Радиация и здоровье

Дата создания: 2013/12/09

Автор: Чебышев Яков

Техника и технология нынешнего времени, основанные на новейших достижениях науки, требуют особого бдительного отношения к себе. Прежде, чем их создавать и использовать, нужно просчитать и предвидеть последствия, причем во множестве аспектов. И если последствия неизвестны, то требуется сначала их обнаружение, тщательное и всестороннее исследование. Спешка, невладение всем комплексом информации недопустимы. Ведь создаваемые или внедряемые без такого учета технические установки могут оказать вредное воздействие на природу человека – его здоровье и генофонд.

Постигая законы природы и используя научно-технический прогресс в своей практической деятельности, человек становится все более могущественным. Современному человеку многое под силу. Но технический прогресс имеет и оборотную, «теневую» сторону – возрастает ущерб, наносимый природе: загрязняется атмосфера, на поверхности морей и океанов появляется губительная для водной флоры и фауны пленка нефти, все меньше остается лесов, некоторые виды техники в состоянии на Земле все живое, в том числе и человека. Поэтому нынешнее время, как никогда раньше, приобретают важность нравственные аспекты использования природных ресурсов, вопросы экологии, разумного бережного отношения человека к природе-среде своего обитания.

Радиоактивные загрязнения окружающей среды имеют существенное отличие от других. Имеется два вида – это естественная и искусственная радиация. Естественная радиация – это радиация, излучаемая литосферой. Основной радиоактивный элемент литосферы – радон, очень редкий. В атмосферу попадает небольшое количество радона и не сказывается на состоянии живых организмов. Есть еще и космическая радиация, приходящая к Земле, как из далеких областей Вселенной, так и нашего Солнца – это тоже природные нерукотворные источники, проникающей в живые организмы радиации. Искусственная радиация – это искусственно полученные радиоактивные изотопы, или изотоны, образующиеся в результате работы АЭС и загрязняющие окружающую среду.

В биосфере повсюду есть естественные источники радиоактивности, и человек, как и все живые организмы, всегда подвергался естественному облучению. Внешнее облучение происходит за счет излучения космического происхождения и радиоактивных нуклидов, находящихся в окружающей среде. Внутренне облучение создается радиоактивными элементами, попадающими в организм человека с воздухом, водой и пищей. В результате внутреннего и внешнего облучения, человек в течение года в среднем получает дозу 0,1 бэр и, следовательно, за всю свою жизнь около 7 бэр.

В этих дозах облучение не приносит вреда человеку. Однако есть такие местности, где ежегодная доза выше средней. Так, например, люди, живущие в высокогорных районах, за счет космического излучения могут получить дозу в несколько раз большую. Наибольшую опасность представляет радиоактивное загрязнение биосферы в результате деятельности человека. В настоящее время радиоактивные элементы достаточно широко используются в различных областях. Халатное отношение к хранению и транспортировке этих элементов приводит к серьезным радиоактивным загрязнениям. Радиоактивное заражение биосферы связано, например, с испытаниями атомного оружия.

Во второй половине прошлого столетия начали вводить в эксплуатацию атомные электростанции, ледоколы, подводные лодки с ядерными установками. При нормальной эксплуатации объектов атомной энергии и промышленности загрязнение окружающей среды радиоактивными нуклидами составляет ничтожно малую долю от естественного фона. Иная ситуация складывается при авариях на атомных объектах.

В настоящее время все острее встает проблема складирования и хранения радиоактивных отходов военной промышленности и атомных электростанций. С каждым годом они представляют все большую опасность для окружающей среды. Таким образом, использование ядерной энергии поставило перед человечеством новые серьезные проблемы.

Радиоактивные элементы – это элементы, все изотопы которых радиоактивны. В свою очередь радиоактивные элементы подразделяются на естественные – существующие в природе и искусственные – синтезированные с помощью ядерных реакций. Естественных радиоактивных элементов немного: полоний, радон, радий, актиний, торий, пролактиний и уран. В результате последовательных процессов α и β – распада эти изотопы в конце концов превращаются в стабильные изотопы свинца.

Слово «Радиоактивность» все чаще мелькает на страницах газет и журналов в связи с аварией на Чернобыльской АЭС. В этих статьях приводятся цифры, характеризующие степень заражения местности. Например, кандидат физико–математических наук В. Маневский пишет в статье «Радиоактивность», что в зоне аварии Чернобыльской атомной станции есть районы, где радиоактивность составляет 1200 микрорентген в час. Считается, что безопасно для человека набрать за всю жизнь (за 70 лет) дозу облучения, не превышающую 35 бэров. Чернобыльская катастрофа произошла 20 лет назад – 26 апреля 1986 года. Эта радиация «накрыла» Австрию, Болгарию, Венгрию, Италию, Норвегию, Польшу, Россию, Румынию, Англию, Турцию, Финляндию, Югославию, а также чернобыльский радиационный след находят и в Бразилии. Эти последствия облучения сказываются до сих пор, например на Украине выросло, и продолжает расти число заболеваний крови, органов пищеварения и дыхания. Среди детей наблюдается взрыв заболеваний раком щитовидной железы.

Из тех, кто был в «пекле» аварии, 238 человек заболели острой лучевой болезнью, 29 из них умерли в первые месяцы; за прошедшие годы радиация свела в могилу более 1800 человек. Радиоактивный йод вызвал рост заболеваний щитовидной железы у людей.

Чем сегодня опасен Чернобыль?

Из 2044 км² зоны отчуждения большая ее часть – 1856 км² загрязнена радиоактивным цезием, стронцием и плутонием. Полный распад плутония наступит через 23000 лет. В масштабах человеческой жизни этот срок колосален! Территория вокруг ЧАЭС загрязнена и трансурановыми элементами, период полураспада которых ≈ 300 лет. Очень опасны чернобыльские могильники. У многих из них нет защитных барьеров: траншеи просто засыпаны метровым слоем грунта. Весной в этих местах активно идут грунтовые воды, и это создает дополнительную опасность утечки радиации и просачивания ее в ручьи и реки.

Если человек за короткое время, скажем, час, получает дозу облучения 400 рентген, то с вероятностью 50% можно утверждать, что она смертельна. Если доза облучения повысится до 600 рентген, то вероятность летального исхода увеличится до 98 %. Когда взорвался реактор на Чернобыльской атомной электростанции, то мощность излучения из провала достигла 30 000 рентген/час, а осколки реактора, попавшие на крышу четвертого блока, «светилки» с мощностью 20 000 рентген/час. Нетрудно подсчитать, что достаточно было проконтактировать с ними всего полторы минуты, чтобы получить смертельную дозу облучения. В атмосферу в результате взрыва АЭС в Чернобыле, попали стронций-90 и цезий-137, периоды полураспада, которых около 30 лет, поэтому зона Чернобыльской АЭС еще многие десятилетия будет непригодна для нормальной жизни.

Земная атмосфера имеет такое строение, что в высоких слоях ее на уровнях от 2 до 10 км, возникают мощные струйные течения ураганной силы со скоростью до 300 км в час, имеющие прямое отношение к распространению радиации на суперрасстояния.

Известно, что суммарный выброс радионуклидов Чернобыльской АЭС превысил в сотни раз выбросы при взрывах в Хиросиме и Нагасаки. При этом в ЧАЭС было наработано более 30 кг. Плутония-214, при выпадении которого из радиоактивного облака, выделяется америций – 214.Это изотоп, о котором, крайне мало публикаций. Особенность его в сверх высокой радиоактивности. По данным радиобиолога из ФРГ – Раевского, америций-214 опасней известного цезия-137 в 1600 раз.Академик Булдаков, изучавший последствия взрыва хранилища радиоактивных растворов в Челябинске в 1957 году называет вообще фантастическую цифру – в 51 тысячу раз.

В Севастополе, оказавшемся на пути радиоактивного облака с ЧАЭС в мае 1986 года было зафиксировано превышение концентрации аэрозолей с радионуклидами в десятки тысяч раз. Отмечен, как и в Беларуси, всплеск заболеваний, включая поражение почек. Расчеты показали, что произошло это в результате втягивания облака с ЧАЭС. Наблюдали в зоне мощности струйных течений то, что оно несколько раз обогнуло Землю, многократно оказываясь над Севастополем. По данным американских ученых в этом поясе сороковых широт после взрыва на ЧАЭС наблюдались всплески заболеваний населения, а в районах Калифорнии и Аппалачей – резкое снижение размножаемости у ряда птиц. Все это позволяет предположить, что в зоне сороковых широт (пояс от Крыма к Лоб-Нору, Японии и далее к Калифорнии, Аппалачам, к Италии и Греции) вероятны такие же негативные процессы, как в Севастополе и Калифорнии. Налицо опасность распространения америция-234. Мировому сообществу пора осознать ее глобальность и разработать программу ее коллективного изучения, а также выработать меры. Люди или животные, получившие большую дозу радиации, могут заболеть лучевой болезнью. Лучевая болезнь – это непосредственное поражение живой ткани органов кроветворения, желудочно-кишечного тракта, нервных клеток – это результат появления под воздействием радиации множественных внутренних ран в живом организме.

В зависимости от величины полученной дозы облучения развивается тяжелая или легкая форма лучевой болезни. При тяжелых формах смерть может наступить через несколько дней или через месяц. Если полученная доза была ниже смертельной, то человек выздоравливает от лучевой болезни. Разрушенные, радиацией клетки восстанавливают свою жизнедеятельность. Однако остаются скрытые последствия облучения. И они, эти скрытые последствия, могут, в конце концов, привести через несколько лет к смертельному исходу. Здесь большую роль играют индивидуальные свойства организма каждого человека: из 350 000 человек, облучившихся при взрыве атомной бомбы в Хиросиме, погибло около 70 000, остальные обречены тяжелыми недугами, но были живы спустя почти четыре десятилетия после атомной бомбардировки. Отдаленные последствия облучения могут выявиться в заболевании раком, катарактой хрусталика глаза, снижением сопротивляемости организма инфекциям, эти эффекты облучения проявляются у самого облученного человека и называются соматическими от латинского слова «сома»-тело.

После выздоровления от лучевой болезни проявляются отдаленные последствия облучения, как соматические, так и генетические. Все носит вероятностный характер, не все облученные заболеют или передадут потомкам скрытые болезни. Но установлено, что чем выше доза облучения, тем больше вероятность проявления отдаленных последствий и тем ранее они могут проявиться.

Тяжелый радиоактивный радон – продукт радиоактивного превращения радия. В рассеянном виде, радиоактивные металлы: уран, торий, радий присутствуют во всех горных породах, в почвах и водах, то есть во всех элементах земной коры. Ядра атомов радия, содержащие около сотни протонов и более сотни нейтронов, миллионы лет могут спокойно лежать в кристаллической решетке горных пород, обычной гальки или песчинок. Но приходит тот заветный миг, когда два нейтрона и два протона в ядре вдруг объединяются в так называемую альфа – частицу (α) и вырываются из ядра. Оставшийся остаток ядра – это уже не радий. Это ядро газообразного элемента, называемого радоном. Атомы любого газа обладают стремлением при малейшей возможности покинуть ту полость, которая их заключает в себе. Атомы радона внутри камня такой возможностью обладают в ограниченной мере: часть радона выходит в атмосферу через поверхность камня. Но большая часть атомов радона оказывается заключенной в порах горной породы, будь то горные блоки или камни, валяющиеся под ногами. Если поры имеют сообщения с поверхностью, то поровой воздух, обогащенный радоном может просачиваться во вне. Интенсивность выхода радона из пор будет возрастать, если камень подвергнуть сжатию. Так или иначе, атомы радона оказываются в атмосфере – самой подвижной и всепроникающей земной оболочке.

В органы дыхания за сутки попадает около 20 миллионов атомов радона, а при высоком радоносодержании – более миллиардов тяжелых атомов этого разрушающего живую ткань активного газа. Радон хорошо растворяется в крови и лимфе и поэтому содержание его в единице объема человеческого тела достигает примерно 50 % от содержания в окружающем воздухе. Но кроме радона есть еще три радиоактивных элемента, связанные с ним – это его «дочерние» продукты распада, тоже радиоактивные изотопы полония, свинца и висмута. Сейчас известно, что радиоционная доза в легких от дочерних продуктов во много раз больше, чем от самого радона. Полоний присутствует рядом со своим прародителем-радоном в двух изотопах. Поэтому всегда вместе с радоном присутствуют еще четыре высокоактивных излучателя проникающей ионизирующей радиации.

В 1896 году радиоактивные препараты были модными препаратами в медицине, их назначали для приема внутрь как средство от ревматизма, подагры, психических и венерических болезней – такая практика нередко приводила к скорой смерти пациентов. Радиоактивные вещества использовались в приготовлении светящихся красок, которые работницы наносили на циферблаты часов, приборов, смачивая концы кисточек губами – все они скончались от рака кости или белокровия.

Что касается газа радона, то жертвы его гибельного воздействия были известны еще в середине века, хотя, разумеется, о самом радоне тогда ничего знать не могли, ибо газ этот не имеет ни запаха, ни цвета, ни вкуса. Рабочие рудников в горных областях на юге Германии умирали от загадочной болезни, называемой тогда «скоротечной чахоткой». Одним из тех, кто изучал эту болезнь, был Георгий Агрикола – великий ученый, ныне известный больше как основоположник горной науки. Отчаявшись найти причину болезни, поражающей рудокопов только определенного региона, Агрикола заключил, что в этих рудниках были потревожены горные духи, которые и насылают гибель на людей. Заметим, что эти европейские рудники стали в начале века первыми источниками добычи урана и радия.

Казалось бы, проблемы радона относятся к области профессиональных заболеваний. Ведь принято считать, что концентрация этого газа в среде обитания в тысячи раз меньше только что приведенных величин. Но вот в США измерения радона были проведены в сотнях тысяч домов – в основном по инициативе домовладельцев. Такие же измерения проведены в Швеции, Канаде и в ряде других стран. Оказалось, что наивысший измеренный уровень концентрации радона в жилых домах соответствует условиям типичного рудника юга Германии! Риск заболеть раком легких у жителей этих домов, такой же, как у тех людей, которые надышались радионуклидов, находясь непосредственно в Чернобыле и в его окрестностях в первые дни после катастрофы, т.е. вероятность заболевания одного человека из ста.

В среднем же «домашний» радон создает риск заболевания одного из двухстах пятидесяти человек – это при концентрации радона 50 бэр/м³.Этот средний уровень дает по стране столько же смертей, сколько дают пожары и несчастные случаи на воде, то есть опасности, с которыми общество считает необходимость активно бороться.

Какими же путями проникает радон в дома и почему его концентрация в них выше, чем снаружи? Т.к гравий, глина, песок содержат всегда соединения урана, тория, то строительные материалы являются источниками радона, в некоторых случаях очень даже обильными. Кроме того, радон поступает в дома вместе с почвенным воздухом, который затягивает из грунта вследствие того, что из-за разности давлений внутри и вне здания оно действует как вытяжная труба. Если в доме отсутствует специальная сквозная вытяжка, выводящая воздух из подпола, через крышу, наружу, то для насыщенного радоном грунтового воздуха, комнаты являются отличной ловушкой. Если дом стоит на богатом радиоактивными элементами грунте, то ситуация особенно неблагоприятна.

Угроза здоровью и жизни для жителей домов с повышенной концентрацией радиоактивного газа в помещениях заключается в риске заболеть раком легких. Угроза эта может реализоваться лет через 20-30 в отношении этого или иного процента тех, кому не повезет. Большую же часть жителей даже самых неблагоприятных домов злокачественная болезнь не коснется. Так считают ученые.

Еще несколько столетий тому назад были отмечены случаи немедленного воздействия радона на организм вполне здоровых людей. К счастью, в нормальной среде обитания не могут возникать ситуации, когда концентрация радона может стать столь же высокой, как вневинтилируемых забоях ураносодержащих рудников, пребывание, в которых в течение десятков минут приводит к гибели. Земная жизнь возникла и развивалась в океане ионизирующей радиации.

В тяжелом радиоактивном газе – радоне, заполняющем все среды – газовую, водную, сыпучую, твердую и проникающей во все слои биосферы. Радон – природный источник облучения земных организмов, на его содержание в среде обитания ни как не воздействует человеческая деятельность. Правда, в процессе этой деятельности может увеличиваться численность групп людей, вынужденных работать в условиях с высокими концентрациями радона в воздухе, как, например, в урановых шахтах.

Если население получает до тринадцатилетнего возраста от искусственных источников дозу 6 бэр и выше, то это чревато значительным вредом для общества из-за ожидаемых генетических последствий – лавинообразного роста числа врожденных болезней и уродств в будущих поколениях.

Космические лучи, уран, торий, радий, калий-40, углерод-14, радон с дочерними продуктами – эти естественные источники радиации при средних по планете интенсивностях ответственны за 5% злокачественных опухолей и лейкомий (белокровие ).

При взрывах ядерных устройств и при авариях на ядерных реакторах, в среду обитания внедряются легкие и средние по массе изотопы, которые делают радиоактивными и воздух, которым мы дышим, и пищу, и воду, которые мы употребляем ежедневно. На Украине и в Белоруссии такая психологическая эпидемия называется радиофобией. В Германии через год после Чернобыльской аварии несколько врачей сообщали о серьезных случаях истощения людей, которые питались только консервами с датой изготовления до 26 апреля 1986 года.

Можно сказать, что страх перед радиоактивными осадками, вероятно, уже причинил больше вреда, чем сами осадки. Однако установлено, что малые дозы радиации – те, что на 5-6 порядков меньше признанных вредными, не только, но и полезны для всего живого, но жизненно необходимы. И только дерзкое желание человека не ждать милостей от природы превращает лучи жизни в лучи смерти.

В начале XXI века люди должны иметь гарантии защиты не только от технотронных радиоактивных загрязнений, но и от природных радиоактивных газов – радона и его изотопов. В экономической ситуации в стране степень участия государства в такого рода работах может быть различной. Но, во всяком случае, государство должно обеспечить эти гарантии методически и информационно. Уведомить об опасности для людей, оставшихся жить на зараженных землях, об опасности, существующей для здоровья детей, как уже родившихся, так и еще не родившихся. Тогда осознав и оценив степень риска, отцы и матери свободно приняли бы решение – оставаться ли на родных землях или же получив подкрепление своему свободному решению из общественных фондов перевезти свою семью в другие края.

Рано или поздно человечество откроет и освоит никем сегодня еще неведомый, источник энергии, который будет экологически чистым. Тогда наступит эпоха, когда прекратится загрязнение радионуклидами окружающей среды. Созданные к тому времени ядерные реакторы и могильники для радиоактивных отходов будут надежно законсервированы, так что ни единый атом искусственного радиоактивного изотопа не сможет проникнуть в среду обитания земных организмов. Ни единый атом, ибо, когда речь идет о сохранении жизни на Земле, лучше перестраховаться от этого, чем проявить беспечность.