વિકિરણ (જૈવ વિજ્ઞાન)

વિકિરણ (જૈવ વિજ્ઞાન) : આયનકારી વિકિરણ(ionising radiation)ના સજીવ તંત્ર પર થતા પ્રભાવનો અભ્યાસ. આજના પરમાણુ યુગમાં સજીવ સૃદૃષ્ટિ પર વિકિરણનો પ્રભાવ લાગવાની સંભાવના ઘણી વધી છે. વીસમી સદીના પૂર્વાર્ધમાં વિકિરણ તકનીકીનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ઍક્સ-કિરણો વડે રોગોના નિદાન, પારજાંબલી કિરણો (ultraviolet rays) વડે ત્વચાની નીચે આવેલ ડી-હાઇડ્રોકોલેઝરોલનું વિટામિન ‘ડી’માં રૂપાંતર ઉપરાંત કૅન્સર તેમજ અન્ય જૂજ રોગના ઉપચાર પૂરતો મર્યાદિત હતો; પરંતુ હાલમાં તેનો ઉપયોગ વિવિધ માનવરોગોના ઉપચાર ઉપરાંત, પરમાણુ-ઊર્જા-ઉત્પાદન, પરમાણુ-આયુધોના નિર્માણ જેવાં ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રોમાં પણ થઈ રહ્યો છે. હાલમાં માનવસ્વાસ્થ્યની દૃષ્ટિએ, મગજ, જઠર, પિત્તાશય (gall bladder) જેવાં અંત:સ્થ અંગોના પૃથક્કરણ (scanning)માં શલ્ય-ચિકિત્સા(surgery)માં તથા હૃદય-પિંડ-અટકાવ (cardial arrest) જેવા રોગોના ઉપચાર માટે પણ તેનો ઉપયોગ થઈ રહ્યો છે.

માનવ-સાહસને લીધે, વિકિરણ-ઉદ્યમશીલતાના વધતા વિસ્તારને લીધે પૃથ્વી પર કિરણોત્સર્ગનું પ્રમાણ વધી રહ્યું છે. વળી રોજબરોજ વપરાતા મોબાઇલ ફોન, ટેલિવિઝન, કમ્પ્યૂટર જેવાં સાધનોને લીધે પણ માનવી વિકિરણના સંપર્કમાં આવે છે.

પરમાણુ દવાઓ : (nuclear medicines) : જોકે હાલમાં વપરાતા ઍક્સ-કિરણ ઉપકરણોમાં અગાઉ વપરાતાં ઉપકરણોનું કિરણોત્સર્જન 2 કરતાં પણ ઓછું હોય છે. વળી વિકિરણ પ્રકાશકિરણોના સ્થાને શક્ય ત્યાં માત્ર કિરણોત્સર્ગી સૂક્ષ્મ દ્રવ્યો(ionizing particles)ને શરીરમાં દાખલ કરવામાં આવે છે. તેથી વિકિરણના વપરાશનું પ્રમાણ સાવ ઘટ્યું છે; દાખલા તરીકે, હૃદયના કયા સ્નાયુઓમાં પૂરતા પ્રમાણમાં રુધિર વહેતું નથી તેને શોધવામાં આયનિક થૅલિયમ દ્રવ્યનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. વળી આયનકારી આયોડિનના પ્રક્ષેપણથી ગલગ્રંથિ(thyroid gland)ની વધતી પ્રવૃત્તિ(over-activity)ને અટકાવી શકાય છે. કિરણોત્સર્ગી દ્રવ્યોના ઉપચારથી માત્ર કૅન્સર-કોષોનો નાશ કરવામાં આવે છે. વળી કિરણોત્સર્ગી પ્રકાશકિરણો વડે કૅન્સર-કોષોની થતી વૃદ્ધિ અટકાવવામાં આવે છે. હાલમાં કૅન્સરના આશરે 50 % દર્દીઓની વિકિરણો વડે સારવાર કરવામાં આવે છે. ન્યૂક્લિયર ઉપચારમાં ભલે નોંધપાત્ર પ્રગતિ થઈ હોય; પરંતુ આયનકારી કિરણોના સંપર્કમાં આવવું  અત્યંત જોખમકારક છે. તેથી કિરણોત્સર્ગ વડે થતા ઉપચારને માત્ર ખાસ જરૂરિયાત હોય તે પૂરતો જ મર્યાદિત રાખવો તે સ્વાસ્થ્યની દૃષ્ટિએ હિતાવહ છે.

કિરણોત્સર્ગની વિવિધ પ્રાણીઓની પેશીઓ પર થતી અસર : કોષવિભાજન ઝડપથી થતું હોઈ પેશીઓ પર વિકિરણની અસર ઘણી તીવ્રતાથી થતી હોય છે. આવી પેશીઓમાં  રુધિરકોષોનું ઉત્પાદન કરતાં અંગોમાં ત્વચા, જઠરાંત્રીય પથ (gastro intestinal tract), અસ્થિતંત્ર, જનનપિંડો વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. વળી આંખ, ચેતાંગો, અંત:સ્રાવી અંગો તેમજ આખા શરીર પર પણ વિકિરણની તીવ્ર અસર જોવા મળે છે.

કોષ-વિભાજન દરમિયાન રંગસૂત્રો મહત્ત્વનો ભાગ ભજવે છે. અંગોનાં નિર્માણ, ચયાપચયી ક્રિયાશીલતા અને આનુવંશિક લક્ષણોના સંચારમાં તેઓ અગત્યનો ભાગ ભજવતાં હોવાથી, વિકિરણની અસર શરીર ઉપરાંત સંતાન પર પણ થાય છે. વિકિરણને લીધે રંગસૂત્રોનું ભંજન થાય છે, જ્યારે જનીનોની રચના અને બંધારણમાં પણ ફેરફારો થતા હોય છે. વળી કિરણોત્સર્ગને લીધે કોષવિભાજન અટકી જાય, ધીમું બને અથવા તો તીવ્ર ઝડપી પણ બને છે.

રુધિરકોષો : રુધિરકોષોની આયુર્મર્યાદા જૂજ દિવસો કે અઠવાડિયાં પૂરતી હોય છે. શરીરમાં આવેલી રુધિરકોષ પ્રસર્જી (haemopoietic) પેશી આ કોષોનું ઉત્પાદન કરતી હોવાથી રુધિરમાં આ કોષોનું પ્રમાણ જળવાય છે. વિકિરણની વિપરીત અસરથી રુધિર-કણો (thrombocytes), લસિકાકોષો (lymphocytes) અને કણિકા-કોષોની સંખ્યા સાવ ઘટી જાય છે. પરિણામે અસરગ્રસ્ત પ્રાણી રક્ત-ક્ષય (anaemia) વ્યાધિથી પીડાય છે. વળી તેના શરીરની પ્રતિકાર-શક્તિ (immunity) પણ ઘટે છે.

ત્વચા : આયનકારી કિરણોના સંપર્કથી ત્વચા લાલ અને પાતળી બને છે, વાળ ખરે છે ને ત્વચીય કૅન્સર ઉદ્ભવે છે.

જઠરાંત્રીય–પથ : આ પથની અંત:સ્થ સપાટીએ આવેલ પેશીઓ વિકિરણ પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે. પરિણામે અસરગ્રસ્ત વ્યક્તિને ઊબકા (nausea) આવે છે, ઊલટી થાય છે તેમજ તે નિર્જલન(dehydration)થી પણ પીડાય છે. જ્યારે પથમાં વસતા સૂક્ષ્મજીવો વધુ સક્રિય બને ત્યારે વ્યક્તિનું મૃત્યુ પામવાની શક્યતા વધે છે.

અસ્થિ : સામાન્યપણે અસ્થિઓ કિરણોત્સર્ગ સામે પ્રતિકારશક્તિ ધરાવે છે, પરંતુ વધુ પડતા સંપર્કથી અસ્થિ ભાંગી જવાની શક્યતા ઊભી થાય છે.

જનનપિંડો : વિકિરણની અસર જનનકોષો(germ cells)માં આવેલાં રંગસૂત્રો પર થવાથી ફલનક્રિયા કદાચ અટકી જાય છે. પરિણામે પ્રાણી વંધ્ય બને છે. વળી આનુવંશિક લક્ષણો માટેના જનીનો વિકૃત બને છે; સંતાન ન પણ જન્મે અથવા જન્મેલ બાળકનું શરીર ખામીવાળું હોય એવું પણ બને છે.

આંખ : વિકિરણની અસર પારદર્શક પટલ (cornea) અને નેત્રમણિ (lens) પર થવાથી આ અંગો અપારદર્શક બને છે. તેના પરિણામે પ્રાણી અંધ બને છે.

ચેતાકોષો : આયનીકરણ સામે ચેતાકોષો અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે. જોકે સંદૂષણનું પ્રમાણ જુદાં જુદાં પ્રાણીઓ માટે અલગ હોય છે. સામાન્યપણે મગજ 1,000-10,000 રૅડ (વિકિરણનો એકમ) માત્રાને આધીન હોય ત્યારે નિષ્ક્રિય બને છે. અને તેના માટેનો સમય જૂજ મિનિટોથી 3-4 કલાક સુધીનો હોઈ શકે છે.

અંત:સ્રાવી ગ્રંથિઓ (endocrinal glands) : સામાન્યપણે આ ગ્રંથિઓ પર વિકિરણની અસર ઘણી ઓછી હોય છે. જોકે રૅડનું પ્રમાણ વધવાથી ગ્રંથિઓની ક્રિયાક્ષમતા ઘટે છે.

આખું શરીર : એક ગણતરી મુજબ જુદા જુદા સજીવો માટે ઍક્સ-કિરણોની મધ્યમ ઘાતક માત્રા (medium lethal dose) નીચે મુજબ હોય છે :

સજીવ	માત્રા (રૅડમાં)
1. વિષાણુઓ	1,00,000 અથવા વધારે
2. જીવાણુ (E.Coli)	5,000
3. પ્રજીવો	3,00,000 અથવા વધારે
4. સુવર્ણ-મીન (gold fish)	750
5. સસલું	800
6. ઉંદર	450
7. વાંદરું	450
8. માનવી	400 (?)

મહાદેવ શિ. દુબળે