OPASNOST OD ZRAČENJA

OPASNOST OD ZRAČENJA

            Radijacija se nalazi svugdje oko nas. Svake sekunde stotine kozmičkih zraka prođe kroz naše tijelo. Istovremeno se u našim plućima raspada nekoliko radioaktivnih atoma, koje smo udahnuli sa zrakom, te nekoliko tisuća atoma kalija i dva – tri uranova atoma, koji su u naše tijelo dospjeli hranom i pićem. Iz tla pod našim nogama te iz građevnih materijala oko nas, zrače radioaktivni elementi, koji su njihov sastavni dio.

Mnogi su od nas izloženi i umjetnim izvorima zračenja, koji se koriste u medicini, industriji, poljoprivredi pa i u znanstvenim istraživanjima.

U visokim dozama radijacija ubija u nekoliko sati, a u malim dozama može izazvati pojavu raka.

Što je radijacija?

         Tvari su građene od atoma. Neki atomi su nestabilni. Dok se ti atomi raspadaju, kako bi postigli veću stabilnost, emitiraju nevidljive valove ili čestice bogate energijom, što se naziva radijacija ili zračenje.

         Postoji više tipova zračenja. Za živa bića najopasnije je ionizacijsko zračenje.

Učinak radijacije na stanice

         Svi organizmi, pa tako i ljudski, građeni su od golemog broja stanica. Kada čestice visoke energije prolaze kroz tijelo čovjeka, one mijenjaju ili uništavaju molekule koje upravljaju stanicama.

U visokim dozama zračenje ubija stanice. U malenim dozama neke oštećene molekule mogu se zamijeniti, no i male doze mogu biti opasne, ako je oštećena molekula DNA, u kojoj je zapisana čitava nasljedna uputa organizma.

Ako su oštećeni vitalni geni stanica neće moći obavljati svoju ulogu ili će stradati. Pri oštećenju gena koji kontroliraju rast, stanica može započeti nekontroliranu diobu i time dovesti do nastanka potencijalno smrtonosnog tumora.

Učinak zračenja na živa bića

            Nisu svi organizmi jednako podložni posljedicama zračenja niti su svi organi jednako osjetljivi na zračenje. Posebno osjetljivi organi su spolne žlijezde, koštana srž, pluća te probavni sustav

         Količina energije koju radijacija preda tkivu neke osobe naziva se apsorbirana doza i izražava se u grey-ima (Gy). Za osobu naglo izloženu zračenju, apsorbirana doza dobar je pokazatelj rizika.

         Za zračenje ispod 0,25 Gy nema kratkoročnih posljedica. Pri dozi od 0,25 do 1 Gy, osoba postaje privremeno neplodna te se javlja mučnina. Pri dozama od 1 do 3 Gy javlja se povraćanje, dijareja i brz gubitak težine. Osoba ozračena dozama od 3 do 6 Gy u 50 % slučajeva umrijeti će uslijed oštećenja koštane srži i probavnog sustava. Preživjeli će ostati sterilni i slijepi uslijed razvoja očnih mrena.

         Za sve preživjele postoji rizik mutacija (promjena na genima) reproduktivnih stanica, čime se posljedice zračenja prenose na potomstvo

         Čak i male doze nose rizik od razvoja malignih tumora.

Izvori zračenja

         Na prirodne izvore zračenja otpada oko 80% ukupno primljene godišnje doze zračenja, dok je preostalih 20% uzrokovano umjetnim izvorima zračenja.

1.    Prirodni izvori zračenja

Prirodne izvore zračenja uglavnom je teško izbjeći. Većina prirodne radijacije potječe od plina radona, a zatim od kozmičkih zraka i zračenja iz Zemljine kore.

         68% prirodnog zračenja dobivamo radonom. Radon je plin bez mirisa, boje i ukusa, koji nastaje radioaktivnim raspadom urana iz tla. Količina urana jako varira u pojedinim geografskim područjima. Koncentracija radona posebno je visoka u zgradama izgrađenima na granitu ili vapnencu. Radon iz tla prodire kroz pukotine u zgrade. Ukoliko se zgrada nedovoljno prozračuje koncentracija radona može jako porasti i postati opasna po zdravlje

Kada udišemo zrak koji sadrži mnogo radona, radijacija nam može oštetiti pluća te čak izazvati rak pluća. Jedino duhanski dim uzrokuje veći broj karcinoma pluća.

Kozmičke zrake nastaju u našoj galaksiji ili na suncu na udaljenim galaksijama. One su jačeg intenziteta na višim nadmorskim visinama, tako da su više izloženi njihovom djelovanju ljudi koji često putuju zrakoplovom te oni koji žive na višim nadmorskim visinama. Intenzitet kozmičkih zraka je 20% niži u zatvorenim prostorijama.

Zemljina kora je prošarana radioaktivnim izotopima. Uran i torij emitiraju α - čestice, koje su jako ionizirajuće, pa prema tome i vrlo opasne za zdravlje. Tome valja pridodati i radioaktivni kalij, na koji u prirodi otpada 0,01%, a koji emitira manje opasne β – čestice.

Mi radioaktivne elemente također unosimo u tijelo hranom i pićem. Voda za piće, kao i jestive biljke i životinje, sadrže radioaktivne izotope. Radioaktivni elementi, posebno kalijev izotop, osobito su koncentrirani u pojedinim vrstama hrane. Školjkaši su posebno koncentriran izvor radioaktivnih elemenata.

2.    Umjetni izvori zračenja

Ako usporedimo količinu primljenog zračenja, tada su umjetni izvori poput nuklearnih elektrana, odgovorni za mnogo manje doze na godinu. Od samog otkrića, čovjek je radijaciju rabio u medicini i industriji.

2.1.Uporaba zračenja u medicini

Najveći dio umjetnog zračenja kojim ljudi bivaju ozračeni u medicinske je svrhe. Od tog zračenja većinu primamo kao rendgenske zrake. Danas se u većini dijagnostičkih postupaka koriste mnogo manje doze zračenja nego što je to bio slučaj u prošlosti. Novija tehnika kompjutorizirane tomografije daje liječniku pregršt informacija, ali i mnogo veću dozu zračenja (oko 400 puta veću od običnog rendgenskog snimka).

Mnogo se veće doze zračenja rabe kako bi se liječile bolesti poput raka, jer cilj je uništiti oboljele stanice.

2.2.Zračenje i nuklearna energija

50-tih i 60-tih godina prošlog stoljeća izvedeno je preko 500 atmosferskih nuklearnih pokusa. Najviše doze zračenja, kao posljedica nuklearnih pokusa ljudi su primili početkom 60-tih godina , dok su danas razine primljenog zračenja znatno niže.

1986. godine nesreća u Černobilu oslobodila je goleme količine radioaktivnog materijala nad Europom i Azijom. U to je vrijeme od posljedica akutne radijacijske bolesti umrla 31 osoba. Teško je utvrditi konačan broj žrtava Černobilske tragedije

Poseban je problem zbrinjavanje radioaktivnog otpada nuklearnih elektrana. Cilj pravilnog skladištenja je spriječiti otjecanje radioaktivnog otpada u vodu, kojom bi radioaktivni materijal mogao stići do ljudi.

3.Procjena rizika

Ljudi danas koriste radioaktivne materijale za stvaranje električne energije te za otkrivanje i liječenje raznih bolesti.

Premda radijacija nudi mnoge koristi, zračenje ipak predstavlja opasnost za zdravlje i utječe na kvalitetu našeg okoliša.

Najjednostavnije ćemo smanjiti rizik od zračenja ukoliko izbjegavamo nepotrebna rendgenska snimanja te ako redovito provjetravamo prostorije u kojima boravimo, čime se smanjuje koncentracija radioaktivnog radona u zraku.

Danas su i prirodna i umjetna radijacija sastavni dio naših života. Ne možemo ukloniti radijaciju iz okoliša, ali možemo smanjiti rizik za zdravlje, kontrolirajući izlaganje zračenju

Globalno zatopljenje i efekt staklenika

S nastupanjem ljeta i prvih valova vrućine stanovnici Zagreba traže osvježenje u zelenilu zagrebačkih parkova, u mirnoj vodi Jaruna ili pod suncobranima. Prodaja klima uređaja raste, a oni koji si klima uređaje ne mogu priuštiti uključuju ventilatore. Vikendom mnogi kreću put Sljemena gdje je temperatura niža i nekoliko stupnjeva. Pravi je trenutak da se zamislimo nad problemom globalnog zatopljenja.

Zagrijava li se Zemlja uistinu?

Znanstvenici se u potpunosti slažu da se Zemlja danas uistinu zagrijava uslijed efekta staklenika te da će to zasigurno imati posljedice na razinu mora, poljoprivredu, ekosisteme, biološku raznolikost, klimu i čovjekovo zdravlje.. Također se slažu da su u porastu atmosferske koncentracije plinova koji utječu na efekt staklenika. Ono u čemu se ne mogu složiti jest hoće li te promjene nastupiti naglo ili postupno, hoće li biti zahvaćeni svi dijelovi svijeta i u kojoj mjeri te koliko će se Zemlja zagrijati. Predviđanja se kreću od optimističnih 1,5 do 4,5^oC, preko 3 do 5,5^oC, pa sve do visokih 6,3 do 8^oC i više. Svi se slažu da će  porast temperature biti nejednoliko raspoređen.

Klimatska povijest Zemlje

Prije nekoliko stotina milijuna godina Zemlja je vjerojatno bila i 20 ^oC toplija nego što je danas, a na polovima nije bilo ledenih kapa. Prije nekih 15 do 38 milijuna godina prosječna je temperatura zraka nadmašivala današnju za 6^oC. Svijet kakav poznajemo s ledenim kapama na polovima i najvišim planinskim vrhovima postoji tek 2,5 milijuna godina. Posljednjih je 2 milijuna godina (pleistocen) klima bila mnogo stabilnija i u prosjeku svježija. Podaci kazuju da je u posljednjih 850 000 godina prosječna temperatura iznosila između 13  i 15^oC. U takvoj je klimi nastala većina današnjih živih bića, pa i sam čovjek. U pleistocenu su se otprilike 20 puta izmijenjivala ledena doba s razdobljima interglacijala. Posljednje je interglacijalno doba, koje traje i dan danas, započelo pred otprilike 12 000 godina.

Što je efekt staklenika?

Bez atmosfere prosječna bi globalna temperatura iznosila -18^o C, umjesto sadašnjih 15^oC. Sva bi sunčeva svjetlost nepromijenjena stigla na Zemlju i uzrokovala emisiju infracrvenog zračenja  s njezine površine, tako da bi sva pristigla toplina pobjegla sa Zemlje. Atmosfera omogućuje gubitak tek djelića topline. Ostatak topline se zadržava u donjim slojevima atmosfere, koji sadrže brojne plinove kao što su vodena para, CO₂, metan i mnogi drugi koji apsorbiraju infracrveno zračenje. Taj se proces naziva efekt staklenika, a na njega najviše djeluje vodena para. Čovjek nema velikog utjecaja na količinu vodene pare u atmosferi, no on proizvodi ostale plinove koji pojačavaju efekt staklenika.

Plinovi koji zagrijavaju Zemlju

Do sada je otkriveno nekih 40 plinova koji potiču efekt staklenika. Većina djeluje tako da zadržava infracrveno zračenje u Zemljinoj atmosferi. Neki djeluju posredno utječući na koncentracije hidroksilnih radikala, metana i ozona. Među njima su najznačajniji ugljični dioksid (CO₂), metan, didušik oksid (N₂O), klorofluorougljikovodici (CFC), ozon (O₃), hidroksilni radikali, ugljični monoksid (CO) i dušikovi oksidi (NO_x).

Samo je 4 % ugljik -IV- oksida (CO₂) iz antropogenih izvora. On uglavnom nastaje kao posljedica izgaranja fosilnih goriva te sječe šuma. Smatra se da CO₂ utječe na promjenu klime s 60%

Više od polovine ukupne emisije metana (CH4) antropogenog je porijekla. Metanovo djelovanje na efekt staklenika veće je i 24 puta od djelovanja CO₂ i smatra se da utječe na efekt staklenika s 15%. Glavni su izvori poljoprivreda, ugljenokopi i odlagališta otpada. U poljoprivredi trećina metana nastaje reakcijama u želucu i crijevima preživača, najviše goveda i ovaca. Smatra se da svako govedo u prosjeku proizvede 45 kg metana godišnje. FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations) procjenjuje da je sredinom osamdesetih godina na svijetu bilo 1,3 milijarde goveda te 1,1 milijarda ovaca.

Izvori didušikovog oksida (N₂O) uključuju poljoprivredu, uporabu dušičnih gnojiva te izgaranje biomase i fosilnih goriva, on je odgovoran za 12 do 15% globalnog zatopljenja.

Klorofluorougljikovodike u potpunosti proizvodi čovjek. Osim u efektu staklenika, gdje sudjeluju s oko 13%, sudjeluju i u razaranju stratosferskog ozona, a time i ozonskog omotača, čime dodatno pojačavaju zagrijavanje Zemljine površine.

Ozon nastaje prirodnim putem i kao rezultat kemijskih i fotokemijskih reakcija koje su potaknute čovjekovim djelovanjem. Rast koncentracije troposferskog ozona uzrokovan je porastom uobičajenih onečiščivaća zraka poput ugljičnog monoksida, ugljikovodika i dušičnih oksida.

Ugljični monoksid djelujući zajedno s hidroksilnim radikalima povećava koncentraciju metana i troposferskog ozona. Glavni su izvori ugljičnog monoksida sječa i paljenje šuma te izgaranje fosilnih goriva.

Dušični su oksidi uglavnom antropogenog porijekla. Nastaju najčešće izgaranjem fosilnih goriva i spaljivanjem biomase. Potiču reakcije koje uključuju ozon i metan.

Katastrofične posljedice

Pretpostavljeni će porast temperature i povećana vlažnost zraka uslijed isparavanja imati dramatične geofizičke posljedice i posljedice na biosferu uopće.

Slijedećih se desetljeća očekuje porast razine mora od najmanje 0,5 do 1,5 metara, a u duljem vremenskom razdoblju čak 5 do 7 metara. Ledenjaci će se početi topiti. Doći će do promjena u strujanjima oceana i promjena obrasca padalina u svim područjima.

 Vremenske neprilike koje se danas smatraju ekstremnima počet će se češće pojavljivati. Biti će više oluja, poplava, lavina, te značajnih sezonskih promjena u dostupnosti oborina. Tlo će uslijed evaporacije gubiti vlagu, a valovi vrućine i suše biti će duljeg vijeka. U središnjim će područjima Sjeverne Amerike i Euroazije doći do smanjenja oborina. Prirodni će ekosistemi doživjeti promjene i reorganizacije. Tropske će prašume zbog poremetnje u režimu padalina doživjeti velike promjene, a kako je to područje najbogatije životinjskim i biljnim vrstama, smatra se da će se povećati gubitak bioraznolikosti.

Utjecaj na čovjeka

Mnoga se istraživanja bave utjecajem globalnog zagrijavanja i promjene klime na čovjeka i društvo u cjelini. Rezultati tih istraživanja ne mogu nam sa sigurnošću reći koje će biti posljedice promjene klime pod utjecajem čovjeka.

Ljudska je povijest puna primjera gladi uzrokovanih promjenama regionalne klime. Poljoprivreda je u velikoj mjeri ovisna o klimi. Pod povoljnim bi uvjetima veća koncentracija CO₂ i porast temperature i vlage u zraku mogli povećati poljoprivredne prinose. Čini se ipak da su mnoge poljoprivredne kulture ovisne o osjetljivoj ravnoteži brojnih utjecaja poput temperature, uvjeta tla i obrasca padalina. Također se čini da je korov sposobniji asimilirati dodatni CO₂ od kultiviranih biljaka, što bi pogoršalo postojeće probleme. Istraživanja pokazuju da, premda bi neka područja doživjela porast prinosa od 10%, druga bi imala gubitke od više od 50%! Vrući bi val posebno pogodio uzgoj riže. Poznato je da čak 30% od ukupnog broja kalorija ljudi dobivaju od riže, što bi posebno pogodilo nerazvijene zemlje i zemlje u razvoju.

Porast razine mora od nekoliko metara mogao bi zaprijetiti obalnim naseljima u kojima obitava polovina svjetskog stanovništva.

Ljudsko bi zdravlje bilo ugroženo zbog valova velikih vrućina i sparina, širenja tropskih bolesti i nedostatka pitke vode.

Porasla bi potrošnja energije zbog većeg korištenja klima uređaja. Hidroelektrane bi proizvodile manje energije zbog opadanja vodostaja.

Što možemo poduzeti?

Potrebno je drastično smanjiti emisiju plinova koji doprinose nastajanju efekta staklenika.

1.     Fosilna goriva valja zamijeniti «čišćim» izvorima energije te maksimalno smanjiti potrošnju energije.

2.     U poljoprivredi se valja osloniti na ekološku praksu i smanjiti uporabu dušičnih gnojiva jer ista doprinose efektu staklenika. Trebalo bi smanjiti broj životinja koje se uzgajaju radi mesa i mlijeka jer proizvode dosta metana tijekom probave. Krmu valja prilagoditi kako bi se u probavnom traktu preživača oslobađalo što manje metana.

3.     Pošumljavanje bi omogućilo veću asimilaciju ugljika iz atmosfere.

Tajne mrtvaca (zanimljivosti iz carstva Gljiva)

Nevolja u Salemu počela su tijekom hladne mračne zime, u siječnju 1692. 8 se djevojčica razboljelo, među prvima devetogodišnja Elizabeth Parris, kćer velečasnog Samuela Parrisa i njegova nećakinja , jedanaestogodišnja Abigail Wiliams. Bila je to neobična bolest: djevojčice su bile u deliriju, imale su jake konvulzije, govor im je bio nerazumljiv i imale su neobične osjete na koži. Zabrinuti su mještani očajnički tražili objašnjenje. Njihov zaključak: Djevojčice su bile uklete, na njih je bačena kletva.

Započelo je upiranje prstom u potrazi za krivcem. Prve su optužbe bile na računTitube, Parrisova ropkinje rodom s Kariba te dvije starije žene, Sarah Good i Sarah Osburn, koje su bile na lošem glasu.

Sve tri žene uhićene su 29. veljače. Do kraja 1692., privedeno je više od 150 „vještica“. Do rujna 1692. dvadeset je osoba pogubljeno, a još ih je 5 umrlo u zatvoru. Niti jedna od pogubljenih osoba nije priznala da je vještica. priznanje bi im sigurno spasilo život, no duša bi im bila osuđena na prokletstvo. Suđenja u Salemu naposljetku su okončana 29. listopada, naredbom guvernera Massachusettsa, Sir Wiliama Philipsa. Kada se prašina slegnula, mještani i optuživači nisu mogli objasniti svoje postupke.

Stoljećima su se znanstvenici i povjesničari trsili pokušavajući objasniti ludilo koje je obuzelo Salem. Je li na djelu bila spolna diskriminacija? Je li uzrok nedostatak nekog vitamina ili minerala u prehrani ili masovna histerija? Ili je to možda krivnja obične gljivice?

Kada je studentica Linda Caporael započela proučavati suđenja u Salemu početkom sedamdesetih godina prošlog stoljeća, nije niti sanjala da bi obična raževa gljivica mogla biti odgovorna za jezive događaje 1692. No djelići slagalice počeli su dolaziti na svoja mjesta. Završivši studij psihologije, Linda Caporael je uskoro primijetila vezu između neobičnih simptoma koji su se pojavili kod bolesnih djevojčica u Salemu i halucinogenih učinaka droga poput LSD-a. LSD se dobiva iz ergotina, a ergotin iz gljivice ,Claviceps purpurea, koja napada raž. Ergotizam, trovanje ergotinom već je bilo implicirano u druge epidemije bizarnog ponašanja poput one u francuskom gradiću Pont-Saint-Esprit 1951. godine, kada je 150 osoba hospitalizirano, a 5 je podleglo trovanju.

No je li raževa gljivica uistinu bila krivac? Je li imala mogućnosti da okrene Salem naglavce? Istraživanja Linde Caporael pružila su odgovor na to pitanje.

Ergotizam uzrokuje gljivica Claviceps purpurea, nametnik na raži, pšenici i ostalim žitaricama.Na zaraženoj raži umjesto pšena razvija se tamnoljubičasti roščić – sklerocij. U njemu se nalazi otrovni spoj ergotin od kojeg se dobiva lizergična kiselina, djelatni sastojak LSD-a. Ergotin izaziva stezanje glatkih mišića i poremećaje u radu živčanog sustava.

Toksikolozi danas znaju da jedenje hrane u kojoj se nalazi ergotin može dovesti do grčenja mišića, povraćanja, halucinacija, osjećaja plaženja kukaca po koži i brojnih drugih. Svi su ti simptomi zabilježeni u zapisima sa suđenja u Salemu. Gljivica dobro uspijeva za toplih, vlažnih i kišnih proljeća i ljeta. Caporael je u dnevnicima stanovnika Salema utvrdila da su upravo takvi uvjeti vladali 1691. Gotovo su svi pogođeni živjeli u zapadnom, vlažnom i močvarnom dijelu mjesta, idealnom za razmnožavanje gljivice. U to je doba raž bila glavna žitarica u Salemu. Raž konzumirana u zimi 1691./1692. lako je mogla biti kontaminirana velikom količinom ergotina. Ljeto 1692. bilo je suho, što može objasniti nagli prekid „djelovanja vještica“.

Genetika: multipli aleli

Genetika:  Multipli aleli

Krvnu grupu određuje 3 alela: A, B i 0. A i B su kodominantni, a 0 je recesivan.

1. a)  Koji su mogući genotipovi osobe krvne grupe A? ______________
    b)  Koji je genotip osobe krvne grupe AB? _______________

    c )  Koji je genotip osobe krvne grupe 0? _____________
    d)  Koji su mogući genotipovi osobe krvne grupe B? ______________

2. Muškarac krvne grupe AB ima ženu krvne grupe AB. Kojih će krvnih grupa biti njihova djeca i u kojim omjerima?

3. Muškarac homozigot krvne grupe B ima ženu krvne grupe 0. Koju će krvnu grupu imati njihova djeca? ________ Koji je genotip djece? ______

4. Žena heterozigot krvne grupe A ima muža heterozigota krvne grupe B. Koji će postotak njihove djece imati: krvnu grupu A? _______ krvnu grupu B? ________ krvnu grupu 0___________.

5. Žena krvne grupe A tvrdi da je muškarac krvne grupe AB otac njezina djeteta krvne grupe AB. Može li taj muškarac biti otac njezina djeteta? __________ Prikaži moguća križanja vodeći računa da žena može biti homozigot ili heterozigot.

6. Muškarac krvne grupe AB ima ženu krvne grupe 0. Njih dvoje imaju dvoje biološke djece i jedno usvojeno. Ivana ima krvnu grupu A, Robert krvnu grupu B, a Nada krvnu grupu 0. Koje je dijete usvojeno? ____________________

Genetika smješkića

U smješkića je oblik očiju određen multiplim alelima, poput onih za krvne grupe u čovjeka. Smajlići na crtežu prikazuju 4 moguća fenotipa. Poznato je da su zvjezdaste i točkaste oči kodominantne, a da su kvadratične oči recesivne. Koji je genotip svakog od nacrtanih smješkića?

 

         




            
7.Ako križamo homozigotnog zvjezdookog smješkića s homozigotnim točkookim smješkićem kakvo će biti njihovo potomstvo?

8.  Ako je par smješkića iz prošlog zadatka heterozigotan, kakvo će biti njihovo potomstvo i u kojim omjerima?

9. Ako križamo zvjezdooko točkastog smješkića sa smješkićem kvadratičnih očiju, kakvo će biti njihovo potomstvo i u kojim omjerima?

10.  Ako križamo 2 zvjezdooko točkasta smješkića kakvo će biti njihovo potomstvo i u kojim omjerima?

Biologija s Bedenko

Dobro došli na stranice Biologija s Bedenko! Nadam se da će vam ove stranice biti korisne u svladavanju gradiva biologije u srednjoj školi.

Još materijala možete pronaći na ovoj poveznici:
https://sites.google.com/site/biologijasbedenko/