Канальный кипящий графитовый реактор Реакторы водо-водяного типа Реакторы на быстрых нейтронах Задачи по физике ядра Испытания ядерного оружия

В 30-е годы прошлого века Н. В. Тимофеев-Ресовский вместе с К. Г. Циммером и Д. Э. Ли, изучая поглощение энергии излучений в микрообъемах, создали теорию мишеней, при этом прохождение кванта энергии через мишень назвали принципом попадания. После открытия структуры молекулы ДНК – носителя генетической информации в клетке стало ясно, что такой мишенью и является молекула ДНК [17,18].

В работе З. Яваровского [19] показано, что в результате совместного воздействия естественного радиационного фона (ЕРФ), равного 2,4 мЗв в год, и других факторов нерадиационной природы в одной клетке в год происходит 7 10 7 (8 10 3 за 1 час) спонтанных повреждений ДНК, однако за счет ЕРФ только 5 повреждений в год или 0,0006 повреждений в час. Совершенно очевидно, что эти величины несоизмеримы и что роль радиационных повреждений ничтожно мала. Поэтому, естественно, и роль так называемых “малых доз” радиации автоматически сводится к минимуму.

Как известно, при оценке поражающего действия радиации следует обязательно учитывать время накопления дозы. Выше было показано, что в каждой клетке за 1 час происходит 8 10 3 спонтанных повреждений ДНК и только 0,0006 повреждений в час за счет ЕРФ. При абсолютно смертельной дозе 10000 мЗв (10 Зв) частота радиогенных повреждений достигает 8,4 10 3 в час и становится сравнимой с естественной частотой. Поэтому неудивительно, что увеличение повреждений ДНК за короткий срок всего в 2 раза приводит к гибели клетки, а при тотальном облучении большинства клеток – к гибели организма.

При этом во всех случаях живые клетки организма практически одинаково реагируют на повреждения, вызванные самыми разнообразными факторами. Ответная реакция клетки на раздражитель строго регламентирована и сводится либо к “ремонту” повреждения в геноме (ДНК), либо к замене поврежденного элемента вновь образованным с помощью их (элементов) “размножения”, то есть путем воссоздания молекулы или клетки вместо поврежденной, состарившейся или погибшей [20,21]. Специальным механизмом, поддерживающим постоянство структуры тканей, считается апоптоз, то есть самоуничтожение постаревших или поврежденных клеток, которые не в состоянии выполнять присущие им функции. Основной конструктивной деталью активной зоны является твэл, в значительной мере определяющий ее надежность, размеры и стоимость. В энергетических реакторах, как правило, используются стержневые твэлы с топливом в виде прессованных таблеток двуокиси урана, заключенных в оболочку из стали или циркониевого сплава. Твэлы для удобства собираются в тепловыделяющие сборки (ТВС), которые устанавливаются в активной зоне ядерного реактора.

Ответные реакции клетки на повреждения однотипны и происходят они непрерывно с постоянной скоростью, обусловливая тем самым постоянство обмена веществ и сохранение всех внутренних и внешних параметров жизнедеятельности. Основой повреждения, приводящего к гибели клетки, является повреждение ДНК в виде образования одно-, двух-, или несколько нитевых разрывов. Кстати, радиационная гибель клетки ничем не отличается от общебиологического феномена клеточной гибели. При этом для каждого вида клетки существует свой порог дозы, ниже которого невозможна гибель клетки. Существует порог дозы облучения и организма в целом.

Выработанные живым организмом защитные механизмы против поражающего действия различных факторов окружающей среды имеют свои границы и эффективны только до определенного уровня их воздействия, называемого “порогом”. Порог доз облучения – это те уровни доз, выше которых наблюдается поражение различных органов или тканей организма причем с учетом радиочувствительности, то есть наблюдаются детерминированные или стохастические эффекты. При этом вероятность проявления стохастических эффектов зависит, во-первых, от величины практического дозового порога и, во-вторых, от длительности скрытого периода, который при “малых дозах” может превышать продолжительность жизни конкретного вида. Результаты экспериментальных исследований свидетельствуют о том, что частота возникновения злокачественных новообразований возрастает только тогда, когда продолжительность жизни будет больше величины скрытого периода.

На главную