1、辐射暴露会使人体细胞DNA发生突变。
1、辐射暴露会使人体细胞DNA发生突变。

通过研究遭受辐射果蝇的染色体,进一步研究辐射在后代遗传产生的影响时,他观察到果蝇后代的遗传基因发生了突变,1947年,穆勒因这项发现被授予诺贝尔奖,活细胞辐射影响相关的研究领域被称为放射生物学。

什么是辐射?

简单地讲,辐射就是能量释放,它以两种形式出现,波和粒子,波辐射包括电磁场的整个光谱,例如:无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线,声波和引力波也是辐射的一种形式;粒子辐射是由不稳定物质释放能量以达到更稳定状态时产生的,当物质释放电子时,就会产生辐射,当它们释放两个质子和两个中子时,就会产生阿尔法辐射。

2、图中是电磁波谱图。非电离辐射包括电磁波谱从左至紫外线之间的电磁波,不具有从其他原子中移除电子的能力,这些形式的辐射可以加热物体,例如:使用微波炉烹饪食物。
2、图中是电磁波谱图。非电离辐射包括电磁波谱从左至紫外线之间的电磁波,不具有从其他原子中移除电子的能力,这些形式的辐射可以加热物体,例如:使用微波炉烹饪食物。

依据辐射产生的影响,辐射可分为两种类型——电离辐射和非电离辐射,电离辐射可以将电子从原子和分子中分离现来,电离辐射的主要类型是X射线、粒子和伽马射线,该辐射对人体造成损伤最大,其中伽马射线穿透性最强,能对活细胞造成最大损害;非电离辐射包括电磁波谱从左至紫外线之间的电磁波,不具有从其他原子中移除电子的能力,这些形式的辐射可以加热物体,例如:使用微波炉烹饪食物。

当活细胞接触到电离辐射时会发生什么?

如前所述,电离辐射具有剥离原子中电子的能力,并将它转化为离子,一个稳定的原子净电荷为零,电子(带负电荷)和质子(带正电荷)的数量相等。放射性原子(形成放射性物质的原子)要么有太多质子,要么有太多中子(中子指是中性电荷,其质量比质子更高),为了达到稳定阶段,放射性原子会经历所谓的“衰变”,这是释放电离辐射的原因。当该辐射遇到其他原子时,会使它们的电子脱落,从而使它们带电。

在生物层面上,电离辐射和DNA原子以及人体细胞中其他物质(例如水)发生相互作用,也会造成一定损害。

3、电离辐射具有剥离原子中电子的能力,并将它转化为离子。
3、电离辐射具有剥离原子中电子的能力,并将它转化为离子。

辐射是一种能量,任何一种能量都能产生热,当像水这样的分子暴露在辐射下时,热量会破坏将这些原子连接在一起的化学键,产生OH-和H+离子,它们是带电离子,也称为自由基,因为它们不以分子的形式与其他原子结合。

因此,它们有较高倾向与其他自由离子反应,最终形成辐射暴露,例如:OH–和H+不会再次形成水,而是会形成破坏性更大的物质——过氧化氢(H2O2),它可以破坏人体细胞,在辐射照射下,过氧化氢的形成发生在十二分之一秒内。

过氧化氢是高活性物质的一部分,其成分中含有氧气,被称为活性氧(ROS),活性氧和活性氮结合在一起,会导致辐射产生的所有损害效应。

辐射测量单位

辐射是采用两种单位进行测量,一类是测量人体遭受的辐射剂量,涉及的测量单位是:拉德(Rad)和戈瑞(Gy);另一类是测量由于辐射暴露导致人体可能出现的生物损伤风险,涉及的测量单位是:西弗茨(Sv)和雷姆(Rem)。

电离辐射产生的生物效应是什么?

有以下几个因素决定了辐射有害影响的程度,具体如下:某人暴露在辐射下的剂量;某人暴露在辐射下的时间长度;某人暴露在辐射下的次数;短时间暴露在高剂量辐射(70拉德以上)会导致急性辐射综合症(ARS),这是1986年乌克兰切尔诺利核灾难中,切尔诺贝利核电站大部分工作人员和消防员所遭受的情况。

4、活性氧是辐射暴露中对细胞造成损害的物质。
4、活性氧是辐射暴露中对细胞造成损害的物质。

对于涉及辐射工作的成年人,身体承受辐射暴露的安全限度是5000毫雷姆,在切尔诺贝利灾难中患急性辐射综合症影响的人们暴露在7万-134万毫雷姆的辐射中,该等级辐射通常会杀死或者严重损害身体所有无法修复的细胞,导致受影响者死亡。

急性辐射综合症的直接症状包括:皮肤烧伤、水疱、脱发、不育、白内障,其他副作用包括:恶心、呕吐、食欲不振和疲劳。

5、图中是乌克兰切尔诺贝利市普里皮亚季镇的一间废弃教室。切尔诺贝利核电站事故发生后,居民被疏散,最后留下一片狼藉。
5、图中是乌克兰切尔诺贝利市普里皮亚季镇的一间废弃教室。切尔诺贝利核电站事故发生后,居民被疏散,最后留下一片狼藉。

受辐射影响的原始细胞是那些繁殖非常活跃的细胞,因为它们接触到最多的氧气,这是细胞繁殖所需要的。原始细胞主要是人体内对抗病毒感染的白细胞,是在骨髓中形成的,是形成卵子和精子的生殖细胞,也是构成人体胃肠道和胃内壁的细胞。

在较高水平的辐射照射下,这些细胞会死亡,无法再生,从而导致人体无法再抵抗感染,因为它们不能产生白细胞,生殖细胞死亡导致不育,遭受辐射的人不能消化食物或者食欲不振,因为他们失去了胃粘膜,最终这些状况会导致死亡。

结论
6、辐射会损害人体DNA和细胞,导致辐射疾病和癌症。

短时间暴露在极端辐射下会导致细胞死亡,使人难以生存下来,治疗方案包括:服用抗生素对抗感染、植入骨髓。

另一方面,长时间暴露在低水平辐射下,通常会对细胞DNA造成损害,这可能会导致出育的后代有遗传缺陷、癌症或者其他严重疾病。(叶倾城)


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