Dosis bestimmt wird. Im Allgemeinen haben die deterministischen Effekte einen Schwellenwert unterhalb dieser Dosis, der wahrscheinlich nicht auftrat, aber oberhalb davon wird der Effekt erwartet. Wenn die Dosis über dem Schwellenwert liegt, ist der Schweregrad der Wirkung proportional zur Dosissteigerung.

Bei niedrigeren Strahlungsdosen kann die Person an einer Strahlenkrankheit leiden, der Schaden ist jedoch im Allgemeinen wiederherstellbar. Viele Hautzellen werden zwar durch solche Dosen abgetötet, aber die nicht betroffenen oder gesunden Hautzellen können die Zellen im geschädigten Bereich regenerieren und die gesamte Hautstruktur kann wiederhergestellt werden. Die akuten Strahlungsdosen verursachen jedoch im Allgemeinen einen irreversiblen Verlust des menschlichen Gewebes.

Maximal zulässige Strahlungsdosen:

Die maximal zulässige Strahlungsdosis für eine Person ist diejenige Dosis, die eine vernachlässigbare Wahrscheinlichkeit für eine schwere somatische oder genetische Verletzung trägt. Die Internationale Kommission für Strahlenschutz (ICRP, 1979) hatte auf der Grundlage früherer Erfahrungen mit Strahlenverletzungen beim Menschen einige grundlegende Standards für die Verwendung von Röntgenstrahlen und Radium festgelegt.

Die grundlegenden Standards für verschiedene Körperorgane sind wie folgt:

ein. 5 Rems an den ganzen Körper, Gonaden und blutbildende Gewebe

b. 30 Rems für Knochen, Haut und Schilddrüse

c. 75 Rems an Händen, Unterarmen, Füßen und Knöcheln

d. 15 Rems an alle anderen Organe oder Körperteile

Da die Empfindlichkeit des Fötus sehr hoch ist, sollte die Ganzkörperexposition von Frauen im gebärfähigen Alter begrenzt werden, damit sie keine Dosen erhalten, die über den angegebenen Werten liegen. Die Dosis, die ein Embryo während der ersten zwei Monate der Schwangerschaft erhält, sollte normalerweise weniger als 1 Rem betragen, und nach der Schwangerschaftsdiagnose sollte die Exposition während der verbleibenden sieben Monate einen weiteren Rem nicht überschreiten.

Kumulative Wirkungen akuter Strahlungsdosen:

Wenn ein Teil unseres Körpers Strahlungsschäden über einen bestimmten Grenzwert ansammelt, dh ca. 6000 rem als dieser Teil stirbt sofort. Eine Dosis von 10.000 Rem ist für den Menschen tödlich, da das zentrale Nervensystem Schäden verursacht, die das Gehirn und die Wirbelsäulenkarte betreffen und innerhalb weniger Stunden nach dem Tod zum Tod führen.

Darüber hinaus kann sich eine Person über mehrere Jahre hinweg in ausreichender Menge Strahlungsmenge ansammeln, ohne Anzeichen von Strahlenbelastung zu zeigen. Dies kann jedoch zum Tod führen. In solchen Fällen tritt ein kumulativer Strahlungsschaden im Körper auf, von dem sich die Person nicht erholen kann.

(2) Hohe Strahlungsdosen:

Die Auswirkungen hoher Strahlungsdosen sind wie folgt:

1. Es kann zu inneren Blutungen und Rissen der Blutgefäße führen, die als rote Flecken auf der Haut sichtbar werden.

2. Die Augenlinse ist sehr strahlungsempfindlich. Bei Strahlenbelastung sterben die Zellen der Augenlinse und es wird undurchsichtig, wodurch sich eine Katarakt bildet, die zu Sehstörungen führt.

3. Hohe Strahlendosen verursachen auch eine Strahlenkrankheit mit Symptomen von Erbrechen, Zahnfleischbluten und in schweren Fällen sogar Geschwüren im Mund.

4. Übelkeit und Erbrechen beginnen oft einige Stunden nach der Exposition Eine Infektion der Darmwand kann Wochen nach der Exposition töten.

5. Wenn die Frau während der frühen Schwangerschaft hohen Strahlungsdosen ausgesetzt ist, besteht die Möglichkeit einer Hirnschädigung oder einer geistigen Behinderung des ungeborenen Kindes, wenn das zentrale Nervensystem des Kindes betroffen ist.

6. Akute Schäden an den Eierstöcken bei Frauen und Hoden bei Männern können sie steril machen.

7. Eine hohe Strahlendosis verursacht eine Schädigung des Knochenmarks, dh der Blutfabrik des Körpers. Es ist sehr schädlich, da es die Fähigkeit des Körpers hemmt, Infektionen zu bekämpfen, indem es die weißen Blutkörperchen (WBCs) beschädigt.

8. Kurzfristige Exposition bei hoher Dosis kann Anämie, Ermüdung der Blutarmut, Blut-, Nieren- und Lebererkrankungen, Hautrötung, Pigmentverfärbung und vorzeitiges Altern verursachen.

9. Eine hohe Strahlendosis führt zu Blutungen und letztendlich zum Tod des Opfers.

(3) Chronische Dosis (Langzeitdosis mit niedrigem Niveau):

Eine Chromdosis ist eine relativ kleine Strahlendosis, die über einen langen Zeitraum empfangen wird. Der Körper ist besser für eine chronische Dosis als für eine akute Dosis geeignet, da der Körper Zeit hat, Schäden zu reparieren, da der kleine Prozentsatz der Zellen zu jeder Zeit repariert werden muss. Der Körper hat auch Zeit, neue Zellen zu regenerieren und die nicht funktionierenden oder beschädigten oder toten Zellen durch diese neuen und gesunden Zellen zu ersetzen. Dies ist im Allgemeinen eine Dosis, die als berufliche Strahlenexposition erhalten wird.

Bei langzeitiger Strahlenbelastung, wie bei Minenarbeitern, Radiologen oder Personen, die sich mit Strahlung oder radioaktiven Stoffen beschäftigen, kann sich die Lebensdauer im Verhältnis zur Menge der empfangenen Strahlung verkürzen.

In den USA 1957 zeigten die an Radiologen durchgeführten Studien, dass ihre durchschnittliche Lebensdauer auf 60, 6 Jahre im Vergleich zu 65, 6 Jahren gesunken war. der allgemeinen Bevölkerung. Die Langzeitwirkungen kumulativer kleiner Strahlendosen sind sowohl für den Menschen als auch für Pflanzen und Tiere äußerst schädlich.

Die biologischen Wirkungen einer hohen Strahlenbelastung sind gut bekannt, die Auswirkungen einer geringen Strahlenbelastung sind jedoch schwieriger zu erfassen, da die oben beschriebenen deterministischen Wirkungen bei diesen Mengen nicht auftreten.

Da die deterministischen Wirkungen bei einer chronischen Dosis im Allgemeinen nicht auftreten, müssen wir zur Abschätzung des Risikos dieser Exposition andere Arten von Wirkungen berücksichtigen. Studien, die an Personen durchgeführt wurden, die hohe Dosen erhalten haben, haben einen Zusammenhang zwischen der Strahlendosis und einigen verzögerten oder latenten Effekten gezeigt.

Die Auswirkungen umfassen Krebs verschiedener Organe und einige genetische Wirkungen. Die Risiken dieser Auswirkungen sind in Bevölkerungsgruppen exponierter Arbeitskräfte nicht direkt messbar. Daher sind die Risikowerte des beruflichen Niveaus Schätzungen, die auf Risikofaktoren basieren, die bei hohen Dosen gemessen werden.

Für diese Schätzungen verwenden wir eine Beziehung zwischen dem Krebsereignis bei hohen Strahlendosen und dem Potenzial für Krebs bei niedrigen Dosen. Da die Wahrscheinlichkeit von Krebs bei hohen Dosen mit zunehmender Dosis zunimmt, wird angenommen, dass diese Beziehung auch bei niedrigen Dosen gilt.

Diese Art von Risikomodell wird als stochastisch bezeichnet. Anhand dieses Modells und der Kenntnis von Krebsrisiken mit hoher Dosis können wir die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Krebs bei einer bestimmten Dosis berechnen. Hierfür kann der rem als potenzielle Risikokapazität verwendet werden. Zum Beispiel kann das relativ bekannte Krebsrisiko aus Dosen im Bereich von Hunderten Rems herabgesetzt werden, um das potenzielle Risiko bei einer Dosis von 0, 1 Rem zu bestimmen.

Diese Skalierung oder Extrapolation wird im Allgemeinen als konservativer Ansatz zur Abschätzung von Risiken niedriger Dosis angesehen. Dieses Modell ist jedoch sehr effektiv für die Berechnung der Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Krebs bei niedrigen Dosen. Wir können solche Schätzungen verwenden, um die Risiken aus der Exposition in die richtige Perspektive zu bringen.

Wir können auch die somatischen Auswirkungen der Strahlung wie folgt klassifizieren.

Somatische Strahlungswirkungen treten in der exponierten Person auf und umfassen Veränderungen in den Körperzellen, die nicht an kommende Generationen weitergegeben werden. Diese Effekte können in zwei Klassen unterteilt werden, basierend auf der Rate, mit der die Dosis erhalten wurde.

Diese sind:

(i) Sofortige somatische Effekte

(ii) Verzögerte somatische Effekte

(i) Sofortige somatische Wirkungen:

Dies sind die Wirkungen, die kurz nach einer akuten Dosis auftreten (normalerweise 10 Rad oder mehr für den gesamten Körper in kurzer Zeit). Ein Soforteffekt ist beispielsweise ein vorübergehender Haarausfall, der etwa 3 Wochen nach einer Dosis von 400 rad auf die Kopfhaut eintritt. Neues Haar kann innerhalb von zwei Monaten nach der Dosierung wachsen, aber Farbe und Textur der Haare können sich aufgrund von Strahlung ändern.

(ii) verzögerte somatische Effekte:

Dies sind die Effekte, die Jahre nach Aufnahme der Strahlendosis auftreten können. Die verzögerten Auswirkungen der Strahlung verursachen ein erhöhtes Potenzial für die Entwicklung von Krebs und Katarakten. Da einige Krebsarten zu den wahrscheinlichsten verzögerten Wirkungen zählen, wurden die festgelegten Dosisgrenzwerte unter Berücksichtigung dieses Risikos formuliert.

Somatische Anomalien sind die Haupteffekte radioaktiver Ausfälle. Umfassende Studien zu Überlebenden von Hiroshima und Nagasaki haben gezeigt, dass sie ein um 29% höheres Risiko haben, an Krebs zu sterben, als dies bei gesunden Menschen der Fall ist. Aufgrund der somatischen Auswirkungen der Exposition entwickelten sie Krebs verschiedener Organe.

Dazu gehören Schilddrüsenkrebs (50%), Blutkrebs (30%) und Krebs anderer Körperorgane (20%). Der Bericht einer kürzlich in Japan durchgeführten Studie hat gezeigt, dass die Todesrate unter den Atombombenüberlebenden aufgrund von somatischen Defekten (dh 15 Promille) fast doppelt so hoch ist wie bei den nicht exponierten Personen.

Bei verzögerten Wirkungen nimmt das Opfer die Vitalität ab und stirbt an Anämie, Blutkrebs und Blutungen. Bei verzögerten Wirkungen kann der Patient Monate oder Jahre überleben. Verzögerte Auswirkungen der Bestrahlung umfassen im Allgemeinen Katarakte der Augen, Leukämie, maligne Tumore, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, vorzeitiges Altern und eine verkürzte Lebensdauer.

Darüber hinaus kann die diagnostische Röntgenexposition einer schwangeren Frau das Krebsrisiko bei ihrem Kind erhöhen. Die Strahlungsempfindlichkeit variiert ebenfalls mit dem Alter. dh Fötus und Kleinkinder sind anfälliger für Strahlenbelastung.

In Indien erhalten die Menschen in Kerala 5-10 mal mehr Strahlenbelastung im Vergleich zu anderen Teilen, da das Mineral Monazit Kerala ist, das radioaktives Element Thorium enthält, und seine Präsenz die Hintergrundstrahlung stark erhöht. Aufgrund dieser zusätzlichen Exposition sind dort deutlich verzögerte somatische Effekte zu erkennen, die sich in mehr Krebserkrankungen oder Geburtsschäden aufgrund der Ablagerung von Radionukliden in Körperorganen widerspiegeln.

Chronische somatische Effekte umfassen Veränderungen der Schilddrüse, Knochenverformungen, Knochennekrose und Knochensarkom. Lungen sind auch stark betroffen und verursachen Fibrose und Lungenkrebs. Andere somatische Wirkungen umfassen Karzinome, bei denen Krebszellen in Leukozyten (WBCs) im Blut unkontrolliert wachsen.

(ii) Genetische Wirkungen:

Sowohl natürliche als auch anthropogene Strahlungsquellen bewirken einige genetische Wirkungen. Genetische oder vererbbare Strahlungswirkungen treten in den nachfolgenden Generationen der exponierten Person aufgrund der Schädigung der Fortpflanzungszellen auf. Dies sind die Abnormalitäten, die in zukünftigen Generationen der Opfer von Strahlenexposition auftreten können. Sie wurden in Pflanzen und Tieren ausgiebig untersucht, aber das Risiko genetischer Auswirkungen beim Menschen ist vergleichsweise gering als das Risiko somatischer Wirkungen.

Daher sind die Grenzwerte, die zum Schutz der exponierten Person vor Schaden verwendet werden, gleichermaßen wirksam, um auch die zukünftigen Generationen vor Schaden zu schützen. Studien zu genetischen Effekten bei Drosophila haben gezeigt, dass die Mutationsrate bei Strahlenexpositionen enorm ansteigt. Hintergrundstrahlung unterscheidet sich in verschiedenen Teilen der Welt Die meisten genetischen Effekte werden durch vom Menschen verursachte Strahlungsquellen hervorgerufen. Zu den wichtigsten Quellen gehören die Exposition von Kernkraftwerken und die Exposition während der medizinischen Versorgung, z. B. durch Röntgenstrahlen oder Strahlentherapie.

Menschen, die in Industrie, Forschung und Medizin mit Radionukliden arbeiten, sind anfälliger für solche Auswirkungen als andere. Die Auswirkungen umfassen Mutationen oder tödliche Auswirkungen auf Ei oder Embryo. Die Intensität der Strahlung beeinflusst die Mutationsrate.

Durch Strahlung werden die Fortpflanzungs- oder Keimzellen auf zwei Arten beschädigt:

(i) tödliche Mutationen und

(ii) nicht letale Mutationen

Tödliche Mutationen töten die Zellen, während die nicht-tödlichen Zellen Krebs oder abnormales Wachstum von Zellen verursachen können. Akute Strahlungsdosen betreffen die Fortpflanzungsorgane, daher enthalten die produzierten Gameten schädliche Genmutationen, die an ungeborene Nachkommen weitergegeben werden. Strahlung verursacht einen Bruch oder Zerfall innerhalb der Gameten, so dass der genetische Mechanismus der Chromosomen beschädigt wird. Ionisierende Strahlungen können Abnormalitäten in wachsenden Zellen hervorrufen, so dass ihre Fähigkeit, sich zu teilen und zu wachsen, beendet ist.

Manchmal wachsen die Zellen auch weiter, bis sie zu Riesenzellen werden und schließlich sterben. Dies geschieht deshalb, weil sie aufgrund unregelmäßiger Größe ineffizient werden. Unregelmäßige genetische Auswirkungen können zum Tod von Embryonen, Säuglingen oder zu Missbildungen bei Kindern führen. Studien, die an Überlebenden der Hiroshima und Nagasaki durchgeführt wurden, haben gezeigt, dass die genetischen Auswirkungen der Bestrahlung auch nach über sechs Jahrzehnten bei ihren Kindern und sogar bei Enkelkindern auftreten.

Risikovergleich:

Die Risikobereitschaft ist eine sehr persönliche Angelegenheit und erfordert ein fundiertes Urteilsvermögen. Die mit berufsbedingten Strahlendosen verbundenen Risiken werden von fast allen wissenschaftlichen Gruppen, die sie untersucht haben, im Vergleich zu anderen Berufsrisiken als akzeptabel betrachtet.

Die folgenden Tabellen können Ihnen helfen, das potenzielle Strahlungsrisiko im Vergleich zu anderen Berufen und Alltagsaktivitäten zu relativieren:

Hinweis:

Der Wert für die verlorene Lebenserwartung wird aus Daten über den Prozentsatz der Todesfälle aufgrund des Risikofaktors ermittelt, der mit dem Durchschnittsalter bei Tod gewichtet wird. Da strahlungsbedingte Todesfälle berechnete Werte sind, basieren sie auf der Annahme von Krebs als Todesursache und dem damit verbundenen durchschnittlichen Todesalter von Krebspatienten.

Alle Werte für das Strahlenrisiko basieren auf dem neuesten Bericht der Serie BEIR (Biological Effects of Ionizing Radiation) der National Academy of Sciences (BEIR). In ähnlicher Weise zeigt die nachstehende Tabelle eine andere Sichtweise auf Gesundheitsrisiken. In dieser Tabelle sind die Aktivitäten aufgelistet, bei denen die Wahrscheinlichkeit einer Todesursache von einer Million eine Million verursacht.

Rauchen von 1-4 Zigaretten (Lungenkrebs)

Strahlendosis von 10 mrem (Krebs)

Essen 40 Esslöffel Erdnussbutter (Leberkrebs)

Essen 100 gebratene Holzkohle Steaks (Krebs)

2 Tage in New York City verbringen (Luftverschmutzung)

40 Meilen in einem Auto fahren (Unfall)

2.500 Meilen in einem Jet fliegen (Unfall)

Vorgeburtliche Strahlenbelastung:

Da ein Embryo / Fötus besonders strahlungsempfindlich ist (Embryo / Fötus-Zellen teilen sich rasch), werden Schwangere besonders berücksichtigt. Der Schutz des Embryos ist wichtig, weil er insbesondere in den ersten zwanzig Schwangerschaftswochen als strahlungsempfindlichste Stufe der menschlichen Entwicklung gilt.

Es werden Grenzwerte festgelegt, um den Embryo / Fötus vor möglichen Auswirkungen zu schützen, die durch die beträchtliche Strahlungsmenge auftreten können. Diese Strahlenexposition kann das Ergebnis einer Exposition gegenüber externen Strahlungsquellen oder internen Quellen radioaktiven Materials sein.

Mögliche Wirkungen im Zusammenhang mit vorgeburtlichen Strahlendosen sind:

1. Wachstumsverzögerung

2. Kleine Kopf- / Gehirngröße

3. Krebs im Kindesalter

4. Geistige Behinderung

5. Leukämie

In der jüngsten Vergangenheit gab es einige Berichte über Fehlgeburten ungewöhnlich vieler Babys in einigen Dörfern in Rajasthan, die sich in der Nähe des Kernkraftwerks Kota befinden. Studien haben gezeigt, dass dies auf die Freisetzung radioaktiver Chemikalien aus dem Kraftwerk zurückzuführen ist. Die in den kommenden Generationen beobachteten genetischen Effekte sind im Allgemeinen schwerwiegender. Die Nachkommen von Atombombenopfern von Überlebenden von Hiroshima und Nagasaki leiden sogar heute an genetischen Defekten aufgrund von Strahlung.

Die Atomic Bomb Causality Commission hatte zur Zeit der Atombombenexplosion über geistige Behinderung, langsames körperliches Wachstum und höhere Leukämienrate bei Säuglingen berichtet, die im Mutterleib ionisierenden Strahlungen ausgesetzt waren. Selbst wenn die Kinder von Überlebenden keine offensichtlichen genetischen Defekte aufweisen, bleibt die Befürchtung bestehen, dass sich die Affekte in der nachfolgenden Generation manifestieren können.

In Japan wurde in den Jahren nach der Explosion der Name Hibakusha den Überlebenden der Explosion zugeordnet, die auf Japanisch Defekt, Krankheit und Schande bedeuten. In ähnlicher Weise hatten die Auswirkungen der Katastrophenschadenkatastrophe in Tschernobyl katastrophale Auswirkungen, wie in der Fallstudie gezeigt.

Auswirkungen nichtionisierender Strahlen:

Nichtionisierende Strahlungsformen bestehen aus einem niedrigeren Energiegrad, aber diese Wellen können immer noch Material durchdringen. Sie sind nicht stark genug, um Atome und Moleküle zu verändern, während nichtionisierende Strahlungsformen die Zell- und Gewebestruktur nicht verändern können, sie können dennoch zu nachteiligen biologischen Wirkungen führen. Sichtbares Licht, elektromagnetische Felder, Mikrowellen, Sonnenlicht (ultrahohes Licht) und Infrarotstrahlung sind alle Arten von nichtionisierenden Strahlungen. Die Auswirkungen von ultravioletter Strahlung oder Sonnenlicht werden ausführlich untersucht.

Die meiste Strahlung in der Umgebung ist in geringen Mengen vorhanden. Der menschliche Körper befindet sich im ständigen Zustand des Wiederaufbaus und der Reparatur von Zellen und Geweben. Ein gesunder Körper ist in der Lage, diese geringen Mengen zu handhaben, ohne nennenswerte Schäden zu erleiden.

Auswirkungen von UV-Strahlung:

In Körperzellen sind Protein und Nukleinsäure hauptsächlich für die Absorption von Strahlung im Wellenlängenbereich von 240 nm bis 280 nm verantwortlich. Die Absorption der Strahlung durch Nukleinsäuren ist 10 bis 20 mal höher als die von Protonen gleichen Gewichts. On absorption of UV radiations generally the pyramidine bases of DNA ie Thyamine (T) and Cytosine (C) undergo photochemical reaction more promptly than the Purine bases ie Adenine (A) and Guanine (G). During the reaction, all the DNA molecules get charged and become excited. In this state molecules are able of undergoing further reactions leading to genetic changes, like mutation or chromosomal aberration.

Ultraviolet radiations can cause two distinct immunological effects. One is confined to the patches of skin irradiated while the other damage is caused to the immune system. Due to the irradiation of skin the blood vessels near the epidermis of skin carry more blood causing skin burns, sun bums or swelling or reddening of skin.

It has been observed that closer a fair skinned person lives to the equator more are his chances of having non-melanoma cancer by UV rays. Due to increasing ultraviolet radiation pollution by depletion of ozone layer the cases of skin cancers are increasing.

Besides this, ultraviolet rays are quite harmful for our eyes too. Absorption of UV radiation by lens and cornea in the eye can lead to photo keratitis and cataracts. As the radiations are not sensed by the visual receptors of eye the damage is done without the individual even knowing about its hazards.

Ultraviolet radiations also have deleterious effects on microphytoplanktons and zooplanktons. Increased UV radiation increases the mortality rate of larvae of these micro-organisms in water. Enhanced UV radiations also have deleterious effects on plants and animals.

We will study about them in detail in coming paragraphs. Increased UV radiation results in greater evaporation of surface water distorting the nature's water balance and it also causes green house effect changing the atmospheric temperature and energy balance leading to global warming.

Effects of Radiofrequency and Microwave Radiations:

Non-ionizing radiations of shorter wave lengths of electromagnetic spectrum like micro-wave radiations (shorter than 1Onm) are generally absorbed by the skin and cause warming of surface tissues, while radiations in the range of 11-30 nm can penetrate deeper tissues. Eyes and other sensitive organs unable to dissipate heat are affected most by microwave radiations.

In USA the hazardous levels for micro-wave power density in various installations is set at 0.1 W/cm ² for body and O.O1W/cm ² for eye exposure from radiations of 10 nm wavelength. But in Russia the limits are comparatively less as they think that microwave radiations are quite injurious to health and may cause headache fatigues, dizziness and skin burns in the exposed person. Besides, these are quite injurious to eyes too.

Similarly radiations in the range of radio frequency are also injurious for man. Recently an investigative agency of US Congress conducted the study on effects of microwave and radio frequency radiation on human health and reported that current levels of these radiations in air are quite hazardous for our health as these radiations are the part of broader electromagnetic spectrum that induces various wave motions through which energy can be transferred from one place to another.

Radiations of longer wavelengths are generally transmitted and only small amount of it is absorbed or reflected, but microwave radiations are considerably absorbed by the body. Longer wavelength non-ionizing radiations cause thermal effect. They induce agitation in molecules of the matter producing heat. But in comparison of these thermal effects the non-thermal effects of these radiations are potentially more hazardous because they cause serious physiological effects.

These effects may be due to the electronic and magnetic fields of the electromagnetic radiations. Studies conducted in North Western University of USA revealed that changes in terrestrial electromagnetic environment cause changes in physiology and behaviour of living beings. Studies were conducted in Naval Aerospace Medical Research Laboratory (USA) on the adverse effects of electromagnetic radiations on human health.

Scientists have reported that excess dose of radiation from artificially produced magnetic field can produce large amounts of serum triglycerides which cause arteriosclerosis, which is a chronic disease causing thickening and hardening of walls of arteries.

Scientific studies on the effects of radiations conducted in various US Universities and in other parts of the globe too, have confirmed that microwave and radiofrequency radiations severely affect our nervous system. The general symptoms of hazardous effects of such radiations are fatigue or tiredness, insomnia, excitation and undue irritation without any cause. All these effects are due to the effect of radiation on our nervous system.

Radar Radiations:

Radio waves emitting from radars especially from the high power installations cause heating effects. Due to their thermal effect, people working in such installations and living in the vicinity of this area generally complain of physiological disorders causing headache, fatigues and nervousness. These radiations also cause skin diseases. In small power installations, also the radiations from radars cause health problems especially for the people suffering with heart diseases and using pacemakers.

Fall out Radiation:

Radioactive fall outs are input or radioactive dust from atmosphere or the ground surface. The source of such dust is usually nuclear bombs.

Generally the hazards from fall out radionuclides after nuclear explosions depend on the following factors:

1. The half-life period of radionuclide

2. Amount of radioisotope produced

3. Efficiency of transfer of radionuclides in human body through food chain

4. Metabolism of these radionuclides in our body.

The radiations emitted from radio isotopes during nuclear explosion are either in the form of high energy alpha, beta and gamma particles or electro- magnetic waves of very short wavelength (gamma rays) Nuclear fallout contains more than two hundred radio isotopes including most hazardous strontium-89 and 90 Iodine-131, cesium-137 and carbon-14.

Radionuclides with short half life do less harm in comparison to those with longer half life and get deposited in body in larger concentrations. In the same way, those radio isotopes which are metablically more active can cause more damage than those which do not actively participate in the essential-metabolic reactions in the body and can be eliminated from the body in a short while.

Half life and energy of emission of some typical radio isotopes of fall out radiation are given in table (2). Note here that plutonium-238 is particularly toxic because it combines a high energy of emission with the presence of alpha particles. These particles base particularly dense traits of ionization inside living cells which might take up the radio isotope.

Nuclear fallout contains about 200 radioisotopes of which strontium- 89, Sr-90, iodine-131; cesium-137 and carbon-14 are most deleterious. Man is subjected to contamination either by consumption or inhalation of radioactive contaminants. An indirect path of radionuclide contamination occurs through food chain. Half-life of radioiodine (1-131) is very short of only 8 days and it is deposited effectively in the food chain. I-131 and other Radioactive isotopes deposit on soil, ground and surface waters.

Through soil and water uptake they reach plants. Such contaminated plants when eaten by cattle, cows etc. pass into the milk and other dairy products which are consumed by man Radio isotopes may also enter in human body by direct consumption of vegetables and fruits where they accumulate in blood and body organs causing damage to the system. I- 131 accumulates in thyroid gland which plays an important role in regulating metabolic activities and damage caused by 1-131 seriously affects these metabolic activities.

Radio isotopes of strontium create potential danger as they get easily absorbed by the living beings including man and by air, water, soil, grasses and vegetables too. Two important radio isotopes of strontium are Sr-90 with half life of 28 years and Sr-89 with half life of only 54 days. Of all the radionuclides present in air, about 5% is Sr-90 It reaches man primarily through milk and other dairy products and vegetables. Plants are contaminated with Sr-90 through uptake from soil and by surface deposition of radionuclides.

The movement of Sr-89 from soil to man is inter-related to some extent by simultaneous movement of calcium. As strontium can replace calcium it can be easily absorbed by infants and harms them much in comparison of adults. Presence of Sr-90 in milk is reported all over the world, which is the major diet of children of all age groups. Other fall out radio isotope cesium (Cs-137) has the half life of 30 years and it is a gamma emitter.

Cs-137 reaches the human body mainly through surface contamination of plants and consumption of milk and dairy products. It is less harmful in comparison of Sr-90 because Cs-137 is excreted fast in comparison of Sr-90. About 50% of Cs-137 is eliminated from our body within 3-4 months.

Carbon-14 (C-14) is the most common radionuclide with the half-life of 5570 years. C-14 reaches our body through consumption of plants or animals. It is also present in air so direct inhalation of the contaminated air also becomes a source of entry of C-14 in our body. As it has a very long half life so even its traces into our body can cause harmful effects. Besides those fall out radionuclides many radionuclides are found in body of marine organisms, and through their consumption reach the human body.

Some important ores are cesium (Ce-144) zinc (Zn-65), iron (Fe-59) and cobalt (Co-60). All these radioisotopes accumulate in the body of marine animals and can also enter the food chain. Of course, many other radioactive materials may also be released into the environment. In any emergency ie after nuclear accident it is necessary to sort out those radionuclides which are likely to be particularly dangerous.

If standards are then applied to the most dangerous ones, it can be assumed that the others are at the safe level. In the British Medical Research Council study, a dose called the Emergency Reference Level (ERL) has been quoted. The ERL for various parts of human body ranges from 10-60 rem.

If after any nuclear accident measurements in area show that local population is likely to receive more than this dose, then counter-measures such as evacuation must be followed. In the case of iodine-131 contamination, it is possible to treat affected people with tablets of ordinary iodine. It displaces I-137 and speeds up its excretion from the body.

Radiation Effects by Radiation Therapy:

Though the benefits of Radiation therapy outweigh its side effects but still some radiation effects occur in the treatment which can be grouped broadly in the following two categories:

(i) Early effects of radiation therapy

(ii) Long term effects of radiation therapy

(i) Early Effects of Radiation Therapy:

In radiation therapy ionizing radiation is used to shrink tumors and eradicate cancer cells by damaging the cells at genetic level halting the growth of malignant cells. There are some early effects specific to the area being treated. Early radiation effects emerge within days or weeks of beginning treatment and may persist for weeks after the treatment.

Common early effects include fatigue and skin changes. Fatigue is an extreme feeling of tiredness which doesn't improve with rest and skin changes mostly include faint redness, increased sensitivity, dry skin, peeling of skin and darkened pigmentation at the site of therapy. Depending on where you are receiving radiation you may experience additional early effects like mouth problems, pain effects or sexual effects.

The warning sign of radiation includes dryness in mouth, inflammation of inside of mouth, memory problems, attired vision, increased sensitivity to cold weather, vaginal tenderness, bleeding and erectile problems. We can reduce fatigue by regular light exercises, skin changes can be cured by aloe Vera or Vit-E, mouth effects by maintaining cleanliness in mouth to reduce infection and sexual effects in some cases may be eased with hormone replacement therapy.

Long term effects of Radiation therapy:

Long term effects of radiation therapy are not very common but they are mostly incurable. However, they can appear as early as six months after treatment ends and patients will require routine check-ups for the rest of their life.

Some common long term effects of radiation are as follows:

1. Joint problems can result from damaged tissue in the hips, shoulder or jawa. Early signs of these problems include joint pain and restricted movability of joints.

2. Lyphedema is a disease caused by damage to the lymph-nodes and is characterized by swelling in the arm or leg wherever the radiation was administered due to buildup of lymph fluids. It may effect one arm or leg but sometimes it can involve both arms or both legs. It is accompanied by pain or weakness in the affected limbs.

3. Radiation treatment to the pelvis can cause infertility in men and women. Women receiving treatment to abdomen risk permanent infertility and early menopause if both ovaries are exposed to radiation Men often lose the ability to create sperms after receiving radiation to testicles.

Chances of impotency increase with higher doses of radiation and larger area of treatment. According to the American Cancer Society about one in three men who got radiation in pelvic region complained of some sexual problems like reduction or loss in ability to have erection.

4. Radiation treatments to the head region can cause dis-functioning of brain. Using radiation therapy to treat tumors in head could result in decrease or loss of some brain functions. Serious long term effects include memory loss, movement problems and bladder problems According to the reports of National Cancer Institute, radiation therapy to brain can cause problems months and years after treatment ends.

5. Secondary cancer can also result from any kind of radiation therapy. Radiation damages the DNA in normal healthy cells, which will become cancer if they grow uncontrollably receiving treatment. It is capable of creating leukemia after years of receiving treatment. Other cancers could take 15 years to develop. Though the possibility of new cancers is less but potential exists.

Harmful Effects of Radium Dial Watches:

In 1898, Pierre and Marie Curie identified a new element radium, that has radioactive properties. It has the unique property as it glows in darkness. So in early twentieth century watch makers started painting watch dials with radium so that they can glow in dark. But soon it was realized that women who worked as watch dial painters began to develop horrible forms of jaw and throat problems.

Health workers and doctors soon realized that the problem is due to the highly radioactive material radium as these women use their teeth to point their brushes so they were ingesting lethal quantities of radioactive radium. Many organisatims and individuals organized movements in response to the recognition of the health effects of radioactive materials. They asked for independent bodies to study the issues and set voluntary standards for exposure.

Due to their sincere efforts in 1920s an International Committee on Radiation Protection (ICRP) was established. In USA the National Committee on Radiation Protection was also established as an affiliated organization. These organizations provided self governance for radiation related industrial problems.

Effects of X-ray and Laser Radiation:

Though we cannot deny the beneficial aspects of X-ray tests and laser treatment but we should also not ignore the evils that may result from their use. The deleterious affects of X-rays are quite well known. If women are irradiated during pregnancy than there are possibilities of giving birth to malformed babies. There are reports of carcinogenicity in women due to X-ray irradiation.

The relativity advance technique that is the computerized topography (CT) scanner also involve high dose of X-ray irradiation. Dr. C. John Bailer, of National Cancer Institute and many other physicians is of the opinion that X-ray radiography may cause cancer in females screened for its detection Dr. Bailer also suggested that X-rays should be replaced by safer proton rays which have greater detecting power and are comparatively safer than X-rays.

According to a study conducted in Alabama University (USA) some drugs which are otherwise harmless to pregnant women if taken when the fetus is exposed to X-rays, these drugs can trigger birth defects. The number of X-ray units is rising in India. Many a times X-rays are recommended without adequate reason or to make money. A study conducted in Britain reported that doctors could half this number of X-rays done without affecting the diagnostic results any way. According to another study up to 20% of all X-ray examinations are unjustified.

In Recent past, Radiologists from Royal College of Radiologists have initiated efforts for curbing unnecessary X-ray and the death due to X- rays tests. Women are affected more due to high exposure to X-ray for mammography tests ie the screening for breast cancer. It has been reported that X-rays cause 100-250 deaths from cancer every year. So according to the guidelines before mammography patient should consult a breast surgeon or a specialist doctor.

Now-a-days, with the advancement in surgery laser operations have become quite popular for eye surgery, stones in gall bidder, tumors of uterus and for surgery of many other organs. Though these surgeries are quite painless and comfortable but the harm due to radiation from laser cannot be ignored. LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) are of various types like C0 ₂ -laser UV-Iaser He-laser, IR- laser etc. C0 ₂ laser and He-laser are used in surgery.

CO ₂ lasers are especially useful for percutaneous myocardial revasculation (PMR). UV lasers may cause photophobia erythema and exfoliation of surface tissues. In eye surgery use of 1-R -laser may cause radiation damage by surface heating of cornea Lasers of visible spectrum ie of 0.4-0.75 nm wave lengths damage the epitheliums of the retina. Laser radiations of extremely high power like Q switched pulses cause depigmentation of skin or blisters.

For protection from exposure of laser systems some important control measures are as follows:

1. Use of enclosures, beam tops and shutters.

2. Use of shields and safety goggles.

3. Making concerned people aware of the potential hazards of radiations from Laser.

Therapeutic uses of radiation obviously involve higher exposures and physicians should consider the risk of treatment against the potential benefits. Estimates of standardized radiation doses are given for number of typical diagnostic medical procedures. Though it is not possible to give accurate dosimetry for procedures involving radiation therapy, these need to be handled very carefully on case to case basis.

The following table shows the dose an individual might receive during entire examination:

Effects of Nuclear Radiation:

Most of the attention focused on nuclear radiation stems from nuclear weapons used on Japan and the accident at Chernobyl. In 1945 United States exploded only two nuclear weapons in a military operation on Hiroshima and Nagasaki, but the survivors of the cities still experience higher than normal cancer rates. In 1986, Leakage in Russian nuclear plant Chernobyl caused massive amount of nuclear radiation pollution in sub-urban area.

The biological effects of nuclear radiation can be devastating to human beings as well as to plants and animals too. Nuclear radiations occur through testing of nuclear weapons, leakage from nuclear power plants and nuclear reactor and fall out of bomb explosions. Human beings exposed to nuclear radiation can experience radiation sickness that is also referred as acute radiation syndrome, acute radiation sickness or radiation poisoning. Mayo clinic reports suggest that radiation sickness is quite rare but it is very dangerous and in most cases fatal.

Symptoms and Stages of Radiation Sickness:

There are four stages of radiation sickness. These are mild, moderate, severe and very severe. These stages depend on the amount of nuclear radiation a person has absorbed. During the mild stage a person may experience nausea and vomiting within 48 hrs. of exposure, along with weakness, fatigue and headache.

The severe stage is fatal to about 50% people who experience it. During very severe stage a person may experience almost immediate nausea and vomiting, disorientation and dizziness. This stage is almost always fatal.

Exposure to nuclear radiation does not cause cancer directly, but this exposure greatly increases a person's risk of developing any type of cancer. The most common cancers due to nuclear radiation include leukemia, stomach cancer, breast cancer, multiple myeloma, bladder cancer, ovarian cancer, liver cancer and lung cancer.

Besides this due to the biological effect of nuclear radiation, risk of developing psychological disorders is also increased. These include both long term and short term disorders. These disorders are generally manifested as depression, anxiety and post traumatic stress disorder.

The effects of exposure to nuclear radiation are affected by the following factor:

1. Distance lessens exposure by an inverse square relationship, so doubling the distance between yourself and the source cuts exposure by one fourth.

2. Exposure to an intense source is offset ie it happens in a short time period.

3. Shielding is also important. Different materials like lead, water, dirt and 'concrete measurably reduce radiation to different degrees, higher the degree of density and thickness of the shielding more protection it provides Nuclear radiations of shorter wavelength are of higher energy so the more risk in involved with these radiations.

4. Effect of radiation depends on its resiliency. If radiation destroys certain enzymes, one might just get risk but if it damages DNA and body cannot repair itself, then risk of cancer is increased.

Effects of Radiation on Plants:

According to the Health Physics Society radiations have a positive effect on plant growth at lower radiation levels and harmful effects at high levels. Plants need some types of non-ionizing radiation like sun-light for photosynthesis. Though these solar radiations are vital for the survival of plants but some other forms of non-ionizing and ionizing radiations are deleterious for plants.

Ultraviolet radiation affects plant growth and sprouting and the amount of damage is proportional to the radiation received. Due to radiation exposure soil can become compact and lose the nutrients needed for plants to grow. The experiments conducted in laboratories by supplying ultraviolet radiation through filtered lamps proved that higher doses of radiation administered to the plants were highly damaging.

Radiations disrupt the stomatal resistance. The stomata are a small air hole within the plant leaf that also controls water levels. If there is too much evaporation due to intense radiation the stomata close to reserve water. If the stomata are unable to open for a long period of time, the growth of the plant is stunted. Prolonged exposure to radiation can completely damage the stomata and ultimately the plant is destroyed.

Plant cells, contain chromosomes ie the genetic material responsible for plant reproduction if the ceil is much damaged by radiation then reproduction is hindered. As UV radiations destroy cells, the chances of mutation are increased. Affected plants are often small and weak with altered leaf patterns.

Prolonged radiation exposure can completely destroy the fertility of plant and the plant gradually dies. The surroundings also become poisoneel and may prevent the growth of future offspring's. Studies have revealed that after the disastrous Chernobyl accident the herbs, plants and soil of Sweden and Norway were showered with radioactive rain for many days which entered the food chain through soil and ultimately to human body. Even today the lichens people eat are contaminated with radionuclides. Radionuclides also increase the rate of mutation in plants Radioactive elements tend to accumulate in soil sediments, air and water and ultimately they reach man.

Intense radiations kill plants but differently. Trees and shrubs vary in their reactivity and sensitivity towards radioactive substances. This variation is found mainly due to the difference in their size and chromosome number. Sparrow had reported that plants with less number of chromosomes offer larger target of radiation attack than those with excess of small chromosomes.

According to one report of 1990 each tonne of phosphatic fertilizer contains 82 kg of fluorine and 290 micrograms of uranium, which severely pollute the soil and plants. In coastal Kerala between Charava and Neendakara soil contains monazite having radioactive element thorium. Due to this the terrestrial radiation in this area is very high ie 1500-3000 milliroentgens (mr) per year. In Kerala frequency of occurrence of Downs syndrome is also quite high.

According to a survey of all India Institute of Medical Sciences (AIIMS) in a high exposed group in Kerala, high prevalence of mental retardation and Downs syndrome was noticed. The prevalence of Down's syndrome was 0.93 in 1000. The scientists speculate that the radiation accelerates the aging of egg cells and causes primary trisomdy. Down's syndrome frequency in offspring's increases with the age of mother. The highest frequency occurs in offspring's of women in the age group of 30-40 ie 1: 81.

The table below depicts the frequency of Down's syndrome in some countries :

According to one report of University of Southern California due to the Chernobyl accident huge radiation pollution occurred in the surrounding area and along with human population and animal, plants were also badly affected.

Some plants such as pine trees died immediately. Radiation pollution is comparatively high near nuclear power plants and many radionuclides especially caesium 137, iodine 131, strontium 90 and carbon-14 occur in abundance there which accumulate in plant tissues growing in that region. Plants absorb maximum light near 280 nm, due to this reason plant proteins are more susceptible to ultraviolet radiations.

In plants 20 to 50% reduction in chlorophyll content and harmful mutations are seen due to UV radiations. A report from Australian National University suggests that UV-B (ie UV- Biological) radiations reduce the effectiveness of plant photosynthesis in plants by up to 70%. Due to intense UV radiations greater evaporation of surface water occurs through the stomata of the leaves which results in decrease in soil moisture content.

Many marine algae and other sea weeds accumulate high concentration of radioneuclides in their body. Sea weed Sargassam contains high concentration of Iodine-131. Manganese 54 (Mn-54) is also accumulated in algae and other marine organisms. Zirconium 95 (Zr-95) is absorbed by algae Ce-141 is mainly found in algae inhabiting the seashores. Similarly many other radionuiclides also get accumulated in different sea weeds and algae and ultimately reach human beings through sea foods.

Effects of Radiation on Animals:

Biological effects of radiation are generally common to man and animals. Higher animals are more susceptible to genetic damages due to radiation. Exposure is high in higher animals than the lower animals such as flies and insects. Studies on Drosophila have shown that mutation rates were increased enormously on radiation exposure.

After the Chernobyl accident in Soviet Ukraine high levels of cesium-137 and iodine-131 accumulation were reported in reindeer herds of Sweden and Norway. Ce-137 and I-131 accumulate severely in plant and animal tissues. Many Rodents die immediately after leakage. Commissioning of Boiling Water Power Reactor (BWRS) in USA, Europe and India and other countries have enormously polluted the environment.

Even the small amount of radionuclides may lead to an increase in mutation rate in animals. Lethal doses of fall out radiations reach catties through grazing on polluted lands. The radionuclides enter the metabolic cycle and thereby incorporate into DNA molecules in animal cells causing genetic damage. Radiations generally induce ionizing and photochemical reactions and thereby incorporate into DNA molecules in animal cells causing genetic damage.

Because of the high costs of chemical reprocessing some amount of nuclear waste material is customarily released into the sea. In the West Coast of Britain, the following isotopes have been released over the past thirty years. The important isotopes in the discharge include Zr ⁹⁵, Nb ⁹⁵, Ru ¹⁰⁶, Cs ¹³⁷ Ce ¹⁴⁴, Pu ²³⁸, Pu ²³⁹ and Pu ²⁴⁰ In USA, eight nuclear plants are located along the bank of lake Michigan and Hudson River. Due to this reason large number of long lived radionuclides is found in these waters making it poisonous for aquatic animals and fishes.

Though the radioactive wastes are diluted and packed into sturdy containers before releasing them into sea, but still many marine animals absorb them selectively. The radioisotopes of cesium, zinc, copper and cobalt are accumulated in the soft tissues of these animals but those of radon, crypton and calcium are found in bones. Seaweeds concentrate cobalt and Iodine. Sea-weed Porphyra used to prepare bread is UK was found contaminated with radioactive ruthenium (Ru ¹⁰⁶ ).

It is also reported from crab muscles and fish tissues. Mytilus edulis accumulated 95% of Ru ¹⁰⁶ in its shell. Similarly radionuclide Iodine -131 is found accumulated in marine organisms. Strontium (Sr-90 and Sr-89) is found in high proportions in shells of molluscs, crustaceans and bones of fishes, Cs-137 is found mainly in crustacean shells. Concentratem of Cs-137 in crabs shell is 50%, in its muscles it is 22% and in liver and other tissues the concentration of Cs-137 is 10%.

Zink-65 (Zn-65) wird in Leber, Milz und Kiemen verschiedener Fische gefunden. Mangan (Mn-54) ist auch in hoher Konzentration in Mollusken, benthischen Organismen, Austern und Algen zu finden. Phosphor (P-33) kommt in erheblichen Mengen in Fischgeweben vor. Lachsfische, Sägefische und Thunfisch weisen eine hohe Konzentration an Eisen (Fe-56) auf.

In ähnlicher Weise werden auch viele andere Radionuklide wie Ce-141, Zr-96, Co-60 von Wassertieren berichtet, und alle diese schädlichen Radionuklide verursachen neben schädlichen Wirkungen in diesen Organismen auch den Endverbraucher, dh den Menschen, über die Nahrungskette und verursachen schwerwiegende Gesundheitsgefahren zur Störung von Stoffwechselveränderungen und physiologischen Prozessen. Strahlenbelastung durch Strahlungstherapie hat auch einige schädliche Auswirkungen.

Mit dem Fortschritt in der Veterinärmedizin wird die Strahlentherapie zunehmend zur Behandlung von Tierkrebs eingesetzt. Strahlung kann sich auf normale Zellen und Krebszellen auswirken, aber lokalisierte Röntgenstrahlen können Tumore heilen oder kontrollieren, die möglicherweise nicht allein durch Operation oder Chemotherapie abgetötet werden. Auch bei Tieren funktioniert Krebs ähnlich wie beim Menschen.

Dysfunktionelle Zellen beginnen sich zu vermehren und dieses Wachstum führt dazu, dass gesunde Zellen um sie herum zerstört werden. Tiere werden normalerweise 2-5 Wochen behandelt. Nebenwirkungen der Strahlentherapie treten innerhalb von 3 Monaten nach Absetzen der Behandlung auf und umfassen Trockenheit und Juckreiz in der Haut, Alopezien oder Haarausfall und Hyperpigmentierung der Haut um die Tumorstelle herum.

Wenn sich der Tumor im nasalen oder oralen Bereich befindet, können sich Schleimhautbereiche in Nase und Mund entzünden und irritieren. Darüber hinaus setzen die Tumore häufig ab, wenn die Krebszellen absterben. Schwerwiegendere Nebenwirkungen können einige Nervenschäden und entweder das Absterben oder Verhärten von gesundem Gewebe, dh Fibrose, einschließen. Die meisten dieser Zustände sind zwar vorübergehend, aber Hautverfärbungen und Haarausfall sind oft dauerhaft

Gefahren durch Kernkraftwerke und Kernreaktoren:

Die Nutzung von Kernkraftwerken birgt viele Gefahren. Das Vorhandensein von Kernkraftwerken kann die öffentliche Gesundheit in vielerlei Hinsicht beeinträchtigen. In erster Linie ist bekannt, dass die Freisetzung von Strahlung durch Kernkraftwerke und Kernreaktoren in die umliegenden Gebiete schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit der dort lebenden Menschen hat. Zweitens verursacht das Einschmelzen in Kernkraftwerken eine Vielzahl anderer Probleme.

In vielen Fällen sind diese Gefahren zu echten Katastrophen geworden, aus denen Sicherheits- und Aufsichtsbehörden hervorgegangen sind. Atomkraftwerke bieten zwar eine beträchtliche Energiequelle, aber wir können die Gefahren, die mit der Nutzung von Atomkraft verbunden sind, nicht ignorieren. Diese Gefahren haben zu einer allgemeinen Angst vor Atomkraftwerken in den Vereinigten Staaten und in weiten Teilen der Welt geführt. Kernkraftwerke sind von Anfang an gefährlich, um Uran während der Endphase der sicheren Entsorgung der Nebenprodukte zu sammeln. Die größte Angst vor Atomkraftwerken ist der Unfall im Atomreaktor.

Laut dem Citizen Critical Mass Energy-Projekt in den USA sind seit dem Unglück der Insel Three Mile im Jahr 1979 mehr als 23000 Pannen in US-amerikanischen Reaktorreaktoren aufgetreten. Der Bericht zeigt, dass mehr als 2000 Unfälle und andere Pannen bei lizenzierten US-Atomkraftwerken aufgetreten sind Pflanzen. Von diesen wurden mehr als 1000 von den USA als besonders wichtig angesehen. Nukleare Regulierungskommission.

Der gefährlichste Unfall in einem Kernkraftwerk ist die Kernschmelze, wenn das gesamte System oder eine einzelne Komponente eines Kernkraftwerks zu einem Ausfall des Reaktorkerns führt. Es ist als Kernschmelze bekannt. Dies tritt am häufigsten auf, wenn die versiegelten Kernbrennstoffanordnungen, in denen die radioaktiven Materialien untergebracht sind, überhitzen und schmelzen.

Wenn das Einschmelzen stark ist, können die radioaktiven Elemente im Kern in die Atmosphäre und in die Umgebung des Kraftwerks gelangen. Ich muss nicht sagen, dass diese radioaktiven Elemente für das gesamte organische Leben einschließlich des Menschen hochtoxisch sind. Die geometrische Gestaltung der Reaktorkerne ist jedoch so, dass eine nukleare Explosion ziemlich unmöglich ist. Kleine Explosionen wie Dampfabgabe sind im Kraftwerk üblich, aber die Möglichkeit bleibt bestehen.

Der jüngste Vorfall des Kraftwerks Fukushima in Japan ist ein solches Beispiel. Kernschmelzen oder Katastrophen sind seit der Schaffung der Atomkraft auf verschiedenen Ebenen aufgetreten. Die erste bekannte Kernschmelze fand 1952 im kanadischen Ontario statt. Viele andere Katastrophen ereigneten sich auch in den folgenden Jahren und lösten die radioaktiven Elemente in der Luft aus, die zu Strahlenbelastung führten. Die größten Katastrophen fanden 1979 in Pennsylvania auf Three Mile Island und 1986 in der Ukraine in Tschernobyl statt.

Der Three-Mile-Island-Unfall ereignete sich aufgrund des teilweisen Kernschmelzens eines Druckwasserreaktors. Aufgrund dieses Unfalls wurden 43.000 Curies von Krypton und 20 Curies von Jod-131 zusammen mit anderen Radionukliden in die Umwelt freigesetzt. Gemäß der Internationalen Nuklearen Ereignisskala wurde die Tschernobyl-Katastrophe auf Stufe 7 (dh der schwere Unfall) eingestuft.

Nach einer ersten Dampfexplosion, bei der zwei Personen getötet wurden, wurde der Reaktor zerstört und der Niederschlag der Atomwaffen wurde im ganzen Gebiet verteilt. Mehr als sechs Lakhs von Menschen wurden aus dem Gebiet evakuiert, da es durch Strahlungsausfälle stark verschmutzt war und nach einer Schätzung 4000 Menschen an strahlungsinduziertem Krebs starben. Neben der Gesundheit der lokalen Umwelt wurde auch das natürliche Wildleben stark beeinträchtigt.

Nach diesen Unfällen haben die Industrieländer ihre Atomkraftprogramme eingestellt und die betriebsbereiten Reaktoren eingestellt. (USA und UdSSR) oder die bestehenden Reaktoren auslaufen lassen (Schweden). Neben der großen Gefährdung der öffentlichen Gesundheit durch Unfälle in Kernkraftwerken und Reaktoren besteht die langfristige Gefahr von Kernkraftwerken in der Entsorgung von Abfallprodukten.

Diese Abfälle umfassen Materialien, die im Kernspaltungsprozess verwendet wurden. Verbrauchte Uranstäbe enthalten den höchsten Gehalt an Toxinen und Strahlungen. Sie müssen in Einrichtungen gelagert werden, die sichere und Schutzbarrieren bieten, um Diebstahl oder Boden- oder Wassereinwirkung zu verhindern. Die meisten dieser Einrichtungen befinden sich tief unter der Erde. Länder, die die Kernenergie nutzen, sollten geeignete narrensichere Wege für die Lagerung dieser Abfälle über Tausende von Jahren herstellen.

Abgesehen von den giftigen Abfällen in hohem Maße ist auch der Abfall in vielen Ländern ein Problem. Hin und wieder hören wir, dass radioaktive Abfälle durch unsichere Entsorgung in Boden und Gewässer gelangen. Bei der Lagerung und Entsorgung radioaktiver Abfälle ist äußerste Vorsicht geboten. Sogar die gebrauchte Schutzkleidung oder Werkzeuge müssen sicher aufbewahrt werden, und es sollten geeignete Maßnahmen ergriffen werden, um eine Kontamination durch Verschlucken - Einatmen - zu verhindern.

Obwohl bekannt ist, dass die Strahlenbelastung hochtoxisch und gefährlich ist, steigt die Abhängigkeit von der Kernenergie und die Gefahr der Strahlenbelastung in der Atmosphäre steigt. Laut einer Studie des brasilianischen Professors Anselmo Salks Paschoa ist es bekannt, dass Kernkraftwerke radioaktive Elemente über ihre Rohrleitungssysteme, Dichtungen, Dampfventile oder Druckhalter freisetzen. Pflanzen, die Substanzen wie radioaktives Jod in das Wasser oder die Luft freisetzen, stehen neben anderen physiologischen und neurologischen Funktionsstörungen im Verdacht, Krebs zu verursachen

Eine weitere ernsthafte Gefahr, die mit Atomkraftwerken verbunden ist, ist die Bedrohung durch Terrorismus. Atomkraftwerke gelten als vorrangiges Ziel terroristischer Angriffe, eine Bedrohung, die möglicherweise die persönliche Sicherheit von Menschen auf der ganzen Welt beeinträchtigen könnte. Nach den Anschlägen vom 11. September 2001 in den USA ist der Bekanntheitsgrad der Atomindustrie und der Bundesregierung beträchtlich gestiegen. Das FBI und das Heimatschutzministerium haben jedes Kernkraftwerk als potenzielles Ziel ausgewiesen und die Agenten entsprechend stationiert.

Die Kernkraftwerke sind zwar so ausgelegt, dass eine nukleare Explosion nicht in vollem Umfang möglich ist, die radioaktiven Elemente können jedoch mit einem Terrorakt in der Umgebung verteilt werden. Wenn der Bombenanschlag innerhalb der Kraftwerke speziell im Reaktor stattfindet, könnte der radioaktive Ausgang auch bei kleinen Explosionen jeden Lebewesen innerhalb eines Kraftradius von 2 bis 8 männlich beeinflussen, so dass extreme Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden sollten Nutzung der Atomkraft.