بداري
05-14-2010, 06:44 PM
التأثيرات البيولوجية للإشعاع الذري
1)تأثير الإشعاع على الكائنات الحية :
تدخل الإشعاعات إلى البيئة من مصادر مختلفة وتؤثر على الكائنات الحية من إنسان وحيوان ونبات وكائنات حية دقيقة ويعتمد تأثير الإشعاعات على الكائنات الحية على نوعية الكائن الحي ودرجة الإشعاع والفترة الزمنية التي يتعرض إليها الكائن الحي و عموماً تتأثر الكائنات الحية بالإشعاعات في مرحلة الطفولة أكثر من تأثرها في المراحل الأخرى نظراً لنشاط الخلايا الكبير أثناء مرحلة الطفولة.
ويكون تأثير الإشعاعات الطبيعية أو الصناعية على الكائنات الحية بنفس الطريقة فمن الإشعاعات تخرج إشعاعات جزئيات ذات طاقة عالية(إلكترونات,بروتونات,نويات ذرات الهليوم ) بحيث تحدث تغير في ترتيب الأحماض الأمينية في المادة الوراثية والأنزيمية ينتج عنها أضرار وراثية تنتقل إلى الأجيال القادمة أو أضرار جسدية تؤثر فقط على الكائن الحي المصاب وتتراوح الفترة الزمنية ما بين تعرض الكائنات الحية للإشعاعات وحدوث الأضرار من عدة ساعات إلى عشرات السنين.
2)التأثيرات الإحيائية للإشعاع :
ينشأ تفاعل الأشعة المؤينه مع الجسم البشري عن مصدرين أما من مصدر خارجي عن الجسم وأما عن تلوث داخلي بالمواد المشعة وكلاهما يقود إلى تأثيرات إحيائية(بيولوجية) قد تظهر فيما بعد كأعراض مرضية,وتعتمد طبيعة وشدة هذه الأعراض والمدة التي تظهر فيها على مقدار الجرعة المتعرض لها وعلى الفترة الزمنية لهذا التعرض.هذه الأعراض يمكن تقسيمها إلى قسمين:التأثيرات الجسدية وهنا تظهر الأعراض على نفس جسم الشخص المتعرض أو التأثيرات الوراثية وهي التي تظهر على ذرية الشخص المتعرض للإشعاع.
3) تفاعل الإشعاع مع الخلايا:
إن الفرق الأساسي بين الإشعاعات النووية وبقية الإشعاعات التي نواجهها اعتيادياً مثل الحرارة والضوء هو أن الإشعاعات النووية لديها الطاقة الكافية لإحداث تأين,ففي الماء الذي تتكون منه معظم الخلية يمكن أن يقود التأين إلى تغيرات جزيئيه تنبثق عنها فصائل كيميائية من أنواع مختلفة لمادة الكر وموسومات ويأخذ هذا التلف شكل تغيرات في تركيب ونشاط الخلية,ويمكن أن تظهر هذه التغيرات في الجسم البشري كآثار مرضية مثل غثيان الإشعاع أو إعتام عدسة العين أو السرطان على المدى البعيد.
إن العمليات التي تقود إلى التلف الإشعاعي معقدة وغالباُ ما تتخذ أربع مراحل:
المرحلة الفيزيائية الابتدائية_
المرحلة الفيزيوكيميائية_
_ المرحلة الكيميائية
المرحلة البيولوجية_
إن الإشعاع يُحدث تأيّننا في المادة التي يمر فيها، وان هذا التأْيين يؤدي إلى الأضرار بتلك المادة، وإذا كانت تلك المادة خلية أو نسيجا حياً، فإن هذا الأضرار يؤدي إلى تعطيل وظائف تلك الخلية أو ذلك النسيج أو إرباك وتعديل تلك الوظائف، وبذلك يؤثر في النظام ككل والذي يظهر كحالة مرضية في الجسم. يتفاعل الإشعاع مع الخلية الحية بطريقتين الأولى مباشرة والأخرى غير مباشرة؛ فالتفاعل المباشر يتم بعد امتصاص الذرات المكونة للخلية أو للأنسجة الحية لطاقة الإشعاع فتتأين، مما يؤدي إلى تحلل الجزيئات التي تدخل هذه الذرات في تركيبها، ومن هنا يبدأ الخطر الذي يمكن إن يجتاح الخلية الحية. ولتصوير الأمر رقميا فإن جرعة مقدارها 1 جراي، وهذه تكافئ 1000 ملي سيفرت من أشعة جاما، وهي كما اشرنا سابقا كمية استثنائية هائلة لايمكن الحصول عليها إلا في حرب نووية أو خلال عملية العلاج الإشعاعي أو نتيجة لحادث نووي أو إشعاعي خطير جدا. إن الجرعة أعلاه ستؤدي إلى إن يأخذ كل غرام من النسيج طاقة مقدارها جزء واحد من إلف جزء من 1 جول، وهذه الكمية من الطاقة ستؤدي إلى تشكيل 200 مليون مليون زوج ايوني في الغرام الواحد من النسيج فإذا علمنا إن عدد ذرات غرام واحد من النسيج هو 80 ألف مليون مليون مليون ذرة، فنجد إن عدد الذرات التي تأثرت هو ذرة واحده من كل 400 مليون ذرة، هذا مع التأكيد والتذكير بضخامة الجرعة الممتصة من الإشعاع.
أما في الطريقة غير المباشرة فإن الإشعاعات لا ينتقل أثرها مباشرة إلى الخلية الحية من خلال تأيين ذرات الخلية وإنما تأيين جزيئات الماء الذي يشكل المادة الأكثر وفرة في النسيج الحي مما يؤدي إلى تكوين عدد من الايونات شديدة التفاعل تسمى الجذور الحرة، تقوم هذه الجذور الحرة بتكوين مركبات سامة، مع الإشارة هنا إلى إن البحوث التجريبية على الأحياء الدقيقة اشارت إلى إن اثر هذه الطريقة في الأضرار بالخلية الحية يفوق اثر الطريقة المباشرة عدة إضعاف، حيث تقوم المركبات الكيماوية السامة مثل بيروكسيد الهيدروجين بإلحاق الأذى بمكونات الخلية والجزيئات الهامة في أنسجة الكائن الحي مثل الكروموسومات.
إن الخلية هي الوحدة البنائية الأساسية في جسم الكائن الحي، وبالتالي فان اثر الإشعاع في جسم الكائن الحي هو نتاج الضرر الذي يصيب الخلايا من الإشعاع، وتتلخص آثار الإشعاع في الخلية من الناحية النظرية إما بموت الخلية، أو تأخير انقسامها، أو زيادة معدل السرعة في انقسامها أو إحداث الطفرات الجينية أو تكسر الكر وموسومات. علما إن الخلايا تختلف في استجابتها للأثر الإشعاعي، فخلايا العضلات والأعصاب تكون مقاومتها عالية للإشعاع وتحتاج إلى بضع عشرات سيفرت حتى تموت، بينما كريات الدم البيضاء تكون حساسة جدا للإشعاع، مع التذكير هنا بأن جرعة بهذا المقدار لا تكون إلا في تفجير نووي أو حادث إشعاعي خطير وفي حالة التفجير النووي فان الشخص المتعرض لهذه الجرعة يموت بسبب الحرارة الناتجة من التفجير قبل إن يقتل من الإشعاع.
إن التأثير الإشعاعي في الخلايا والأنسجة الحية وعلى جسم الإنسان بشكل عام يعتمد كثيرا على الخلية ذاتها فالخلايا سريعة الانقسام يكون تأثرها اكثر من الخلايا بطيئة الانقسام، ويعتمد على عمر الشخص المتعرض للإشعاع، وبشكل عام، فكلما كان الشخص المتعرض أكثر شبابا وحيوية كلما كان التأثير اقل. وعندما تكون الجرعة لجزء محدد من الجسم فان تأثيرها يكون فقط في ذلك العضو والمناطق القريبة منه والجلد الذي يغطيه وتبقى بقية أجهزة الجسم تقوم بأداء دورها بشكل فعال، مما يساهم في سرعة الشفاء. أما إذا كانت الجرعة لكامل أو لأغلب الجسم فإن تأثيرها يكون في كافة الأعضاء مما يسبب قصور الجسم في مواجهة الأمراض الداخلية أو الأخطار الخارجية. إن الجرعات التي تحدثنا عن أثارها هنا لا يمكن إن يتعرض لها إلا شخص يعمل في مكان تستخدم فيه المواد المشعة بشكل واسع كمنشآت العلاج أو التشعيع، وان تعرض هؤلاء لجرعات قد تؤدي إلى أعراض مرضية يمكن كشفها وتكون نتيجة إهمال كبير أو أخطاء فادحة، حيث إن إجراءات السلامة الذاتية في مثل هذه المنشآت تعتبر الأفضل على مستوى كافة أنواع العمل المهني. كما يمكن إن تكون هذه الجرعات نتيجة حرب نووية حيث إن الشخص المتعرض لهذه الجرعات يموت من التأثير الحراري الناتج عن التفجير قبل إن تبدأ الأعراض الإشعاعية الحيوية بالتكوُّن في جسمه. أما حوادث مثل انفجار المفاعلات أو التسريبات العادية من المفاعلات فلا تصل إلى أجزاء بسيطة من 1 ملي سيفرت. وكذلك الحال في التصوير الإشعاعي أو التشخيص الإشعاعي باستخدام المواد المشعة. ومن المفيد الإشارة هنا إلى إن الجسم يقوم بإعادة بناء مستمرة لخلايا وأنسجته سواء في المواضع العادية أو عند الإصابة بمرض أو ما شابه، فإذا أصيب أي جزء من الجسم فإن إعادة البناء أو الترميم في الجسم تتم يشكل فعال وبأسرع ما يمكن، ضمن مقدرة الجسم، سواء أكان هذا المرض بمسبب بيولوجي كالفيروسات والبكتيريا أو بمسبب كيماوي كالسموم والملوثات الكيماوية أو ميكانيكي كالجروح أو إشعاعي. ولولا هذه الخاصية التي أعطاها الخالق العظيم لأجسامنا لمات الواحد منا إذا ما شاكته شوكة، أو أقل من ذلك. لقد أصبح مؤكدا إن تعريض الخلايا لجرعات قليلة من الإشعاع وبشكل مستمر، وهذا هو الحال لدى القاطنين في مناطق تتميز بارتفاع مستوى الإشعاع فيها، يتطلب جرعة إجمالية اكبر لقتل الخلية مما لو أعطيت الجرعة للخلية دفعة واحدة وذلك لمقدرة الخلية على إصلاح الأضرار البسيطة التي تسببها الجرعات الصغيرة. كما إن هناك بعض الآثار التراكمية التي لا يمكن إصلاحها وتتراكم مع مرور الزمن. إن الآثار الإشعاعية على أنسجة وأعضاء جسم الإنسان التي يمكن الإحساس بها أو ملاحظتها تنقسم إلى قسمين، فالأول هو الآثار المبكرة والتي تظهر بعد امتصاص الجرعة الإشعاعية من عدة ساعات إلى عدة أيام، أما مايظهر بعد ذلك فهو من الآثار المتأخرة، والتي قد يظهر أثرها بعد ما يزيد على عشرين سنة من اخذ الجرعة الإشعاعية. ومن الجدير بالذكر هنا أن المعلومات الحقيقية في هذا المجال قليلة ولكن المعلومات التي ستذكر هنا هي معلومات بحثية لتجارب أجريت على الحيوانات ثم افترض الباحثون أن اثارا مشابهة يمكن أن تصيب الإنسان، مع ضرورة الانتباه إلى القيم الكبيرة من الجرعات الإشعاعية الممتصة من قبل الجسم.
هذه التأثيرات غالباً ما تسبب في موت الخلية أو منع وتأخر انقسام الخلية أو أحداث تغير دائم والذي بدوره ينقل إلى الخلايا الوليدة.هذه التأثيرات تتسبب في أحداث تأثيرات جسدية أو وراثية والفرق بينها أن التأثيرات الجسدية تؤثر على الشخص نفسه وأما التأثيرات الوراثية فتنتقل إلى الأجيال القادمة.
4) الحساسيةالإشعاعية :
هي مدى تأثر الخلية أو العضو أو الكائن الحي بالإشعاع وتختلف الحساسية الإشعاعية من فرد إلى آخر ضمن نفس النوع وحسب العمر والجنس.
ويمكن تلخيص تغيرات حساسية الخلية للإشعاع في أطوار الخلية المختلفة كالتالي:
الخلية_ اشد حساسية عندما تكون أقرب خلال الانقسام الخلوي.
ظهور آثار التغيرات_ الكيميائية ومنها:
موت الخلية`
منع انقسام الخلية أو زيادة معدل نموها` وانقسامها.
حدوث تغيرات مستديمة في الخلية تنتقل وراثياً عند` انقسامها.
5)تأثير الإشعاع على الإنسان:
تأثيرات الإشعاعu المبكرة على الإنسان :
إن التأثيرات المبكرة للإشعاع هي تلك التأثيرات التي تحدث بعد عدة ساعات وحتى عدة أسابيع من التعرض الحاد لجرعة كبيرة من الإشعاع لعدة ساعات أو أقل.هذه التأثيرات تشمل الغثيان,الإجهاد,ارتفاع درجة الحرارة,تغيرات دموية ومنها همود أو اجتثاث نخاع العظم,تأثيرات معوية مثل تقشر الخلايا المبطنة للأمعاء,والتأثير ربما يكون الموت خلال شهر أو شهرين بعد التعرض الحاد للإشعاع .
تأثيرات الإشعاع المتأخر على الإنسان : يتعرض الإنسان لكم هائل من الإشعاعv من الطبيعة ومن المصادر الصناعية
تأثير الإشعاع على الأجنة البشرية :w
يتوقف تأثير الإشعاع على الأجنة البشرية على مرحلة النمو,فإذا تعرضت البويضة الملقحة أثناء الأسابيع الأولى للإشعاع يتم انفصالها عن الرحم ويحدث الإجهاض,وإذا كان عمر الجنين حوالي ثلاثة أشهر فإنه يتعرض لتشوهات جسدية خصوصا في الجهاز العصبي والعيون.أما في الفترات التي تلي الشهور الثلاثة الأولى فإن الجنين يتعرض إلى تشويه اليدين والأرجل وتتأثر الأجنة حتى ولو بتركيزات بسيطة من الإشعاعات لذا لا يسمح بأخذ الأشعة للحوامل.
حيث الجرعات المسموح بها للأم الحامل أقل بكثير من المسموح بها للأشخاص العاديين
لقد أصبح جلياً منذ أوائل القرن التاسع عشر أن مجاميع من الناس مثل العاملين بأقسام الأشعة بالمستشفيات ومرضاهم الذين تعرضوا لمستويات عالية من الإشعاع قد ظهرت فيهم أنواع من السرطان بنسب أعلى مما هو الحال عند المجاميع التي لم تتعرض للإشعاع,وفي دراسة تفصيلية حديثة جداً لسكان تعرضوا للإشعاع الناتج من القنابل الذرية ولمرضى عرضوا للعلاج الإشعاعي ولمجاميع تعرضوا للإشعاع أثناء عملهم وبخاصة عمال المناجم ظهرت فيهم قدرة الإشعاع على توليد السرطان.
إن السرطان هو تكاثر مفرط للخلايا في أحد أعضاء الجسم ويظن أن يحدث نتيجة تلف جهاز التحكم في خلية فردية فيؤدي بها إلي الانقسام بسرعة أكثر من انقسام الخلية الصحيحة ثم ينتقل هذا الخلل إلى الخلية الوليدة وبهذا يزداد تعداد الخلايا الشاذة إلى حد يؤذي الخلايا الصحيحة في نسيج العضو. إن تقدير زيادة خطر حدوث السرطان بسبب الإشعاع عملية معقدة نتيجة لطول فترة الكمون وهي فترة المحصورة ما بين زمن التعرض للإشعاع وحتى ظهور السرطان والتي تتغير ما بين حوالي 5 إلى 30 سنة أو اكثر,ولأنه لا يمكن عادة تمييز السرطان المسبب بالإشعاع عن السرطان الذي يحدث فجأة,غير أنه في المستويات العالية نسبياً من التعرض يمكن عمل تقديرات تقريبية ,ويعتبر السرطان من الـتأثيرات المتأخرة للإشعاع إضافة إلى إعتام عدسة العين.
اظهر هذا التلوث مع بداية استخدام الذرة في مجالات الحياة المختلفة وخاصة في المجالين: العسكري والصناعي ولعلنا جميعاً ما زلنا نذكر الضجة الهائلة التي حدثت بسبب الفقاعة الشهيرة في أحد المفاعلات الذرية بولاية(بنسلفانيا)بالولايات المتحدة الأمريكية وما حدث انفجار القنبلتين الذريتين على(ناجازاكي وهيروشيما)أبان الحرب العالمية الثانية ببعيد,فما تزال آثار التلوث قائمة إلى اليوم,وما زالت صورة المشوهين والمصابين عالقة بالأذهان,وقد ظهرت بعد ذلك أنواع وأنواع من الملوثات فمثلاً عنصر الأسترنسيوم 90 الذي ينتج عن الانفجارات النووية يتواجد في كل مكان تقريباً وتتزايد كميته مع الازدياد في إجراء التجارب النووية وهو يتساقط على الأشجار والمراعي فينتقل إلى الأغنام والماشية ومنها إلى الإنسان وهو يؤثر في إنتاجية اللبن من الأبقار والمواشي,ويتلف العظام ويسبب العديد من الأمراض وخطورة التفجيرات النووية تكمن في الغبار الذري الذي ينبعث من مواقع التفجير الذري حيث يتساقط بفعل الجاذبية الأرضية أو بواسطة الأمطار فيلوث كل شيء ويتلف كل شيء
الحــمى : يؤدي التعرض إلى جرعة عالية من الإشعاع إلى ظهور الحمى في وقت مبكر أو الجرع القليلة فتظهر أعراض الحمى بعد بضع أيام من التعرض.
تساقط الشعر : خلال 17-21 يوم من التعرض لجرعة تزيد عن 2 سفرت ويعود الشعر إلى النمو بعد بضعة أشهر لكنه قد يختلق لونه عن الشعر الأصلي أما عند التعرض لجرعة تزيد عن 7 سفرت يؤدي إلى تساقط الشعر نهائياً دون أن يعود للنمو
إعتام عدسة العين: من بين الآثار المتأخرة الناتجة عن الإشعاعات هو عتمة عدسة العين وهو المرض المعروف باسم الاكتراكت وتوجد قيمة معينة للجرعة الكافية التي يحدث بعدها هذا المرض هي حوالي 15 مل سيفرت لذا يجب أن لا تزيد الجرعة عن التي تتعرض لها العين طول حياتها عن هذه القيم حتى لا تتعرض لهذا المرض.
انخفاض متوسط العمر : أكدت التجارب أن متوسط العمر ينخفض قليلاً بالتعرض للإشعاعات ولقد أظهرت الإحصائيات التي تم إجرائها على مجموعات بشرية تعرضت لجرعات عالية إن جرعة مكافئة مقداراها سيفرت واحد تؤد إلى قصر عمر الإنسان بما لا يزيد عن سنة واحدة.
التلوث الإشعاعي للغذاء ومخاطره~ الصحية
أدى تطور استخدامات التكنولوجيا النووية العسكرية والمدنية، والتزايد المطرد في تطبيقات النظائر المشعة إلى ظهور أمراض خطيرة، مثل الأورام السرطانية وتلف أجهزة المناعة وتشوهات الأجنة والعقم وغيرها من الأمراض التي تنتج عن انتقال الإشعاعات إلى الإنسان بطرق مختلفة، على رأسها الغذاء الملوث بهذه الإشعاعات، في حالات تساقط الغبار الذري على النباتات والتربة الزراعية أو نتيجة لتلوث الهواء والماء بمخلفات التجارب أو النشاطات النووية أو الذرية، وهو ما يتطلب اهتمام الجهات المعنية بمعرفة أساليب تقدير العناصر المشعة وقياس النشاط الإشعاعي في الأغذية الصلبة والسائلة، وسبل الحد من تلوث الأغذية بالمواد المشعة.
ومشكلة تقدير مدى تلوث الأغذية بالمواد المشعة ترجع إلى تباين الخصائص الفيزيائية للمواد والنظائر المشعة المختلفة، حيث تتفاوت المواد المشعة من حيث درجة تركيزها، وتأثيراتها داخل جسم الإنسان.كما تختلف وفقاً للفترة التي تستغرقها لفقد إشعاعيتا، ويطلق علمياً على هذه الفترة التي تستغرقها حتى تفقد إشعاعيتا اسم (نصف العمر) إشارة إلى انخفاض التأثير الإشعاعي إلى النصف، وكلما زاد نصف العمر للعناصر المشعة كلما زاد خطرها.
وبعض العناصر المشعة، مثل السيزيوم لا تختفي من الجو إلا بعد 300سنة، في حين تختفي مادة أخرى مشعة مثل اليودين في فترة زمنية تقل عن ثلاثة أشهر. وتتراوح مدة نصف الحياة للنظائر المشعة من أجزاء الثانية إلى ملايين السنين.
كذلك، فإن تعدد المصطلحات والوحدات المستخدمة لوصف وقياس الإشعاع في الأغذية يزيد من صعوبة وتعقد عملية مراقبة مستوى الإشعاع، ومنها الريم Rem، وهو وحدة قياس مدى التلف البيولوجي الناتج عن التعرض للإشعاع، إضافة إلى وحدات قياس أخرى، مثل الرونتنجن Rontgen، والتي تقيس مدى التأين الناتج عن مرور الأشعة خلال وسط ما. وهناك أيضاً الراد Rad، وهو يقيس الجرعة الممتصة من الإشعاع.
وتلعب الفترة التي تسقط خلالها المواد المشعة على الأغذية دوراً هاماً في زيادة تأثيرها، ففي حال سقوط المواد المشعة في فترة حصاد المحاصيل فإن ضررها يكون أشد، حيث يؤدي ذلك إلى ترسب المواد المشعة على سطح النباتات فتمتصها الأوراق أو الجذور فيما بعد، وعندما يكون التلوث سطحياً فإن النباتات الخضراء العريضة الأوراق تكون أشد خطراً على الإنسان، كالخس والسبانخ والفاكهة التي لاتنزع قشرتها عند أكلها كالعنب والمشمش
وينتقل التلوث الإشعاعي من المزروعات إلى الإنسان مباشرة عن طريق الغذاء، أو عبر وسيط مثل الحيوانات التي تتغذى على النباتات فتترسب المواد الإشعاعية في أجسامها، ثم تنتقل للإنسان عن طريق تناول لحومها أو ألبانها.
ويعد تلوث المواد الغذائية بالإشعاع عن طريق المياه والتربة، أقل خطورة من تلوث النباتات مباشرة بالغبار الذري، وقد تتلوث الحيوانات والأسماك بالإشعاع إذا كانت كمية المياه قليلة ومحدودة، في حين يقل خطر التلوث في البحار والمحيطات والأنهار والبحيرات الكبيرة.
وفي حال تلوث التربة بالغبار الذري فإنها تحمي على المدى القصير المحاصيل الدرنية كالبطاطس والفجل والجزر والبصل من التلوث الفوري. وإذا كان نصف العمر للمادة المشعة قصيراً، فإنها تختفي قبل وصولها إلى شبكة الجذور أو المياه الجوفية. وتختلف درجة تلوث السلسلة الغذائية من خلال شبكة الجذور والمياه الجوفية حسب نوعية الغبار الذري. فمادة مثل السيزيوم تلتصق بالتربة كيميائياً، وإذا بقيت المواد المشعة في التربة فإن المحاصيل اللاحقة ستتلوث بدرجة كبيرة.
وعندما يتناول الإنسان غذاءً ملوثاً بالإشعاع، فإن بعض الخلايا تكون أكثر تأثراً مثل خلايا الجلد والجهاز الهضمي والدم، ويعد الدم أكثر هذه الأجهزة حساسية للأشعة، وعند التعرض لجرعة 300 راد من الأشعة، فإنه يجري انخفاض سريع لمكونات الدم، وتبدأ الخلايا اللمفاوية في الاختفاء، وربما تختفي تماماً خلال يومين، كما ينخفض عدد الصفائح الدموية بصورة كبيرة، ومن الممكن أن يتعرض الإنسان للموت جراء حدوث نزيف شديد، وإذا زادت الجرعة التي تعرض إليها الجسم إلى ألف راد، فإن إمكانية إصابة الجهاز الهضمي بتلف الغلاف البروتيني المغلف له تتزايد بصورة كبيرة.
أما الجلد، فإن له قدرة أكبر على مقاومة الإشعاعات من الدم والجهاز الهضمي، ولكن إذا تعرض لجرعة كبيرة جداً من أشعة بيتا الخارجية أو الأشعة السينية المنخفضة جداً فإن الجسم يصبح غير قادر على تجديد خلايا الجلد فتصبح أدمة الجلد رقيقة ويحدث تقرحات في الجلد ويفقد الجسم كمية كبيرة من السوائل، قد يترتب عليها وفاته فوراً.
كما يتسبب تناول الأغذية الملوثة إشعاعياً في أضرار كبيرة للجهاز التناسلي عند الرجل على وجه الخصوص، وفي حال تعرض الخصيتين لجرعة من الأشعة تبلغ 600 راد، فإن هذا يسبب عقماً دائماً عند غالبية الذكور، أما إذا كانت فترة التعرض للإشعاع قليلة فإن ذلك قد يؤدي إلى عقم مؤقت، وتتباين فترة العقم وفقاً لجرعة الأشعة التي يمتصها الجسم.
أما الجهاز التناسلي للمرأة فهو أكثر مقاومة للإشعاع، إذ يلزم لحدوث العقم عند المرأة تعرضها لجرعة تبلغ نحو 3000 راد من الأشعة، وتتناقص هذه الجرعة مع تقدم العمر عند المرأة لتصل إلى 625 راد، ويعود سبب مقاومة الجهاز التناسلي للمرأة للإشعاع نسبياً إلى عدم وجود انقسام مشابه للخلايا كما هو عند الرجل.
وتتزايد مخاطر الأغذية الملوثة إشعاعياً بالنسبة للأطفال وكبار السن، وكذا الأجنة التي يحدث لها تشوه إذا ما تعرضت للإشعاع ولو بجرعات بسيطة، ويعود سبب حساسية الأجنة للملوثات إلى الانقسام السريع الذي تشهده خلايا الجنين قبل عملية الولادة وأثناء الحمل، وتكون حساسية الجنين للإشعاع على أشدها في الثلث الأول من الحمل، ففي هذه الفترة تتم عملية تكوين الأعضاء وبعد هذه الفترة تؤثر الأشعة في الجهاز العصبي. وبعد الثلث الأول من الحمل يؤدي الإشعاع إلى صغر حجم الرأس وحدوث تخلف عقلي وتشويه الأيدي والأرجل عند المولود، وخاصة إذا زادت الجرعات من الأشعة عن 25 راد. وقد دلت الدراسات على أن الأطفال الذين يتعرضون لراد واحد وهم في الثلث الأول من الحمل فتكون نسبة الإصابة بالسرطان نحو 5% وترتفع الإصابة إلى 1.5% في حال التعرض بعد ذلك لراد واحد.
كما تؤدي الأغذية الملوثة إشعاعياً إلى الإصابة بالعديد من الأورام السرطانية، وقد أثبتت الدراسات أن الأشعة تستطيع أن تسبب أنواع مختلفة من السرطانات في معظم أنسجة الجسم، وأن تأثير الإشعاعات في الحيوانات يتشابه كثيراً مع تأثيرها في الإنسان.
وعند اكتشاف حالات تلوث للأغذية فإنه يجب إتلاف هذه الأغذية فوراً، وهو ما يؤدي بالطبع إلى خسائر اقتصادية كبيرة للمنتجين، ولكن البديل هو خداع المستهلك وتركه يأكل أغذية غير صالحة للاستهلاك وتصيبه بأمراض خطيرة.
أما بالنسبة للحيوانات المصابة، فإنها يجب أن تنقل إلى مناطق مغطاة، مع استعمال الأعلاف المخزنة، وعدم تغذيتها بالأعشاب الملوثة، وفي حالة تلوث الخضروات، فإنه يمكن غسلها بمنظفات ومذيبات خاصة لتخفيف التلوث السطحي إلا هذه الطريقة مكلفة وتحتاج إلى خبراء لديهم القدرة على تنفيذ هذه العمليات، كما يمكن تغطية المحاصيل في حالة انتشار الغبار الذرية، ولكن هذا لا يمكن تنفيذه إلا على نطاق ضيق ومحدود.
ولحماية الأغذية من مخاطر التلوث الإشعاعي، فإنه يجب الاهتمام بإجراء المزيد من البحوث عن كيفية انتقال الإشعاع إلى المواد الغذائية المختلفة، ووسائل تجنب الغبار الذري، كما يجب توعية المواطنين بمخاطر التسرب الإشعاعي، ووضع نظم كفئة لمراقبة التلوث الإشعاعي على المستويين الدولي والوطني، وتبني معايير موحدة لتقييم الأخطار النووية الناجمة عن التلوث النووي للغذاء.
الجلد هو أكثر~ الأعضاء تعرضاً للإشعاع
إن الجلد هو اكثر الأعضاء تعرضا للإشعاع، ففي الحوادث النووية أو أثناء العلاج الإشعاعي الخارجي فإن الجلد يستلم جرعة إشعاعية كبيرة، ويظهر أثرها على شكل احمرار كما الاحمرار الذي يظهر نتيجة التعرض لأشعة الشمس لفترة طويلة، كما انه قد يتطور إلى درجات الحرق الأربعة المعروفة طبيا. ففي الدرجة الأولى، عند جرعة إشعاعية 3000 ملي سيفرت تقريبا، يمكن إن يظهر احمرار خفيف ويتساقط الشعر عن المنطقة المشعّعة، ولكن هذا الأثر سرعان ما ينتهي ويعود الشعر إلى الظهور بعد شهرين تقريبا. في الدرجة الثانية، وعند جرعة إشعاعية اكبر، يلتهب الجلد ويصبح لونه احمرا، وبعد فترة يشفى الجلد ولكن يبقى لون الجلد اسود داكن لفترة غير قصيرة. أما في حرق الدرجة الثالثة فيكون الالتهاب اشد أثرا ويشبه الحرق الناتج من انسكاب ماء مغلي على الجلد مسببا بعض التقرحات التي تشفى خلال أسابيع ويبقى أثرها كأثر الحرق العادي. أما حرق الدرجة الرابعة فتكون منطقة الالتهاب سوداء قاتمة. إن العلاج الذي يمكن تقديمه للمصاب لا يتجاوز المضادات الحيوية والأدوية المساعدة على تجنب المضاعفات. وبعد التعرض للإشعاع يكون من غير الممكن تقديم أي مساعدة لتجنب المضاعفات، فالتفاعل يبدأ بتأيين مكونات الخلية وتشكيل المركبات الكيماوية السامة والمضاعفات الحيوية في الخلايا والأنسجة ولا يمكن التدخل مطلقا في هذه المراحل جميعا، والعلاج يكون فقط في تخفيف الآثار وتحفيز المناعة ومقاومة المضاعفات التي قد تسببها مكونات البيئة المحيطة كالبكتيريا. كما قد يؤدي الإشعاع إلى احمرار البشرة وذلك عند ملامستها للإشعاعات المنبعثة عن المصادر فترة طويلة من الزمن تظهر هذه الأعراض كذلك عند التعرض لفترة قصيرة من الزمن إلى جرعة بين 2-3 سفرت أو أعلى
لولا المنافع الكثيرة التي جناها ويجنيها الإنسان من المواد المشعة والإشعاع الصادر منها لما كان إنتاج مثل هذه المواد مبررا أو مقبولا. فعلى مدى عقود فإن المواد المشعة الطبيعية والصناعية ساهمت بشكل واسع في تطور الإنسان وتقدمه وتحسين مستوى حياته. إن موضوع الإشعاع من المواضيع المهمة والتي يكثر الحديث عنها، حيث يشعر كثير من الناس بالخوف إلى حد كبير على صحتهم وصحة أبنائهم وأحفادهم،خاصة عند الحديث عن الآثار بعيدة المدى للإشعاع. فالحديث عن احتمالية وقوع حوادث في المفاعلات النووية القريبة أو البعيدة وعبور آثارها للحدود وانتقال المواد المشعة إلى التربة والمياه والحيوان والنبات والإنسان، والحديث عن النفايات النووية ودفنها في الدول الفقيرة واحتمالية تلويثها للمياه الجوفية، وانتشار الملوثات الإشعاعية الناتجة عن الاستخدام العادي للمفاعلات النووية، ناهيك عن الكثير من المصطلحات المفهومة وغير المفهومة فالأسلحة النووية والقنابل الهيدروجينية والقنابل النيوترونية والقنابل النظيفة والأسلحة القذرة والأسلحة الإشعاعية، كل ذلك يجعل الواحد منا يتمنى لو استطاع الهجرة إلى الفضاء الخارجي ليسلم بحياته من هذا الخطر الداهم الذي يجعله يعيش في دوامة من الخوف والرعب والقلق وربما القهر.
التأثير على الدم : إن تعرض الجسم لجرعة إشعاعية كبيرة يؤدي إلى نقص مؤقت في عدد كريات الدم، حيث يكون النقص اشد في عدد الخلايا البيضاء عنه في الخلايا الحمراء، وانخفاض عدد الكريات البيضاء يجعل الجسم ضعيف المقاومة للأمراض، بينما نقص الكريات الحمراء يسبب نقصا في إمدادات الغذاء والأوكسجين لأنسجة الجسم المختلفة مما يسبب إصابة الشخص المتعرض بفقر الدم مما يؤدي إلى أضعاف الجسم بشكل عام. ويمكن إن تظهر هذه الأعراض عند جرعة اكبر من 2000 ملي سيفرت.
إن تعرض الجسم لجرعة إشعاعية كبيرة،% حوالي 10.000 ملي سيفرت، فإن الشخص المتعرض يشعر فجأة بدوار وتقيئ وإعياء شديد، ويمكن إن تؤدي الجرعة إلى تلف الجدار المبطن للأمعاء مما يسبب الإسهال ويؤدي ذلك إلى فقدان الجسم للسوائل ويتدهور وزن المريض، مما قد يؤدي إلى وفاته. كما إن جرعة مقدارها 20.000 ملي سيفرت قد تؤدي إلى الأضرار بالجهاز العصبي المركزي، حيث يمكن إن تؤدي إلى الإغماء الذي قد يؤدي إلى الوفاة بسبب ما يعرف بموت الجهاز العصبي المركزي.
1)تأثير الإشعاع على الكائنات الحية :
تدخل الإشعاعات إلى البيئة من مصادر مختلفة وتؤثر على الكائنات الحية من إنسان وحيوان ونبات وكائنات حية دقيقة ويعتمد تأثير الإشعاعات على الكائنات الحية على نوعية الكائن الحي ودرجة الإشعاع والفترة الزمنية التي يتعرض إليها الكائن الحي و عموماً تتأثر الكائنات الحية بالإشعاعات في مرحلة الطفولة أكثر من تأثرها في المراحل الأخرى نظراً لنشاط الخلايا الكبير أثناء مرحلة الطفولة.
ويكون تأثير الإشعاعات الطبيعية أو الصناعية على الكائنات الحية بنفس الطريقة فمن الإشعاعات تخرج إشعاعات جزئيات ذات طاقة عالية(إلكترونات,بروتونات,نويات ذرات الهليوم ) بحيث تحدث تغير في ترتيب الأحماض الأمينية في المادة الوراثية والأنزيمية ينتج عنها أضرار وراثية تنتقل إلى الأجيال القادمة أو أضرار جسدية تؤثر فقط على الكائن الحي المصاب وتتراوح الفترة الزمنية ما بين تعرض الكائنات الحية للإشعاعات وحدوث الأضرار من عدة ساعات إلى عشرات السنين.
2)التأثيرات الإحيائية للإشعاع :
ينشأ تفاعل الأشعة المؤينه مع الجسم البشري عن مصدرين أما من مصدر خارجي عن الجسم وأما عن تلوث داخلي بالمواد المشعة وكلاهما يقود إلى تأثيرات إحيائية(بيولوجية) قد تظهر فيما بعد كأعراض مرضية,وتعتمد طبيعة وشدة هذه الأعراض والمدة التي تظهر فيها على مقدار الجرعة المتعرض لها وعلى الفترة الزمنية لهذا التعرض.هذه الأعراض يمكن تقسيمها إلى قسمين:التأثيرات الجسدية وهنا تظهر الأعراض على نفس جسم الشخص المتعرض أو التأثيرات الوراثية وهي التي تظهر على ذرية الشخص المتعرض للإشعاع.
3) تفاعل الإشعاع مع الخلايا:
إن الفرق الأساسي بين الإشعاعات النووية وبقية الإشعاعات التي نواجهها اعتيادياً مثل الحرارة والضوء هو أن الإشعاعات النووية لديها الطاقة الكافية لإحداث تأين,ففي الماء الذي تتكون منه معظم الخلية يمكن أن يقود التأين إلى تغيرات جزيئيه تنبثق عنها فصائل كيميائية من أنواع مختلفة لمادة الكر وموسومات ويأخذ هذا التلف شكل تغيرات في تركيب ونشاط الخلية,ويمكن أن تظهر هذه التغيرات في الجسم البشري كآثار مرضية مثل غثيان الإشعاع أو إعتام عدسة العين أو السرطان على المدى البعيد.
إن العمليات التي تقود إلى التلف الإشعاعي معقدة وغالباُ ما تتخذ أربع مراحل:
المرحلة الفيزيائية الابتدائية_
المرحلة الفيزيوكيميائية_
_ المرحلة الكيميائية
المرحلة البيولوجية_
إن الإشعاع يُحدث تأيّننا في المادة التي يمر فيها، وان هذا التأْيين يؤدي إلى الأضرار بتلك المادة، وإذا كانت تلك المادة خلية أو نسيجا حياً، فإن هذا الأضرار يؤدي إلى تعطيل وظائف تلك الخلية أو ذلك النسيج أو إرباك وتعديل تلك الوظائف، وبذلك يؤثر في النظام ككل والذي يظهر كحالة مرضية في الجسم. يتفاعل الإشعاع مع الخلية الحية بطريقتين الأولى مباشرة والأخرى غير مباشرة؛ فالتفاعل المباشر يتم بعد امتصاص الذرات المكونة للخلية أو للأنسجة الحية لطاقة الإشعاع فتتأين، مما يؤدي إلى تحلل الجزيئات التي تدخل هذه الذرات في تركيبها، ومن هنا يبدأ الخطر الذي يمكن إن يجتاح الخلية الحية. ولتصوير الأمر رقميا فإن جرعة مقدارها 1 جراي، وهذه تكافئ 1000 ملي سيفرت من أشعة جاما، وهي كما اشرنا سابقا كمية استثنائية هائلة لايمكن الحصول عليها إلا في حرب نووية أو خلال عملية العلاج الإشعاعي أو نتيجة لحادث نووي أو إشعاعي خطير جدا. إن الجرعة أعلاه ستؤدي إلى إن يأخذ كل غرام من النسيج طاقة مقدارها جزء واحد من إلف جزء من 1 جول، وهذه الكمية من الطاقة ستؤدي إلى تشكيل 200 مليون مليون زوج ايوني في الغرام الواحد من النسيج فإذا علمنا إن عدد ذرات غرام واحد من النسيج هو 80 ألف مليون مليون مليون ذرة، فنجد إن عدد الذرات التي تأثرت هو ذرة واحده من كل 400 مليون ذرة، هذا مع التأكيد والتذكير بضخامة الجرعة الممتصة من الإشعاع.
أما في الطريقة غير المباشرة فإن الإشعاعات لا ينتقل أثرها مباشرة إلى الخلية الحية من خلال تأيين ذرات الخلية وإنما تأيين جزيئات الماء الذي يشكل المادة الأكثر وفرة في النسيج الحي مما يؤدي إلى تكوين عدد من الايونات شديدة التفاعل تسمى الجذور الحرة، تقوم هذه الجذور الحرة بتكوين مركبات سامة، مع الإشارة هنا إلى إن البحوث التجريبية على الأحياء الدقيقة اشارت إلى إن اثر هذه الطريقة في الأضرار بالخلية الحية يفوق اثر الطريقة المباشرة عدة إضعاف، حيث تقوم المركبات الكيماوية السامة مثل بيروكسيد الهيدروجين بإلحاق الأذى بمكونات الخلية والجزيئات الهامة في أنسجة الكائن الحي مثل الكروموسومات.
إن الخلية هي الوحدة البنائية الأساسية في جسم الكائن الحي، وبالتالي فان اثر الإشعاع في جسم الكائن الحي هو نتاج الضرر الذي يصيب الخلايا من الإشعاع، وتتلخص آثار الإشعاع في الخلية من الناحية النظرية إما بموت الخلية، أو تأخير انقسامها، أو زيادة معدل السرعة في انقسامها أو إحداث الطفرات الجينية أو تكسر الكر وموسومات. علما إن الخلايا تختلف في استجابتها للأثر الإشعاعي، فخلايا العضلات والأعصاب تكون مقاومتها عالية للإشعاع وتحتاج إلى بضع عشرات سيفرت حتى تموت، بينما كريات الدم البيضاء تكون حساسة جدا للإشعاع، مع التذكير هنا بأن جرعة بهذا المقدار لا تكون إلا في تفجير نووي أو حادث إشعاعي خطير وفي حالة التفجير النووي فان الشخص المتعرض لهذه الجرعة يموت بسبب الحرارة الناتجة من التفجير قبل إن يقتل من الإشعاع.
إن التأثير الإشعاعي في الخلايا والأنسجة الحية وعلى جسم الإنسان بشكل عام يعتمد كثيرا على الخلية ذاتها فالخلايا سريعة الانقسام يكون تأثرها اكثر من الخلايا بطيئة الانقسام، ويعتمد على عمر الشخص المتعرض للإشعاع، وبشكل عام، فكلما كان الشخص المتعرض أكثر شبابا وحيوية كلما كان التأثير اقل. وعندما تكون الجرعة لجزء محدد من الجسم فان تأثيرها يكون فقط في ذلك العضو والمناطق القريبة منه والجلد الذي يغطيه وتبقى بقية أجهزة الجسم تقوم بأداء دورها بشكل فعال، مما يساهم في سرعة الشفاء. أما إذا كانت الجرعة لكامل أو لأغلب الجسم فإن تأثيرها يكون في كافة الأعضاء مما يسبب قصور الجسم في مواجهة الأمراض الداخلية أو الأخطار الخارجية. إن الجرعات التي تحدثنا عن أثارها هنا لا يمكن إن يتعرض لها إلا شخص يعمل في مكان تستخدم فيه المواد المشعة بشكل واسع كمنشآت العلاج أو التشعيع، وان تعرض هؤلاء لجرعات قد تؤدي إلى أعراض مرضية يمكن كشفها وتكون نتيجة إهمال كبير أو أخطاء فادحة، حيث إن إجراءات السلامة الذاتية في مثل هذه المنشآت تعتبر الأفضل على مستوى كافة أنواع العمل المهني. كما يمكن إن تكون هذه الجرعات نتيجة حرب نووية حيث إن الشخص المتعرض لهذه الجرعات يموت من التأثير الحراري الناتج عن التفجير قبل إن تبدأ الأعراض الإشعاعية الحيوية بالتكوُّن في جسمه. أما حوادث مثل انفجار المفاعلات أو التسريبات العادية من المفاعلات فلا تصل إلى أجزاء بسيطة من 1 ملي سيفرت. وكذلك الحال في التصوير الإشعاعي أو التشخيص الإشعاعي باستخدام المواد المشعة. ومن المفيد الإشارة هنا إلى إن الجسم يقوم بإعادة بناء مستمرة لخلايا وأنسجته سواء في المواضع العادية أو عند الإصابة بمرض أو ما شابه، فإذا أصيب أي جزء من الجسم فإن إعادة البناء أو الترميم في الجسم تتم يشكل فعال وبأسرع ما يمكن، ضمن مقدرة الجسم، سواء أكان هذا المرض بمسبب بيولوجي كالفيروسات والبكتيريا أو بمسبب كيماوي كالسموم والملوثات الكيماوية أو ميكانيكي كالجروح أو إشعاعي. ولولا هذه الخاصية التي أعطاها الخالق العظيم لأجسامنا لمات الواحد منا إذا ما شاكته شوكة، أو أقل من ذلك. لقد أصبح مؤكدا إن تعريض الخلايا لجرعات قليلة من الإشعاع وبشكل مستمر، وهذا هو الحال لدى القاطنين في مناطق تتميز بارتفاع مستوى الإشعاع فيها، يتطلب جرعة إجمالية اكبر لقتل الخلية مما لو أعطيت الجرعة للخلية دفعة واحدة وذلك لمقدرة الخلية على إصلاح الأضرار البسيطة التي تسببها الجرعات الصغيرة. كما إن هناك بعض الآثار التراكمية التي لا يمكن إصلاحها وتتراكم مع مرور الزمن. إن الآثار الإشعاعية على أنسجة وأعضاء جسم الإنسان التي يمكن الإحساس بها أو ملاحظتها تنقسم إلى قسمين، فالأول هو الآثار المبكرة والتي تظهر بعد امتصاص الجرعة الإشعاعية من عدة ساعات إلى عدة أيام، أما مايظهر بعد ذلك فهو من الآثار المتأخرة، والتي قد يظهر أثرها بعد ما يزيد على عشرين سنة من اخذ الجرعة الإشعاعية. ومن الجدير بالذكر هنا أن المعلومات الحقيقية في هذا المجال قليلة ولكن المعلومات التي ستذكر هنا هي معلومات بحثية لتجارب أجريت على الحيوانات ثم افترض الباحثون أن اثارا مشابهة يمكن أن تصيب الإنسان، مع ضرورة الانتباه إلى القيم الكبيرة من الجرعات الإشعاعية الممتصة من قبل الجسم.
هذه التأثيرات غالباً ما تسبب في موت الخلية أو منع وتأخر انقسام الخلية أو أحداث تغير دائم والذي بدوره ينقل إلى الخلايا الوليدة.هذه التأثيرات تتسبب في أحداث تأثيرات جسدية أو وراثية والفرق بينها أن التأثيرات الجسدية تؤثر على الشخص نفسه وأما التأثيرات الوراثية فتنتقل إلى الأجيال القادمة.
4) الحساسيةالإشعاعية :
هي مدى تأثر الخلية أو العضو أو الكائن الحي بالإشعاع وتختلف الحساسية الإشعاعية من فرد إلى آخر ضمن نفس النوع وحسب العمر والجنس.
ويمكن تلخيص تغيرات حساسية الخلية للإشعاع في أطوار الخلية المختلفة كالتالي:
الخلية_ اشد حساسية عندما تكون أقرب خلال الانقسام الخلوي.
ظهور آثار التغيرات_ الكيميائية ومنها:
موت الخلية`
منع انقسام الخلية أو زيادة معدل نموها` وانقسامها.
حدوث تغيرات مستديمة في الخلية تنتقل وراثياً عند` انقسامها.
5)تأثير الإشعاع على الإنسان:
تأثيرات الإشعاعu المبكرة على الإنسان :
إن التأثيرات المبكرة للإشعاع هي تلك التأثيرات التي تحدث بعد عدة ساعات وحتى عدة أسابيع من التعرض الحاد لجرعة كبيرة من الإشعاع لعدة ساعات أو أقل.هذه التأثيرات تشمل الغثيان,الإجهاد,ارتفاع درجة الحرارة,تغيرات دموية ومنها همود أو اجتثاث نخاع العظم,تأثيرات معوية مثل تقشر الخلايا المبطنة للأمعاء,والتأثير ربما يكون الموت خلال شهر أو شهرين بعد التعرض الحاد للإشعاع .
تأثيرات الإشعاع المتأخر على الإنسان : يتعرض الإنسان لكم هائل من الإشعاعv من الطبيعة ومن المصادر الصناعية
تأثير الإشعاع على الأجنة البشرية :w
يتوقف تأثير الإشعاع على الأجنة البشرية على مرحلة النمو,فإذا تعرضت البويضة الملقحة أثناء الأسابيع الأولى للإشعاع يتم انفصالها عن الرحم ويحدث الإجهاض,وإذا كان عمر الجنين حوالي ثلاثة أشهر فإنه يتعرض لتشوهات جسدية خصوصا في الجهاز العصبي والعيون.أما في الفترات التي تلي الشهور الثلاثة الأولى فإن الجنين يتعرض إلى تشويه اليدين والأرجل وتتأثر الأجنة حتى ولو بتركيزات بسيطة من الإشعاعات لذا لا يسمح بأخذ الأشعة للحوامل.
حيث الجرعات المسموح بها للأم الحامل أقل بكثير من المسموح بها للأشخاص العاديين
لقد أصبح جلياً منذ أوائل القرن التاسع عشر أن مجاميع من الناس مثل العاملين بأقسام الأشعة بالمستشفيات ومرضاهم الذين تعرضوا لمستويات عالية من الإشعاع قد ظهرت فيهم أنواع من السرطان بنسب أعلى مما هو الحال عند المجاميع التي لم تتعرض للإشعاع,وفي دراسة تفصيلية حديثة جداً لسكان تعرضوا للإشعاع الناتج من القنابل الذرية ولمرضى عرضوا للعلاج الإشعاعي ولمجاميع تعرضوا للإشعاع أثناء عملهم وبخاصة عمال المناجم ظهرت فيهم قدرة الإشعاع على توليد السرطان.
إن السرطان هو تكاثر مفرط للخلايا في أحد أعضاء الجسم ويظن أن يحدث نتيجة تلف جهاز التحكم في خلية فردية فيؤدي بها إلي الانقسام بسرعة أكثر من انقسام الخلية الصحيحة ثم ينتقل هذا الخلل إلى الخلية الوليدة وبهذا يزداد تعداد الخلايا الشاذة إلى حد يؤذي الخلايا الصحيحة في نسيج العضو. إن تقدير زيادة خطر حدوث السرطان بسبب الإشعاع عملية معقدة نتيجة لطول فترة الكمون وهي فترة المحصورة ما بين زمن التعرض للإشعاع وحتى ظهور السرطان والتي تتغير ما بين حوالي 5 إلى 30 سنة أو اكثر,ولأنه لا يمكن عادة تمييز السرطان المسبب بالإشعاع عن السرطان الذي يحدث فجأة,غير أنه في المستويات العالية نسبياً من التعرض يمكن عمل تقديرات تقريبية ,ويعتبر السرطان من الـتأثيرات المتأخرة للإشعاع إضافة إلى إعتام عدسة العين.
اظهر هذا التلوث مع بداية استخدام الذرة في مجالات الحياة المختلفة وخاصة في المجالين: العسكري والصناعي ولعلنا جميعاً ما زلنا نذكر الضجة الهائلة التي حدثت بسبب الفقاعة الشهيرة في أحد المفاعلات الذرية بولاية(بنسلفانيا)بالولايات المتحدة الأمريكية وما حدث انفجار القنبلتين الذريتين على(ناجازاكي وهيروشيما)أبان الحرب العالمية الثانية ببعيد,فما تزال آثار التلوث قائمة إلى اليوم,وما زالت صورة المشوهين والمصابين عالقة بالأذهان,وقد ظهرت بعد ذلك أنواع وأنواع من الملوثات فمثلاً عنصر الأسترنسيوم 90 الذي ينتج عن الانفجارات النووية يتواجد في كل مكان تقريباً وتتزايد كميته مع الازدياد في إجراء التجارب النووية وهو يتساقط على الأشجار والمراعي فينتقل إلى الأغنام والماشية ومنها إلى الإنسان وهو يؤثر في إنتاجية اللبن من الأبقار والمواشي,ويتلف العظام ويسبب العديد من الأمراض وخطورة التفجيرات النووية تكمن في الغبار الذري الذي ينبعث من مواقع التفجير الذري حيث يتساقط بفعل الجاذبية الأرضية أو بواسطة الأمطار فيلوث كل شيء ويتلف كل شيء
الحــمى : يؤدي التعرض إلى جرعة عالية من الإشعاع إلى ظهور الحمى في وقت مبكر أو الجرع القليلة فتظهر أعراض الحمى بعد بضع أيام من التعرض.
تساقط الشعر : خلال 17-21 يوم من التعرض لجرعة تزيد عن 2 سفرت ويعود الشعر إلى النمو بعد بضعة أشهر لكنه قد يختلق لونه عن الشعر الأصلي أما عند التعرض لجرعة تزيد عن 7 سفرت يؤدي إلى تساقط الشعر نهائياً دون أن يعود للنمو
إعتام عدسة العين: من بين الآثار المتأخرة الناتجة عن الإشعاعات هو عتمة عدسة العين وهو المرض المعروف باسم الاكتراكت وتوجد قيمة معينة للجرعة الكافية التي يحدث بعدها هذا المرض هي حوالي 15 مل سيفرت لذا يجب أن لا تزيد الجرعة عن التي تتعرض لها العين طول حياتها عن هذه القيم حتى لا تتعرض لهذا المرض.
انخفاض متوسط العمر : أكدت التجارب أن متوسط العمر ينخفض قليلاً بالتعرض للإشعاعات ولقد أظهرت الإحصائيات التي تم إجرائها على مجموعات بشرية تعرضت لجرعات عالية إن جرعة مكافئة مقداراها سيفرت واحد تؤد إلى قصر عمر الإنسان بما لا يزيد عن سنة واحدة.
التلوث الإشعاعي للغذاء ومخاطره~ الصحية
أدى تطور استخدامات التكنولوجيا النووية العسكرية والمدنية، والتزايد المطرد في تطبيقات النظائر المشعة إلى ظهور أمراض خطيرة، مثل الأورام السرطانية وتلف أجهزة المناعة وتشوهات الأجنة والعقم وغيرها من الأمراض التي تنتج عن انتقال الإشعاعات إلى الإنسان بطرق مختلفة، على رأسها الغذاء الملوث بهذه الإشعاعات، في حالات تساقط الغبار الذري على النباتات والتربة الزراعية أو نتيجة لتلوث الهواء والماء بمخلفات التجارب أو النشاطات النووية أو الذرية، وهو ما يتطلب اهتمام الجهات المعنية بمعرفة أساليب تقدير العناصر المشعة وقياس النشاط الإشعاعي في الأغذية الصلبة والسائلة، وسبل الحد من تلوث الأغذية بالمواد المشعة.
ومشكلة تقدير مدى تلوث الأغذية بالمواد المشعة ترجع إلى تباين الخصائص الفيزيائية للمواد والنظائر المشعة المختلفة، حيث تتفاوت المواد المشعة من حيث درجة تركيزها، وتأثيراتها داخل جسم الإنسان.كما تختلف وفقاً للفترة التي تستغرقها لفقد إشعاعيتا، ويطلق علمياً على هذه الفترة التي تستغرقها حتى تفقد إشعاعيتا اسم (نصف العمر) إشارة إلى انخفاض التأثير الإشعاعي إلى النصف، وكلما زاد نصف العمر للعناصر المشعة كلما زاد خطرها.
وبعض العناصر المشعة، مثل السيزيوم لا تختفي من الجو إلا بعد 300سنة، في حين تختفي مادة أخرى مشعة مثل اليودين في فترة زمنية تقل عن ثلاثة أشهر. وتتراوح مدة نصف الحياة للنظائر المشعة من أجزاء الثانية إلى ملايين السنين.
كذلك، فإن تعدد المصطلحات والوحدات المستخدمة لوصف وقياس الإشعاع في الأغذية يزيد من صعوبة وتعقد عملية مراقبة مستوى الإشعاع، ومنها الريم Rem، وهو وحدة قياس مدى التلف البيولوجي الناتج عن التعرض للإشعاع، إضافة إلى وحدات قياس أخرى، مثل الرونتنجن Rontgen، والتي تقيس مدى التأين الناتج عن مرور الأشعة خلال وسط ما. وهناك أيضاً الراد Rad، وهو يقيس الجرعة الممتصة من الإشعاع.
وتلعب الفترة التي تسقط خلالها المواد المشعة على الأغذية دوراً هاماً في زيادة تأثيرها، ففي حال سقوط المواد المشعة في فترة حصاد المحاصيل فإن ضررها يكون أشد، حيث يؤدي ذلك إلى ترسب المواد المشعة على سطح النباتات فتمتصها الأوراق أو الجذور فيما بعد، وعندما يكون التلوث سطحياً فإن النباتات الخضراء العريضة الأوراق تكون أشد خطراً على الإنسان، كالخس والسبانخ والفاكهة التي لاتنزع قشرتها عند أكلها كالعنب والمشمش
وينتقل التلوث الإشعاعي من المزروعات إلى الإنسان مباشرة عن طريق الغذاء، أو عبر وسيط مثل الحيوانات التي تتغذى على النباتات فتترسب المواد الإشعاعية في أجسامها، ثم تنتقل للإنسان عن طريق تناول لحومها أو ألبانها.
ويعد تلوث المواد الغذائية بالإشعاع عن طريق المياه والتربة، أقل خطورة من تلوث النباتات مباشرة بالغبار الذري، وقد تتلوث الحيوانات والأسماك بالإشعاع إذا كانت كمية المياه قليلة ومحدودة، في حين يقل خطر التلوث في البحار والمحيطات والأنهار والبحيرات الكبيرة.
وفي حال تلوث التربة بالغبار الذري فإنها تحمي على المدى القصير المحاصيل الدرنية كالبطاطس والفجل والجزر والبصل من التلوث الفوري. وإذا كان نصف العمر للمادة المشعة قصيراً، فإنها تختفي قبل وصولها إلى شبكة الجذور أو المياه الجوفية. وتختلف درجة تلوث السلسلة الغذائية من خلال شبكة الجذور والمياه الجوفية حسب نوعية الغبار الذري. فمادة مثل السيزيوم تلتصق بالتربة كيميائياً، وإذا بقيت المواد المشعة في التربة فإن المحاصيل اللاحقة ستتلوث بدرجة كبيرة.
وعندما يتناول الإنسان غذاءً ملوثاً بالإشعاع، فإن بعض الخلايا تكون أكثر تأثراً مثل خلايا الجلد والجهاز الهضمي والدم، ويعد الدم أكثر هذه الأجهزة حساسية للأشعة، وعند التعرض لجرعة 300 راد من الأشعة، فإنه يجري انخفاض سريع لمكونات الدم، وتبدأ الخلايا اللمفاوية في الاختفاء، وربما تختفي تماماً خلال يومين، كما ينخفض عدد الصفائح الدموية بصورة كبيرة، ومن الممكن أن يتعرض الإنسان للموت جراء حدوث نزيف شديد، وإذا زادت الجرعة التي تعرض إليها الجسم إلى ألف راد، فإن إمكانية إصابة الجهاز الهضمي بتلف الغلاف البروتيني المغلف له تتزايد بصورة كبيرة.
أما الجلد، فإن له قدرة أكبر على مقاومة الإشعاعات من الدم والجهاز الهضمي، ولكن إذا تعرض لجرعة كبيرة جداً من أشعة بيتا الخارجية أو الأشعة السينية المنخفضة جداً فإن الجسم يصبح غير قادر على تجديد خلايا الجلد فتصبح أدمة الجلد رقيقة ويحدث تقرحات في الجلد ويفقد الجسم كمية كبيرة من السوائل، قد يترتب عليها وفاته فوراً.
كما يتسبب تناول الأغذية الملوثة إشعاعياً في أضرار كبيرة للجهاز التناسلي عند الرجل على وجه الخصوص، وفي حال تعرض الخصيتين لجرعة من الأشعة تبلغ 600 راد، فإن هذا يسبب عقماً دائماً عند غالبية الذكور، أما إذا كانت فترة التعرض للإشعاع قليلة فإن ذلك قد يؤدي إلى عقم مؤقت، وتتباين فترة العقم وفقاً لجرعة الأشعة التي يمتصها الجسم.
أما الجهاز التناسلي للمرأة فهو أكثر مقاومة للإشعاع، إذ يلزم لحدوث العقم عند المرأة تعرضها لجرعة تبلغ نحو 3000 راد من الأشعة، وتتناقص هذه الجرعة مع تقدم العمر عند المرأة لتصل إلى 625 راد، ويعود سبب مقاومة الجهاز التناسلي للمرأة للإشعاع نسبياً إلى عدم وجود انقسام مشابه للخلايا كما هو عند الرجل.
وتتزايد مخاطر الأغذية الملوثة إشعاعياً بالنسبة للأطفال وكبار السن، وكذا الأجنة التي يحدث لها تشوه إذا ما تعرضت للإشعاع ولو بجرعات بسيطة، ويعود سبب حساسية الأجنة للملوثات إلى الانقسام السريع الذي تشهده خلايا الجنين قبل عملية الولادة وأثناء الحمل، وتكون حساسية الجنين للإشعاع على أشدها في الثلث الأول من الحمل، ففي هذه الفترة تتم عملية تكوين الأعضاء وبعد هذه الفترة تؤثر الأشعة في الجهاز العصبي. وبعد الثلث الأول من الحمل يؤدي الإشعاع إلى صغر حجم الرأس وحدوث تخلف عقلي وتشويه الأيدي والأرجل عند المولود، وخاصة إذا زادت الجرعات من الأشعة عن 25 راد. وقد دلت الدراسات على أن الأطفال الذين يتعرضون لراد واحد وهم في الثلث الأول من الحمل فتكون نسبة الإصابة بالسرطان نحو 5% وترتفع الإصابة إلى 1.5% في حال التعرض بعد ذلك لراد واحد.
كما تؤدي الأغذية الملوثة إشعاعياً إلى الإصابة بالعديد من الأورام السرطانية، وقد أثبتت الدراسات أن الأشعة تستطيع أن تسبب أنواع مختلفة من السرطانات في معظم أنسجة الجسم، وأن تأثير الإشعاعات في الحيوانات يتشابه كثيراً مع تأثيرها في الإنسان.
وعند اكتشاف حالات تلوث للأغذية فإنه يجب إتلاف هذه الأغذية فوراً، وهو ما يؤدي بالطبع إلى خسائر اقتصادية كبيرة للمنتجين، ولكن البديل هو خداع المستهلك وتركه يأكل أغذية غير صالحة للاستهلاك وتصيبه بأمراض خطيرة.
أما بالنسبة للحيوانات المصابة، فإنها يجب أن تنقل إلى مناطق مغطاة، مع استعمال الأعلاف المخزنة، وعدم تغذيتها بالأعشاب الملوثة، وفي حالة تلوث الخضروات، فإنه يمكن غسلها بمنظفات ومذيبات خاصة لتخفيف التلوث السطحي إلا هذه الطريقة مكلفة وتحتاج إلى خبراء لديهم القدرة على تنفيذ هذه العمليات، كما يمكن تغطية المحاصيل في حالة انتشار الغبار الذرية، ولكن هذا لا يمكن تنفيذه إلا على نطاق ضيق ومحدود.
ولحماية الأغذية من مخاطر التلوث الإشعاعي، فإنه يجب الاهتمام بإجراء المزيد من البحوث عن كيفية انتقال الإشعاع إلى المواد الغذائية المختلفة، ووسائل تجنب الغبار الذري، كما يجب توعية المواطنين بمخاطر التسرب الإشعاعي، ووضع نظم كفئة لمراقبة التلوث الإشعاعي على المستويين الدولي والوطني، وتبني معايير موحدة لتقييم الأخطار النووية الناجمة عن التلوث النووي للغذاء.
الجلد هو أكثر~ الأعضاء تعرضاً للإشعاع
إن الجلد هو اكثر الأعضاء تعرضا للإشعاع، ففي الحوادث النووية أو أثناء العلاج الإشعاعي الخارجي فإن الجلد يستلم جرعة إشعاعية كبيرة، ويظهر أثرها على شكل احمرار كما الاحمرار الذي يظهر نتيجة التعرض لأشعة الشمس لفترة طويلة، كما انه قد يتطور إلى درجات الحرق الأربعة المعروفة طبيا. ففي الدرجة الأولى، عند جرعة إشعاعية 3000 ملي سيفرت تقريبا، يمكن إن يظهر احمرار خفيف ويتساقط الشعر عن المنطقة المشعّعة، ولكن هذا الأثر سرعان ما ينتهي ويعود الشعر إلى الظهور بعد شهرين تقريبا. في الدرجة الثانية، وعند جرعة إشعاعية اكبر، يلتهب الجلد ويصبح لونه احمرا، وبعد فترة يشفى الجلد ولكن يبقى لون الجلد اسود داكن لفترة غير قصيرة. أما في حرق الدرجة الثالثة فيكون الالتهاب اشد أثرا ويشبه الحرق الناتج من انسكاب ماء مغلي على الجلد مسببا بعض التقرحات التي تشفى خلال أسابيع ويبقى أثرها كأثر الحرق العادي. أما حرق الدرجة الرابعة فتكون منطقة الالتهاب سوداء قاتمة. إن العلاج الذي يمكن تقديمه للمصاب لا يتجاوز المضادات الحيوية والأدوية المساعدة على تجنب المضاعفات. وبعد التعرض للإشعاع يكون من غير الممكن تقديم أي مساعدة لتجنب المضاعفات، فالتفاعل يبدأ بتأيين مكونات الخلية وتشكيل المركبات الكيماوية السامة والمضاعفات الحيوية في الخلايا والأنسجة ولا يمكن التدخل مطلقا في هذه المراحل جميعا، والعلاج يكون فقط في تخفيف الآثار وتحفيز المناعة ومقاومة المضاعفات التي قد تسببها مكونات البيئة المحيطة كالبكتيريا. كما قد يؤدي الإشعاع إلى احمرار البشرة وذلك عند ملامستها للإشعاعات المنبعثة عن المصادر فترة طويلة من الزمن تظهر هذه الأعراض كذلك عند التعرض لفترة قصيرة من الزمن إلى جرعة بين 2-3 سفرت أو أعلى
لولا المنافع الكثيرة التي جناها ويجنيها الإنسان من المواد المشعة والإشعاع الصادر منها لما كان إنتاج مثل هذه المواد مبررا أو مقبولا. فعلى مدى عقود فإن المواد المشعة الطبيعية والصناعية ساهمت بشكل واسع في تطور الإنسان وتقدمه وتحسين مستوى حياته. إن موضوع الإشعاع من المواضيع المهمة والتي يكثر الحديث عنها، حيث يشعر كثير من الناس بالخوف إلى حد كبير على صحتهم وصحة أبنائهم وأحفادهم،خاصة عند الحديث عن الآثار بعيدة المدى للإشعاع. فالحديث عن احتمالية وقوع حوادث في المفاعلات النووية القريبة أو البعيدة وعبور آثارها للحدود وانتقال المواد المشعة إلى التربة والمياه والحيوان والنبات والإنسان، والحديث عن النفايات النووية ودفنها في الدول الفقيرة واحتمالية تلويثها للمياه الجوفية، وانتشار الملوثات الإشعاعية الناتجة عن الاستخدام العادي للمفاعلات النووية، ناهيك عن الكثير من المصطلحات المفهومة وغير المفهومة فالأسلحة النووية والقنابل الهيدروجينية والقنابل النيوترونية والقنابل النظيفة والأسلحة القذرة والأسلحة الإشعاعية، كل ذلك يجعل الواحد منا يتمنى لو استطاع الهجرة إلى الفضاء الخارجي ليسلم بحياته من هذا الخطر الداهم الذي يجعله يعيش في دوامة من الخوف والرعب والقلق وربما القهر.
التأثير على الدم : إن تعرض الجسم لجرعة إشعاعية كبيرة يؤدي إلى نقص مؤقت في عدد كريات الدم، حيث يكون النقص اشد في عدد الخلايا البيضاء عنه في الخلايا الحمراء، وانخفاض عدد الكريات البيضاء يجعل الجسم ضعيف المقاومة للأمراض، بينما نقص الكريات الحمراء يسبب نقصا في إمدادات الغذاء والأوكسجين لأنسجة الجسم المختلفة مما يسبب إصابة الشخص المتعرض بفقر الدم مما يؤدي إلى أضعاف الجسم بشكل عام. ويمكن إن تظهر هذه الأعراض عند جرعة اكبر من 2000 ملي سيفرت.
إن تعرض الجسم لجرعة إشعاعية كبيرة،% حوالي 10.000 ملي سيفرت، فإن الشخص المتعرض يشعر فجأة بدوار وتقيئ وإعياء شديد، ويمكن إن تؤدي الجرعة إلى تلف الجدار المبطن للأمعاء مما يسبب الإسهال ويؤدي ذلك إلى فقدان الجسم للسوائل ويتدهور وزن المريض، مما قد يؤدي إلى وفاته. كما إن جرعة مقدارها 20.000 ملي سيفرت قد تؤدي إلى الأضرار بالجهاز العصبي المركزي، حيث يمكن إن تؤدي إلى الإغماء الذي قد يؤدي إلى الوفاة بسبب ما يعرف بموت الجهاز العصبي المركزي.