تشعشعات اتمی چه بلایی سر بدن مان می آورند؟

اگر به سینما علاقه مند باشید، حتما دیده اید بسیاری از فیلم ها پایان دنیا را در جنگ جهانی سوم به تصویر می کشند. و در آنها رهبران دنیا بالاخره دکمه بزرگ قرمز رنگ را می فشرند و انفجارهای اتمی همه جا را فرا می گیرد. برخی هم از تروریست هایی می گویند که راکتورهای هسته ای را منفجر می کنند.

اگر هم شما از حمله آغازین جان سالم به در ببرید، باید دنیایی مملو از تشعشعات هسته ای را تحمل کنید. اما واقعا این تشعشعات چه بر سر ما خواهند آورد؟ در ادامه مطلب با نارنجی همراه باشید تا به جزئیات بیشتر این موضوع بپردازیم.

سنجش میزان تشعشعات

هنگامی که تابش های اتمی منتشر می شوند، ذراتی را به اطراف پرتاب می کنند که آنقدر انرژی دارند تا بتوانند الکترون ها را از اتم ها و مولکول ها جدا می سازند. تغییر و دگرگونی باندها باعث تولید جفت یونهایی می شود که از نظر شیمیایی شدیدا فعال و آماده واکنش هستند. این عمل به عنوان تابش یونی شناخته می شود. و اینجا است که مشکلات آغاز می شوند.

انواع بسیار زیادی از پرتوهای یونی وجود دارد. از این میان می توان به پرتوهای کیهانی، آلفا، بتا، گاما یا اشعه ایکس، نوترون ها و انواع مختلف دیگر اشاره کرد. آنچه که در این میان از اهمیت بالایی برخوردار است. مقداری از تشعشع است که یک ارگانیسم یا موجود زنده در برابر آن قرار می گیرد. این مقدار هم بستگی به زمان و هم میزان تابش دارد. این موضوع را با مفهومی به نام «دوز دریافتی» یا absorbed dose اندازه گیری می کنند.

یک راه اندازه گیری «دوز دریافتی» واحدی به نام Grays یا علامت اختصاری Gy است. واحد اندازه گیری عمومی دیگر در این زمینه sievert با علامت اختصاری Sv است. برای محاسبه سیورت، ابتدا گری را به دست آورده و سپس آن را در نوع تابش ضرب می کنند تا میزان دوز موثر بر بافت زنده را محاسبه کنند.

میانگین میزان تابشی که طی یک تا دو ثانیه عکسبرداری اشعه ایکس از ناحیه شکمی منتشر می شود، تقریبا 0.0014 گری است. البته این میزان، کنترل شده هم است. پس می توان گفت که زیاد بد نیست.

اما مشکل اصلی وقتی است که تمام بدن شما در معرض تشعشع قرار بگیرد. مثلا اینکه درست در لحظه انفجار نیروگاه هسته ای چرنوبیل در اتاق کنترل آن ایستاده باشید. در آنجا شما تقریبا ۳۰۰ سیورت در ساعت تشعشع دریافت می کنید. البته نباید نگران باشید. چون یک ساعت هم دوام نمی آورید. این دوز تابش حداکثر طی یک تا دو دقیقه انسان را از پا در می آورد.

چگونه خواهید مُرد؟

دوزهای بالای تابش های یونی در دوره های زمانی کوتاه، منجر به سندرم تشعشع حاد یا ARS می شوند که با نام "مسمومیت تابشی" هم شناخته می شود. شدت علائم ARS بستگی به سطح تشعشع دارد. یک دوز تابش پایین مانند 0.35 گری می تواند باعث بروز علائمی شبیه سرماخوردگی، به همراه حالت تهوع، استفراغ، سردرد، خستگی و تب شود. اگر بدن در برابر دوزهای بالاتر (همچون یک تا چهار گری) قرار گیرد، مرگ سلول های خونی آغاز می شود. اما شما هنوز امکان بهبود را خواهید داشت (درمان این نوع از سندرم تشعشع حاد معمولا با تزریق خون و استفاده از آنتی بیوتیک ها همراه است)، اما احتمالا برای همیشه از ضعف ایمنی ناشی از کمبود گلبول های سفید رنج خواهید برد.

همچنین اگر در برابر تشعشع بالاتر از ۲ گری قرار گیرید دچار نوعی آفتاب سوختگی شدید و غیرمعمول هم خواهید شد. به طور فنی، چنین سوختگی های پوست با تابش، معمولا باعث لکه های بزرگ قرمز، لایه لایه شدن پوست و حتی ایجاد تاول خواهند شد. و انتظار می رود این علائم تا ۲۴ ساعت اول مشاهده شوند.

دوز تشعشع میان ۴ تا ۸ گری، به هر حال یک دوز کشنده است. اما باز هم مسیر شما به سوی ابدیت به مدت زمان قرار گرفتن تان در معرض تابش بستگی دارد. بیماران در این سطح آلودگی معمولا از تهوع، اسهال، سرگیجه و تب شکایت می کنند. بدون انجام درمان های لازم، شما تنها طی چند هفته خواهید مرد.

لوئیس اسلوتین فیزیکدانی بود که در سال ۱۹۴۶ طی تحقیقاتش روی پروژه منهتن بر اثر ARS فوت کرد. او به صورت تصادفی در معرض تشعشعی با قدرت بیش از ۱۰ گری از نوع گاما و اشعه ایکس قرار گرفت. البته او حتی با درمان های مدرن امروزی همچون پیوند مغز استخوان هم شانسی برای زندگی نداشت. بیمارانی که در معرض تابش ۸ تا ۳۰ گری قرار می گیرند با استفراغ و اسهال شدید در ساعت اول روبرو می شوند. و البته طی دو روز تا دو هفته خواهند مرد.

دوز جذبی بیشتر از ۳۰ گری باعث آسیب های عصبی هم می شود. تنها طی چند دقیقه، بیماران استفراغ، اسهال، سرگیجه، سردرد و بی هوشی های سختی را تجربه خواهند کرد. رعشه و حمله های ناگهانی هم در چنین حالت هایی، همراه با بیماری های آتاکسی یا از دست دادن کنترل ارادی ماهیچه ها معمول هستند. و مرگ هم طی ۴۸ ساعت امری ناگزیر است.

اما اگر تشعشع کافی دریافت نکرده و زنده بمانید، چه؟

تنها به این دلیل که شما توانسته اید به نسیم دل انگیز هسته ای جاخالی داده و دچار سندرم ARS نشوید، به این معنی نیست که پایانی خوش در انتظارتان است. قرار گرفتن طولانی مدت در برابر تابش های یونی، حتی اگر آنقدر ضعیف باشد که نتواند بیماری سندرم تابشی ایجاد کند، می تواند باعث جهش های ژنتیکی و سرطان شود.

این بزرگ ترین مصیبتی است که نجات یافتگان فوکوشیما یا حادثه ای که در چرنوبیل اتفاق افتاد، با آن روبرو بودند. اما جدیدترین تخمین ها حاکی از آن است که ابر اتمی پس از انفجار ممکن است باعث بیش از هزاران مرگ بر اثر سرطان شود.

به شکل معمول، سلول ها توسط ترکیبات شیمیایی ملکول های DNA کنترل می شوند. اما هنگامی که تشعشعات به اندازه ای انرژی کسب کنند که بتوانند باندهای مولکولی را تخریب نمایند، رشته های DNA خواهند شکست. در حالی که تقریبا اغلب آنها به درستی تعمیر می شوند، ولی حدود یک چهارم شان نمی توانند این کار را به خوبی انجام دهند و باعث یک فرآیند کند و طولانی بازیابی می شوند. نتیجه این فرآیند هم چیزی جز افزایش میزان جهش ها در سلول های نسل های آینده نخواهد بود.

احتمال سرطان با دوز موثر تابش، افزایش خواهد یافت. اما شدت سرطان مستقل از این دوز است. در اینجا مدت زمان قرار گرفتن در برابر تابش اهمیت دارد و بالا و پایین بودن سطح تابش چندان اثری ندارد.

با تابش های طولانی مدت، پیش بینی می شود که ریسک بسیار بیشتری شما را تهدید کند. در حقیقت بسیاری از مدل های پذیرفته شده، پیشنهاد می کنند که در اغلب مردم، تابش های پس زمینه سطح پایین، پرخطرترین منبع تشعشع هستند. لذا در حالی که ARS شیوه ای مهیب و ترسناک برای رفتن به ابدیت است، آنچه که بیشتر از همه باید نگرانش باشید، سوختن ملایم و آهسته است.