Радиация по самой своей природе вредна для жизни. Малые дозы облучения могут «запустить» не до конца еще установленную цепь событий, приводящую к раку или генетическим повреждениям. При больших дозах радиация может разрушать клетки, повреждать ткани органов и явиться причиной скорой гибели организма. Повреждения, вызываемые большими дозами облучения, обычно проявляются в течение нескольких часов. Раковые заболевания, однако, проявляются спустя много лет после облучения (10-20 лет). А врожденные пороки развития и наследственные болезни проявляются лишь в следующем или последующих поколениях.

Заряженные частицы. Проникающие в организм α и β частицы теряют свою энергию вследствие электрических взаимодействий с электронами тех атомов, близ которых они проходят. Γамма- и рентгеновские лучи передают свою энергию веществу несколькими способами, которые также приводят к электрическим взаимодействиям.

Электрические взаимодействия. За время порядка десяти триллионных секунды после того, как проникающее излучение достигнет соответствующего атома в ткани организма, от этого атома отрывается электрон. Он заряжен отрицательно, поэтому остальная часть нейтрального атома становится положительно заряженной. Этот процесс называется ионизацией. Оторвавшийся электрон может далее ионизировать другие атомы.

Физико-химические изменения. И свободный электрон, и ионизированный атом не могут долго пребывать в таком состоянии и в течение следующих десяти миллиардных долей секунды участвуют в сложной цепи реакций, в результате которых образуются новые молекулы, включая и такие чрезвычайно реакционноспособные, как «свободные радикалы».

Химические изменения. В течение следующих миллионных долей секунды образовавшиеся свободные радикалы реагируют как друг с другом, так и с другими молекулами и через цепочку реакций (еще не изученных до конца) могут вызвать химическую модификацию важных в биологическом отношении молекул, необходимых для нормального функционирования клетки.

Биологические эффекты. Биохимические изменения могут произойти как через несколько секунд, так и через десятилетия после облучения и явиться причиной немедленной гибели клеток или таких изменений в них, которые могут привести к раку.

Чтобы вызвать острое поражение организма, дозы облучения должны превышать определенный уровень (табл. 4.1). Однако одна и та же доза облучения не приводит к одинаковым последствиям во всех случаях. В организме человека действуют репарационные механизмы, которые ликвидируют все повреждения, так что совсем не обязательно человек, подвергшийся воздействию радиации, должен заболеть раком или стать носителем наследственных болезней. Однако вероятность, или риск, наступления таких последствий у такого человека больше, чем у человека, который не был облучен.

Таблица 4.1

Острое поражение (летальные исходы)