ایمنی در MRI

ایمنی در MRI

تا کنون هیچ آثار زیان بار بیولوژیکی دراز مدتی در اثر قرارگرفتن در معرض MRI گزارش نشده است اگر چه در بررسی جداگاه اجزاء روند تصویربرداری تشدید مغناطیسی چندین اثر کم اهمیت و برگشت پذیر از میدان های مغناطیسی ، گرادیان و فرکانس رادیویی مشاهده شده است . اغلب تحقیقات در مورد ایمنی MR در آمریکا انجام شده و اکثر مقالات درباره ایمنی MR در امریکا منتشر شده است . در فوریه 1982 اداره غذا و دارو ( FDA ) دستورالعملی را به هیاتهای بررسی بیمارستانها تحت عنوان « مقررات ارزیابی ریسک های تابش های الکترومغناطیسی برای روشهای NMR کلینیکی » ابلاغ نمود . برای بررسی اثر بیولوژیکی درازمدت MRI تمام اجزاء روند تصویربرداری باید در نظر گرفته شود . این اجزاء شامل :
1- میدان مغناطیسی اصلی ( که تحت عنوان میدان مغناطیسی ایستا هم شناخته می شود ) .
2- میدان های مغناطیسی متغیر با زمان ( میدان مغناطیسی گرادیان ها و میدانهای RF ) .

اثرات بیولوژیکی میدان مغناطیسی ایستا
توجه اولیه در میدان مغناطیسی ایستا معطوف به امکان اثرات بیولوژیکی بالقوه می باشد . در طبیعت میدان مغناطیسی کره زمین اثر قابل ملاحظه ای بر اشکال ابتدایی حالت وارد جهت گیری باکتری های مغناطیسی ایستا و الگوی مهاجرت پرندگان تحت تاثیر میدان مغناطیسی به شدت G6/0 که کره زمین را احاطه نموده است می باشد . در MR پتانسیل های الکتریکی ضعیفی در عروق خونی بزرگ که خون در آنها در جهت عمود بر میدان مغناطیسی ایستا جریان دارد مشاهده شده است . اگر چه در شدت 10 تسلا هیچ آثار زیانباری در میمونها مشاهده نشده است . اغلب بررسی ها هیچ اثری در رشد و شکل سلولی در میدانهای مغناطیسی با شدت کمتر از 2 تسلا نشان نداده اند . اطلاعات جمع آوری شده توسط انستیتوی ملی حفاظت شغلی و سازمان بهداشت جهانی هیچ شواهدی از لوکمی یا سایر موارد سرطان زایی نشان نمی دهد .گزارشهای اندکی حاکی از سرطان زایی بالقوه میدانهای مغناطیسی ایستا بود که به علت این که روشهای بررسی در آنها مورد انتقاد بود ، رد شده اند .میدان های حاشیه ای
مطلب مورد توجه بعدی در اثرات میدان مغناطیسی اصلی ، خطرات مربوط به محل نصب سیستم های MR می باشد . میدان مغناطیسی ایستا توسط دیوارها ، کف ها یا سقف های معمولی محدود نمی شوند . میدان مغناطیسی پراکنده در خارج از مرکز آهن ربا تحت عنوان میدان حاشیه ای شناخته می شود .اغلب دستگاه های تشدید مغناطیسی برای محدود نمودن میدان حاشیه ای تا فاصله قابل قبولی حفاظت نشده اند چه در اتاق اسکن یا در داخل کامیون ها ( در مورد سیستم های MR سیار ) میدان حاشیه ای باید همیشه در هنگام نصب سیستم های جدید در نظر گرفته شود . در هنگام نصب ، شدت میدان در بالا و پائین دستگاه نیز باید در نظر گرفته شود .

میدان های ایستای کمتر از 2 تسلا
اگر چه هیچ آثار بیولوژیکی در انسان در قدرت های میدان زیر 2 تسلا مشاهده نشده ،‌ آبنورمالی های برگشت پذیر در ECG در چنین قدرت های میدانی مشاهده شده است . یک افزایش در دامنه موج T را می توان در یک ECG مشاهده نمود که مربوط به اثر مغناطیسی بردینامیک مایعات است .این اثر هنگامی ایجاد می شود که یک مایع هادی مثل خون ، از یک میدان مغناطیسی عبور نماید . این اثر متناسب با قدرت میدان مغناطیسی می باشد و بنابراین باعث ایجاد مشکلاتی در Gating قلبی در سیستم های با میدان قوی می گردد . این حالت منتج به trigger سیستم در موج T به جای R گردیده و بنابراین کیفیت تصویر به علت gating ناکافی قلب کاهش می یابد . اگر چه با وجود این اثر ، هیچ اثر قلبی _ عروقی جدی در بیمارانی که تحت بررسی MR قرار گرفته اند مشاهده نشده است .مطلب دیگر گرم شدن بیمارانی است که در معرض میدان های ایستا قرار می گیرند. در دو بررسی جداگانه بیمارانی در معرض قدرتهای میدان 5/1 تسلا برای 60 و 20 دقیقه قرار گرفتند . این بررسی ها تنها افزایش حرارت بدن به مقدار کمی (1/0 و 03/0 درجه سانتی گراد ) را نشان داد .میدانهای ایستای با قدرت بیش از 2 تسلا : بعضی از اثرات بیولوژیکی برگشت پذیر در انسان در شدت های 2 تسلا و بالاتر مشاهده شده است . این اثرات شامل خستگی ، سردرد ، کاهش فشار خون و درجاتی از ناآرامی می باشد . مشکل بالقوه دیگر در این میدان ها با قدرتهای بیشتر از تعاملی انرژی مغناطیسی و جهت گیری سلول می باشد . مولکولهای مشخصی مثل DNA و ریز واحدهای سلولی مانند گلبولهای قرمز داسی شکل خصوصیات مغناطیسی دارند که با جهت تغییر می یابند این اثر از نظر بیولوژیکی در قدرت میدان 2 تسلا به علت نیروی پیچاننده یا گشتاور که به این مولکول ها وارد می گردد با اهمیت می باشد .بیماران باردار :
تا کنون هیچ آثار بیولوژیکی شناخته شده ای از کاربرد MRI بر جنین مشاهده نشده است . اگر چه مکانیسم وجود دارند که به طور بالقوه می توانند اثرات زیانبار ایجاد نمایند مانند تعامل میدان های الکترومغناطیسی و جنین در حال رشد . سلولهایی که در مرحله تقسیم هستند در طی اولین ثلث دوره حاملگی بیشتر به این اثرات حساس می باشند .
FDA نشان گذاری سیستم های MR مورد استفاده در تصویربرداری جنین و اطفال را برای مشخص نمودن میزان ایمنی به علت ریسک زیاد و بالقوه برای بیماران باردار ، عموماً توصیه می نماید که هر آزمایشی از بیماران باردار باید تا پایان اولین ثلث بارداری به تأخیر بیافتد و پس از این دوره باید قبل از انجام آزمایش رضایت نامه کتبی توسط بیمار امضاء گردد .کارکنان باردار :
مراکز MR دستورالعملهای جداگانه ای برای کارکنان باردار خود در محدوده تشدید مغناطیسی دارند . اگثر واحدها این گونه تصمیم گرفته اند که کارکنان باردار می توانند وارد اتاق اسکن شوند ولی در هنگام استفاده از میدان های گرادیان و RF از اتاق خارج نشوند . بعضی مراکز این گونه توصیه می کنند که کارکنان باردار باید در طی اولین دوره سه ماهه بارداری کاملاً‌ از میدان مغناطیسی دور باشند .بررسی اخیر نشان دهنده هیچ افزایشی در وقوع سقط های ناگهانی در بین رادیوگرافها و پرستاران MR نیست پس لازم نیست در طی دوره بارداری از میدان مغناطیسی دور باشند و می توانند بیمار را آماده تصویربرداری نموده ولی در طی کسب تصویر مکان را ترک نمایند .پرتابه ها
اجسام فلزی فرومغناطیسی در حضور میدان مغناطیسی ایستای قوی به صورت پرتابه هایی در می آیند . اجسام کوچک مثل گیره های کاغذ و یا سنجاق مو ، هنگامی که در میدان 5/1 تسلا قرار می گیرند سرعت نهایی 40 مایل در ساعت را پیدا می کنند و بنابراین خطر جدی را برای بیماران و یا هر شخص دیگری که در اتاق اسکن باشد ایجاد می نمایند . حتی ابزار جراحی مثل هموستاتها ، قیچی ها و گیره ها اگر چه با موادی به نام فولاد ضد زنگ جراحی ساخته شده اند ولی به شدت توسط میدان مغناطیسی اصلی جذب می شوند . کپسول های اکسیژن نیز به مقدار زیادی مغناطیسی می باشند و نباید داخل اتاق اسکن آورده شوند . اگر چه کپسول های اکسیژنی که غیر آهنی می باشند در دسترس است که استفاده از آنها بی خطر است .کیسه های شن نیز باید مورد بررسی قرار گیرند . زیرا بعضی از آنها با شن پر نشده اند بلکه با دانه های فولاد که به مقدار زیادی مغناطیسی می باشند پر گردیده اند توصیه می گردد که تمامی اجسام به وسیله آهن ربای میله ای دستی قبل از ورود به اتاق اسکن MRI مورد بررسی قرار گیرند .
Implants و پروتزها
ایمپلنت های فلزی اثری جدی که شامل گشتاور ، گرما و آرتی فکت در تصاویر MRI می باشد ، ایجاد می نمایند . بنابراین قبل از اینکه بیمار مورد MR قرار گیرد، هر سابقه جراحی که بیماران قبل از MR داشته اند باید مشخص گردد . گشتاور و گرما : بعضی ایمپلنت های فلزی در هنگامی که در میدان مغناطیسی قرار می گیرند گشتاور قابل ملاحظه ای ایجاد می نمایند . نیرو یا گشتاوری که بر ایمپلنت های فلزی کوچک یا بزرگ وارد می گردد می تواند اثرات جدی ایجاد نماید مثل اینکه ایمپلنت های ثابت نشده می توانند بطور بالقوه و غیر قابل پیش بینی در درون بدن حرکت کنند . نوع فلزی که در این ایمپلنت ها استفاده می گردد ، عاملی است که نیروی وارد شده بر آنها را در میدان مغناطیسی تعیین می نماید . ایمپلنت های فلزی غیر آهنی ، انحرافی در میدان مغناطیسی نشان نمی دهند ( و یا انحراف کمی نشان می دهند ) ولی آنها می توانند سبب گرمای قابل ملاحظه ای به علت عدم توانایی در پراکندگی گرمای ایجاد شده بوسیله جذب فرکانس رادیویی، گردند . اگر چه ،‌ آزمایشات افزایش حرارت قابل توجهی را در ایمپلنت ها نشان نمی دهد .گیره های آنوریسم بعضی گیره های آنوریسم داخل جمجمه ای از موارد جدی منبع استفاده در تصویربرداری MR می باشند در یک بررسی از 26 گیره آنوریسم که تحت بررسی قرار گرفتند 19 عدد از آنها خاصیت فرومغناطیسی از خود بروز دادند . حرکت گیره ممکن است رگ را آسیب زده و منجر به خونریزی ، ایسکمی یا مرگ گردد .گیره های هموستاتیک عروقی
گیره های هموستاتیک باید قبل از آزمایش MR ، به صورت خارج از بدن ارزیابی گردند ، اگر چه هیچ کدام از 6 گیره هموستاتیک عروقی که مورد ارزیابی قرار گرفت انحراف در میدان مغناطیسی ایستا پیدا نکرد .فیلترها و STENT
پانزده وسیله داخل عروقی مورد آزمایش قرار گرفت و ثابت شد که پنج عدد از آنها فرو مغناطیسی می باشند . اگر چه آنها در میدان مغناطیسی انحراف از خود نشان می دهند ولی این وسیله ها معمولاً بعد از چند هفته در داخل دیواره رگ نفوذ کرده و حرکت آنها نامتحمل می گردد . بنابراین انجام تصویربرداری MR برای اکثر بیماران با وسیله های داخل عروقی در صورتی که دوره زمانی قابل قبولی بعد از کاشت ، گذشته باشد ایمنی در نظر گرفته می شود .گیرنده های عروقی سرخرگ گردنی ( کاروتید )
پنچ گیره ( عروق ) سرخرگ کاروتید مورد آزمایش قرار گرفت و همه انحراف را در میدان مغناطیسی نشان دادند . اگر چه انحراف در مقایسه با حرکت ضربانی عروق کاروتید به میزان کمی بود . تنها در مورد گیره کاروتید Poppen_Blaylock استفاده از MR به علت جذب شدید آن به میدان مغناطیسی منع گردیده است .ورودی های دستیابی عروقی Vascular Access Portsتنها دو عدد از 33 ایمپلنت ورودی دستیابی عروقی مورد مطالعه قرار گرفت ، انحراف قابل مشاهده در میدان مغناطیسی از خود نشان دادند این انحرافات در کاربرد چنین ورودی هایی به میزان کم در نظر گرفته شد بنابراین تصویربرداری تقریباً ایمن می باشد .دریچه های قلبی
اگر چه کاربرد MR در بیماران با اغلب ایمپلنت های دریچه ای ایمن در نظر گرفته می شود ولی چون دریچه هایی وجود دارند که تمامیت آنها آسیب می بینند بررسی دقیق نوع دریچه توصیه می شود .ایمپلنت های گوش
تمام ایمپلنت های حلزونی مورد آزمایش جذب میدان مغناطیسی شدند و از نظر مغناطیسی و الکتریکی فعال می باشند بنابراین آنها کاملاً جزء موارد عدم استفاده از MRI شناخته شده اند .ایمپلنت و وسایل مواد دندانی

اغلب آنها برای تصویربرداری MR ایمن در نظرگرفته می شوند با وجود این که اکثر وسایل دندانی به طور قابل ملاحظه ای تحت تاثی میدان مغناطیسی قرار نمی گیرند . آرتی فکت های تاثیرپذیری می تواند کیفیت تصویر را در MR خصوصاً در تصویربرداری گرادیان اکو تحت تأثیر قرار دهد . باید توجه داشت که بعضی از وسایل دندانی از نظر مغناطیسی فعال هستند و بنابراین خطرات بالقوه ای برای تصویربرداری MR

رادیو اکتیویته و اثرات آن بر محیط زیست

چکیده

در این مقاله اشعه رادیو اکتیو با قدرت نفوذ متفاوت و منابع ایجاد رادیواکتیویته شامل منابع طبیعی و منابع مصنوعی مورد بررسی قرار می‌گیرند. در مورد منابع مصنوعی از سلاح‌های هسته‌ای و صنایع هسته‌ای و اثراتی که صنایع هسته‌ای و به طور کلی مواد رادیو‌اکتیو رها شده از این صنایع در آلودگی آبها، اکوسیستم آبی و زنجیره غذایی انسان دارند، بحث می‌شود و به عنوان نمونه از چندین حادثه در جهان فقط به حادثه چرنوبیل که منجر به آلودگی گسترده و طولانی مدت محیط شد، اشاره می‌شود.

منابع رادیو اکتیویته

محیط به طور طبیعی به دلیل اشعه‌ای که از آسمانها، زمین، اتمهای درون جسم و از فعالیتهای عادی نظیر سوخت فسیلی و فلاحت دریافت می‌دارد، رادیواکتیو می‌باشد . اشخاص به طور متوسط در بریتانیا سالیانه مقدار 2500 میکروسیورت اشعه دریافت می‌کنند به طور کلی حدود 88 درصد از اشعه دریافتی که از کنترل خارج است، منشأ طبیعی دارد.

منابع طبیعی پرتوزایی شامل اشعه کیهانی (10 درصد کل تشعشعات) اشعه گاما از صخره‌ها و خاک (چهارده درصد که با وضعیت زمین شناسی منطقه بسیار متغیر است)، گاز رادون و تورن داخل ساختمانها (52 درصد که بسته به منابع موجود در منطقه متغیر است) و اشعه تجمع یافته در بافتها از طریق غذا و شرب (12 درصد) می‌شود. علیرغم تماس دائم ما با تشعشعات ناشی از منابع طبیعی حد آستانه‌ای برای خسارت وارده وجود ندارد و مقداری که باعث آسیب می‌شود تقریباً متناسب با کل مقدار اشعه جذب شده است، به طوری که ضروری است اشعه‌های خروجی منابع ساخت بشر که به محیط وارد می‌شود، محدود گردند . منابع مهم قابل کنترل اشعه در محیط آنهایی هستند که از آزمایش سلاح های هسته‌ای و صنایع هسته‌ای ناشی می‌شوند. آزمایش سلاح‌های هسته‌ای در دهه 1940 شروع شد و ادامه پیدا کردتا اینکه در دهه 1950 به حداکثر خود رسید. با امضای پیمان تحریم آزمایشات هسته‌ای در سال 1963 بین شوروی، آمریکا و انگلیس، خروجی ناشی از این منابع به میزان بسیار زیادی کاهش پیدا کرد ولی متأسفانه به طور کلی محو نشد. البته در حالی که سلاح‌های هسته‌ای زیادی برای مقاصد دفاعی نگهداشته می‌شوند، امکان وقوع جنگ هسته‌ای به قوت خود باقی است؛ که در صورت چنین حادثه‌ای با آزاد شدن تشعشع رادیواکتیویته تنها یکی از تعداد بلاهای ناگهانی مشتمل بر امکان ایجاد زمستان هسته‌ای و تغییرات آب و هوای جهانی خواهد بود که جهان با آن مواجه خواهد شد. (دوتو- 1989).

صنایع هسته‌ای شدیداً کنترل می‌شود و معمولاً مد نظر است که مقدار رادیواکتیویته‌ای که به طور معمول آزاد می‌شود، برای محیط و بشر مضر نباشد. به هر حال این موضوع مشکلات بالقوه‌ای است که با صنایع هسته‌ای همراه و بسیار نگران‌کننده است. استفاده از مواد رادیواکتیویته ضایعاتی ایجاد می‌کند که بایستی نسبت به دفع آن اقدام شود. ضایعات با اکتیویته بالا فقط توسط صنایع هسته‌ای تولید می‌شوند؛ ولی ضایعات با اکتیویته بالا فقط توسط صنایع هسته‌ای تولید می‌شوند ولی ضایعات با اکتیویته متوسط و پایین زیادی که در نیروگاه‌های هسته‌ای، تأسیسات دفاعی، صنایع رادیوایزوتوپ، آزمایشگاه‌ها و بیمارستان‌ها تولید می‌شوند، نیز وجود دارد. در بریتانیا سالیانه چیزی در حدود 2500 متر مکعب از ضایعات با رادیواکتیویته متوسط و 25000 متر مکعب از ضایعات با اکتیویته پایین در مقایسه با فقط 1100 متر مکعب از ضایعات با اکتیویته بالا در مدت متجاوز از سی سال تولید می‌شود.

بعضی از ضایعات مایع و گازی شکل با اکتیویته پایین ناشی از آزمایشگاه‌ها و بیمارستان‌ها مستقیماً در محیط تخلیه می‌شوند؛ ولی ضایعات جامد نظیر شیشه‌آلات، البسه، لجن‌ها، که اجزاء رآکتور را تشکیل می‌دهند و غیره و ضایعات زیاد مایع رادیواکتیویته، مدیریت بسیار دقیقی را می‌طلبند. دفع این مواد اگر مشکل علمی نداشته باشد، یک مشکل سیاسی است. بیشتر ضایعات با رادیواکتیویته پایین پس از بسته‌بندی در بشکه‌های فولادی و اندود کردن با سیمان سابقاً در دریا انباشته می‌شد ولی به نظر می‌رسد که دفع در خشکی از لحاظ سیاسی انتخاب برتری باشد. نگرانی چنین محلهای دفع این است که خواه محلهای دفع عمیق یا کم عمق باشند، در نهایت ممکن است در اثر نشت، آبهای سطحی یا زیرزمینی را آلوده سازند.

پتانسیل آلودگی از طریق به کار انداختن نیروگاه‌های هسته‌ای، در حال افزایش است و دفع ضایعاتشان یک مشکل برای آینده محسوب می شود. سایر نگرانیهای مهم، خرابکاری یا سوانحی است که در تأسیسات هسته‌ای روی می‌دهد. صنایع نیروگاه هسته‌ای ضرورتاً از یک پیشینـــــه سلامت خوبی برخوردار است. از چندین حادثه در جهان فقط، حادثه چرنوبیل (در ذیل شرح داده می‌شود) منجر به آلودگی گسترده و طولانی‌مدت محیط شد. هر حادثه‌ای که اتفاق می‌افتد ناراحتی و اضطراب مردم از صنایع هسته‌ای را نشان می‌دهد و با این وجود هر چقدر صنایع هسته‌ای ایمن باشند و به خوبی تنظیم شده باشند، حوادث اتفاق می‌افتد و در نهایت هم عواقب شومی برای اکوسیستم و جمعیت انسانها در سطح وسیع خواهد داشت. بنابراین صنایع هسته‌ای از نقطه نظر سلامت عمومی ناایمن خواهند بود.

اثرات بیولوژیکی

بدیهی است که نگرانی اصلی از رادیونوکلوئیدها آلودگی زنجیره غذایی مربوط به انسان است. تعداد کمی از رادیونوکلوئیدها از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند و آنهایی هستند که در زنجیره غذایی و اثرات زیستی دخالت دارند یا ایزوتوپهای مواد غذایی ضروری هستند و یا رفتار شیمیایی مشابه مواد غذایی ضروری از خود نشان می‌دهند. بعضی از رادیونوکلوئیدها به مانند اورانیوم و پلوتونیوم به علت اینکه ممکن است همراه گردوغبار مورد استنشاق قرار گرفته و در ریه‌ها تجمع نمایند، نگران کننده هستند. در جدول«1» رادیونوکلوئیدهایی که از نظر بیولوژیکی دارای اهمیت هستند، فهرست شده است.

رادیونوکلوئیدها در غلظت زیاد مسمومیت حاد ایجاد می‌کنند. حساسیت تشعشعی یک بافت مستقیماً با فعالیت تقسیم سلولهای آن متناسب است. (اینکه فعالانه در حال تقسیم هستند یا نه) و آسیب کروموزومی علت مرگ سلولی است، بنابراین کار اعضای مختلف بدن در زمان‌های مختلف پس از تماس با اشعه یا با میزان‌های متفاوت تماس با اشعه متوقف می‌شود. بعد از اینکه تمام بدن به میــــــزان 5-2 گری در معرض اشعه X قرار گرفت، به عنوان مثال، در مدت دو روز نقص در لنفوسیت‌ها مشاهده می‌شود، در حالی که کاهش در اریتروسیت‌ها به مدت 2-3 هفته دیرتر اتفاق می‌افتد. در پستانداران به میزان 6 تا 10 گری منجر به نقص در بافت‌هایی می‌شود که سلول‌های خونی را تولید می‌کنند 10 تا 50 گری باعث اختلالات روده‌ای مانند اسهال و استفراغ و بیشتر از 50 گری باعث ایجاد سندرم اعصاب مرکزی نظیر لرزش – تشنج و بی‌حالی می‌شود. (گروش، 1987). این اثرات احتمال دارد فقط در حوادث انرژی هسته‌ای یا جنگ اتفاق بیفتد. نگرانی اصلی در مورد تماس با سطوحی از اشعه است که منجر به اثرات مزمن جسمی (اثر بر سلولهای بدن) و یا ژنتیکی (اثر بر سلولهای جنسی)، می‌گردد. اثرات جسمی اثراتی هستند که منجر به انواع مختلف سرطان می گردد. اثرات ژنتیکی ، اثرات و ناهنجاریهایی هستند که در نتیجه پرتوافکنی اندامهای تناسلی والدین، در نسل بعدی ایجاد می‌گردد. به دلیل اینکه چنین شرایطی به طور طبیعی مدت مدیدی پس از تماس با اشعه ظاهر می‌شوند، مربوط کردن آنها به یک حادثه در تماس با اشعه مشخص، بسیار مشکل است.

ارگانیسم‌های آبزی که در زیر محل تخلیه ایستگاه‌های تولید نیروی هسته‌ای با مؤسسات تحقیقاتی زندگی می‌کنند، بیشتر در معرض اثرات مزمن طولانی مدت اشعه قرار دارند. ماهی‌های یک رودخانه مجاور آزمایشگاه ملی اوک‌ریج (Oak Ridge) در ایالات متحده که روزانه در معرض 6/0 تا 6/3 میلی‌گری از اشعه ناشی از رسوبات قرار گرفته بودند، تخمهایی بزرگتر از اندازه متوسط با شیوع بالایی جنین غیر عادی تولید کرده بودند. به علت نگرانی اثر تجمعی، توزیع رادیونوکلوئیدها در آبهای پذیرنده پسابهای ناشی از تأسیسات هسته‌ای به دقت ردیابی می‌شود. به هر حال، پایش تمام سیستم‌ها عملی نیست و معمولاً یک یا دو راه که برای انسانها مهم هستند، وجود دارد که به نام راه‌های بحرانی نامیده می‌شوند. اگر آلودگی رادیونوکلوئید در تمام راه‌های بحرانی کنترل شود، آن‌گاه کنترل کافی در سایر راه‌ها قابل حصول است.

راه‌های بحرانی و اعضای بحرانی (آن اعصایی که اشعه دریافت می‌دارند یا بیشترین میزان تماس را دارند) پس از انجام یک مطالعه که معمولاً به طرق مختلف در کتابخانه انجام می‌گیرد، مشخص می شوند. پس ظرفیت محدود کننده محیط با مقایسه‌ای که با استانداردهای اولیه پرتودهی و براساس غلظت بحرانی به ازاء میزان واحد پرتوگیری انجام می گیرد، تنظیم می‌شود.

اعضای بحرانی ممکن است اعضایی باشند که متوسط دریافت اشعه را دارند یا بعضی اجزاء زنده اکوسیستم هستند که از رادیونوکلوئیدها متأثر می‌شوند یا در تغذیه انسان مهم هستند.

پایین دست یک ایستگاه نیروگاه هسته‌ای در رودخانه کلمبیا ملاحظه شد که p 32 ماده بحرانی است و جمعیت انسانی از طریق خوردن ماهی در معرض آن قرار گرفتند. غلظت متوسط در آب رودخانه پایین‌دست نیروگاه حـــدود

6/5میلی بکرل در میلی‌لیتر و غلظت متوسط در گوشت ماهی سفید 9 بکرل در گرم بود.

فاکتورهای غلظت از آب به ماهی در تابستان حدود 5000 اما در زمستان کمتر از یک برآورد شده بود در آن گونه ماهی‌هایی که بیشترین تعداد خورده شده بود، متوسط غلظت اشعه 5/1 بکرل در گرم بود.یک شخص که 200 وعده غذایی ماهی در یک سال مصرف کند (حدود 40 کیلوگرم ماهی) در استخوانش که عضو بحرانی است، اشعه‌ای به میزان 3 میلی‌لیتر سیورت که 20 درصد حد سالیانه است، (لووز 1993) دریافت خواهد کرد. در نیروگاه هسته‌ای ترانسفیند واقع در ویلز-آب خنک‌ سازی در یک دریاچه محدود الیگوتروف تخلیه می‌شد. مصرف ماهی قزل‌آلای صید شده از دریاچه بیشتر از ماهی‌های دریایی بود. اما مقدار اشعه‌ای که برای مصرف کنندگان برآورد شده فقط 7 درصد مقدار اشعه‌ای است که به وسیله کمیسیون بین‌المللی حفاظت و بهداشت پرتوها توصیه شده است (لانگفرد 1983). غلظت‌هایی از رادیونوکلوئیدهای انتخابی در نمونه‌های گرفته شده از دریاچه ترانسفیند در جـــدول «2» نشان داده شده است.

از حوادث موجود تخلیه رادیونوکلوئیدها از عملیات عادی صنایع تولید نیروی هسته‌ای به نظر می‌رسد که اثرات قابل اندازه‌گیری روی گیاهان و جانوران یک ناحیه وجود نداشته باشد؛ ولی وجود پتانسیل‌های زیاد فاکتورهای تجمعی میزانی از رادیو اکتیویته در ارگانیسم‌های غذایی باعث می شود که میزان اشعه ورودی به بدن برای انسانها از طریق کمیسیون بین‌المللی حفاظت و بهداشت پرتوها محدود شود.

حادثه چرنوبیل

در 26 آوریل 1986حادثه‌ای در نیروگاه چرنوبیل حدود 60 مایلی شمال «کی اف» در اوکراین روی داد.

حوادث متوالی رویداد شامل یک موج ناگهانی از قدرت در رآکتور در حالی که در حالت کم‌بار کار می‌کرد و به دنبال آن انفجار بخار و هیدروژن و یک آتش‌سوزی اتفاق افتاد. گزارشات اولیه یک حادثه در روز بعد از سوئد جائی که بیشتر از میزانهای عادی گذشته دارای اشعه بود، دریافت گردید.

حادثه در 28 آوریل در اتحاد جماهیر شوروی گزارش شد. تخمین زده شد که 5/3 درصد مواد رادیواکتیو یعنی 10 18 × 2 بکرل در اتمسفر رها شد.

زیان محیطی قابل ملاحظه‌ای در مناطق اطراف رآکتور روی داد در حدود 23000 کیلومتر مربع به عنوان منطقه آلوده مشخص شد و میزان بالایی از مواد رادیو اکتیـــو در جانوران خاکزی، حشرات آبزی، ماهی‌ها و پرندگان آبی یافت شد. نقص‌های مادرزادی و سرطان نیز در کودکانی‌ که در ناحیه کیف از زمان واقعه متولد شدند، گزارش گردید و تخمین زده شد که چندین هزار مرگ و میر به طور مستقیم به پرتوهای رها شده مربوط است و بیش از 15000 نفر نیز تحت تأثیر بیماری‌هایی با وسعت کمتر قرار گرفتند. ابر رادیواکتیو در ابتدا بر فراز اسکاندیناوی جریان یافت. اما سپس به طرف جنوب در طول اروپای مرکزی تا بریتانیا حرکت کرد (آپسیمون و دیگران 1988). منطقه مدیترانه نیز آلوده شد و شواهد بعدی واقعه در بیشتر قسمتهای دنیا مشخص گردید. باران شدید منجر به رسوب واقعی رادیواکتیویته در قسمتهایی از اسکاندیناوی اروپای مرکزی غرب و شمال بریتانیا گردید. مجموعه‌ای از رادیونوکلوئیدها رسوب کرده بودند. تنها سزیوم 137 یک نیمه عمر طولانی قابل توجه برابر 30 سال دارد. سزیوم مانند پتاسیم به طور وسیعی در اکوسیستم پخش شد.

چارپایان اهلی برخی از نواحی شمالی و مرتفع به شدت آلوده شدند و برای مصرف انسان نامناسب گشتند. (لاندگرن 1993) اما بیشترین رسوب مواد رادیواکتیو تخلیه شده، دیر یا زود از طریق نشت یا شست‌و شو به داخل رودخانه‌ها وارد خواهند شد.

بیشترین رسوب مواد رادیواکتیو چرنوبیل در مناطقی با آبهای نرم، در جائیکه تجمع زیاد آب برای ماهی مناسب است روی داد. در سوئد، میزان رادیواکتیویته در آبهای شیرین به سرعت افزایش یافت. گونه‌‌های ماهی و میزان تجمع رادیونوکلوئیدها تغییر پیدا کرد. به عنوان مثال در ماهی سیم دریاچه تروسکه که یک ماهی تغذیه‌کننده از کف است، 1000 بکرل در کیلوگرم سزیوم 137 در طول ماه می تجمع پیدا کرده بود که 10 برابر بیشتر از میزان آن در ماهی خاردار و اردک‌ماهی بود. تا ماه جولای، در ماهی خاردار که از زئوپلانکتونها تغذیه می‌کند، بیش از 8000 بکرل در کیلوگرم تجمع پیدا کرده بود

نتیجه‌گیری نهایی

اینکه پس‌مانده‌های عادی آزادشده از نیروگاهــــهای هسته‌ای برای محیط طبیعی یا بشر زیان‌آور باشند، مشخص نشده است به نظر می‌رسد که تکنولوژی هسته‌ای در مقایسه با مولدهای مصرف‌کنندة سوخت فسیلی کــــه