Радіобіологія фул вершин (передмовалесс, вступлесс етс. едишн)

490

міжатомних зв’язків, які викликані впливом фізико-хімічних чинників, в тому числі іонізувальним випромінюванням. Репродуктивна загибель – втрата клітини до здібності до проліферації. Зазвичай відноситься до клітин, які здатні до безкінечного ділення.

Речовина (matter) – вид матерії, яка має масу спокою. Складається із елементарних частинок ( електронів, протонів, нейтронів тощо). Речовина організована в атоми, молекули, іони, радикали та поділяється на просту та складну (хімічні сполуки).

Рибонуклеїнова кислота (РНК) (ribonucleic acid, RNA) – нуклеїнова кислота, яка утворюється на матриці хромосомної ДНК і бере участь в білковому синтезі.

Ризик (канцерогенний, генетичний) (risk) – вірогідність з’явлення тих або інших стохастичних або нестохастичних наслідків.

Родон (rоdon) – це безбарвний, без запаху і смаку хімічно інертний газ, який у 7,5 разів важчий, ніж повітря. У природі основним дозоутворюючим радіоізотопом родону є 222Rn (чи просто родон) з t1/2 = 3,83 доби, який є продуктом розпаду 238U.

С

Санітарно-захисна зона (buffer area, control area) – територія безпеки населення від впливу електричного поля повітряної ЛЕП, на якій напруженість поля перевищує 1,0 кВ/м. Вона встановлюється у вигляді земельної ділянки, межі якої визначаються по обидва боки від перпендикулярного до повітряної лінії електропередачі напрямку.

Середня тривалість життя ядер радіоізотопу – величина,

зворотна постійній радіоактивного розпаду ( =1/ ).

Сили ядерні (nuclear forces) – сили, які утримують нуклони (протони і нейрони) в ядрі. Діють лише на відстанях, які в 100-1000 разів перевищують силу взаємодії електричних зарядів та не залежать від заряду нуклонів. Вони обумовлені більш сильними взаємодіями, природа яких вивчена ще недостатньо.

Синхротрони (synchrotron) – прискорювачі, у яких потоки швидких електронів створюються за їх циклічного прискорювання, у них змінне магнітне поле і постійна частота високочастотного електричного поля.

Синхрофазотрони (synchrophasotron) – циклічні резонансні прискорювачі протонів, у яких прискорювання здійснюється за дії високочастотного електричного поля в зростаючому магнітному полі.

491

Слід радіоактивний – територія, забруднена радіоактивними речовинами по шляху руху радіоактивної хмари, утвореної ядерним вибухом чи викидами радіоактивних речовин підприємств ядерної промисловості і ядерної енергетики.

Смертність (mortality) – кількісний показник інтенсивності загибелі особин в популяції (в експериментальній вибірці), виражений в числі загиблих за певний період часу особин по відношенню до загального розміру популяції (вибірки) чи умовному числу особин (на 100, 1000, і т.д.). Існує теоретично мінімальна С. – постійна величина, що характеризує загибель особин в ідеальних умовах, при яких популяція не підлягає лімітуючим діям. Максимальна тривалість життя особин в цьому випадку рівна фізіологічній, яка варіює з віком, а також в залежності від щільності популяції.

Соматичний (somatic) – який відноситься до організму, до всіх клітин, окрім статевих.

Соматичні ефекти випромінювання (somatic effect of radiation) –

пошкодження, які проявляються протягом життя, окрім пошкоджень, які передаються спадково.

Сонячне космічне випромінювання (solar cosmic radiation) – один з видів космічного випромінювання – високоенергетична частина корпускулярного випромінювання Сонця, яке виникає при хромосферних спалахах на Сонці. При інтенсивних сонячних спалахах, які супроводжуються потоками заряджених частинок (головним чином протонів), доза опромінення може складати десятки і сотні бер за спалах за межами магнітосфери Землі.

Спадковість (heredity, inheritance) – властивість організмів повторювати в ряді поколінь однакові ознаки і передавати спадкові задатки, що детермінують ці ознаки. Спадковість може бути ядерною і неядерною (цитоплазматичною). Вона забезпечується ідентичним відтворенням (авторепродукцією) ДНК – носія спадковості. В ряді поколінь реалізується в процесі наслідування чи відтворення специфічного характеру обміну речовин і індивідуального розвитку в певних умовах зовнішнього середовища: 1) Строго неперервна передача і проявлення біологічних ознак батьків у нащадків, забезпечена наявністю матеріальних носіїв С. – генів, які детермінують розвиток цих ознак; 2) Передача генетичної інформації одного поколінням другому. Типи і характер С. залежать від типу відтворення спадкового матеріалу, від локалізації генів (в ядрі чи цитоплазмі, щеплені з статтю). С. характеризується стабільністю і мінливістю. С. може реалізуватися в залежності від особливостей генотипу і зовнішніх умов. У особин з різними генотипами С. може

492

виражатися в однаковому фенотипі, організмів з однаковим генотипом – в різних фенотипах. Генетична інформація зберігається, відтворюється і передається при розмноженні організмів у вигляді молекул ДНК і РНК, що є матеріальними носіями С. Розрізняють наступні головні типи С.: 1) ядерна, при якій зв’язок поколінь контролюється генами, локалізованими в хромосомах ядра. 2) позаядерна С., при якій контроль спадковості здійснюється не ядром, а елементами цитоплазми; 3) акаріотична – у без’ядерних форм (віруси, бактерії).

Спін (spin) – власний момент кількості руху електрона або інших елементарних частинок (позитрона, протона тощо).

Спонтанний поділ ядер (spontaneous nuclear fission) –

спостерігається у радіоізотопів з великим атомним номером, зокрема 235U і 239Pu. При захопленні ними „теплових” нейтронів (величина енергії знаходиться в межах 0,0025 – 0,05 еВ) вони діляться на два осколки, які становлять собою ядра нових елементів. Цей поділ супроводжується випромінюванням „швидких” нейтронів (енергія понад 200 кеВ).

Cтимулююча дія (радіації) (stimulating effect (of radiation)) –

стимуляція іонізуючою радіацією росту та розвитку організмів.

Стохастичний ефект випромінювання див. ефект стохастичний.

Сцинтилятор (scintillator) – речовина, в якій під дією іонізуючого випромінювання виникають світлові спалахи – сцинтиляції. Сцинтиляція (scintillation) – короткочасний світловий спалах, що виникає в сцинтиляторі під дією випромінювання. Причина С. – збудження атомів чи молекул сцинтилятора за рахунок енергії, що втрачається зарядженою частинкою або -квантом, і наступний оборотній перехід частини молекул в нормальний стан, що супроводжується випусканням світла.

Т

Теорія влучень (target theory) – складова частина теорії мішеней, у відповідності з якою попадання в мішень квантів енергії призводить до збудження відповідних атомів, при цьому попадання має місце лише тоді, коли іонізація проходить в безпосередній близкості від місця прояву ефекту.

Теорія мішені (target theory) – одна з перших теорії біологічної дії іонізуючого випромінювання; сформульована у 20-30-х р. ХХст. Згідно Т.м., у біологічних об’єктах є особливо чутливі структури – „мішені”, ураження яких призводить до ураження всього організму. В

493

результаті потрапляння в таку „мішень” навіть невеликі дози іонізуючих випромінювань можуть викликати загибель клітини або певні специфічні реакції у ній (наприклад, мутації окремих генів), частота яких зростає з дозою опромінення. У Т.м. розроблені математичні підходи для пояснення характеру залежності радіобіолог. ефектів від дози опромінення та ін. факторів. Т.м. зазнає змін, тому є і ранні формулювання (теорія одного попадання), та більш пізні (теорія багатьох попадань, теорія декількох мішеней).

Тепловидільні елементи (ТВЕЛ) або тепловидільні зборки (ТВЗ)

(breeder (fuel) element) – блоки з ядерним паливом виготовлені у вигляді трубок з цирконієвого сплаву (стрижнів), які заповнюють гранульованим спеченим порошком UО2 у вигляді пігулок, що містять збагачений природний уран. Термін їх придатності близько трьох років, після чого стрижні стають самою небезпечною фракцією радіоактивних залишків високої активності. Можлива їх переробка при замкнутому ядерному паливному циклі або захороненні (відкритий паливний цикл).

Терапія променева (radiation therapy, radiotherapy, radiation treatment) – метод лікування різних захворювань (в першу чергу злоякісних новоутворень) за допомогою іонізуючого випромінювання. Т.п. основана на досягненнях експериментальної і клінічної онкології, радіології, біофізики, радіобіології фізики та ін. Для Т.п. використовують електромагнітні (рентгенівські та гаммавипромінювання) і корпускулярні випромінювання (електрони, нейтрони, альфа-частинки та ін.).

Термоядерна (воднева) бомба (thermonuclear (hydrogen) bomb, H- bomb) – заряд, що містить всі частини ядерної бомби, а також термоядерний заряд. Вибух реалізується внаслідок злиття легких ядер (реакції ядерного синтезу), внаслідок якого виділяється енергія, яка набагато більша (майже у 5 разів) за енергію ядерного вибуху.

Термоядерна реакція (thermonuclear reaction) – реакція синтезу легких атомних ядер в більш важкі (реакція синтезу ядер), що протікає при надвисоких температурах порядку 107 К і вище. Відбувається за умов наближення ядер легких елементів, зокрема дейтерію (2D) і тритію (3Т), на такі малі відстані, що відбувається їх об’єднання у ядра більш важкого хімічного елементу (гелію) супроводжується виділенням великої кількості енергії. Так, при повному перетворенні 1 кг гідрогену в гелій виділяється 8·1014 Дж, тобто приблизно в 10 разів більше, ніж при діленні 1 кг 235U і в 2·107 разів більше, ніж при спалюванні 1 кг бензину. В природних умовах

494

відбуваються на Сонці і зірках, і є головним джерелом енергії. Штучна Т.р. отримана при вибуху водневої термоядерної бомби. Тканина (tissue) – група клітин з подібною будовою, що утворюють структурно-функціональний комплекс.

У

Ультрафіолетове випромінювання (УФВ) (ultraviolet radiation) –

зумовлене випромінюванням атомів при зміні їх енергетичного стану. Область (УФВ) умовно поділяють на ближню (200 – 400 нм) та дальню або вакуумну (10 – 200 нм). Основним джерелом (УФВ) є Сонце, крім того газорозрядні лампи (дейтерієві, меркурій-кварцеві та ін.). Ультрафіолетове випромінювання Сонця поділяють на три діапазони: УФВ(А) (довжина хвилі 320-400 нм), УФВ(В) (280-320 нм) і УФВ(С)

(100-280 нм).

Уран (uranium) – широко розповсюджений в природі хімічний елемент. Уран має 14 ізотопів з масовими числами від 227 до 240. В більшості ізотопи U короткоживучі, крім 233U (1,6·105 років – період напіврозпаду), 234U (2,5·105 років), 235U (7,1·108 років),236U (2,4·107 років), 238U(4,5·109 років). Масовий вміст U в природних відкладеннях складає 99,3% по 238U і 0,7% по 235U з індикаторними кількостями інших ізотопів урану. Ізотоп 235U легко ділиться, в той час як 238U схильний до розпаду лише при бомбардуванні швидкими нейтронами (тому в легководних технічних реакторах використовується 235U).

Ф

Фактор зменшення дози (ФЗД) – кількісний критерій ефективності радіопротектора.

Фенотип (phenotype) – сукупність ознак, яка проявляється тільки у даного організму.

Ферменти (enzymes) – біологічні каталізатори білкової природи; синтезуються в живих клітинах і каталізують хімічні реакції, що становлять обмін речовин в організмі.

ФЕР (roentgen equivalent physical) – фізичний еквівалент рентгену,

позасистемна одиниця експозиційної дози корпускулярних іонізуючих випромінювань (альфа- і, бета-часинки, нейтрони), при якій в повітрі утворюється стільки ж пар іонів, як і при експозиційній дозі рентгенівського чи гаммавипромінювання в 1 рентген. ФЕР –

495

така кількість іонізуючих випромінювань, яка в 1г води розсіює енергію, рівну 93 ерг чи 98 ерг в 1г біологічної тканини.

Фон радіаційний природний (natural background radiation) –

природній радіаційний фон, іонізуючі випромінювання від природних джерел іонізуючих випромінювань космічного і земного походження. Для населення України середньорічна зважена ефективна доза іонізуючих випромінювань від ФРП складає 4,88 мЗв (0,488 бер). Відсотковий внесок головних дозоутворюючих джерел: радон, (222 Rn) в повітрі – 3,8 мЗв (77,9%), радіоактивність будматеріалів – 0,26 мЗв (5.3%), 234, 238U, 226Ra, 222Rn у воді – 0,17 мЗв (3,5%), природній γ-фон – 0,15 мЗв (3,1%), космічні випромінювання

– 0,3 мЗв (5,9%), внутрішнє β-опромінення – 0,2 мЗв (4,1%).

Фонове опромінення (background radiation) – опромінення за рахунок радіаційного фону. В залежності від джерел іонізуючих випромінювань поділяється на зовнішнє і внутрішнє.

Фотоелектричний ефект (фотоефект) (photoelectric effect, photoeffect) – поглинання однією із зовнішніх атомних електронних оболонок всієї енергії фотона, якої достатньо для „відривання” атом електрону від атому.

Фотон (photon) – квант електромагнітного поля, нейтральна елементарна частинка з нульовою масою і спіном; квант світла, квант поля електромагнітного випромінювання. Згідно, квантовим уявленням, електромагнітні хвилі – потік елементарних частокфотонів, які мають нульову масу спокою і рухаються з швидкістю світла.

Фракціоноване опромінення (fractional radiation) – опромінення, що здійснюється у вигляді серії зазвичай короткохвильових експозицій; використовується для аналізу кумулятивної дії іонізуючих випромінювань.

Х

Характеристичне випромінювання (characteristic radiation) –

виникає при переході електрона з однієї із зовнішніх орбіт на вакантне місце, що утворилось на внутрішній орбіті, внаслідок поглинання енергії „швидких” електронів або фотонів рентгенівського випромінювання. Має характеристичні (лінійні) спектри.

Хвороба променева гостра (radiation disease асute) – типовий варіант радіаційного ураження організму, що виникає в результаті

496

одноразового загального зовнішнього рівномірного іонізуючого випромінювання в дозах, що перевищують 1 Гр.

Хвороба променева (radiation disease) – гостре променеве ураження, захворювання, викликане великою (понад 1 Гр) дозою іонізуючого випромінювання.

Хемілюмінесценція (chemiluminescence) – здатність речовини, в результаті її збудження внаслідок хімічних процесів, виділяти енергію, яка може випускатись у вигляді фотонів (квантів світла). X. є частина загального - люмінесценція (світіння) деяких речовин, яке виникає після поглинення ними енергії збудження. Механізм люмінесценції полягає в утворенні під дією енергії від зовнішніх чи внутрішніх джерел збудженого стану атомів, молекул із подальшим випусканням квантів світла (фотонів). За типом збудження виділяють фотолюмінісценцію (джерело енергії збудження - світло), радіолюмінесценцію (радіоактивне випромінювання), рентгенолюмінесценцію (рентгенівське випромінювання), електролюмінесценцію (електричне поле), катодолюмінесценцію (пучок електронів), хемілюмінісценцію (хімічні реакції) тощо. Біолюмінесценція - генерація світла організмами, зумовлена продукцією фотонів енергії унаслідок відновлення субстратів (люциферинів) ферментами люциферазою, НАД, і ФМН; властива фотобактеріям і вібріонам, які мешкають у воді, грибам базидоміцетам, а також деяким комахам і глибоководним рибам.

Хромосомні аберації (перебудови) (chromosome aberrations) –

виникнення структурних пошкоджень ДНК, за яких розірвані кінці хромосом з’єднуються неправильно, а окремі їх фрагменти можуть за ділення клітин втрачатися.

Хромосома (chromosome) – ядерна структура, яка містить гени. Х. еукаріот добре помітні тільки під час мітозу або мейозу у вигляді ниток або паличок хроматину.

Хромосомні мутаційні зміни (chromosomal mutational modification) –

в опромінених клітинах відбуваються хромосомні й хроматидні мутаційні зміни, що характерні і для нормальної життєдіяльності рослинного організму. Деякі чинники, зокрема випромінювання, однак, збільшує ці порушення. Клітини з абераціями хромосом гинуть, причому кількість цих клітин чітко корелює з числом аберантних мітозів.

Хронічна променева хвороба (chronic radiation sickness) – виділяють

3 ступені тяжкості хронічної променевої хвороби: легку, середню і важку. Легкий ступінь хронічної променевої хвороби характеризується вираженими функціональними порушеннями

497

органів і систем. Спрямованість цих змін може бути як у бік зниження, так і у бік посилення функцій. При середньому ступені хронічної променевої хвороби з`являються ознаки морфологічного пошкодження радіочутливих тканин - гіпоплазія кісткового мозку з ознаками стійкої помірної лейко- і тромбоцитопенії. При важкому ступені хронічної променевої хвороби спостерігаються виражена гіпоплазія кісткового мозку, різка лейко- і тромбоцитопенія, анемія, дистрофічні зміни в органах і інфекційні ускладнення.

Ц

Циклічні прискорювачі (cyclical accelerators) – пристрої, в яких траєкторія руху частинок близька до кола або спіралі.

Циклотрони (cyclotrons) – циклічні резонансні прискорювачі протонів (1Н), дейтронів (2Н), -частинок (ядер атомів 3Не і 4Не) та заряджених іонів з малим атомним номером. Вони мають постійне магнітне поле і постійний період високочастотного електричного поля.

Ш

Штучна радіоактивність (artificial radioactivity) – радіоактивність ізотопів, які виникають внаслідок ядерних реакцій.

Штучні джерела іонізуючого випромінювання (man-made radiation source) – створені людиною пристрої, які генерують іонізуючі випромінювання та радіоактивних речовин.

Штучні елементи (artificial elements) - не притаманні Землі елементи, які утворені шляхом перетворення хімічних елементів внаслідок ядерних реакцій. На даний момент синтезовано у ядерних реакціях 14 хімічних елементів і всі вони радіоактивні.

Я

Ядерна бомба (nuclear bomb) – заряд, дія якого базується на принципі використання енергії поділу ядер U235 чи Pu239, ядра яких легко розщеплюються при захопленні повільних нейтронів.

Ядерна зброя (nuclear weapon) – атомна зброя, сукупність ядерних боєприпасів, засобів їх доставки до мети і засобів управління; відноситься до зброї масового ураження і володіє величезною руйнівною силою.

498

Ядерна ланцюгова реакція (chain nuclear reaction) – реакція ділення атомних ядер, що самопідтримується, під дією нейтронів в умовах, коли кожний акт розподілу супроводжується випромінюванням не менше 1 нейтрона, що забезпечує підтримку реакції. При достатньо великих значеннях коефіцієнта розмноження нейтронів Я.л.р. перестає бути керованою і може привести до ядерного вибуху. Я.л.р. – спосіб створення ядерної енергії.

Ядерне випромінювання (nuclear irradiation) – потоки частинок і гамма-квантів, що утворюються при ядерних перетвореннях (ядерних реакціях, радіоактивному розпаді).

Ядерне паливо (nuclear fuel) – речовина, яка використовується в ядерних реакторах для здійснення ядерної ланцюгової реакції розподілу і служить для отримання енергії. Звичайно є сумішшю речовин (матеріалів), що містять як ядра що діляться (наприклад, 235U), так і ядра 238U або (і) 232Th, здатні в результаті нейтронного бомбардування в активній зоні реактора утворювати ядра, що діляться, 235U і 239Pu. Єдиним матеріалом, що ділиться, який зустрічається в природі, є ізотоп урану 235U. Ядро, що ділиться, - це ядро, яке ділиться при бомбардуванні повільними „тепловими” нейтронами. 235U, що ділиться, складає тільки 0,7% природного урану; основним (99,3%) є важкий ізотоп 238U.

Ядерний вибух (nuclear explosion) – атомний вибух, який викликаний вивільненням ядерної енергії при надзвичайно швидко розвинутій ядерній ланцюговій реакції ділення важких ядер (235U і 239Pu) або при термоядерній реакції синтезу ядер гелію з легших ядер. Для здійснення Я.в. в результаті ядерної ланцюгової реакції розподілу необхідно, щоб маса речовини, що ділиться, перевищила критичну масу. Я.в., в основі якого лежать реакції синтезу легких ядер, носить назву термоядерного вибуху.

Ядерний заряд (nuclear charge) – речовина, що містить запас ядерної енергії, що ініціює заряд та інші пристосування, що забезпечують швидке звільнення енергії для здійснення ядерного вибуху.

Ядерний реактор (nuclear reactor) – ядерний реактор, пристрій для здійснення керованої ядерної ланцюгової реакції розподілу. Перший Я.р. задіяний в США (1942), в СРСР 1946р. Ділення ядер відбувається в активній зоні реактора, в якій зосереджено ядерне паливо, і супроводжується виділенням значної кількості енергії. Я.р. розрізняють по енергії нейтронів, що викликають ділення ядер (Я.р. на теплових, швидких і проміжних нейтронах); по характеру розподіли ядерного палива (гомогенні та гетерогенні); по сповільнювачу, що використовується (графіті, водо-водяні і ін.); за

499

призначенням (енергетичні, дослідницькі) і т.д. На Чорнобильській АЕС були встановлені реактори РВМК-1000 електричною потужністю 1000 МВт - гетерогенні канальні реактори на теплових нейронах, в яких як теплоносій – вода. Встановлено, що Я.р. типа РБМК-1000 мали недосконалість конструкції, що була одними з причин вибуху 4- го енергоблоку Чорнобильської АЕС.

Ядерний синтез (nuclear synthesis) – утворення одного атомного ядра з двох легких ядер з виділенням енергії, наприклад: 2Н +3Н 4Не + 1n + 17,6 МеВ, яка відбувається при вибуху термоядерної бомби. Початкові ядра в такій реакції повинні володіти для зіткнення високою енергією (температурою), щоб подолати кулонівську силу відштовхування. Тому, для ініціації термоядерного вибуху сучасні термоядерні пристрої мають запал - атомну бомбу, в якій використовується ядерний розподіл. В лабораторних умовах ця реакція найчастіше використовується для отримання швидких нейтронів. Радіація при великих дозах викликає серйозні враження тканин, а при малих може індукувати генетичні дефекти, які виявляються або прямо у опромінених особин, або можуть реалізовуватися у нащадків людини, що піддалася опромінюванню.

Ядерні сили (nuclear forces) – сили, що утримують нуклони (протони і нейтрони) в атомному ядрі. Вони є короткодіючими і діють тільки на відстанях, що не перевищують 10-14-10-15м.

Ядро (nucleus) – 1) складова частина атома (позитивно заряджена), навколо якого обертаються негативно заряджені електрони; 2) органела еукаріотичної клітини, яка складається з подвійної ядерної оболонки, ядерця або ядерець, нерегулярних хроматинових гранул, лінійної й дифузної нуклеоплазми.