Сьогодні основними джерелами радіоактивного забруднення біосфери є джерела антропогенного походження: випробовування ядерної зброї, аварії на атомних електростанціях, підводних човнах та виробництвах радіоактивних матеріалів тощо.
Розрізняють кілька видів іонізуючого випромінювання. Під час радіоактивного розпаду утворюються a(альфа)–, b(бета)– і g(гамма)–частинки. Альфа-випромінювання є потоком позитивного заряджених ядер гелію, бета-випромінювання – потік негативно заряджених швидких електронів і гамма-випромінювання – короткохвильове випромінювання електромагнітної природи. Альфа-випромінювання проникає на відстань від кількох сантиметрів у повітрі й кількох міліметрів – у тканинах, гамма – випромінювання – на відстань до сотень метрів. Радіація - це потік різних видів випромінювання, які утворюються в процесі радіоактивного розпаду і взаємодіють з навколишнім середовищем. Кожний вид радіонуклідів розпадається з певною швидкістю, яка характеризується періодом напіврозпаду - часом, протягом якого число атомів даного радіонукліду зменшується вдвоє.
Для вимірювання ступеня радіаційної небезпеки використовують такі показники: експозиційну дозу, поглинену дозу та еквівалентну дозу, які вимірюються певними одиницями.
Поглинена доза - енергія іонізуючого випромінювання, яка поглинулась тілом (тканинами організму), у перерахунку на одиницю маси. Вимірюється у системі СІ в греях (Гр). Слід відзначити, що дана величина не враховує того, що при однаковій поглиненій дозі альфа–випромінювання більш небезпечним ніж гамма– або бета–випромінювання.
Еквівалентна доза - поглинена доза, що помножена на коефіцієнт, який відображає здатність даного виду випромінювання пошкоджувати тканини організму. Вимірюють у системі СІ в одиницях - зівертах (Зв). Зіверт - одиниця еквівалентної дози у СІ. Відповідає поглиненій дозі в 1 Дж/кг (для рентгенівського, гамма– і бета–випромінювання).
Необхідно враховувати, що одні частини тіла (органи, тканини) більш чутливі, ніж інші: наприклад, при однаковій еквівалентній дозі випромінювання виникнення раку у легенях більш ймовірно, ніж у щитовидній залозі, а опромінення полових залоз особливо небезпечно через ризик генетичних пошкоджень. По цій причині дози опромінювання органів і тканин також необхідно враховувати з різними коефіцієнтами. Помноживши еквівалентні дози на відповідні коефіцієнти і додавши суми по усіх органах і тканинах, отримуємо ефективну еквівалентну дозу, яка відображає сумарний ефект опромінювання для організму. Вимірюється у зівертах.
(Беккерель (Бк) одиниця активності нукліду в радіоактивному джерелі (у системі СІ). 1Бк відповідає одному розпаду у секунду для радіонукліда.)
Ці три поняття описують лише індивідуально отримані дози. Склавши індивідуальні ефективні еквівалентні дози, які отримані групою людей, отримують колективну ефективну еквівалентну дозу, яка вимірюється у людино–зівертах (люд–ЗВ, рос. варіант люд –Зв).
Найбільш поширені позасистемні одиниці і їх зв’язок із системою СІ: кюрі (Ки, Си), одиниця активності ізотопу: 1Ки=3,700 х 1010 Бк; рад - одиниця поглиненої дози випромінювання: 1 рад = 0,01 Гр; бєр - одиниця еквівалентної дози: 1 бєр = 0,01 Зв.
Рентген (Р) позасистемна одиниця експозиційної дози рентгенівського і гамма–випромінювання. Експозиційна доза характеризує іонізацію у повітрі у полі джерела рентгенівського або гамма–випромінювання. Експозиційна доза дорівнює 1 Р, якщо спряжена з рентгенівським або гамма–випромінюванням корпускулярна емісія на 0,001293 г повітря утворює іони, які несуть заряд в одну електростатичну одиницю кількості електрику кожного знаку.
Бєр, біологічний еквівалент рентгена - доза будь-якого виду іонізуючого випромінювання, яка має таку ж біологічну дію, що і доза рентгенівських або гамма-променів у 1Р.
Рівень вмісту радіоактивних ізотопів у організмі залежить від їх концентрації в навколишньому середовищі. Припустимий вміст радіоактивних речовин в організмі (тобто така кількість, за наявності якої утворюється доза на критичний орган, що перевищує ГДД) залежить від ступеня безпеки радіоактивних елементів у випадку потрапляння всередину і визначається їх радіотоксичністю.
Радіотоксичність - це властивість радіоактивних ізотопів спричинювати патологічні зміни у випадку потрапляння їх до організму. Радіотоксичність ізотопів залежить від низки моментів, основними з яких є: 1) вид радіоактивного перетворення; 2) середня енергія одного акту розпаду; 3) схема радіоактивного розпаду); 4) шляхи надходження радіоактивних речовин до організму; 5) розподіл в органах та системах; 6) час перебування радіонукліда в організмі; 7) тривалість надходження радіоактивних речовин до організму людини.
Основними шляхами надходження радіоактивних речовин до людського організму є: дихальні шляхи, кишково-шлунковий тракт і шкіра. Найнебезпечнішим вважається потрапляння радіоактивних ізотопів через верхні дихальні шляхи, звідки вони попадають у шлунок і в легені. Через неушкоджену шкіру резорбція в 200–300 разів менша, ніж через травний канал, і не відіграє суттєвої ролі, за винятком ізотопу водню - тритію, який легко потрапляє через шкіру.
Додаткове внутрішнє опромінення можливе у випадку надходження радіоактивних речовин під час споживання забруднених харчових продуктів.
Іонізуюче випромінювання має високу біологічну активність. Залежно від дози опромінення та низки інших умов воно здатне негативно впливати на людину навіть до її загибелі. Біологічна дія радіоактивного випромінювання полягає в ушкодженні; іонізації або збудженні молекул (у тому числі ДНК), загибелі клітин, виникненні мутацій.
Відзначають такі ефекти впливу іонізуючою радіації на організм людини: соматичні (гостра променева хвороба, хронічна променева хвороба, місцеві променеві ураження); сомато–стохатичні (злоякісні новоутворення, порушення розвитку плода, скорочення тривалості життя); генетичні (генні мутації, хромосомні аберації).
Доза опромінення до 0,25 Гр (25 рад) звичайно не спричинює значних відхилень у загальному статусі та крові. Доза 0,25–0,5 ГР (25–50 рад) може призвести до окремих відхилень у складі крові. Доза 0,5–1 Гр (50–100 рад) зумовлює нерізко виражені зміни в картині крові, порушення функції нервової системи. Пороговою дозою для гострого променевого ураження прийнято вважати одноразове опромінення дозою 1 Гр (100 рад). У випадку подальшого опромінення дозою 150 рад і більше ймовірною є можливість виникнення хронічної променевої хвороби, яка проявляється вегето-судинними порушеннями, функціональними змінами центральної нервової системи, токсичним ураженням печінки, зменшенням числа лейкоцитів до 2 тис/мм3 у крові, переродженням нейтрофільних гранулоцитів тощо.
Серйозну загрозу для здоров’я людини, яка перенесла гостру чи хронічну променеву хворобу, становлять віддалені наслідки променевого ураження. Вони можуть проявитися через 10-20 років після опромінення. До основних віддалених наслідків відносяться, зокрема, захворювання, що пов’язані зі змінами генетичного апарату (пошкоджуються хромосомний апарат, порушуються механізми ділення (мітозу), відбувається блокування процесів відновлення та диференціювання клітин тощо), злоякісні пухлини, захворювання крові, скорочення тривалості життя.
Згідно з рекомендаціями Міністерства по контролю за радіаційним забрудненням для запобігання можливим вадам розвитку доза опромінення на все тіло не повинна перевищувати 50 Р, а на орган чи тканину - 500 Р. Іонізуюче випромінювання, яке діє на гонади в дозах 100–200 Р, впливає на ооцити і зумовлює тимчасову безплідність, а в дозі 400 Р - стійку безплідність.
Що стосується небезпеки генетичного виродження людства (зокрема, на сучасному етапі), то можна сказати, що ризик народження хворої дитини через опромінення чи інший шкідливий вплив саме внаслідок мутації (природні або викликані штучно зміни спадкових особливостей організмів, які змінюють їх морфологічні і (або) фізіолого–поведінкові ознаки) не такий вже й великий. За даними експертів ООН, генетичні хвороби внаслідок опромінення в дозі 1 рад популяції в 1 млн. новонароджених виникають у першому поколінні в 63 випадках, що складає 0,06% від загального числа генетичних хвороб у популяції. Однак для нащадків хворої дитини ризик успадкувати захворювання вже становить 50%.
Пошкоджуюча дія радіації на плід людини (тератогенний ефект) можлива, якщо дози опромінення перевищують 20-25 рад. Водночас, генетично значною, тобто такою, що здатна викликати патологічні зміни у хромосомному апараті плода, вважають дозу 10 рад.
Слід пам’ятати, що загрожу для здоров’я людини становить і ще не вивчений механізм поєднання зовнішнього і внутрішнього опромінення (повітря, їжа), зовсім не досліджене і явище синергізму - взаємодії радіації з хімічними речовинами - свинцем, пестицидами тощо.
Після аварії на ЧАЕС сільськогосподарські угіддя зазнали значного радіоактивного забруднення, особливо в Київській, Житомирській, Чернігівській та Рівненській областях. Продукція, яка вирощується на цих угіддях, забруднена радіонуклідами. Тому для використання її в харчовому раціоні необхідно здійснювати певні профілактичні заходи. Перед кулінарною та технологічною обробкою харчової сировини її очищають механічними способами від забруднення землею, яка містить радіонукліди. Картоплю, овочі, фрукти та ягоди ретельно миють теплою проточною водою. Гриби і ягоди бажано вимочувати впродовж 2–3 год. Це дає змогу зменшити радіоактивність на 80% переважно за рахунок видалення.