Разного рода излучения постоянно воздействуют на живые организмы. В числе излучений, оказывающих вредное воздействие, находятся ионизирующие излучения, особенность их заключается в том, что они ионизируют живые ткани при прохождении через них.
Ионизирующее действие оказывают следующие виды излучений:
1. Рентгеновские лучи - короткие электромагнитные волны;
2. Гамма-лучи - электромагнитные волны, подобные рентгеновским, но несколько меньшей длины;
3. Нейтроны - тяжелые незаряженные частицы, основа ядер атомов;
4. Электроны - легкие отрицательно заряженные частицы, существуют во всех стабильных атомах, электроны, испускаемые во время радиоактивного распада вещества, называются бета-лучами;
5. Протоны - тяжелые положительно заряженные частицы, обнаруживаемые в ядрах всех атомов, в большом количестве встречаются в открытом космосе;
6. Альфа-частицы - ядра атомов гелия, лишенные всех орбитальных электронов, представляют собой два нейтрона и два протона, сцепленные между собой:
7. Тяжелые ионы - ядра любых атомов, лишенные орбитальных электронов и передвигающиеся с большой скоростью, они в большом количестве присутствуют в космическом пространстве.
Ионизирующие излучения могут быть вызваны воздействием внешнего источника энергии. Например, рентгеновское излучение получают путем преобразования электрической энергии в рентгеновской трубке. Некоторым веществам присуще самопроизвольное выделение ионизирующей энергии, это явление называется радиоактивностью. Ионизирующие излучения названы так потому, что они вызывают ионизацию. Ионизацией является акт разделения электрически нейтрального атома на две противоположно заряженных частицы: электрон (отрицательная) и ион (положительная). Процесс взаимодействия ионизирующего излучения со средой называется облучением. При этом излучение передает свою энергию облучаемым тканям. При прохождении через живой организм ионизирующее излучение передает свою энергию тканям и клеткам неравномерно, очень большое количество энергии приходится концентрированно на отдельные участки тканей и группы клеток, что вызывает в них грубые нарушения, большая же часть клеток остается неповрежденной. Но наличие участков пораженной ткани провоцирует возникновение разного рода патологических процессов от Рубцовых изменений до нарушения передачи генетической информации. Другие виды энергии, например тепловая, поглощаются и распространяются в организме практически равномерно, не нарушая жизнедеятельности клеток и тканей, и только в очень больших количествах причиняют повреждения. Для понимания механизма травмирования человека воздействием ионизирующего излучения необходимо иметь представление о некоторых принципах измерения ионизирующих излучений, принятых в этой отрасли науки. Ионизирующий эффект какого-либо источника определяется экспозиционной дозой (Дэ), единицей измерения ее служит рентген (Р). Для оценки повреждений важна поглощенная доза (Дп) - количество энергии, поглощенной единицей массы облучаемого вещества. Единицей измерения ее в современной международной системе измерений СИ служит грей (Гр), ранее использовалась единица измерения рад. 1 Гр = 100 рад. При воздействии разных видов излучений, один и тот же повреждающий эффект достигается при разной поглощенной дозе, так как "сила" ионизации излучений разная. Поэтому возникла необходимость измерять эквивалентную дозу (Дэкв). Единицей ее измерения является бэр, а в системе СИ - зиверт (Зв), 1 Зв = 100 бэр. Эквивалентная доза равна поглощенной дозе, умноженной на коэффициент качества (КК) ионизирующего излучения. Для бета- и гамма- излучений он равен единице, для протонов и быстрых нейтронов - от 3 до 10, для альфа-частиц - 20. Для оценки смешанных излучений, которые чаще всего и встречаются в качестве повреждающего фактора, необходимо использовать измерение эквивалентной дозы. Только в этом случае можно избежать ошибок в оценке степени опасности ионизирующего облучения человека. Человек может получить повреждения от ионизирующих излучений в самых разных ситуациях. Достижения в области использования энергии ионизирующих излучений привели к тому, что они широко распространены в промышленности, причем не только для получения электрической энергии, но и во многих других областях, в медицине - для диагностических и лечебных целей, в науке, в сельском хозяйстве и в других отраслях хозяйства. Создано, испытывается, применялось и может быть применено ядерное оружие, оно тоже реальный источник возможного ионизирующего поражения человека. Там, где ионизирующие излучения используются подконтрольно, смертельное или тяжелое травмирование человека маловероятно, например в медицине. Чаще всего судебным медикам приходится сталкиваться с поражениями ионизирующими излучениями при авариях на производстве и в военной области, при нарушениях техники безопасности и в некоторых других случаях.
Очень важно понять откуда произошло или происходит воздействие излучения на человека. Первый возможный вариант - облучение от источника, находящегося вне человека. Второй - облучение от радиоактивных веществ, попавших внутрь организма человека. Защититься от внешнего воздействия часто бывает намного проще чем от внутреннего.
Результаты ионизирующих воздействий на человека могут быть следующими:
1. Изменения в клетках, приводящие к онкологическим заболеваниям.
2. Генетические изменения, способные отразиться на будущих поколениях людей.
3. Негативное влияние на развитие зародыша, находящегося в организме матери.
4. Общие и местное поражение организма человека (так называемые лучевая болезнь и местное лучевое поражение).
В правоохранительной деятельности редко, но встречаются случаи, когда необходимо решить вопросы, связанные с ионизирующим поражением человека как смертельным, так и не повлекшим смерть пострадавшего. Как правило, это случаи гибели или потери здоровья вследствие лучевой болезни или местного лучевого поражения. В связи со все большей и большей распространенностью источников ионизирующих излучений и повышением грамотности людей в этой области предполагается, что необходимость правовой защиты по этому поводу, а следовательно и необходимость судебно-медицинских исследований такого рода будут расти. Процесс развития смертельного лучевого поражения человека зависит от полученной дозы облучения. При этом используются такие понятия, как летальная доза (ЛД100/30) - эта доза, от которой в течение 30 суток после воздействия погибают 100% облученных индивидуумов, и полулетальная доза (ЛД50/30) - Доза от которой в течение 30 суток погибает половина облученных. Для человека, например, полулетальная доза составляет 350 рад (3,5 Гр), для курицы - 1000 рад, для тараканов 70000 рад. Летальная доза для человека 700 рад (7 Гр), естественно, что более высокие дозы оказывают более сильное воздействие на человека и смерть наступает быстрее. В книге Эрика Холла, видного американского ученого в области исследований влияния радиации на живой организм, описан случай смертельного поражения человека при аварийной ситуации на производстве. Погибший подвергся общему облучению тела в дозе 88 Гр (8800 рад). Приведем описанный случай для иллюстрации механизма наступления смерти от очень высокой дозы облучения.
Во время выполнения работ на производстве по переработке урана рабочий увидел вспышку, был отброшен и оглушен. Сознания не потерял, пробежал расстояние 180 м до другого здания. Почти сразу после этого у него проявились судороги в области живота, головная боль, рвота и кровавый понос. На следующий день данные симптомы не проявлялись, но пострадавший был беспокоен. На вторые сутки после поражения его состояние ухудшилось, проявлялись: беспокойство, тревожность, слабость, одышка, ухудшилось зрение, артериальное давление удавалось поддерживать только с помощью специальных лекарственных средств. За 6 часов до смерти больной потерял ориентацию, смерть наступила через 49 часов после облучения. Считается, что смерть при поражении такими большими дозами радиации наступает от преимущественного поражения центральной нервной системы.
При эквивалентной дозе облучения порядка 100 Зв (10000 бэр) смерть обычно наступает в течение 2-3 десятков часов при выраженных симптомах поражения центральной нервной системы (цереброваскулярный синдром). При этом пораженными оказываются и большинство других органов и систем. Однако на фоне выраженного поражения центральной нервной системы нарушения других систем не успевают проявиться. При вскрытии тел людей, погибших при таких симптомах, обнаруживают кровоизлияния в оболочки и непосредственно в ткань внутренних органов, отек и полнокровие внутренних органов, выраженный отек мозга и кровоизлияния в вещество мозга. Наблюдаются дистрофические и некротические изменения клеток внутренних органов, поражение слизистой желудка и особенно кишечника. А также другие проявления ионизирующего воздействия в зависимости от дозы и места преимущественного приложения воздействия. При получении человеком эквивалентной дозы порядка 10З в (1000 бэр) смерть наступает примерно через 5-10 суток, но эти цифры могут значительно варьировать. Преимущественные симптомы при получении такой дозы проявляются со стороны желудочно-кишечного тракта в целом и кишечника в частности: тошнота, рвота, длительный понос. Прогноз при длительном поносе, как правило, не благоприятный - вероятнее всего пораженный человек умрет. При таком развитии заболевания происходят грубые изменения в слизистой кишечника, она постепенно отмирает и не выполняет свои функции. Смерть наступает от обезвоживания организма и общего инфицирования, так как через поврежденную стенку кишечника все микроорганизмы проникают в стерильные внутренние среды человека. При исследовании трупов лиц, умерших при такого рода явлениях, судебные медики обнаруживают: распространенные и грубые повреждения слизистой поверхности и других слоев стенки кишечника в виде язв, участков некроза (омертвения); при далеко зашедшем процессе имеют место прободения (сквозные дефекты стенки кишечника). Распространение инфекции проявляется дистрофическими, воспалительными и некротическими изменениями внутренних органов. Повреждения стенок сосудов и нарушения состава крови проявляются множественными кровоизлияниями. Имеют место и другие изменения во внутренних органах. При получении дозы примерно в 1-2 Зв (100-200 бэр) смерть, если и наступает, то происходит это в отдаленные периоды после поражения, от нарушений в активно самообновляющихся тканях, преимущественно кроветворных органов. При отсутствии лечения или при плохом терапевтическом эффекте лечения смерть наступает от инфекционных осложнений и от кровоизлияний в органы и ткани. Изменения во внутренних органах отражают указанные причины наступления смерти, они достаточно четко обнаруживаются судебно-медицинскими экспертами на вскрытии. Проявления местной травмы от ионизирующего облучения чаще всего имеют место на коже, они развиваются постепенно: сначала скрытый период; затем покраснение и отек тканей; позднее образование пузырей, некроз. Заживление протекает очень медленно. При расследовании случаев поражения ионизирующими излучениями необходимо решить несколько вопросов, касающихся обстоятельств травмы. В первую очередь, конечно, отчего наступило смертельное или несмертельное повреждение человека: от ионизирующего излучения или от другого внешнего воздействия. Решение этого вопроса зависит от результатов сбора исходной информации об условиях травмирования, эта задача целиком ложится на сотрудников органов внутренних дел, выполнять ее целесообразно при участии технического специалиста в области радиационных исследований. Второе направление действий - получение медицинской информации о процессе развития клинических симптомов у пораженного как в период непосредственно после травмирования, так и в последующие часы и дни. Сбор такого рода данных целесообразно организовать при участии судебно-медицинского эксперта, если же имеются подробные записи в медицинских документах, то для судебного медика достаточно будет получить эти медицинские документы. Если по факту возбуждено уголовное дело, то изъятие документов должно быть процессуально оформлено надлежащим образом. Имея такого рода исходную информацию, судебный медик сможет достаточно однозначно решить вопрос о причине, вызвавшей смертельную или несмертельную травму. Кроме вопроса о причине смерти или травмирования следствие, будут интересовать обстоятельства травмирования, такие как: физические характеристики излучения; мощность излучения; поглощенная доза; степень ущерба здоровью при несмертельной травме; какими могут быть отдаленные последствия травмы; и некоторые другие. На многие из этих вопросов судебный медик более квалифицированно и конкретно может ответить только при участии технических специалистов в области радиационных облучений и врачей, работающих в области медицинской радиологии. Выводы комиссии специалистов, в случае расследования такого рода происшествий, будут носить более компетентный и конкретный характер, тем самым принесут больше пользы следствию. При работе с объектами, подвергшимися воздействию ионизирующих излучений от радиоактивных источников, необходимо соблюдать меры радиационной безопасности, так как при этом вполне вероятны ионизирующие воздействия на людей, производящих следственные действия.
