การจะกล่าวรังสีที่ประชาชนได้รับ/สัมผัสนั้น คงต้องพูดถึงความเข้มข้น ขนาด ปริมาณและชนิดของรังสีที่พวกเขาได้รับ หากแต่หน่วยวัดทางรังสีก็เป็นเรื่องที่ยุ่งยากซับซ้อนมากที่สุดในหน่วยวัดสากล(SI Unit)อีกเรื่องหนึ่ง แต่ขอให้เข้าใจกันง่ายๆ ก่อนว่า โดยปกติแล้วสารกัมมันตรังสี(-Isotope เป็นสารกัมมันตรังสีที่มีการสลายตัวและแผ่รังสีออกมาตลอดเวลา รังสีที่แผ่ออกมาก็แตกต่างกันและมีอำนาจหรือพลังงานที่สามารถทะลุทะลวงวัตถุมันเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากับแสง บางส่วนก็ถูกวัตถุหรือร่างกายดูดกลืนพลังงานเอาไว้ บางส่วน(ที่มีหลังงานสูง)ก็สามารถทะลุทะลวงร่างกายมนุษย์ได้ การเดินทางผ่านร่างกายมนุษย์จึงทำให้เกิดอันตรายขึ้นมาได้
รังสีที่เราสนใจในที่นี้ คือ รังสีเอ็กซ์ รังสีแกมมา ซึ่งมีอำนาจทะลุทะลวงสูงกว่ารังสีชนิดใดๆ โดยรังสีมีทั้งที่เป็นอนุภาค(แอลฟ่า เบต้า นิวตรอน)และอยู่ในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เรานิยมนำมาประยุกต์ใช้ในทางการแพทย์ ซึ่งก็เป็นรังสีเอ็กซ์ และรังสีแกมมา นั่นเอง......!!!
ไม่ว่ารังสีประเภทใดก็ตามเนื่องจากมีคุณสมบัติเป็น พลังงานชนิดหนึ่งเมื่อตกกระทบสิ่งใดก็ตาม สามารถทำปฏิกิริยากับวัตถุนั้นด้วยการถ่ายเทพลังงานให้กับสิ่งนั้น(เรียกว่า ตัวกลาง ซึ่งอาจเป็นวัตถุหรือร่างกายมนุษย์) จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโดยส่งผลให้อิเล็คตรอนในอะตอมหรือโมเลกุลในตัวกลางมีระดับพลังงานสูงขึ้น(Excitation) แต่ถ้าหากรังสีนั้นมีพลังงานสูงมากพอก็อาจทำให้อิเล็คตรอนในวงโคจรหลุดออกมาจากอะตอมหรือโมเลกุลได้ เรียกว่า การเกิดไอออนไนเซซั่น(Ionization)
ปริมาณรังสีที่ถ่ายเทพลังงานให้แก่ตัวกลางนั้นสามารถอธิบายได้ด้วยค่าของหน่วยวัดปริมาณรังสีชนิดต่างๆ ขึ้นอยู่กับวิธีการนำไปใช้และมีความเกี่ยวข้องเชื่อมโยงไปยังผลของรังสีที่เกิดขึ้นกับระบบชีวภาพ(สิ่งมีชีวิต)
เมื่อรังสีพลังงานสูงทั้ง 2 ชนิด เดินทางผ่านวัตถุตัวกลางมันจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ (ดังที่ได้กล่าวข้างต้น) และยังจะก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพได้ด้วย แต่มันจะต้องทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในทางเคมีเสียก่อน ซึ่งเป็นขั้นตอนระหว่างกลางหรือเป็นตัวเชื่อมต่อระหว่างปรากฏการณ์ของการเปลี่ยนแปลงทั้งสองในระบบชีวภาพ(ในร่างกาย)
รังสีเมื่อผ่านทะลุทะลวงและบางส่วนถูกดูดกลืนไว้ในร่างกายมนุษย์ ได้ทำให้เกิดการถ่ายเทพลังงานรังสีให้แก่อะตอมหรือโมเลกุลในร่างกายนั้นเป็นกระบวนการที่ไม่มีมีเป้าเฉพาะเจาะจง โมเลกุลใดที่มีอยู่ในระบบชีวภาพมาก(ร่างกาย)จะมีโอกาสปะทะกับรังสีได้มากกว่า ดังนั้น โมเลกุลของน้ำในร่างกายมนุษย์จึงมีโอกาสมากกว่า การแตกตัวของโมเลกุลน้ำจะทำให้เกิดอนุมูลอิสระ(free radical)จะนำไปสู่ปฏิกิริยาลูกโซ่ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงตลอดจนเป็นอันตรายแก่สารชีวโมเลกุลอื่นๆ เช่น โปรตีน ไขมัน ฯลฯ ซึ่งจะทำให้เกิดความเสียหายกับเซลล์อันเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตในลำดับต่อไป
การเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพ(Biological change)ในสิ่งมีชีวิตนั้นเกิดขึ้นเมื่ออนุมูลอิสระไปจับกับโมเลกุลภายในเซลล์ โดยเฉพาะ DNA ซึ่งเป็นเป้าสำคัญ อาจทำให้เซลล์เกิดการบาดเจ็บแล้วมีการซ่อมแซม ถ้าซ่อมแซมแล้วไม่สามารถกลับมาสู่สภาพปกติได้ก็อาจจะทำเกิดการเปลี่ยนแปลงของสารพันธุกรรมหรือเกิดการกลายพันธุ์ หรืถ้าหากความเสียหายเกิดความรุนแรงมากถึงระดับที่เซลล์ไม่สามารถซ่อมแซมได้ก็นำไปสู่สาเหตุการตายได้
ปฏิกิริยาของรังสีต่อระบบชีวภาพ(มนุษย์หรือสัตว์ทดลองก็ตาม) ทำให้เกิดอันตรายมีลำดับขั้นตอนการเกิด(จากเล็กไปใหญ่)ดังนี้
ระดับโมเลกุล เป็นระดับที่เกิดความเสียหายกับชีวโมเลกุลใหญ่ในเซลล์ เช่น โปรตีน ไขมัน DNA RNA ฯลฯ ซึ่งอันตรายในระดับนี้จะส่งผลต่อระบบเผาผลาญสารอาหารในร่างกาย(metabolism) เช่น เกิดการแตกหักฉีกขาดของสายโซ่โพลีเปปไทด์(Polypeptide chain) หรือเกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างขององค์ประกอบทางเคมีของกรดอะมิโน กรดไขมัน หรือ ในเส้นสาย DNA เกิดความเสียหายแตกหักได้ โดยเฉพาะเบส Thimine(T)จะมีความไวต่อรังสีมากกว่าสายเบสของ DNA ตัวอื่นๆ
ระดับองค์ประกอบของเซลล์ เป็นความเสียหายที่เกิดขึ้นกับส่วนประกอบที่อยู่ในเซลล์ เช่น เยื่อหุ้มเซลล์ นิวเคลียส โครโมโซม ไมโตคอนเดรีย และไลโซโซม เป็นต้น
ระดับเซลล์ ส่งผลให้เกิดการหยุดยั้งการแบ่งตัวของเซลล์ ทำให้เซลล์มีการแบ่งตัวที่ผิดปกติ หรือหากเปลี่ยนแปลงสภาพที่เกิดความเสียหายอย่างร้ายแรง อาจเป็นสาเหตุนำไปสู่การตายของเซลล์เกิดขึ้น
ทั้งสองระดับของผลกระทบที่มีต่อเซลล์นั้น รังสีจะส่งผลกระทบต่อการลำเลียงสารผ่านเข้าออกของเซลล์ ระยะของการแบ่งตัวของเซลล์ โดยเมื่อส่วนใดส่วนหนึ่งของเซลล์หรือออร์แกนแนลล์โดนรังสี ผลของรังสีจะทำให้ความสามารถในการซึมผ่านของสสาร(permeability) และความหนืด(viscosity)เกิดการเปลี่ยนแปลง จะส่งผลให้การทำหน้าที่ผิดปกติไป ความรุนแรงจากผลของรังสีจะมากหรือน้อยก็ขึ้นอยู่กับปริมาณรังสี ตำแหน่งของออร์แกนแนลล์และช่วงระยะใดในระยะของกรแบ่งเซลล์(ระยะการแบ่งเซลล์ที่เป็นอันตรายเมื่อได้รับรังสีมากที่สุด คือ ช่วงระยะก่อนโปรเฟส prophase) โดยเฉพาะส่วนที่เป็นเป้าสำคัญ(คือ DNA)อันเป็นชนวนนำไปสู่การตายของเซลล์
เมื่อมีการตายของเซลล์หรือเกิดความเสียหายต่อระบบชีวภาพในร่างกาย เซลล์จะแสดงปรากฏการณ์ได้เป็น 4 ระดับ คือ 1) คงสภาพเดิมไม่มีการเปลี่ยนแปลง 2)เกิดความเสียหายในระดับที่ยังซ่อมแซมได้ 3)เซลล์บาดเจ็บเสียหายและมีการซ่อมแซมแล้วเซลล์ดำรงอยู่ในสภาวะที่ไม่ใช่สภาพปกติ(เช่น เซลล์มะเร็ง) และ 4)ความเสียหายที่นำเซลล์ไปสู่กระบวนการตาย
หากร่างกายได้รับรังสีทั่งตัว อาการเจ็บป่วยที่เฉียบพลันที่ร่างกายจะแสดงปรากฏการณ์ให้เห็นเฉพาะในบางระบบของอวัยวะเท่านั้น โดยเฉพาะอวัยวะที่มีระบบการสร้างเซลล์ใหม่(Mitotic cells)ขึ้นมาทดแทนเซลล์แก่ที่ถูกทำลายไป และเป็นระบบอวัยวะที่มีอิทธิพลต่อการมีชีวิตรอดของสิ่งมีชีวิต เช่น เซลล์ในระบบไขกระดูก เซลล์ในระบบทางเดินอาหาร โดยเซลล์ที่มีระบบการสร้างเซลล์ใหม่จะประกอบด้วยเซลล์อ่อน(เกิดใหม่)ซึ่งไวต่อการตอบสนองต่อรังสี จึงมีความเสี่ยงสูงต่อการถูกทำลายและปรากฏอาการเปลี่ยนแปลงให้เห็นชัดกว่าเซลล์กลุ่มที่ไม่มีการสร้างเซลล์ใหม่
ระดับเนื้อเยื่อและอวัยวะ อาจเกิดความเสียหายหรืออาการบาดเจ็บกับระบบประสาท ระบบทางเดินอาหาร จนถึงแก่ความตาย หรือผลในระยะยาวอาจเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้เกิดมะเร็งขึ้นมาได้
อวัยวะแต่ละอวัยวะนั้นประกอบด้วยเซลล์ที่ต่างชนิดกันออกไป จึงย่อมมีความไวต่อการตอบสนองรังสีแตกต่างกัน ในที่นี้ขอยกตัวอย่าง ระบบผิวหนัง ผมและขน ถ้าได้รับรังสีมากกว่า 50 เกรย์ขึ้นไป อาจทำให้เกิดการตายเฉพาะส่วน(Necrosis)ของผิวหนังบริเวณนั้นได้ ต่อมขนและผมมีความไวต่อรังสีพอสมควรจึงเกิดการหลุดร่วงของผมหากได้รับรังสีระดับปานกลางในสัปดาห์ที่ 1-3
ระดับร่างกาย อาจทำให้อายุสั้นหรือตายก่อนเวลา อาการเจ็บป่วยอย่างเฉียบพลันภายหลังจากที่ได้รับรังสีจนถึงขั้นเสียชีวิตนั้น ขึ้นอยู่กับขนาดปริมาณของรังสีเป็นสำคัญ ซึ่งต้องมีปริมาณที่ค่อนข้างมาก ส่วนที่เป็นสาเหตุทำให้เกิดการเจ็บป่วยจนนำไปสู่การเสียชีวิตอย่างเฉียบพลัน เป็นผลเนื่องจากการล้มเหลวของอวัยวะต่างๆ ได้แก่ ระบบหลอดเลือดสมอง ระบบทางเดินอาหาร และการสร้างเม็ดเลือดและอวัยวะที่เกี่ยวข้องกับการสร้างเม็ดเลือด
เช่น รังสีทำลายเยื่อบุต่างๆ ในระบบทางเดินอาหารทำให้เกิดการทำลาย หลุดลอกของเยื่อบุ จะส่งผลให้เชื้อโรคเข้าสู่ร่างกายได้ง่ายขึ้น อาจส่งผลต่อการทำหน้าที่ของเซลล์จับกินเชื้อโรค(Macorphage cells)สูญเสียประสิทธิภาพในการทำหน้าที่จับกินเชื้อโรค ซึ่งจะส่งผลต่อระบบภูมิคุ้มกันร่างกายต่อไปได้
ระดับกลุ่มประชากร ผลของรังสีในระยะยาวทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของยีนและโครโมโซม ซึ่งเป็นสาเหตุทำให้เกิดการกลายพันธุ์ได้
นอกจากนี้รังสียังส่งผลกระทบระบบพันธุกรรมที่อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในระดับยีน ซึ่งเกิดจากการมีผลกระทบถึงเซลล์สืบพันธุ์ รวมถึงรังสีที่มีผลกระทบต่อมารดาที่อยู่ในระยะตั้งครรภ์อีกด้วย
ผลในระยะยาวของรังสี มักทำให้เกิดการภาวะไขกระดูกฝ่อ กระทบถึงการเจริญเติบโตของร่างกาย การเกิดต้อกระจก ก่อให้เกิดโรคมะเร็งอวัยวะต่างๆ และระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย
กล่าวโดยสรุป สารกัมมันตรังสี คือ ธาตุที่มีการสลายตัวปล่อยรังสี(เรียกว่า กัมมันตภาพรังสี) ซึ่งเป็นพลังงานรูปหนึ่งที่ปล่อยออกจากตัวมันเองตลอดเวลา จนกว่าจะหมดพลังงาน(หมดอายุขัยของมัน) เรานับค่าครึ่งอายุ(Half life)เป็นค่าเฉพาะตัวของมัน
สมมุติว่าตัวสารนั้นมีค่ากัมมันตรังสีอยู่ 100 มันจะทีค่าความเข้มข้นของรังสีที่ปล่อยออกมานั้นเหลือ 50% ที่ระยะเวลาเท่าไร นั่นคือ "ครึ่งชีวิต" เช่น
ไอโอดีน-131 มีครึ่งอายุ 8 วัน หากนำมาเก็บเป็นเวลา 40 วัน มันจะเหลือพลังงานเพียง 3 % เท่านั้น โคบอลท์-60 มีครึ่งอายุ 5.2 ปี ถ้าต้องการให้เหลือพลังงาน 3% ต้องเก็บนาน 25 ปี ส่วนแร่ซีเซียม-137 มีครึ่งอายุ 30 ปี ต้องใช้เวลานานถึง 150 ปี จึงจะเหลือพลังงานเพียง 3 %
(การระเบิดของเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟูกุชิมะ ไดอิชิ นั้นมีการตรวจพบว่า มีสารกัมมันตภาพรังสีซีเซียม-137 ปนเปื้อนออกมา)
สารกัมมันตรังสีบางชนิดมีอยู่แล้วตามธรรมชาติ เช่น แร่เรเดียม-226, ยูเรเนียม-238 ฯลฯ แต่ที่มีใช้ในวงการแพทย์ปัจจุบันเป็นสารที่มนุษย์ผลิตขึ้น เช่น โคบอลท์-60, ซีเซียม-137, อิริเดียม-192 เป็นต้น
ผลกระทบของรังสีต่อสุขภาพ ถ้าร่างกายได้รับรังสี เนื้อเยื่อของอวัยวะที่เซลล์แบ่งตัวเร็ว จะเกิดการเปลี่ยนแปลงหรือถูกทำลาย ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับปริมาณรังสีที่ได้รับ เช่น ที่ผิวหนัง เยื่อบุในช่องปาก โดยเฉพาะที่ไขกระดูก เนื่องจากเซลล์ที่ทำหน้าที่ในระบบภูมิคุ้มกันโรคของร่างกายสร้างมาจากเซลล์ต้นกำเนิด(Stem cells)ในไขกระดูก อาทิเช่น เซลล์กินสิ่งแปลกปลอม เซลล์เม็ดเลือดขาว และเซลล์ภูมิคุ้มกันที่มีขนาดเล็ก(B, T cells)
อาการที่อาจเกิดขึ้นเนื่องจากได้รับกัมมันตรังสีโดยไม่มีการควบคุม เช่นในกรณีของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ระเบิดในคราวนี้ อาจเกิดอาการต่อไปนี้ต่อผู้ได้รับสารกัมมันตรังสี ได้แก่ คลื่นไส้ อาเจียน อ่อนเพลีย เม็ดเลือดขาวถูกทำลายอย่างรุนแรง ระบบการสร้างโลหิตจากที่ไขกระดูกบกพร่อง ร่างกายความต้านทานโรคต่ำ เกิดความผิดปกติบริเวณที่ถูกรังสี เช่น ผิวหนังไหม้พุพอง ผมร่วง ปากเปื่อย เป็นต้น
หลักการป้องกันอันตรายจากสารกัมมันตภาพรังสี และปอดภัยจากกัมมันตภาพรังสี
ใช้ตัวกลางที่มีความหนาแน่นสูงทำเป็นฉากกั้น/กำบัง เช่น ตะกั่ว หรือกำแพงคอนกรีตหนา ใช้ระยะทาง ยิ่งอยู่ห่างจากสารกัมมันตรังสีมาก ก็จะได้รับรังสีน้อยลง ใช้เวลาน้อยที่สุด ในกรณีที่มีความจำเป็นต้องอยู่ใกล้หรือสัมผัสกับสารกัมมันตรังสี
แผ่นดินไหวและคลื่นยักษ์สึนามิพัดพาแค่บ้านเรือน ทรัพย์สินมีค่าสูญหายไป ชีวิตผู้คนยังสามารถหลบหนีไปอยู่ในที่ที่ปลอดภัยได้ แต่การแพร่กระจายของสารกัมมันตภาพรังสีจากการระเบิดของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์นั้น แม้แต่..ชีวิตก็อาจจะหาไม่
http://www.oknation.net/blog/nn1234/2011/03/15/entry-1
