Опасность радиации, ее источники, и контроль радиационного фона
Радиация действительно опасна, так как в любом случае ведет к вреду для здоровья. При больших дозах она сразу же вызывает серьезные поражения тканей и летальный исход, а при малых может вызвать рак, генетические дефекты, которые, возможно, проявятся у детей и внуков человека, подвергшегося облучению, и другие проблемы. Радиация очень опасна для детей, особенна для маленьких, и для плода во время беременности. Может быть опасна не только как острое поражение в случаях аварий, или в особенных местах или случаях, но и в качестве постоянного фона, если он превышает норму, или по каким-то параметрам «не подходит» для определенных людей, вредит их здоровью.
Все эти подробности можно выяснить с помощью специалистов по экологии и радиации, работающих в такой организации, как АНО «Судебный эксперт». Мы в любых местах проводим полные экологические, выборочные или только радиационные экспертизы, которые точно определяют состояние фона и других загрязнений на данном участке, их тип, их свойства, их влияние на тот или иной организм.
Такие возможности наша экспертиза предлагает и вам, так как в распоряжении клиентов АНО «Судебный эксперт» не только целый ряд экологических, но и любые по сложности и типу медицинские экспертизы.
К нашим экспертам вы можете обращаться по поводу экологической и радиационной проверки любых мест, в которых могут проводить время люди. Чтобы узнать – кому подходят или не подходят те или иные условия и места по всем типам экологических загрязнений, в том числе и в отношении радиации. Каковы могут быть последствия использования этих мест. Как можно снизить радиационный фон. Как можно защитить права людей на здоровую и безопасную среду.
А мы в этом материале хотим рассказать, какие последствия могут быть вызваны естественными источниками радиации и радиацией вообще. Какие типы естественных источников ионизирующего излучения бывают. Как измеряется ионизирующее излучение. Как можно от него защититься, и некоторые другие детали.
Искусственные и естественные источники радиации.
Медицинская аппаратура и герметичные помещения
Конечно, во время редких аварий или в каких-то специальных случаях искусственные источники ионизирующего (радиационного) излучения могут гораздо больше давать эффекта, чем естественные источники. Но в основном мы получаем радиацию повсеместно из природных источников, или в любом случае из постоянного фона.
Природные источники радиации дают нам излучения больше чем находящиеся в штатном (нормальном, обыкновенном) режиме атомные электростанции, реакторы, приборы и устройства, издающие радиацию. Очень большую долю излучения дают медицинские приборы, стоящие на службе у рентгенологов – хотя об этом мало говорят. Но важно контролировать ионизирующее излучение в медицинских учреждениях, где его могут вам передать, и нередко в большом количестве, не только аппараты, занимающиеся рентгеном.
Также значительное количество радиационного излучения мы получаем от процесса сжигания каменного угля. Также – от полетов на самолетах.
А самое повсеместное и надежное, везде работающее средство получить дозу радиации – это нахождение в плохо проветриваемых, а желательно – и вовсе герметичных помещениях. Тогда эффект от природного поступления радиации увеличится ощутимо. Подробности зависят от конкретного места и сооружения, от помещений и условий нахождения в них.
По тем причинам, что радиационное излучение можно получать от повседневных явлений, существуют и возможности значительно уменьшить количество той радиации, которую мы с вами будем получать ежедневно. Это возможно путем коррекции многих факторов – и тех, которые были уже перечислены, и некоторых других.
В проверке и коррекции условий жизни и работы, влияющих на потребление радиации, вам помогут только сертифицированные эксперты. Как те, которые работают в области экологии и радиации, так и те, чей профиль – различные медицинские исследования и анализы. В сочетании этих исследований могут быть получены точные и подробные ответы о совместимости различных мест и условий с организмами и здоровьем тех или иных людей.
И ответы о том, что и как можно или нужно улучшить для понижения радиационного фона и для создания гармоничных условий окружающей среды. Для людей разного возраста и разных состояний здоровья. Для тех, кто будет вести в этих местах ту или иную деятельность или жить.
Радиация и разные виды поражения от нее
Генетические нарушения или раковые заболевания, отклонения в протекании деятельности организма, онкология – это самые известные из возможных последствий получения радиационного излучения в высоких дозах. Слишком высокими могут быть разные дозы излучения в разных ситуациях. Вся радиация в любой форме и в любых количествах более или менее вредна или опасна для организма. Некоторые цепочки эффектов в состоянии здоровья могут быть запущены с помощью небольших, незначительных доз радиации. Многое может зависеть от различных деталей.
Если человеку удается получить очень большие дозы излучения, то вполне возможно быстрое разрушение клеток, тканей органов, и смерть.
При большом количестве облучения такие эффекты от него могут проявиться за несколько часов или за несколько дней. Могут проявляться в течении лет после получения доз радиации. Другая степень наступления эффектов от облучения – это раковые заболевания, которые показывают себя, как правило, через одно или два десятилетия. Третяя степень – наследственные генетические нарушения, так называемые «повреждения генетического аппарата», которые можно наблюдать в следующем поколении, или еще дальше. Это проблемы, возникающие у детей или внуков потерпевших.
Как измеряется и рассчитывается действие радиации
Характер и тяжесть поражения человеческого организма от дозы радиации зависит и от того, получает ли ее организм сразу или получает ее постепенно. На радиацию разные органы и ткани тела реагируют по-разному и в разной степени. Если доза получается сразу же вся, то действует хуже – так как ткани и органы могут залечивать полученные повреждения сразу же, частично восстанавливаясь после того, как было получено излучение.
С научной точки зрения доза поглощенной организмом радиации измеряется в таких единицах, как Грей, обозначаемых аббревиатурой «Гр». Это единица измерения «поглощенной дозы» ионизирующего излучения по системе «Си». Само по себе поглощенное ионизирующее излучение или радиация обозначается как «D». «D», или «поглощенная доза» – это на сегодня основная дозиметрическая величина для измерения радиации. Грей – величина для измерения единовременно полученного излучения, микро-Зиверт – единица для измерения среднегодовой дозы в различных местах и при различных условиях.
Существуют еще и другие специальные величины для точного измерения воздействия радиации сейчас или в перспективе. Для измерения состояния радиационного фона, для определения вреда человеческому здоровью от разного фона прямо сейчас, или в перспективе, или за определенный промежуток времени, в определенных условиях. Для измерения коллективного воздействия радиации на людей. Для этих расчетов существуют и специальные алгоритмы и технологии.
В повсеместном практическом изучении облучения за определенный период, для среднегодовых доз облучения, используются такие единицы, как микро-Зиверты, а для расчетов и общих и научных рассуждений и исследований о природе радиации и облучения используется такое понятие как радионуклиды, или изотопы какого-либо вещества. Это те его атомы, которые уже обладают ионизирующим излучением. В микро-Зивертах измеряется облучение за различные промежутки времени, в различных местах и различным образом.
Все эти технологии научных расчетов используются нашими специалистами. В АНО «Судебный эксперт» у вас есть возможность получить консультации и обслуживание в области изучения радиации на самом высоком уровне. Что подтверждается долгим опытом работы наших сотрудников, рекомендациями арбитражных судов и благодарностями клиентов, количеством проведенных исследований, и квалификациями сотрудников.
Уязвимые органы и части тела. Измерение радиации на разных участках
В нашем теле есть три основные группы объектов по степени уязвимости для радиационного излучения.
Первая – кроветворная система, красный костный мозг и гонады. Вторая – щитовидная железа, хрусталик глаза, желудочно-кишечный тракт, легкие и мышцы. Третья – костная ткань, кожный покров, стопы, голени, кисти рук, предплечья. Конечно, во всех случаях более или менее серьезного поражения ионизирующим излучением получает свой эффект ЦНС – наша центральная нервная система.
Для всех групп уязвимых к радиации органов и участков тела существуют свои ПДД – или предельно допустимые дозы ионизирующего излучения. Как единовременные, измеряемые в Гр, так и среднегодовые, измеряемые в микрозивертах, мЗв. Для всех типов мест, в которых люди могут находиться или работать, и получать ионизирующее излучение, существуют максимально допустимые объемы концентрации радионуклидов, иначе говоря изотопов или заряженных атомов вещества. Это допустимые степени концентрации изотопов в почве, воздухе, воде, в материи различных объектов.
Соответственно концентрации изотопов в воздухе, воде, почве и материи, на разных участках вычисляются среднегодовые объемы радиации, которые могут быть получены людьми в этих местах.
Могут вычисляться и более кратковременные эффекты, например количество облучения за проведенный на объекте рабочий день. При точных расчетах принимается во внимание и то, как люди проводят время в разных помещениях, и сколько времени они в них находятся. Как мы уже писали, для расчетов ионного излучения имеет значение вентилируемость помещений, и другие факторы.
Самое значительное количество радиации, которую мы получаем, содержится в воздухе помещений. Этот уровень облучения и измеряется в первую очередь при проведении любых экологических экспертиз. Замеряется среднегодовое количество облучения, которое здесь может быть получено, и другие параметры. Специалисты при надобности исследуют эффект этого облучения для различных людей и различных органов.
Действие излучения на людей
Самыми чувствительными к радиационному излучению являются дети. Очень повлиять на развитие ребенка и на его здоровье могут облучения хрящевых тканей. Причем не большие дозы могут вызвать замедления или остановку развития роста костей.
А это в свою очередь – причина аномалий скелета. Особенно опасно для костей облучение в самом раннем возрасте – чем раньше, тем хуже. Поэтому детей нужно как можно внимательней беречь от радиации.
В этой связи будет полезно упомянуть о трех группах населения, по степени подверженности ионизирующему излучению. Первая – это те, кто живет и работает на атомных объектах и других объектах, и в других местах, где сильно воздействие радиации. Те, кто работает с техникой, издающей сильное радиационное излучение.
Вторая группа людей по степени радиационного риска – это те, кто часто или постоянно находится вблизи источников сильного или ощутимого радиационного излучения. Те, кто иногда приближается к местам более активного ионизирующего излучения. И третья группа – это все остальное население, живущее и находящееся большую часть своего времени в местах, где не превышается обычный уровень фона радиации, и концентрация радионуклидов.
Однако в каждой группе, а не только в первой и во второй, могут происходить ситуации, в которых люди, и особенно дети, подвергаются опасности чрезмерного облучения.
Один из самых распространенных и опасных случаев – это облучение во время медицинского обслуживания, использования аппаратуры, проведения облучения, рентгена и других процедур.
Лучевая терапия, при которой детский мозг подвергается облучению, может привести ко многим нежелательным эффектам. Вплоть до психических проблем и проблем с памятью и сознанием. Если облучение касается плода при беременности, то эффект этого может выражаться в последующих онкологических заболеваниях ребенка. И он выражается – статистика это показывает. Что конечно имеет важное значение и для взрослых, так как на них радиация тоже действует и тоже повышает риск онкологии и других проблем.
Мы подробнее расскажем об эффектах, которые ионизирующее облучение может оказывать на организмы взрослых и особенно детей, в отдельной статье. Расскажем о том, как может развиваться рак в результате облучения, как реагируют на облучение разные органы и части тела детей и взрослых. Какие раковые заболевания это облучение вызывает, и как с этим риском можно бороться.
Пока что можем сообщить нашим читателям только то, что согласно исследованиям специальных организаций, в частности НКДАР ООН, любая доза облучения создает вероятность раковых заболеваний и осложнений, а любая последующая доза облучения этот риск повышает. Поэтому в любом случае есть смысл исследовать пространство в котором вы живете, работаете, или собираетесь это делать, на предмет излучения. И выяснить, какие можно принять меры для его уменьшения.
Есть смысл исследовать меру облучения при различных операциях и обследованиях, при медицинском обслуживании, и больше об этом знать. Есть смысл привлекать помощь независимой экспертизы для того, чтобы абсолютно точно доказать превышение норм облучения в каких-то местах, добиться принятия мер и защитить здоровье людей.
Для этого приглашаем вас, как и всегда, на консультации к специалистам АНО «Судебный эксперт». Приглашаем для заказа экспертиз, для измерения фона облучения и для других экологических исследований и измерений.
Мы вместе сможем обезопасить вас и защитить ваши права.
Влияние радиации на здоровье человека
То, что радиация оказывает пагубное влияние на здоровье человека, уже ни для кого не секрет. Когда радиоактивное излучение проходит через тело человека или же когда в организм попадают зараженные вещества, то энергия волн и частиц передается нашим тканям, а от них клеткам. В результате атомы и молекулы, составляющие организм, приходят в возбуждение, что ведёт к нарушению их деятельности и даже гибели. Все зависит от полученной дозы радиации, состояния здоровья человека и длительности воздействия.
Для ионизирующего излучения нет барьеров в
организме, поэтому любая молекула может подвергнуться радиоактивному
воздействию, последствия которого могут быть самыми разнообразными.
Возбуждение отдельных атомов может привести к перерождению одних веществ
в другие, вызвать биохимические сдвиги, генетические нарушения и т.
Воздействие радиации на ткани и органы человека, восприимчивость к ионизирующему излучению.
Доза облучения и ее воздействие на организм человека:
|
Значение поглощенной дозы, рад |
Степень воздействия на человека |
|
|
Летальная доза, смерть наступает через несколько часов или дней от повреждения центральной нервной системы. |
|
1000 — 5000 рад (10-50 Гр.) |
Летальная доза, смерть наступает через одну-две недели от внутренних кровотечений (истончаются клеточные мембраны), в основном в желудочно-кишечном тракте. |
|
300-500 рад (3-5 Гр.) |
Летальная доза, половина облученных умирают в течение одного-двух месяцев от поражения клеток костного мозга. |
|
150-200 рад (1,5-2 Гр.) |
Первичная лучевая болезнь (склеротические процесс, изменения в половой системе, катаракта, иммунные болезни, рак). Тяжесть и симптомы зависят от дозы излучения и его типа. |
|
100 рад (1 Гр) |
Кратковременная стерилизация: потеря способности иметь потомство. |
|
30 рад |
Облучение при рентгене желудка (местное). |
|
25 рад (0,25 Гр.) |
Доза оправданного риска в чрезвычайных обстоятельствах. |
|
10 рад (0,1 Гр.) |
Вероятность мутации увеличивается в 2 раза. |
|
3 рад |
Облучение при рентгене зубов. |
|
2 рад (0,02 Гр) в год |
Доза облучения, получаемая персоналом, работающим с источником ионизирующего излучения. |
|
0,2 рад (0,002 Гр. или |
Доза облучения, которую получают сотрудники промышленных предприятий, объектов радиационно-ядерных технологий. |
|
0,1 рад (0,001 Гр.) в год |
Доза облучения, получаемая средним россиянином. |
|
0,1-0,2 рад в год |
Естественный радиационный фон Земли. |
|
84 микрорад/час |
Полёт на самолёте на высоте 8 км. |
|
1 микрорад |
Просмотр одного хоккейного матча по телевизору. |
)
Вред радиоактивных элементов и воздействие радиации на человеческий организм активно изучается учёными всего мира. Доказано, что в ежедневных выбросах из АЭС содержится радионуклид «Цезий-137», который при попадании в организм человека вызывает саркому (разновидность рака), «Стронций-90» замещает кальций в костях и грудном молоке, что приводит к лейкемии (раку крови), раку кости и груди. А даже малые дозы облучения «Криптоном-85» значительно повышают вероятность развития рака кожи.
Сотрудники www.dozimetr.biz отмечают, что
наибольшему воздействию радиации подвергаются люди, проживающие в
крупных городах, ведь помимо естественного радиационного фона на них ещё
воздействуют стройматериалы, продукты питания, воздух, зараженные
предметы.
Постоянное превышение над естественным радиационным фоном
приводит к раннему старению, ослаблению зрения и иммунной системы,
чрезмерной психологической возбудимости, гипертонии и развитию аномалий у
детей.
Даже самые малые дозы облучения вызывают необратимые генетические изменения, которые передаются из поколения в поколение, приводят к развитию синдрома Дауна, эпилепсии, появлению других дефектов умственного и физического развития. Особо страшно то, что радиационному заражению подвергаются и продукты питания, и предметы быта. В последнее время участились случаи изъятия контрафактной и низкокачественной продукции, являющейся мощным источником ионизирующего излучения. Радиоактивными делают даже детские игрушки! О каком здоровье нации может идти речь?!
Единственный способ хоть как-то обезопасить себя и своих близких от смертельного воздействия — купить дозиметр радиации.
С ним Вы сможете за считанные секунды проверить безопасность детских
игрушек, продуктов питания, ювелирных украшений и всего того, что
приносите в дом, с чем играют ваши дети. Доказано, что последствия
облучения крайне тяжело лечить, зато постараться максимально защитить
себя и свою семью от этого в ваших силах.
Опасна ли космическая радиация на полярной орбите? / Хабр
Роскосмос вместо МКС хочет построить свою собственную пилотируемую станцию на полярной орбите. Возможно ли это с точки зрения радиационной безопасности?
Практически сразу после решения всех проблем со стыковкой модуля «Наука» к Международной космической станции, в Роскосмосе обсудили будущее отечественной пилотируемой космонавтики. Научно-технический совет принял решение, что стареющий российский сегмент МКС после 2024 года создает дополнительные риски, поэтому надо строить новую станцию РОСС. Сегодня рассматривается два варианта её размещения — в составе МКС, как замена нынешнего российского сегмента, или национальная станция на полярной орбите.
▍ Что такое космическая радиация?
Космической радиацией называют ионизирующее излучение, рожденное за пределами Земли. Это могут быть фотоны высокой энергии (рентген и гамма), электроны, субатомные частицы, протоны (ядра атома водорода) и более тяжелые ядра атомов. Возникает это излучение там, где активно проходят ядерные или термоядерные реакции либо выделяется много энергии, например в недрах звезд, у сверхновых, в аккреционных дисках черных дыр, в ядрах активных галактик, в ударных волнах межзвездного газа… Звезды в этом списке самые слабые и самые спокойные источники радиации, но Солнце гораздо ближе к нам, чем остальные, поэтому часто можно услышать, что оно представляет главную угрозу в космических полётах.
Космическую радиацию разделяют на солнечную и галактическую, в зависимости от того, с какой стороны она прилетела.
Фотоны могут преодолевать просторы космического вакуума на протяжении миллиардов лет, и лишь гравитационные поля способны влиять на их траекторию. В отличие от фотонов, частицы, имеющие электрический заряд, подвергаются воздействию ещё и магнитных полей. Это могут быть галактические магнитные поля, солнечная или земная магнитосфера. Чем выше энергия частицы, тем меньшее воздействие на неё оказывает магнитное поле, и тем ближе к прямой линии её траектория.
Солнечное магнитное поле отклоняет и рассеивает заряженные частицы прилетающие извне, поэтому до Земли долетают галактические космические лучи только высокой энергии. Они довольно редки, в сравнении с солнечными, но их энергия на порядки выше. Поток солнечных заряженных частицы намного плотнее, но энергия большинства из них намного меньше, поэтому с ними эффективно взаимодействует и земное магнитное поле, и обшивка космических кораблей.
Солнечные заряженные частицы это в основном электроны, протоны и альфа-частицы (ядра атома гелия). Частицы наименьшей энергии не могут преодолеть земного магнитного поля и обтекают нашу планету на расстоянии несколько тысяч километров. Поэтому часто можно встретить утверждения, что мы защищены от космической радиации земным магнитным полем, хотя это верно лишь для космических лучей слабой и средней энергии и солнечного ветра.
Заряженные частицы высокой энергии, например от солнечных протонных событий или галактические лучи, способны «пробивать» земную магнитную защиту и поглощаются нашей атмосферой.
В такие моменты на Земле датчики регистрируют увеличение потока вторичной радиации с неба, тут уже могут быть и гамма, и электроны, и нейтроны и продукты деления атомных ядер, но всё это порождается уже в воздухе. Так можно изучать космическую радиацию и с Земли, но это сложно, примерно как по кругам на воде изучать бросаемые в воду камни. Поэтому астрофизики активно запускают в космос датчики заряженных частиц и космические телескопы.
Как только в космос полетели первые дозиметры, оказалось, что распределение заряженных частиц вокруг Земли неоднородно. Так люди узнали о радиационных поясах.
▍ Что такое радиационные пояса?
Как уже говорилось выше, заряженные частицы низкой энергии просто облетают Землю стороной «отталкиваясь» от земного магнитного поля, частицы высокой энергии — поглощаются атмосферой, но есть ещё средняя категория, которая захватывается земной магнитосферой. Тут-то и начинаются проблемы для околоземной космонавтики.
Земное магнитное поле собирает захваченные частицы в два пояса: внешний электронный и внутренний протонный. Внешний радиационный пояс состоит в основном из электронов и протонов средней энергии и распределен на расстоянии в несколько земных радиусов. Часть протонов добирается во внутренний радиационный пояс, на расстоянии примерно радиуса Земли, но главный источник протонов внутреннего радиационного пояса — вторичная радиация выбиваемая галактическими лучами из земной атмосферы. Из-за этого внешний радиационный пояс сильно взаимодействует с солнечным ветром, а внутренний отзывается только на многолетние солнечные циклы.
В 60-е человек смог даже создать искусственные радиационные пояса, когда американцы совершали высотные ядерные испытания.
Радиационная оболочка Земли не случайно зовется поясами, и их плотность напрямую зависит от формы магнитного поля. У экватора магнитные линии примерно параллельны земной поверхности, а на полюсах — уходят в Землю. Эта разница определяет и защитную функцию магнитного поля — чем дальше от экватора, тем проще космическим лучам добираться до плотных слоёв атмосферы. Поэтому низкая околоземная орбита близкая к экватору — самая защищенная от космической радиации, пока проходит ниже протонного радиационного пояса.
В то же время, протонный радиационный пояс — это главная причина почему современные пилотируемые корабли и станции прижимаются к Земле. Радиация там превосходит на порядки те условия, которые есть на высоте 400 км, где летает МКС. Самый высотный полёт за последние почти полвека не превысил 630 км, когда «Шаттл» летал ремонтировать телескоп Hubble. А во время лунных полётов Apollo однократное пересечение поперек внутреннего радиационного пояса давало удвоение суммарной дозы за экспедицию, т.е. за полчаса в радиационном поясе экипаж в корабле и скафандрах облучался, как за неделю в межпланетном пространстве и на поверхности Луны.
▍ Как дела с космической радиацией на МКС?
Наклонение орбиты Международной космической станции 51,6 градус — это довольно далеко от экватора, т. е. идеальной радиационно-защищенной орбиты. Тут сказываются политические и технические причины — только на такое наклонение можно запускать корабли с Байконура, чтобы ракетные ступени не падали в Китай.
Исследования радиации на МКС идут давно, и некоторые продолжаются ещё со станции «Мир». В России этим активно занимается Институт медико-биологических проблем, в чью зону ответственности входит здоровье космонавтов, а также НИИЯФ МГУ, который следит за радиационной обстановкой. Благодаря многолетним данным, можно узнать, например, как менялась средняя доза в зависимости от одиннадцатилетнего солнечного цикла или от высоты полёта станции. Например переход с 360-километровой орбиты на 410-километровую позволил заметно снизить расход топлива на поддержание орбиты, но увеличил дозу экипажа примерно на 20%.
Чтобы не углубляться в детали, стоит сказать, что средняя доза космонавта на МКС за полугодовую экспедицию примерно равна средней дозе ликвидатора Чернобыльской аварии. И это примерно одна шестая от допустимой предельной дозы за всю карьеру космонавта. Уровень облучения на МКС может колебаться примерно на 30% в зависимости от местонахождения каюты космонавта, высоты орбиты и солнечной активности (чем выше активность, тем ниже доза).
Исследования показывают, что на орбите МКС для экипажа два главных облучающих фактора — это протоны нижнего радиационного пояса и галактические космические лучи. Солнечные вспышки за время измерений добавили к общей дозе считанные проценты. Электроны внешнего радиационного пояса вносят такой незначительный вклад в облучение экипажа, что их даже не учитывают в измерениях внутри станции. Это может быть неожиданным фактом для многих хранителей стереотипа о солнечных вспышках, как главном источнике радиационной опасности в космосе.
Фактически же, из-за радиационных поясов, поглощенная доза экипажа станции на низкой околоземной орбите примерно равна дозе на поверхности Марса, у которого нет магнитного поля, а атмосфера экранирует примерно как корпус станции.
Проблема в том, что земное магнитное поле содержит неоднородности, поэтому в районе Южной Атлантики и Бразилии часть «подковы» (если смотреть в профиль) протонного радиационного пояса прижимается близко к атмосфере. Когда МКС пролетает над Бразилией внутренний фон подскакивает в десять раз, и за сутки происходит около шести таких пересечений.
Датчики заряженных частиц, установленные на МКС позволяют построить вот такую карту околоземного излучения.
Здесь отчетливо видно пятно Южно-Атлантической аномалии, и возрастание радиации ближе к полюсам.
▍ Что ждет станцию на полярной орбите?
Один из вариантов будущей Российской орбитальной служебной станции (РОСС) предполагает высоту около 360 км и наклонение орбиты 97 градусов, это значит, что станция будет летать практически поперек плоскости экватора. На такой орбите, только выше, уже летали спутники с датчиками заряженных частиц. Если взглянуть на созданные ими карты, то видно, что к Южно-Атлантической аномалии добавляются ещё две полосы.
На самом деле это места погружения в Землю магнитных линий внешнего радиационного пояса, которые близки (но не совпадают) с кольцами полярных сияний, просто развернутые в картографическую проекцию.
Глядя на эту карту, становится очевидно, что доза на такой орбите возрастет, ведь эти полосы станция будет пересекать не шесть раз в сутки, а по четыре раза на каждом витке. Да и Южно-Атлантическая аномалия никуда не девается, хотя сокращается длительность пребывания в ней.
Разумеется в Роскосмосе парни не забыли о космической радиации, и в ИМБП уже провели соответствующие расчеты. Этим летом на международной конференции GLEX заведующий лабораторией радиационного контроля при космических полётах Вячеслав Шуршаков представил расчеты дозы для полярной орбиты РОСС. Вывод неожиданный — в отсутствие солнечных вспышек средняя доза на высоте 400 км вырастет всего в 1,4 раза по сравнению с МКС, при этом не из-за радиационных поясов, а в основном, из-за галактических космических лучей.
Поскольку защитные способности магнитного поля Земли у полюсов падают практически до нуля, то галактические лучи и протоны солнечных вспышек могут беспрепятственно бомбардировать нашу Землю. Жители Мурманска могут не переживать на этот счет, ведь их, как и всех землян, защищает наша настоящая броня — атмосфера. А вот космонавтам будет хуже.
▍ Насколько опасны для экипажа полярные сияния?
Теперь суммируем все факты. В период солнечного спокойствия, когда нет вспышек, многократные пролёты через области вхождения внешнего радиационного пояса в атмосферу не представляют заметной опасности. Это связано с тем, что этот пояс наполнен легкими электронами в большей степени чем протонами. Именно электроны дают то красивое полярное сияние, которое доступно жителям и гостям Приполярья.
Протоны тоже могут вызывать свечение атмосферы, но Бразильские полярные сияния ещё никто не наблюдал по простой причине — протонные сияния видны только в ультрафиолете.
Даже самые энергичные электроны поглощаются корпусом станции, и способны создавать проблемы только во время выхода в открытый космос.
Ситуация может значительно усугубиться во время солнечных вспышек. Специалисты ИМБП констатируют, что для экипажа стоит предусмотреть дополнительные средства защиты спального и рабочего мест. Это может быть просто изменение компоновки станции, чтобы люди были окружены как можно большим количеством оборудования. Например сейчас в модуле «Звезда» условная «столовая» защищена от действия радиационных поясов почти в два раза лучше чем рабочее место.
Можно установить и специальную дополнительную защиту. Тяжелые материалы типа свинца в качестве защитных не рассматриваются, т.к. дают сильную вторичную радиацию. Эффективными считаются водородсодержащие материалы, типа воды или полиэтилена. На МКС уже сейчас проходит эксперимент «Шторка защитная» где в качестве антирадиационной брони каюты космонавта используются… влажные салфетки.
Оказалось, что благодаря салфеткам радиационный фон в каюте сократился на 30%. Всем кто захочет поиронизировать над идеей прикрываться салфетками от радиации стоит учесть, что их суммарная масса была около 70 кг.
Еще один важный фактор, позволяющий немного снизить дозу на полярной орбите — это высота полёта станции, она будет примерно на 50 км ниже МКС, как в свое время летала станция «Мир».
Исследование ИМБП не касается выходов космонавтов в открытый космос. Оболочка скафандра значительно тоньше чем космической станции, но даже она сокращает дозу вдвое по сравнению с «голым» выходом. Вероятно, длительность внекорабельной деятельности на полярной орбите придется ограничить в полтора-два раза и внимательнее следить за солнечной активностью. Но в любом случае лететь можно!
Выражаю признательность за помощь в подготовке материала
Вячеславу Шуршакову (ИМБП РАН) и Давиду Парунакяну с Ильей Кудряшовым (НИИЯФ МГУ).
В каких случаях нужно проверить воду из скважины на наличие радиации
— Содержание каких именно радионуклидов контролируется Роспотребнадзором в воздухе и воде?
— В основном, контролируемым параметром являются природные радионуклиды, которые образовались еще до появления человечества, они были всегда и будут всегда. Также контролю подлежат техногенные радионуклиды — результат деятельности человека. Они могут появляться, например, в воздухе и в воде. В природной питьевой воде их не бывает (если не случается совсем уж большой аварии, как в Чернобыле). Они могут присутствовать в воде скважин наблюдения на аварийных объектах, но к обеспечению нужд населения эти скважины никакого отношения не имеют.
— Почему нужно следить за уровнем природных радионуклидов? Как они могут повредить человеку, который миллионами лет «подгонялся» под эту планету?
— Территория нашей страны большая и разная. Например, некоторые области характеризуются повышенной радоноопасностью.
В санитарных правилах Российской Федерации есть нормативы на содержание радона в воздухе помещений, потому что доказано, что его вдыхание может вызывать отдаленные последствия — рак легких.
Радон — признанный канцерогенный фактор. В отношении причин образования рака легких он находится на втором месте после курения.
Есть территории в России, где много этого газа выходит из почвы. Чаще всего радон скапливается в подвалах, а оттуда поступает в жилые помещения. Есть много способов снижения содержания радона в помещениях – к примеру, можно сделать в фундаменте отверстия, чтобы обеспечить проветривание; можно провести изоляцию полов специальным покрытием, чтобы преградить доступ радону, загерметизировать стыки в местах входа труб и коммуникаций. Еще один способ — обеспечить режим вентиляции помещений, чтобы усилился воздухообмен и радон удалялся из помещения. Такие мероприятия называются радонозащитными.
— Что еще контролируется, кроме радона?
— Внешнее облучение (гамма-фон) — его можно разделить на космическое и терригенное (от земли). Космическое излучение мы регулировать не можем, оно зависит от высоты местности над уровнем моря и широты. Наибольшее воздействие этого вида излучения — на экипажи воздушных судов или астронавтов. Терригенное облучение – гамма-фон, обусловленный содержанием радионуклидов в окружающей среде (почве, горных породах), строительных материалах, предметах быта.
Внешнее облучение вносит второй по значимости вклад в дозу природного облучения населения (как уже говорилось, самым значимым источником является радон).
В рамках контроля гамма-фона выполняются его измерения в зданиях и на открытой местности в населенных пунктах, также определяется содержание природных радионуклидов и в строительных материалах, в минеральном сырье, в удобрениях.
Третий важный фактор – это содержание природных радионуклидов в продуктах питания и питьевой воде.
В продуктах питания природные радионуклиды не нормируются нигде в мире. Мониторинг их проводится, но никаких гигиенических нормативов не установлено, а на содержание природных радионуклидов в воде установлены требования и у нас, и в мировой практике
(в директиве ЕС, в документах МАГАТЭ и ВОЗ).
— Почему для продуктов норм нет?
— Люди потребляют очень разные продукты в неодинаковом количестве. Непонятно, как это считать. А вот воды человек выпивает в среднем 730 литров в год. То есть, вода — это «продукт», которого вы «съедаете» больше всего, поэтому на нее установлены требования радиационной безопасности.
— И есть еще четвертый фактор?
— Да, — это радионуклид калий-40, — также нерегулируемый источник. Мы его съедаем во всех продуктах, выпиваем с водой. Но организм человека устроен таким образом, что этот радионуклид (изотоп калия) всегда находится в соотношении со стабильным калием, содержание которого в организме человека регулируется гомеостазом.
Суммарная доза природного облучения по Российской Федерации в среднем составляет около 3,3 миллизиверт в год, доля калия в нем — 0,17 мЗв. И самый незначительный вклад в дозу природного облучения (0,006 миллизиверта) вносит ингаляционное поступление природных радионуклидов, которые в виде аэрозолей осели на пыли в атмосферном воздухе.
— А каков вклад радона?
— Около 2 миллизиверт в год — больше половины. Впрочем, в некоторых регионах он вносит и 90% дозы.
— Были ли плохие случаи для здоровья человека, связанные с водой?
— Прямой зависимости между потреблением воды с повышенным содержанием радионуклидов и каким-то конкретным заболеванием не установлено. Впрочем, каждый, кто выкопал скважину на своем участке и не проверил потом воду — рискует.
— Какая доза радиации в воде считается нормальной?
— Первоначальная оценка качества воды проводится по удельной суммарной альфа-активности и удельной суммарной бета-активности. Если удельная суммарная альфа-активность не превышает значение 0,2 беккереля на килограмм, мы считаем, что по содержанию альфа-излучающих радионуклидов эта вода хорошая. У нас критерий даже жестче чем у ВОЗ, у них — 0,5. Но в странах Евросоюза — 0,1 — строже, чем у нас. По суммарной бета-активности у всех стран одинаковый первичный критерий оценки качества – единица. И вот если эти критерии не превышены, то мы говорим, что дальнейшие исследования воды не нужны, и воду можно использовать без ограничений.
— А если превышены?
— Превышение первичных критериев оценки качества воды означает, что необходимы дальнейшие исследования – определение содержания отдельных радионуклидов радиохимическим методом. Если превышение по бета-активности — определяются бета-излучающие радионуклиды (часто это превышение обусловлено содержанием калия-40), если по альфа-активности – исследуется содержание радия-226 и других альфа-излучающих радионуклидов.
Радиохимические исследования – достаточно сложные анализы, однако в Центрах гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора нужная аппаратура для этого есть. По результатам исследований определяется значение нормируемого показателя «сумма отношений удельных активностей радионуклидов к соответствующим уровням вмешательства». Если этот показатель не превышает 1 — воду можно использовать без ограничений по радиационному фактору. Если находится в интервале от 1 до 10 – должны проводиться мероприятия по улучшению радиационных показателей воды.
— Так надо ли что-то делать с водой, если превышение есть, но укладывается в 10?
— Тогда воду пить можно, использовать в хозяйстве тем более, но требуются мероприятия для того, чтобы ее оптимизировать. То есть, мы не закрываем источник, но улучшаем качество воды.
Только когда значение показателя превышает 10 — источник закрывается, независимо от того, единственный он в населенном пункте или нет. Организуется подвоз воды. Впрочем, поливать огород вы этой водой можете, стирать в ней тоже, так как все требования распространяются только на питьевую воду.
— Что будет, если ее пить?
— Это не такие уровни, от которых может развиться лучевая болезнь. Однако с годами может развиться онкологический процесс. Впрочем, прямых доказательств, что вот десять лет попил, у тебя точно будет рак печени, — нет. Скважины с превышением природных радионуклидов периодически выявляются в разных регионах страны.
— А радон в воде может содержаться?
— Тот же радон, который поступает в воздух помещений, есть и в воде, если вода идет из-под земли, то есть радон содержится только в воде подземных источников. Если труба выведена в какой-то открытый водоем, радон оттуда улетучивается.
Но если от этой скважины труба проведена в вашу квартиру — газ улетучится в помещение, где вы моетесь, стираете. Этим радоном вы начинаете дышать. Именно поэтому мы контролируем воду из подземных источников.
У нас существует уровень вмешательства по радону — это 60 беккерелей на килограмм.
— Что такое уровень вмешательства?
— Это значит, что нужно что-то предпринимать. В Европе в соответствии с Директивой Евратома уровень вмешательства по радону в воде составляет 100 беккерелей на литр. У нас подход к содержанию радона в воде значительно строже, чем в Европе. Источники с повышенным содержанием радона также периодически выявляются на территории страны. Например, с 2013 года на территории восточных районов Оренбургской области выявлялись источники со значительным превышением уровня вмешательства по радону в воде. Исследования проводились Роспотребнадзором Оренбургской области, наш институт также был привлечен к анализам. В итоге по результатам этой работы на скважины с повышенным содержанием радона поставили аэраторы. Проблема решилась.
— Сколько сейчас стоит таких устройств по стране?
— Думаю, что это сотни устройств. В Оренбургской области только по тем шести районам, которые мы объездили, их было несколько десятков.
— Если человек сам себе на даче решил пробить скважину, он должен потом принести эту воду на анализ?
— Конечно, это полезно бы сделать.
Раньше сознательные граждане несли воду на исследование в СЭС, теперь несут в Роспотребнадзор. Если подозревают, что в воде есть радон, специально бутылки герметизируют (заматывают изолентой), везут их вверх ногами, чтобы сохранить газ, который может улетучиться из воды, до проведения измерений. Все остальные радионуклиды никуда не денутся, они все долгоживущие, даже не распадутся.
— Какие области в России известны своими превышениями по дозам природного облучения?
— Это регионы, которые стоят на породах, содержащих уран, радий. Например, Карелия — «гранитная республика», отдельные районы Ленинградской области, например, Выборгский район. Там часто выявляются скважины с повышенным содержанием природных радионуклидов.
Республика Алтай — горный регион, там очень высокое природное содержание радона в почве. Город Балей в Забайкальском крае стоит на тектоническом разломе, там проводится добыча моноцитового песка. В зданиях Балея высокое содержание радона, и даже есть программа переселения целого города. Часть города уже отселили.
В 2021 году в Магаданской и Челябинской областях были выявлены источники с превышением по радону. Около 10 лет назад была проблема в Тверской области, но не столько с самой водой, сколько с фильтрами, через которые вода проходила: поскольку вовремя не проводили замену фильтрационного материала, он накопил много радионуклидов.
— Газ радон люди могут как-то почувствовать?
— Нет, нужны специальные приборы. Люди радон не чувствуют. Распространенное заблуждение: «Из того угла чем-то пахнет. Наверное, это радон». Когда открыли последствия вдыхания радона, это называлось «легочной лихорадкой шахтеров». В Германии шахтеры заболевали, так как проводили много времени в шахтах под землей, где было высокое содержание радона. Потом выяснилось, что это рак легких.
— Стоит ли пригласить специалистов к себе в дом, если ты построил его самостоятельно?
— Думаю, стоит. Любой человек может обратиться в аккредитованную лабораторию и померить содержание радона у себя в квартире, но, если вы живете в типовом доме, который был сдан после 1990 года — он точно прошел радиационный контроль, поэтому волноваться не надо. Если же вы построили дом сами, а в подвале сделали себе сауну — смысл обследовать дом есть.
Что такое радиация | МАГАТЭ
Что есть что в ядерной сфере
13.05.2022
Андреа Галиндо, Бюро общественной информации и коммуникации МАГАТЭ
Излучение — это энергия, которая перемещается из одного места в другое в таком виде, который можно описать как волны или частицы. Мы постоянно сталкиваемся с излучением в нашей повседневной жизни. В число знакомых всем источников излучения входят Солнце, микроволновые печи, которые стоят у нас на кухне, и радиоприемники, которые мы слушаем в автомобилях. В основном подобное излучение не причиняет какого-либо вреда нашему здоровью. Но некоторые виды излучения являются опасными. В целом, при более низких дозах излучение связано с меньшими рисками, однако с увеличением дозы они повышаются. Для защиты нашего организма и окружающей среды от вредного воздействия излучения следует принимать различные меры в зависимости от его вида, при этом сохраняя возможность извлекать пользу из его многочисленных применений.
Как можно использовать излучение? Некоторые примеры
- Здравоохранение. Благодаря излучению мы имеем возможность применять специальные медицинские процедуры, например, для лечения рака, и пользоваться методами диагностической визуализации.
- Энергетика. Излучение позволяет нам производить электричество, например, с помощью солнечной энергии и ядерной энергии.
- Окружающая среда и изменение климата. Излучение может быть использовано для очистки сточных вод или для создания новых сортов растений, устойчивых к изменению климата.
- Промышленность и наука. С помощью ядерных методов, основанных на излучении, ученые могут исследовать объекты наследия или создавать материалы с улучшенными характеристиками, например, для автомобильной промышленности.
Если излучение полезно, почему мы должны защищать себя от него?
Излучение имеет множество полезных применений, но при возникновении рисков, связанных с его использованием, следует принимать конкретные меры для защиты людей и окружающей среды. Этот же подход применяется и к любым другим видами деятельности. Разные виды излучения требуют разных мер защиты: его обладающий низкой энергией вид, называемый «неионизирующее излучение», может требовать меньшей защиты и соответствующих мер, чем обладающее более высокой энергией «ионизирующее излучение». В соответствии со своим мандатом МАГАТЭ устанавливает нормы для защиты людей и окружающей среды от ионизирующего излучения при его мирном использовании.
Виды излучения
Неионизирующее излучение
Примерами неионизирующего излучения являются видимый свет, радиоволны и микроволны (Инфографика: Адриана Варгас/МАГАТЭ)
Неионизирующее излучение — это излучение более низкой энергии, которое не обладает достаточной мощностью, чтобы отделить электроны от атомов или молекул, находящихся в веществе или в живых организмах. Однако его энергия может заставить эти молекулы вибрировать и таким образом выделять тепло. Например, именно так работают микроволновые печи.
Для большинства людей неионизирующее излучение не представляет риска для здоровья. Однако работникам, которые регулярно контактируют с некоторыми источниками неионизирующего излучения, могут потребоваться специальные меры для защиты, например, от выделяемого тепла.
В число других примеров неионизирующего излучения входят радиоволны и видимый свет. Видимый свет — это то неионизирующее излучение, которое может воспринимать человеческий глаз. Радиоволны — это вид неионизирующего излучения, которое наши глаза и другие органы чувств не воспринимают, а вот радиоприемники способны их улавливать.
Ионизирующее излучение
Примерами ионизирующего излучения являются гамма-излучение, используемое для некоторых видов лечения рака, рентгеновское излучение и излучение, испускаемое радиоактивными материалами, используемыми на атомных электростанциях (Инфографика: Адриана Варгас/МАГАТЭ)
Ионизирующее излучение — это вид излучения энергии такой мощности, что оно способно отделять электроны от атомов или молекул, тем самым вызывая изменения на атомном уровне при взаимодействии с веществом, включая живые организмы. Такие изменения обычно сопровождаются образованием ионов (электрически заряженных атомов или молекул) — отсюда и возник термин «ионизирующее» излучение.
В больших дозах ионизирующее излучение может повредить клетки или органы нашего тела или даже привести к смерти. В случае надлежащего использования и в правильных дозах, а также при соблюдении необходимых мер защиты, этот вид излучения имеет множество полезных применений, например, в производстве энергии, в промышленности, в научных исследованиях, в медицинской диагностике и лечении различных заболеваний, таких как рак. Хотя ответственность за регулирование в области использования источников излучения и радиационной защиты лежит на государствах, МАГАТЭ оказывает поддержку законодателям и регулирующим органам через всеобъемлющую систему международных норм безопасности, направленных на защиту работников и пациентов, а также населения и окружающей среды от потенциально вредного воздействия ионизирующего излучения.
Неионизирующее и ионизирующее излучение имеют разную длину волн, что напрямую связано с их энергией. (Инфографика: Адриана Варгас/МАГАТЭ).
Научное объяснение радиоактивного распада и возникающего при этом излучения
Ионизирующее излучение может исходить, например, от нестабильных (радиоактивных) атомов, когда они переходят в более стабильное состояние, высвобождая при этом энергию.
Большинство атомов на Земле стабильны, в основном благодаря уравновешенному и стабильному составу частиц (нейтронов и протонов) в их центре (ядре). Однако в некоторых видах нестабильных атомов число протонов и нейтронов в составе их ядра не позволяет им удерживать эти частицы вместе. Такие нестабильные атомы называются «радиоактивными атомами». При распаде радиоактивных атомов выделяется энергия в виде ионизирующего излучения (например, альфа-частицы, бета-частицы, гамма-лучи или нейтроны), которое при контролируемом и безопасном использовании может приносить различную пользу.
Процесс, в ходе которого радиоактивный атом становится более стабильным за счет высвобождения частиц и энергии, называется «радиоактивным распадом». (Инфографика: Адриана Варгас/МАГАТЭ)
Каковы наиболее распространенные типы радиоактивного распада? Как мы можем защитить себя от вредного воздействия возникающего в результате излучения?
Существуют различные типы радиоактивного распада, вызывающего ионизирующее излучение, в зависимости от типа частиц или волн, которые испускает ядро, чтобы стать стабильным. Наиболее распространенными типами являются альфа-частицы, бета-частицы, гамма-лучи и нейтроны.
Альфа-излучение
Альфа-распад (Инфографика: А. Варгас/МАГАТЭ)
При альфа-излучении распадающиеся ядра испускают тяжелые, положительно заряженные частицы, чтобы стать более стабильными. Эти частицы не способны проникнуть через нашу кожу и причинить вред, и часто их можно остановить даже при помощи листа бумаги.
Однако в случае попадания альфа-излучающих материалов в организм при дыхании, с пищей или питьем, они могут воздействовать напрямую на внутренние ткани и, следовательно, наносить вред здоровью.
Америций-241, который используется в детекторах дыма по всему миру, является примером атома, распадающегося с испусканием альфа-частиц.
Бета-излучение
(Инфографика: А. Варгас/МАГАТЭ)
При бета-излучении ядра испускают более мелкие частицы (электроны), которые обладают большей проникающей способностью, чем альфа-частицы, и могут пройти, например, через 1–2 сантиметра воды, в зависимости от их энергии. Как правило, лист алюминия толщиной в несколько миллиметров может остановить бета-излучение.
К нестабильным атомам, испускающим бета-излучение, относятся водород-3 (тритий) и углерод-14. Среди прочего тритий используется, например, в аварийном освещении, для обозначения выходов в темноте. Это связано с тем, что свечение люминесцентного материала возникает под воздействием бета-излучения трития без использования электричества. Углерод-14 используется, например, для определения возраста объектов наследия.
Гамма-излучение
Гамма-лучи (Инфографика: А. Варгас/МАГАТЭ)
Гамма-излучение, которое используется в различных применениях, например, для лечения рака, является электромагнитным излучением, подобным рентгеновскому. Некоторые гамма-лучи проходят через тело человека, не причиняя вреда, в то время как другие поглощаются организмом и могут причинить вред. Толстые стены из бетона или свинца могут снизить интенсивность гамма-излучения до уровней, представляющих меньший риск. Именно поэтому стены процедурных кабинетов радиотерапии в онкологических больницах имеют такую большую толщину.
Нейтроны
Ядерное деление внутри ядерного реактора является примером радиоактивной цепной реакции, поддерживаемой нейтронами (Инфографика: А. Варгас/МАГАТЭ)
Нейтроны — это относительно массивные частицы, которые являются одним из основных компонентов ядра. Они не имеют заряда и поэтому напрямую не вызывают ионизацию. Но их взаимодействие с атомами вещества может привести к возникновению альфа-, бета-, гамма- или рентгеновского излучения, которое затем приводит к ионизации. Нейтроны обладают проникающей способностью и могут быть остановлены только большими объемами бетона, воды или парафина.
Нейтроны могут быть получены различными способами, например, внутри ядерных реакторов или в процессе ядерных реакций, запущенных обладающими высокой энергией частицами в пучках ускорителей. Нейтроны могут являться значительным источником косвенно ионизирующего излучения.
Какую роль играет МАГАТЭ?
- МАГАТЭ оказывает государствам-членам помощь в использовании ядерных технологий, включая излучение, в здравоохранении, сельском хозяйстве, охране окружающей среды, управлении водными ресурсами, энергетике и промышленности. Для этого МАГАТЭ оказывает помощь в проведении исследований и разработок в области практического использования радиации и радиоактивных источников, а также координирует исследовательскую деятельность и реализует проекты в разных странах по всему миру.
- В рамках своей деятельности в области гарантий и проверки МАГАТЭ следит за тем, чтобы не происходило переключения способных испускать излучение материалов с мирного использования на другие цели.
- Наконец, МАГАТЭ разрабатывает нормы безопасности и руководящие материалы по физической безопасности и обобщает наилучшую практику в области защиты людей, общества и окружающей среды от вредного воздействия ионизирующего излучения.
Ресурсы по теме
13.05.2022
Откуда берется радиация
Все современные люди слышали о радиации — опасности, которая подкрадывается незаметно, проникает в каждую клетку организма, разрушая ее, вызывая необратимые процессы. Несмотря на избыток информации, мало кто четко ответит, что такое радиация.
Где можно столкнуться с радиоактивностью
Вспоминаем школьную программу по физике и химии, тема – устройство атома. В центре мельчайшей частицы находится ядро, вокруг которого по четко заданным орбиталям вращаются электроны. В древности атом считался конечной частицей, не распадающейся ни на какие составляющие (с греческого слово переводится «неделимый»), но утверждение оказалось неверным. Ядро может распадаться, вызывая процесс радиоактивного излучения.
Отсюда образовались термины «период распада», «период полураспада». Говоря обыденным языком, они обозначают время, за которое «разберутся» все атомные ядра либо их часть. Процесс сопровождается высвобождением колоссального количества энергии.
- Альфа-излучение. Поток положительно заряженных α-частиц. Они губительны для любого живого организма. Такой распад свойственен радиоактивным элементам, имеющим порядковый номер от 52 и более. Начиная от свинца (82 атомный номер) и дальше, каждый элемент способен на альфа-распад. Но излучение не проникает даже сквозь бумагу, поэтому в организм попадает с трудом. Однако если такое случилось, альфа-частицы уничтожают все на пути, приводя к тяжелым опухолевым процессам, необратимым мутациям.
- Бета-излучение. Частицы не проникают через обычный алюминиевый лист или воздушную прослойку в несколько десятком сантиметров.
- Гамма-излучение. Если первые два типа излучений – корпускулярные (образованы материальными частицами), то сейчас речь пойдет о волновом. Гамма-излучение считается опаснее всех остальных (при внешнем облучении), поскольку обладает мощной проникающей способностью. Ни пластик, ни дерево, ни металл не защитят от него.
Мы разобрались, что такое радиация, определив термин как излучение, или распад атомного ядра на составляющие. Так вот, она бывает внешней или внутренней. Внешняя – когда источник излучения находится вне организма. Внутренняя – когда источник уже внутри (например, человек принял радиоактивную еду или воду).
Наиболее агрессивна внутренняя радиация, особенно альфа-излучение.
Как обнаружить радиацию
Практически все предметы «фонят» естественным образом, при этом уровень излучения минимален. Присутствует радиация в продуктах, предметах обихода, природных образованиях. Она безопасна, пока не превышает определенных показателей. Чтобы определять безопасный фон, используются специальные приборы – дозиметры.
Устройство работает автономно, не требуя подключения к сети, поэтому используется в любом месте.
Проблема вреда радиации для здоровья не обошла крупнейших производителей современной телефонии. Многие ведущие фирмы разработали программы, превращающие смартфоны в карманные датчики. Удобно, функционально.
«А можно ли обойтись без специальных приборов?» – спросите вы. Как обнаружить радиацию, если никакого устройства под рукой нет? Никак. Излучение тем и опасно, что совершенно незаметно. Оно не имеет запаха, цвета, не приносит моментального ухудшения здоровья. Все происходит исподволь, когда проявляются серьезные симптомы, зачастую становится слишком поздно для успешного лечения.
Еще один распространенный вопрос: чем опасна радиация? Частицы, вступая в контакт с тканями живого организма, разрушают их. Нарушаются функции систем, клетки мутируют. При серьезных дозах облучения организм погибает.
Отразится ли радиоактивное воздействие, которому подверглись родители, на детях? На этот счет однозначного ответа нет. Существует предположение, что мутации, возникающие в последующих поколениях, действительно, имеют генный характер. Однако точно доказана только связь между облучением и приобретенным бесплодием.
В целом, радиация – естественная составляющая жизни, «фонит» все вокруг нас. Главное, чтобы уровень излучения не зашкаливал, тогда на здоровье это никак не скажется.
Радиологическая ситуация в стране
Радиация в продуктах, воде, воздухе. Как с этим обстоит дело в различных российских регионах? Если кратко, то неровно. Есть практически «чистые» области, а есть те, где ситуация на грани.
Один из самых известных городов – Брянск. В городе еще слышны отголоски чернобыльской трагедии. Радиация в Брянской области сохраняется, но уже не на столь опасном уровне. Продукты, выращенные в области, можно есть без опаски, хотя многие до сих пор не рискуют. Однако, по подсчетам специалистов, чтобы нанести существенный вред здоровью, человек должен съесть около 16 кг грибов, выросших в брянских лесах. Радиация в Брянской области сходит на нет.
Что касается Центрального региона, то радиационная обстановка в Московской области в целом считается благополучной.
В Челябинской области ситуации сложная. Там загрязнение превышает предельно допустимые нормы.
Присутствует радиоактивное загрязнение в Тульской, Тверской, Калужской, Владимирской областях (отголоски взрыва на ЧАЭС). Уровень радиации на большинстве территорий серьезных опасений не вызывает.
Радиационная безопасность? — Всемирная ядерная ассоциация
Радиация возникает естественным путем и исходит от окружающих нас источников, включая наши собственные тела. Радиация часто неправильно понимается, но она помогает спасать жизни и лечить болезни.
Радиация естественна и встречается повсюду — она исходит из космоса, воздуха, которым мы дышим, и земли, по которой мы ступаем. Это даже в наших телах; Естественные радиоактивные элементы в наших костях облучают нас в среднем 5000 раз в секунду. Сон рядом с кем-то дает нам гораздо более высокую дозу радиации, чем жизнь рядом с атомной электростанцией — и то, и другое безвредно.
Сама жизнь возникла в то время, когда планета была гораздо более радиоактивной, чем сегодня, и все живые организмы эволюционировали таким образом, чтобы быть в состоянии сосуществовать с радиацией. Многие находят радиацию пугающей, особенно когда она связана с атомной электростанцией, несмотря на то, что нет никакой разницы между естественным излучением и «рукотворным» излучением. После инцидента, связанного с радиацией, многие начинают беспокоиться, потому что не могут увидеть, потрогать или почувствовать запах. Поскольку мы не можем ощущать радиацию, мы полагаемся на различные ее интерпретации и изображения, чтобы попытаться понять ее — массовая культура сыграла значительную роль в формировании того, как многие из нас относятся к радиации.
Радиация вокруг нас
В среднем все мы получаем от 2 до 3 миллизивертов (мЗв) радиации каждый год, но этот показатель значительно варьируется по всему миру из-за таких факторов, как высота над уровнем моря и состав земли.
Например, доза облучения в Шанхае, расположенном на уровне моря, ниже, чем в Денвере, расположенном на высоте 1610 м над уровнем моря. Это связано с тем, что атмосфера уменьшает количество радиации из космоса, которому мы подвергаемся. Денвер, расположенный на большей высоте, получает больше радиации из-за более тонкой атмосферы. Точно так же полет подвергает вас более высоким дозам радиации, поскольку на высоте 12 000 метров над уровнем моря атмосфера значительно тоньше.
Геология коренных пород также может играть важную роль в уровне радиационного фона. Во многих районах мира, таких как Керала (Индия), Янцзян (Китай) и Гуарапари (Бразилия), фоновый уровень радиации в 10-20 раз превышает среднемировой. В Рамсаре (Иран) жители могут получать дозы до 260 мЗв в год, что примерно в 100 раз превышает среднемировой показатель из-за встречающихся в природе радиоактивных элементов. Тем не менее, нет никаких доказательств каких-либо неблагоприятных последствий для здоровья в этих областях. Многие из этих районов на самом деле имеют более высокий уровень радиации, чем многие части зон эвакуации вокруг Чернобыля и Фукусимы. На самом деле в большинстве районов чернобыльской и фукусимской зон отселения уровень радиации не превышает естественного фона.
По оценкам, летные экипажи получают годовую дозу профессионального облучения более 3 мЗв, что намного выше, чем годовая доза, получаемая работниками атомной отрасли (Источники: Национальный совет по радиационной защите и измерениям; Управление здравоохранения и безопасности)
Фоновая доза человека также зависит от индивидуального образа жизни (например, количества полетов или медицинских процедур). Больные раком часто получают чрезвычайно высокие дозы облучения — в некоторых случаях 40–60 Зивертов в течение нескольких недель — для лечения своего заболевания. Лечение рака сосредоточено на определенной части тела, с которой организм может справиться, тогда как идентичная доза для всего тела была бы смертельной.
Строительные материалы также могут излучать радиацию. Многие здания из гранита радиоактивны из-за того, что гранит содержит уран.
Если бы здание Капитолия США в Вашингтоне, округ Колумбия, было ядерным объектом, оно не получило бы лицензии из-за уровней радиации, которые излучают здания.
Радиация и здоровье человека
Основным негативным последствием для здоровья, которое люди часто связывают с радиационным облучением, является рак. Хотя многие считают, что для развития рака достаточно одного облучения, это не так. Поскольку мы постоянно окружены радиацией, наши тела разработали сложные механизмы защиты от ее воздействия. Воздействие радиации на здоровье хорошо изучено. Взаимосвязь между радиационным облучением и раком широко изучалась более 100 лет, и было доказано, что радиация является лишь слабым канцерогеном — другими словами, требуется очень большое количество радиации, чтобы лишь незначительно повысить риск развития рака.
Воздействие радиации является основной проблемой для населения в случае ядерной аварии. Самая страшная ядерная авария в истории, произошедшая в Чернобыле, привела к гибели 28 работников атомной станции и аварийных служб, подвергшихся смертельному облучению. Многие из них получили дозы выше 10 Зивертов (10 000 мЗв) в течение нескольких минут или часов.
После аварии в 1986 году Чернобыль также привел к примерно 6500 случаям заболеваний щитовидной железы, которые можно было бы предотвратить, если бы власти остановили попадание зараженных пищевых продуктов в пищевую цепочку. На сегодняшний день в результате этих случаев погибло 15 человек. Для сравнения, загрязнение воздуха от использования угля убивает около 80 человек каждый час только в Китае.
Ни одна из аварий на Три-Майл-Айленде и Фукусима-дайити — единственных других гражданских атомных электростанциях, на которых произошли аварии, приведшие к заметному выбросу радиоактивных материалов в окружающую среду, — не привела к каким-либо радиационным последствиям для здоровья.
Радиация спасает жизни
Ежегодно ядерная медицина помогает врачам диагностировать и лечить десятки миллионов людей. Используя радиацию, такую как рентген, врачи могут быстро, ненавязчиво и точно диагностировать органы пациента. Радиоизотопы, которые могут производиться в коммерческих энергетических реакторах, используются в качестве «индикаторов» при ПЭТ-сканировании, которое оказалось наиболее точным средством обнаружения и оценки большинства видов рака. Радиация также может быть использована в качестве неинвазивной альтернативы хирургии головного мозга.
Радиация также может вылечить рак и другие опасные для жизни состояния. Существует множество различных вариантов лечения с использованием внешнего или внутреннего облучения с целью контроля или устранения рака путем облучения области, содержащей его. Одним из примеров является брахитерапия, при которой небольшие источники излучения помещаются внутрь тела либо внутри, либо рядом с областью, требующей лечения. Он используется для лечения многих различных видов рака, включая рак молочной железы, простаты и легких.
Share
Дополнительная информация
Природные радиоактивные материалы NORM
Радиация и воздействие на здоровье
Вас также может заинтересовать
Южная Африка
Иран
Саудовская Аравия
Сколько радиации вредно для здоровья?
Радиация повсюду. Мы ловим его от солнечных лучей в небе и от камней под нашими ногами. Он исходит от телевизоров, радиоприемников и мобильных телефонов. Мы поглощаем его из определенных фруктов, овощей и орехов.
Но не все излучения одинаковы. Электромагнитное излучение, включая радиоволны, микроволны, видимый и инфракрасный свет, известно как неионизирующее излучение и в основном безвредно. С другой стороны, ионизирующее излучение, от длин волн короче ультрафиолетового света через электромагнитный спектр до рентгеновских и гамма-лучей, может вызывать болезни и смерть.
Эти эффекты обусловлены его способностью ионизировать (то есть разделять положительно и отрицательно заряженные ионы) в тканях организма. Вообще говоря, риск вредного воздействия на здоровье довольно сложным образом пропорционален степени ионизации, вызванной в организме. Это называется доза. Способы измерения и определения ионизирующего излучения менялись на протяжении десятилетий по мере того, как мы узнавали больше об этой относительно молодой науке.
Измерение дозы облучения и риска
Первоначально доза измерялась в воздухе в рентгенах (R, названа в честь первооткрывателя рентгеновских лучей Вильгельма Рентгена). Поскольку ионизацию нельзя измерить в тканях, необходимо было преобразовать дозу в воздухе в дозу, поглощенную тканью, первоначально измеренную в радах, где 1 R = ~0,8 рад. С введением метрических единиц основной единицей поглощенной дозы стал Грей (Гр), который представляет собой поглощенную дозу в 1 Дж энергии на килограмм.
К сожалению, поглощенная доза не очень удобна для радиационной защиты, поскольку 1 Гр различных излучений — гамма- и рентгеновских лучей, бета-частиц, нейтронов и альфа-частиц — не одинаково повреждает ткани. Следовательно, была введена «гибридная» единица Зиверт (Зв). Гибрид, потому что на самом деле это не единица дозы облучения, а единица риска. Таким образом, мы говорим об эквивалентной дозе 1 Зв как о такой же опасности, как, например, 1 Гр для рентгеновских и гамма-лучей или 0,05 Гр для более плотно ионизирующих, но менее проникающих альфа-частиц.
Но есть еще одно осложнение, так как не все ткани в организме одинаково чувствительны. Костный мозг и щитовидная железа ребенка гораздо более чувствительны, чем, например, мышечная ткань. Поэтому используется термин «эффективная доза», который включает поправку на эквивалентную дозу и также измеряется в Зв. Таким образом, если облучается только часть тела, риск может быть представлен с точки зрения эффективного риска для человека. Это позволяет суммировать риски от различных воздействий. Единицу Зв не следует использовать для больших доз (более 1 Зв) на все тело.
Низкие дозы являются обычным явлением
Как правило, каждый человек подвергается воздействию двух миллизивертов (мЗв) в год в течение всей нашей жизни от естественного фонового излучения. Мы можем получить дозу до 10-20 мЗв при диагностической радиологии — скажем, 10 мЗв при компьютерной томографии грудной клетки. Пожарные и рабочие станции при аварии на Чернобыльской АЭС получили дозы в несколько Гр, и эти дозы привели к смерти от острой лучевой болезни в течение примерно 60 дней. Как правило, 4-5 Гр, полученные в течение короткого периода времени, будут смертельными, но могут быть терпимы, если доставляться в течение гораздо более длительного периода времени.
Рекомендации Международного комитета по радиологической защите ограничивают дозу облучения работников до 20 мЗв в год или, в исключительных случаях, более высокие годовые дозы, ограниченные 100 мЗв в течение пяти лет. Дозы облучения населения в результате выбросов атомных электростанций и лабораторий или утечки, например, из медицинских источников излучения в больницах, должны быть ограничены 1 мЗв в год.
Экстремальные радиационные явления
Очевидно, что в случае аварий, таких как Чернобыль и Фукусима, ситуация намного хуже контролируется. Дозы около 30 мЗв получили 115 000 человек, проживающих в населенных пунктах, расположенных недалеко от Чернобыля, до эвакуации 30-километровой зоны отчуждения через несколько дней. В случае Фукусимы эвакуация до 20км от электростанций была намного быстрее. Значительно более высокие дозы (до 250 мЗв) получили некоторые ликвидаторы после Чернобыля, и пока мало что известно о дозах ликвидаторов на Фукусиме. Если недавние сообщения о дозах до 2,2 Зв/час от протекающих резервуаров на объекте верны и если эта доза получена от гамма-излучения, то вскоре работа на объекте может стать слишком опасной.
Чтобы вызвать смерть в течение нескольких часов после облучения, доза должна быть очень высокой, 10 Гр или выше, в то время как 4–5 Гр убивают в течение 60 дней, а менее 1,5–2 Гр не приводят к летальному исходу в краткосрочной перспективе. Однако все дозы, какими бы малыми они ни были, несут в себе конечный риск развития рака и других заболеваний.
Очень приблизительное эмпирическое правило заключается в том, что 1 Зв увеличивает риск развития рака на 10% в течение жизни. Этот риск рака может сохраняться до конца жизни, но маловероятно, что он появится раньше, чем через 10-20 лет после воздействия. Так, облучение от накопленного естественного радиационного фона до 50 лет (=100 мЗв) увеличивает пожизненный риск рака с ~30% до ~31% и смертность с ~25% до ~26%. Исходя из этого, от 30 000 до 60 000 смертей от рака во всем мире, но в основном в Европе, будут вызваны чернобыльской аварией, и многие еще не произошли.
Много обсуждается так называемая проблема малых доз. Эффекты от доз менее 50 мЗв трудно оценить напрямую из-за высокого фона спонтанного (естественного) рака, поэтому было необходимо экстраполировать результаты измерений эффектов при более высоких дозах. Вопрос в том, существует ли порог дозы, ниже которого эффект отсутствует. Из того, что мы знаем, порог должен быть ниже 10 мЗв, и к десяти годам каждый получил не менее 10 мЗв естественного фонового излучения от естественных фоновых источников, поэтому нет никаких аргументов в пользу порога — все дозы радиации, какими бы малыми они ни были, влекут за собой конечный риск.
НАСКОЛЬКО ОПАСНО ИЗЛУЧЕНИЕ?
НАСКОЛЬКО ОПАСНО ИЗЛУЧЕНИЕ?<=предыдущая
Глава 5ВАРИАНТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИследующая=>
НАСКОЛЬКО ОПАСНА РАДИАЦИЯ?
Самая важная поломка в общественном понимание атомной энергетики заключается в ее концепции опасности радиации. Что такое радиация и насколько она опасна?
Излучение состоит из нескольких типов субатомных частиц, в основном так называемых
гамма-лучи, нейтроны, электроны и альфа-частицы, которые летят сквозь пространство
на очень высоких скоростях, около 100 000 миль в секунду. Они могут легко
проникать глубоко внутрь человеческого организма, повреждая некоторые биологические клетки
из которых состоит тело. Это повреждение может привести к развитию смертельного рака или
если это происходит в репродуктивных клетках, это может вызвать генетические дефекты в более поздних
поколения потомства. При таком объяснении опасности радиации
кажутся очень серьезными, а для человека быть пораженным частицей радиации
представляется чрезвычайно серьезным событием. Так же, казалось бы, из
следующее описание в, возможно, самой влиятельной книге из
противники атомной энергетики 1 :
Когда одна из этих частиц или лучей проходит через какой-либо материал, она сильно сталкивается с атомами или молекулами на своем пути. . . . В тонко сбалансированной экономике клетки этот внезапный сбой может иметь катастрофические последствия. Индивидуальная клетка может погибнуть; оно может восстановиться. Но если он выздоровеет, то по прошествии недель, месяцев или лет он может начать бурно размножаться в неконтролируемом росте, который мы называем раком. |
Но прежде чем мы прольем слишком много слез по
бедолагу, которого поразила одна из этих частиц радиации, должно быть
отметил, что каждый человек в мире поражен примерно 15 000 таких
частиц радиации каждую секунду своей жизни, 2 и это
верно для каждого человека, который когда-либо жил, и для каждого человека, который когда-либо будет
жить. Эти частицы, общая численность которых составляет 500 миллиардов в год, или 40 триллионов в
жизни, из природных источников. В
Кроме того, наша технология представила новые источники излучения, такие как медицинские
Рентгеновские лучи типичный рентгеновский луч бомбардирует нас более чем триллионом частиц
излучение.
Со всем этим облучением,
почему мы все не умираем от рака? Ответ на этот вопрос: , а не .
что требуется очень большое количество
этих частиц, чтобы вызвать рак. Насколько нам известно, каждый
один из них имеет такой потенциал; как нам часто говорят, «никакой уровень радиации не является абсолютно безопасным». Что спасает нас,
скорее в том, что вероятность того, что одна из этих частиц вызовет рак, очень мала, примерно 1 шанс из 30.
квадриллион (30 миллионов миллиардов или 30 000 000 000 000 000)! Каждый раз, когда
частица радиации попадает в нас, мы вступаем в роковую игру на удачу с теми,
шансы. Однако это не уникально для радиации; мы занимаемся бесчисленным
подобные азартные игры с участием химических, физических и биологических процессов
которые могут привести к любой форме человеческого заболевания, а тот, который связан с радиацией,
шансы гораздо более благоприятны для нас, чем большинство. Только около 1% смертельных случаев рака у человека вызваны 30 трлн.
частиц радиации, попавших на нас за всю жизнь (эта оценка не включает
воздействие радона, которое будет обсуждаться ниже), а остальные 99% из
проигрыш в одной из этих других азартных игр.
Конечно, каждая лишняя частица, которая попадает
нас увеличивает риск развития рака, поэтому
многие люди считают, что они должны пойти на многое, чтобы избежать дополнительного излучения. Если это ваше отношение, есть много вещей, которые вы можете
делать. Вы можете уменьшить его на 10%, живя
в деревянном доме, а не в кирпичном или каменном, 3 , потому что кирпич и камень содержат больше
радиоактивные материалы, такие как уран,
торий и калий. Вы можете уменьшить его на 20%, построив толстый свинцовый щит вокруг своей кровати, чтобы уменьшить количество попаданий во время сна.
вы спите, или вы могли бы сократить его в
наполовину из-за того, что носите одежду со свинцовой подкладкой, вроде той, которую стоматологи накрывают на вас, когда делают рентген.
Но большинству людей это не нужно вещи. Скорее, они признают, что жизнь полна рисков. Каждый раз, когда вы откусываете кусок пищи, в нем может быть химическое вещество, которое инициирует раком, но все же люди продолжают есть, в большинстве случаев больше, чем необходимо. Каждый поездка или прогулка, которую мы совершаем, могут закончиться несчастным случаем со смертельным исходом, но это не мешает нам от езды или ходьбы. Точно так же разумная позиция большинства из нас не беспокоиться о небольшом дополнительном излучении; ведь 1 шанс из 30 квадриллионов довольно хорошие шансы!
Мораль этой истории в том, что опасность
излучения следует рассматривать количественно. Если придерживаться качественного
одни рассуждения, мы можем легко сделать вывод, что атомная энергетика это плохо она ведет к
радиационное облучение, которое может вызвать рак. Проблема в том, что,
аналогичный тип качественных рассуждений, почти все, что мы делаем, может быть
доказано, что они вредны: сжигание угля или нефти вызывает загрязнение воздуха, которое убивает
люди, так сжигать уголь или мазут плохо; использование природного газа приводит к взрывам
которые убивают людей, поэтому сжигать газ плохо; и так далее. Любое обсуждение опасностей
от радиации обязательно должны быть номера;
в противном случае она может оказаться столь же обманчивой, как приведенная выше цитата о
трагедия поражения одной частицей радиации. Но как часто
истории, которые мы слышим о радиации, включают числа?
ЗНАКОМЬТЕСЬ С МИЛЛИРЕМОМ
Для обсуждения радиационного облучения
количественно мы должны ввести единицу измерения, называемую миллибэр ,
сокращенно мрем. Один миллибэр облучения соответствует поражению
примерно 7 миллиардов частиц излучения, но при этом учитывается
вариации риска для здоровья в зависимости от типа частиц и размера человека. Например,
крупный взрослый и маленький ребенок стоят бок о бок в поле радиации
будет страдать примерно таким же риском рака и, следовательно, получит ту же дозу
в миллибэрах, хотя взрослый человек был бы поражен гораздо большим количеством частиц
излучение является более крупной мишенью. Почти во всех наших дискуссиях о радиации
мы будем рассматривать дозы ниже примерно 10 000 мбэр, что обычно
называют низкоуровневым излучением.
Мы часто слышим истории о происшествиях
в которых население подвергается облучению; радиоактивный материал, падающий с
грузовая машина; загрязненная вода вытекает из резервуара или просачивается из отходов
могильник; радиоактивный источник, используемый для проверки материалов,
временно отсутствует; неисправности на атомных станциях, приводящие к выбросам
радиоактивность; и так далее. Пожалуй, сто таких историй за последние 45
лет освещались национальным телевидением. То, что я всегда ищу в этих историях, — это радиация.
экспозиция в миллибэрах, но она почти никогда не указывается. В конце концов он появляется в
технический журнал, или я отслеживаю его по звонкам чиновникам здравоохранения. На очень
несколько раз она достигала 5-10 мбэр, но в подавляющем большинстве
случаях она была менее 1 мбэр. В аварии на Три-Майл-Айленд в среднем
экспозиции в окрестностях 4 были 1,2 мбэр это нарисовало
заголовок из одного слова «РАДИАЦИЯ» в бостонской газете. в
предполагаемые утечки радиоактивности из могильника низкоактивных отходов вблизи
Мурхед, Кентукки, облучений 5 до 0,1 мбэр не было;
тем не менее, это было предметом серии из трех частей в филадельфийской газете 6 . с заголовками «Это разливается по всей территории США», «Ядерная
Могила преследует Кентукки» и «Нет места, чтобы спрятаться».
широко разрекламированная утечка с атомной электростанции недалеко от Рочестера, штат Нью-Йорк, в
1982 ни один представитель населения не подвергался облучению в дозе 0,3 мбэр. 7 Тем не менее, это была главная новость на телевидении.
сетевые вечерние новости за два дня.
В целях обсуждения скажем, что типичная экспозиция в этих получивших широкую огласку инцидентах составляла 1 мбэр. Эти инциденты действительно заслуживают всего этого? публичность? Насколько опасен 1 мбэр радиации?
Возможно, лучший способ понять это
сравнить с естественным излучением 3 15 000 частиц из природных источников, которые поражают нас каждую секунду на протяжении всей жизни. Мы постоянно подвергаемся бомбардировке сверху космическими лучами, падающими на нас из космоса, поражающими нас 30 бэр в год; снизу радиоактивными материалами, такими как уран, калий и торий в земле 20 млн бэр/год; со всех сторон радиацией
со стен наших зданий (кирпич, камень и штукатурка происходят из
грунт) 10 млн бэр/год; а изнутри, за счет радиоактивности в наших телах (в основном калия) 25 мбэр/год. Все это в совокупности дает нам общее среднее
доза около 85 мбэр в год из естественных источников или 1 мбэр каждые 4 дня.
Таким образом, радиационное облучение в вышеупомянутых получивших широкую огласку инцидентах
не больше, чем то, что средний человек получает каждые несколько дней от этих
природные источники.
Но, можно сказать, дополнительное излучение
о чем нам следует беспокоиться, потому что мы ничего не можем поделать с естественным
излучение. Не правда. Цифры, приведенные выше, являются средними по стране, но есть
являются широкими вариациями. В Колорадо и
другие штаты Скалистых гор (Вайоминг, Нью-Мексико, Юта), где уран
содержание в почве аномально высокое, а там, где большая высота снижает
количество воздуха выше, которое защищает людей от космических лучей, естественное излучение
почти вдвое больше, чем в среднем по стране; но во Флориде, где высота
минимальна, а почва бедна радиоактивными веществами, естественной радиацией
на 15% ниже, чем в среднем по стране. Таким образом, радиационное облучение в высоко
разрекламированные инциденты примерно равны дополнительной радиации, которую вы получаете от
провел пять дней в Колорадо. Конечно, миллионы людей тратят всю свою
живет в Колорадо, и, как оказалось, заболеваемость раком 8 в том
штат на 35% ниже, чем в среднем по стране. Лейкемия, пожалуй, самая
радиационно-специфический тип рака встречается только у 86% в среднем по стране
уровень в Колорадо и 61% от этого показателя в других районах с высоким уровнем радиации в Скалистых горах.
Горные штаты. Это явная демонстрация того, что радиация не является
важные причины рака. (Напомним нашу оценку, что без учета радона
ответственен примерно за 1% всех смертельных случаев рака.)
Диагностические рентгеновские снимки являются нашим вторым по величине
источник облучения всего тела. стоматологический
Рентген дает нам около 1 мбэр, а рентген грудной клетки дает около 6 мбэр, но
почти все другие рентгеновские снимки дают гораздо большую экспозицию 9 : таз, 90 мбэр; брюшная полость 150 мбэр; позвоночник,
400 мбэр; бариевая клизма, 800 мбэр. Часто делается серия рентгеновских снимков, дающих
суммарная экспозиция в несколько тысяч миллибэр. Средний американец получает около
80 мбэр в год 3 из этого источника, в 80 раз больше облучения в
получившие широкую огласку радиационные инциденты. Опять же, это диагностическое рентгеновское облучение
не является неизбежным многое можно было бы сделать, чтобы существенно уменьшить его без
компрометирует медицинскую эффективность, и большое количество рентгеновских снимков делается только
для защиты врачей и больниц от судебных исков.
Есть несколько тривиальных источников цельного
излучение тела, которое дает нам 10 около 1 мбэр: средний год ТВ
просмотр из рентгеновских лучей, испускаемых телевизионными кинескопами; год ношения
часы со светящимся циферблатом, поскольку свечение исходит от радиоактивных материалов;
и рейсом авиакомпании «от побережья к побережью», потому что большая высота увеличивается
воздействие космических лучей. Каждый из этих видов деятельности включает в себя примерно одинаковые
радиационное облучение как получившие широкую огласку инциденты.
Все вышеперечисленные источники бомбардируют все
органы нашего тела, но самый важный источник нашего облучения
газ радон в наших домах, который только облучает наши легкие, вызывая легочные
рак. Это дает нам риск рака, равный
к тому, что мы подвергаем все органы нашего тела воздействию 200 мбэр в год. В некоторых штатах, таких как Колорадо и Айова,
средний уровень в 3 раза выше среднего, около 600 млн бэр в год. Несколько других областей, таких как экстенсивная
охватывая Алтуну, Гаррисберг, Ланкастер, Йорк, Аллентаун, Вифлеем и
Истон, Пенсильвания, и регионы вокруг Колумбуса, Огайо, Нэшвилл.
Теннесси и Спокан, штат Вашингтон, имеют одинаково высокие уровни радона. Радиационное облучение в широко разрекламированных
инциденты, таким образом, значительно ниже, чем те, которые получают люди в этих
области каждый день. Обратите внимание, что
Территория Пенсильвании включает территорию вокруг завода в Три-Майл-Айленде;
люди, живущие рядом с этим заводом, получают больше радиационного облучения от радона в их
дома каждый день, чем они получили от 1979 авария. В пределах любой местности наблюдается широкий разброс уровней радона от
дом к дому. Около 5% из нас, 12
миллионов американцев, получают более 1000 млн бэр в год и, возможно, 2 млн
Американцы получают более 2000 млн бэр в год из радона. В нескольких домах было обнаружено, что облучение достигает
500 000 млн бэр в год.
Насколько опасен 1 мбэр радиации?
ответ может быть дан в количественном выражении с некоторыми оговорками.
мы обсудим позже, но в большинстве случаев на каждый миллибэр радиации мы
получаем, наш риск умереть от рака увеличивается примерно на 1 шанс из 4
млн. Это результат, независимо полученный Национальным
Комитет Академии наук по биологическому действию ионизирующего излучения 11 и Научный комитет Организации Объединенных Наций по действию атомной радиации. 12 Международная комиссия по радиологическим
Защита всегда принимала
оценки этих престижных групп, как и Национальный совет США по радиационной защите и измерениям,
Британский национальный совет по радиологической защите и аналогичные группы, которым
радиационной защиты во всех технологически развитых странах.
Этот риск соответствует сокращению продолжительности нашей жизни на 2 минуты. Аналогичное сокращение продолжительности нашей жизни вызвано 13
- пересечение улицы 5 раз (исходя из средней вероятности быть убитым при переходе улицы)
- сделать несколько затяжек сигаретой (каждая выкуренная сигарета сокращает ожидаемую продолжительность жизни на 10 минут)
- человек с избыточным весом, потребляющий 20 дополнительных калорий (например, четверть ломтика хлеба с маслом)
- проехать дополнительные 5 миль на автомобиле
Эти примеры должны поставить риск 1 мрем излучения в правильной перспективе. Еще много примеров будет приведено в Глава 8.
Была периодическая реклама
лет о том, что АЭС, в результате незначительных
неисправностях или даже в рутинной работе, время от времени выбрасывать небольшое количество
радиоактивности в окружающую среду. В результате люди, живущие очень близко к
растение получает около 1 мбэр в год дополнительного радиационного облучения. От
вышеприведенном примере мы видим, что, если удалиться, увеличивается их коммутирующий автомобиль
путешествовать более чем на 5 миль в год (25 ярдов в день) или требует, чтобы они
переходить улицу более одного дополнительного раза каждые 8 недель, безопаснее жить дальше
на атомную станцию, хотя бы с точки зрения рутинной радиации
экспозиция.
НАУЧНАЯ ОСНОВА ДЛЯ ОЦЕНКИ РИСКА
Как мы приходим к предполагаемому раку
риск низкого уровня радиации, 1 шанс на 4 миллиона на миллибэр? Мы много знаем о риске рака
радиации высокого уровня, превышающей 100 000 мбэр, от различных ситуаций, в которых
люди подвергались его воздействию, что привело к аномально высокому уровню заболеваемости раком. 11 Самый известный пример — тщательно
последовала группа из 90 000 японцев, переживших атомную бомбардировку, среди которых 8 500 человек получили дозы облучения в
диапазоне 100 000-600 000 мбэр и пострадало около 300 превышений (т.е. больше, чем было бы
обычно ожидаемых) смертей от рака. В период 1935-1954, это было модно
в британских медицинских кругах для лечения артрита позвоночника, называемого
«анкилозирующий спондилоартрит» с большими дозами рентгеновских лучей, в среднем около
300 000 бэр, что привело к возникновению более 100 избыточных раковых заболеваний у 14 000 пациентов, поэтому
обработанный. В Германии эту болезнь и туберкулез позвоночника лечили
инъекции радия, при которых в кости вводилось 900 000 мбэр; в исследовании
У 900 пациентов, пролеченных до 1952 г., было 54 избыточных рака костей.
Международное радиационное исследование
Пациенты с раком шейки матки наблюдали за 182 000 женщин, получавших лечение по поводу рака шейки матки.
рак с облучением в Канаде, Дании, Финляндии, Норвегии, Швеции, США
Штаты, Великобритания и Югославия; воздействия обычно составляли 2-7 миллионов
бэр в таз, 0,1-1 млн бэр в почки, желудок, поджелудочную железу и
печень; и более низкие дозы для других органов тела. Среди них было до 250 избыточных раковых заболеваний.
В Германии, Дании и Португалии торий (естественно радиоактивный элемент) вводили пациентам, чтобы помочь в определенных виды рентгенодиагностики от 1928 и 1955 г., что составляет несколько миллионов миллибэр. к печени; среди 3000 пациентов было более 300 избытков печени раки. Между 1915 и 1935 годами цифры на люминесцентных циферблатах часов были окрашены вручную на заводе в Нью-Джерси с использованием радиевой краски, а кончик кисть превратилась в острие с языком, таким образом, радий попал в тело; среди 775 американских женщин, работающих таким образом, средняя доза на кость составила 1,7 миллионов бэр, среди них было 48 избыточных раков костей. (Более 3000 других рисовальщиков циферблатов радиевых часов были изучены менее подробно, с аналогичными выводами.)
Было проведено исследование около 10 000
рентгенологи начала этого века; были многочисленные избыточные раковые образования
от очень высоких доз, которые они получили, но, к сожалению,
трудно измерить эти дозы. Имеются данные примерно о 10 000 больных, получавших лучевую терапию в течение
Болезнь Ходжкина, среди которых был большой избыток лейкемии и некоторые
избыток других видов рака; однако химиотерапия, которая также вызывает
рак, является важным осложнением здесь. Имеются сведения о больных, получавших лучевую терапию по поводу рака
яичники, грудь и другие органы, которые выжили, чтобы развить другие виды рака
от этого излучения. Имеются данные о
пациенты, получившие большие дозы радиации для подавления иммунитета в органах
трансплантаты (преимущественно почек и костного мозга). Другие исследования включают британских женщин, получающих рентгеновское лечение для
гинекологическое заболевание, женщины в туберкулёзном санатории Новой Шотландии,
неоднократно подвергавшихся рентгенофлюороскопическому исследованию, американкам давали
локализованное рентгенологическое лечение воспалений молочных желез у американских младенцев
лечили рентгеном от увеличения вилочковой железы и других проблем,
Израильские младенцы лечатся рентгеновскими лучами от стригущего лишая волосистой части головы, а уроженцы
Маршалловы острова подверглись воздействию радиоактивных осадков в результате испытания ядерной бомбы.
Многочисленные исследования изучали радоновые воздействие на шахтеров, поскольку имеет тенденцию достигают высоких концентраций в шахтах. Обширные исследования были проведены на шахтерах урана в Плато Колорадо, среди которых было 256 случаев рака легких против 59 ожидаемые случаи; для добытчиков урана в Чехословакии, где было 212 случаев против 40 ожидаемых; для добытчиков железа в Швеции, у которых был 51 случай по сравнению с 15 ожидаемыми для уранодобывающих компаний в Онтарио, Канада, которые испытали 87 случаев против 57 ожидаемых; и для нескольких других более мелких групп.
Самые последние анализы данных другие
чем для радона — это те, о которых сообщила в 1990 г. Национальная академия наук.
Комитет по биологическому действию ионизирующего излучения (BEIR) 11 и
в 1988 году Научным комитетом ООН по действию атомной
Радиация (НКДАР ООН). 12 Оба
из них зависели в первую очередь от японцев, переживших атомные бомбардировки, и, в меньшей степени,
степени, британских больных анкилозирующим спондилитом. НКДАР ООН также использовал данные о больных раком шейки матки, а BEIR
В анализе использовались данные о пациентах, прошедших рентгеноскопию, и о тех, кто лечился
Рентгенологическое исследование при воспалении молочных желез, увеличении вилочковой железы и стригущем лишае
кожи головы. Анализы на эффекты
радона проводились отдельно другим комитетом BEIR, 14 по
Национальный совет США по радиационной защите и измерениям (NCRP), 15 и Международной комиссией по радиологической защите (ICRP). 16
В более раннем анализе BEIR 17 1980 г., было достигнуто хорошее общее согласие между результатами, полученными в большинстве
важные наборы данных. Но во время
В 1980-х годах были проведены очень обширные новые оценки доз облучения.
полученные японцами, пережившими атомную бомбардировку, включая новые оценки
излучение, испускаемое бомбами, и более тщательное рассмотрение того, как каждый
человек был защищен от этого излучения строительными материалами и внешней
части своего тела. В результате
оценки риска на основе данных о выживших после атомной бомбардировки значительно увеличились и
сейчас примерно в 1,5 раза и в 3 раза выше, соответственно, чем у
больных анкилозирующим спондилитом и раком шейки матки. Они также в 5 раз превышают риски, получаемые от радона.
подверженность шахтерам. Поскольку как BEIR
и анализы НКДАР ООН придают большое значение данным о выживших после атомных бомбардировок,
оценки риска, которые они получают, значительно выше, чем те, которые были даны ранее.
Еще одна проблема в получении оценок
возникает из-за того, что младшие члены незащищенных групп почти
все еще живы, и надо прикинуть, сколько их будет
в конечном итоге умирают от рака от воздействия. Это делается с помощью математических моделей, и полученные результаты могут
значительно различаются в зависимости от выбранной модели. 18 В отчете НКДАР ООН приводятся результаты для двух разных моделей, но
в отчете BEIR за 1990 г. используется только модель, дающая более высокий риск. Этот риск оказывается равным 0,78 шансов в
миллионов (1 шанс из 1,3 миллиона) смертельных случаев рака на миллибэр облучения
Все тело.
Обратите внимание, что этот риск основан на высокой дозы, 100 000-600 000 мрем, полученный наиболее уязвимыми выжившими после атомной бомбардировки в течение нескольких секунд после взрывов бомб. Есть большое количество доказательств, указывающих на то, что риск на миллибэр намного меньше при низкие дозы, особенно если доза получена в течение длительного периода времени; то есть при низких мощностях дозы. По существу во всех ситуациях, которые мы будем обсуждать, доза и мощность дозы находятся в этом низком диапазон, в котором нет прямых экспериментальных данных для вывода риска оценки.
Если бы мы использовали вышеуказанный BEIR
оценки риска при низких дозах, мы бы предположили, что существует прямая линия
взаимосвязь, не зависящая от мощности дозы, между риском рака и радиацией
доза. То есть, например, при том, что
существует 0,78 (78%) риск развития рака при облучении в 1 000 000 мбэр, мы бы
предположить, что существует риск 0,78/1 000 000 от воздействия 1
мрем. Давайте рассмотрим доказательства
демонстрируя, что фактический риск при низкой дозе и низкой мощности дозы намного меньше
чем предсказывается этой прямой зависимостью. 12
Теории того, как радиация вызывает
рака предсказывают этот эффект снижения риска, и эксперименты как на людях, так и на
мышиные клетки, подвергшиеся облучению и выращенные в культуре, проявляют его. Опыты на лабораторных животных вводили
с радиоактивными материалами ясно показывают снижение риска при низких дозах, как и
эксперименты на животных, подвергшихся воздействию внешних источников излучения. Данные о красителях радиевых циферблатов указывают на
такое поведение имеет высокую статистическую значимость, хотя оно включает в себя альфа
частицы, тип излучения, при котором ожидается низкое снижение дозы
наименее важный. Втрое меньше
рак щитовидной железы, как и следовало ожидать из прямолинейной теории, позже
обнаружен у 35 000 пациентов, лечившихся от гипотиреоза радиоактивными препаратами. йод. Во всех этих случаях
Теория прямых линий предсказывает гораздо больше случаев рака при низких дозах, чем на самом деле
наблюдаемый. Есть много доказательств
что рак, возникающий из-за более низких уровней радиации, развивается дольше, что
подразумевает, что рак от низких доз радиации часто задерживается до тех пор, пока
после смерти от других причин и поэтому никогда не материализуются.
Принимая во внимание все эти доказательства, оба НКДАР ООН 12 и NCRP 19 оценивают риски при низкой дозе и низкой мощности дозы.
ниже, чем полученные из прямолинейной зависимости в 2 раза
до 10. Например, если 1 миллион бэр
дает риск рака 0,78, риск от 1 мбэр не равен 0,78 шансов в
миллионов, как указано ранее, но только от 1/2 до 1/10 этого (от 0,39 до 0,078
шансы на миллион). БЕИР 1980 года
Комитет принял концепцию снижения риска при низкой дозе и использовал ее в своей работе.
оценки. 1990 Комитет БЕИР
признает эффект, но заявляет, что информации недостаточно
доступным для его количественной оценки и, следовательно, представляют результаты, игнорируя его, но с
сноску о том, что эти результаты следует уменьшить. В качестве промежуточного звена между коэффициентом 2 и
10, в этой главе я использую результаты BEIR 1990 года, уменьшенные в 3 раза для
ситуации, когда доза и мощность дозы малы. Тогда риск составляет 0,26 шанса на миллион (1 шанс на 4 миллиона) для
смертельных случаев рака на миллибэр облучения всего тела.
В Главе 6 и в небольшой степени в Однако в главах 11 и 12 этой книги я цитирую результаты из различных источников, и это было бы трудная задача вернуться к каждому из них и внести поправки в различные факторы риска, которые они используют. я поэтому такие исправления не вносились. Для многих ситуаций, обсуждаемых там, риски рака должны быть примерно вдвое. Ни в коем случае приведет ли это к качественному изменению выводов.
СМИ И ИЗЛУЧЕНИЕ
Теперь перейдем к вопросу о том, почему
публика стала так иррационально бояться радиации. Вероятно, наиболее важной причиной является чрезмерный охват
рассказы о радиации по телевидению, в журналах и газетах. Постоянно слышу
рассказы о радиации как об опасности дали людям подсознание
впечатление, что это было чем-то
беспокоюсь о. Пытаясь задокументировать это чрезмерное покрытие, я получил число
записей в информационном банке New York Times о различных типах несчастных случаев
и сравнил их с количеством смертей в год, вызванных этими
аварий в США. Я делал это в течение 19 лет74-1978, чтобы не
включают аварию на Три-Майл-Айленде, которая породила больше историй, чем
обычный. В среднем в год по автомобилю поступало 120 заявок.
несчастные случаи, в результате которых ежегодно погибает 50 000 американцев; 50 записей в год на
несчастные случаи на производстве, унесшие жизни 12 000 человек; и 20 заявок в год на
несчастные случаи с удушьем, в результате которых погибло 4500 человек; обратите внимание, что для них количество
записей, что примерно представляет собой объем газетного освещения, составляет
примерно пропорционально числу погибших, которые они вызывают. Но для несчастных случаев
связанных с радиацией, было около 200 заявок в год, несмотря на
не было ни одного
смертельных случаев в результате радиационной аварии за более чем десятилетие.
Из всех сотен или около того высоко обнародованные инциденты, обсуждавшиеся ранее в этой главе (за исключением авария на Три-Майл-Айленде), общая радиация, полученная всеми людьми вовлечено было не более 10 000 мбэр. 20 Поскольку мы ожидаем только одну смерть от рака на каждые 4 млн бэр,
есть вероятность того, что когда-либо будет хотя бы один смертельный исход от все эти инциденты вместе взятые. В среднем каждый из этих высоко публичные инциденты связаны с менее чем 1 случаем из 10 000 одного со смертельным исходом, но почему-то им уделялось больше внимания, чем другим авариям, в которых погибло в среднем 300 человек. Американцы каждый день и серьезно ранят в 10 раз больше. Наверняка тогда, объем освещения радиационных инцидентов был совершенно непропорционален истинная опасность.
Еще проблема, особенно в ТВ
освещение, было использование подстрекательских выражений. Мы часто слышали о «смертельном излучении» или «смертельном
радиоактивность», имея в виду опасность, которая не унесла ни одной жертвы
в течение более десяти лет и стал причиной менее пяти смертей в американской истории. 21 Но мы никогда не слышали о «летальных
электричество», хотя 1200 американцев умирали каждый год от
поражение электрическим током; или о «смертоносном природном газе», от которого погибло 500
ежегодно с несчастными случаями с удушьем.
Более важная проблема с телесюжетами
относительно радиации заключалась в том, что они никогда не определяли риск количественно. я могу понять их
не указывать дозы в миллибэр это могло быть слишком технически для их аудитории но
они могли бы легко сравнить облучение с естественным излучением или медицинским
рентген. Во время аварии 1982 года на электростанции в Рочестере,
рассказ в сетевых вечерних новостях за два дня, разве не было бы полезно
рассказать публике, что никто не подвергся такому несчастному случаю так сильно, как он.
или она получала каждый день из естественных источников? это не новый
предложение; подобные сравнения постоянно проводились учеными на протяжении 35 лет.
лет в информационных буклетах, журнальных статьях и интервью, но телевидение
люди никогда не использовали их.
Еще одна причина общественного непонимания
радиации заключалась в том, что телевизионные репортажи изображали ее как нечто совершенно новое.
и очень загадочный. Конечно, в радиации нет ничего нового, потому что
естественная радиоактивность всегда присутствовала на Земле, осыпая людей
в сотни раз больше радиации, чем они могут когда-либо ожидать от
атомная энергетика. Ярлык «загадка» был столь же необоснованным.
Как упоминалось ранее, радиационные эффекты гораздо лучше понимают
ученых, чем загрязнение воздуха, пищевые добавки, химические загрязнители в
водой или любым другим веществом, представляющим опасность для окружающей среды. Есть
несколько причин для этого. Радиация — это в основном гораздо более простое явление,
с простыми и понятными механизмами взаимодействия с материей, тогда как
загрязнение воздуха и другие факторы могут иметь десятки или даже сотни важных
компоненты, взаимодействующие сложным и малопонятным образом. Радиацию легко измерить и определить количественно,
относительно дешевыми и надежными приборами, обеспечивающими высокую чувствительность и
точные данные, в то время как инструменты для измерения других факторов окружающей среды
как правило, довольно дорогие, часто неустойчивые в поведении и относительно нечувствительные. И, наконец, наши знания о радиации
воздействие на здоровье извлекает выгоду из исследовательской работы стоимостью 2 миллиарда долларов, охватывающей более 50
годы. Более важным, чем общая сумма денег, является тот факт, что исследования
финансирование последствий радиации для здоровья было довольно стабильным, что привлекло
хороших ученых в этой области, позволяя нескольким последовательным поколениям
аспирантов, которые будут обучены, и отличные лабораторные условия, которые будут
развитый.
Телевидение широко освещало любую
ученый или любая научная работа, указывающая на то, что радиация может быть более
опаснее обычных оценок. Исследование Манкузо и его сотрудников 22 был самым известным примером такой работы. Несмотря на то, что это было
повсеместно отвергается научным сообществом, 23 и полностью
игнорируется BEIR, НКДАР ООН, МКРЗ и другими подобными группами, это часто
упоминается в СМИ. Я помню
собрание Общества физики здоровья в Миннеаполисе в 1978, где Манкузо
и некоторые из его критиков должны были выступить. Были установлены телекамеры.
намного раньше времени, и они работали непрерывно, пока Манкузо представлял свой
аргументы. Но когда он закончил и заговорили его критики, телевизор
оборудование было разобрано и увезено.
Таких историй можно было бы придумать бесчисленное множество. читал. В результате получилось что общественная оценка риска рака в 1 мбэр радиации (а строго научный вопрос, если он когда-либо существовал), не был ли Комитета Национальной академии наук, а не Комитета Организации Объединенных Наций по науке. комитета, а не Международной комиссии по радиологическим защиту (все трое согласились), а скорее защиту телепродюсеров без научное образование или опыт и, возможно, под влиянием политических предрассудки.
У меня сложилось впечатление, что телевизионщики
рассматривал официальные комитеты научных экспертов как инструменты
атомщики, а не объективные эксперты. Факты не подтверждают такое отношение. Национальная академия
Sciences — некоммерческая организация, учрежденная Конгрессом США в 1863 г. дополнительные знания и консультировать правительство. Он состоит примерно из тысячи
из самых выдающихся исследователей нашей страны из всех отраслей науки. Это
назначил комитет BEIR и проанализировал его работу. Сам комитет BEIR
состоял из примерно 21 американского ученого, хорошо известного в научной
сообщества в качестве экспертов в области радиационной биологии; 13 из них были университетскими
профессора с пожизненной гарантией занятости, гарантированной академическим стажем.
Научный комитет ООН по действию атомной радиации (НКДАР ООН)
состоял из ученых из 20 стран по обе стороны железного занавеса
и третий мир. Страны с представительством на Международном
Комиссия по радиологической защите (МКРЗ) были распределены аналогичным образом, и
председатель был из Швеции.
Полагать, что такой уважаемый
ученые сговорились практиковать обман, кажется абсурдным, хотя бы по какой-либо другой причине
чем то, что было бы легко доказать, что они это сделали, и последствия
для их научной карьеры было бы разрушительным. У всех были такие
репутации, что они могут легко получить множество превосходных и
хорошо оплачиваемые академические должности, независимые от государственного или отраслевого финансирования,
поэтому они не были уязвимы для экономического давления.
Но прежде всего это люди, у которых есть выбрали карьеру в области, посвященной защите здоровья своих товарищей люди; на самом деле, многие из них — доктора медицины, отказавшиеся от финансовых прибыльную карьеру в медицинской практике, чтобы стать учеными-исследователями. Полагать, что почти все эти ученые были каким-то образом вовлечены в зловещий заговор, чтобы обмануть общественность действительно бросает вызов воображению.
Институт СМИ, Вашингтон
организация опубликовала обширное исследование 24 телесети вечером
освещение в новостях вопросов ядерной энергетики в 1970-х годах. Безусловно, наиболее часто цитируемый источник
информации была группа противников атомной энергетики, Союз неравнодушных
Ученые, в состав которых входит лишь около 0,1 процента всех
ученые. Самый цитируемый
«ядерным экспертом» был Ральф Нейдер. В течение месяца после аварии на Три-Майл-Айленде единственный
ученый в числе 10 наиболее часто цитируемых источников был Эрнест Штернгласс,
почти повсеместно считается в научном сообществе одним из наименее
надежным из всех ученых (см. следующий раздел). За это время не было проядерных «сторонних экспертов»
входит в топ-10 цитируемых источников.
только проядерные источники в первой десятке были из ядерной промышленности, которые
явно не пользовались доверием общественности, особенно в тот период.
Для тех, кто не может понять, почему телевидение
чрезмерно прикрытая и искаженная информация о радиационной опасности, я
считают, что это произошло потому, что их главная забота — развлечение, а не образование. Один балл в рейтинге сетевых вечерних новостей чего стоит
11 миллионов долларов в год дохода от рекламы. В той атмосфере, что бы
случилось с телепродюсером, который решил сосредоточиться на надлежащем воспитании
общественности, а не развлекать его? В качестве
иллюстрация низкого приоритета, который сети придают своим образовательным
функции, я сомневаюсь, что есть более одного или двух докторов наук. ученые уровня
полный рабочий день любой телевизионной сети, несмотря на то, что они
являются основным источником научного образования для населения. Даже строго
гуманитарный колледж, не заинтересованный в подготовке ученых, обычно имеет
Ученый с докторской степенью на каждые 200 студентов, в то время как сети практически
ни одного для их 200 миллионов студентов.
Если бы телепродюсеры серьезно относились к своей роли просвещения общественности, они бы считали своей функцией передачу научной информации от научного сообщества публике. Но этого они не сделали. Они хотели
решать, что передавать, а это значит, что они выносили суждения о научных
вопросы. Когда я обращал на это их внимание, они всегда говорили, что
научное сообщество разделилось по вопросу об опасности радиации. Под «расколом» они, по-видимому, имели в виду
что был по крайней мере один ученый, не согласный с другими. Они не
похоже, признают, что единодушное заключение Национальной академии наук
Комитету следует придавать больший вес, чем мнению одного отдельного ученого, который находится далеко за пределами мейнстрима. Их позиция заключалась в том, что, поскольку
научное сообщество было расколото, у них не было возможности узнать, что
консенсус был. На это я всегда предлагал простое решение: выбрать несколько основных
университеты по своему выбору, позвоните и спросите у оператора кафедры
председатель или профессор в этой области и задать вопрос; после пяти таких
призывает к консенсусу почти по любому вопросу, обычно 5 к 0.
Телевизионщики никогда не хотели этого делать. У меня сложилось сильное впечатление, что они
на самом деле не интересовались выводами ученых. Они были только
после истории, которая вызвала бы интерес у зрителей. Очевидно, этому служит страшилка об опасностях радиации.
цель лучше всего.
Опрос ученых-радиологов
Здесь и в других местах при общении с
публике, я пытаюсь представить позицию подавляющего большинства радиационных
ученые здравоохранения. Мое понимание
эта позиция вытекает из бесчисленных разговоров, замечаний и намеков,
но число людей, охваченных ими, довольно ограничено. В 1982 году я забеспокоился, что у меня нет
реальное доказательство того, что я правильно представлял научное сообщество. Я,
поэтому решил провести опрос по почте.
Выбор выборки для опроса был осуществляется с помощью общепринятых методов случайной выборки с использованием списков членов от Общества физики здоровья и Общества радиационных исследований, главный профессиональные общества ученых-радиологов. Выбор был ограничен теми, кто работал университетами, так как они с меньшей вероятностью будут подвержены влиянию вопросов гарантии занятости и, скорее всего, будут в контакте с исследованиями. Процедуры были таковы, что анонимность гарантировано.
Анкеты были разосланы 310 людям, и 211 были возвращены, разумный ответ для опроса такого типа. Вопросы и ответы представлены на рисунке 1.
ТАБЛИЦА 1
1. Сравнивая опасения широкой публики перед радиацией с реальной опасностью радиации, я бы сказал, что общественность опасается (отметьте один):
| 2 | явно менее реалистично (т. е. недостаточно страха). | |
| 9 | существенно ниже реалистичного. | |
| 8 | примерно реалистично. | |
| 18 | чуть выше реалистичного. | |
| 104 | существенно больше, чем реалистично. | |
| 70 | явно больше, чем реалистично (то есть слишком много страха). |
2. Впечатления от телевизионного освещения опасностей радиации (отметьте одно)
| 59 | сильно преувеличивают опасность. | |
| 110 | существенно преувеличивают опасность. | |
| 26 | немного преувеличиваем опасность. | |
| 5 | примерно верны. | |
| 3 | немного преуменьшить опасность. | |
| 2 | существенно преуменьшают опасность. | |
| 1 | сильно преуменьшают опасность. |
3. С точки зрения нашего национального благосостояния и по сравнению с другими угрозами для здоровья, от которых население нуждается в защите, сумма денег, которая сейчас тратится на радиационную защиту в Соединенные Штаты (отметьте один)
| 18 | чрезмерно. | |
| 35 | существенно чрезмерный. | |
| 30 | немного избыточно. | |
| 62 | о прав. | |
| 22 | немного недостаточно. | |
| 21 | существенно недостаточно. | |
| 4 | явно недостаточно. |
4. Как бы вы оценили научную достоверность в области радиационного здоровья следующих ученых или групп ученые. Напишите число от 0 до 100, указывающее, к какому процентилю доверия ученых-радиологов относится их доверие; например, «60» будет означать, что работа человека заслуживает большего доверия, чем работа 60% всех ученых в этой области, и менее заслуживает доверия, чем работа 40%.
| E-82(175) | BEIR Committee (National Academy of Sciences) | |
| E-81(116) | UNSCEAR Committee (United Nations Scientific Commission) | |
| A-25(157) | Исследовательские организации Ральфа Надера | |
| E-85(157) | Международная комиссия по радиологической защите (ICRP) | |
| A-41(122) | Union of Concerned Scientists | |
| E-85(157) | National Council on Radiation Protection (NCRP) | |
| E-72 (60) | Reactor Safety Study Panel on Health Effects | |
| E-78(102) | Establishment Scientist A | |
| A-14(154) | Ernest Sternglass | |
| E-71(113) | Establishment Scientist B | |
| A-30(129) | John Gofman | |
| E-75(52) | Establishment Scientist C | |
| A-28(96) | Thomas Mancuso | |
| E-80(114) | Establishment Scientist D | |
| A-32(60) | Томас Наджарян | |
| E-71(80) | Ученый-исследователь E |
В разосланной анкете
пробелы над строками были пустыми, чтобы респондент использовал их для проверки или
вставьте число. В вопросах 1, 2 и 3 на рис. 1 цифры в строках — это количество респондентов, отметивших этот выбор. В вопросе 4 записи в строках начинаются с E или A, чтобы указать, является ли человек или
организация обычно рассматривается как часть
истеблишмент», или мейнстрим (E), или «анти-истеблишмент», или
вне основного потока (А). За буквой E или A следует среднее значение всех ответов (которые по отдельности обозначаются числами от 0 до 100), а в скобках указано количество респондентов, которые ответили на этот вопрос, а не оставили его пустым. В разосланной анкете ученые-истеблишменты были
названный; не было никаких указаний на то, было ли это лицо или группа
«истеблишмент» или «антиистеблишмент».
Результаты, перечисленные на рис. 1, строго
подтвердил мое ощущение, что причастные ученые считали страх публики
радиации сильно преувеличены, а телевизионное освещение сильно
преувеличили опасность радиации. Вопрос 4 подтвердил мое сильное впечатление, что они поддерживают
истэблишмент, выводами которого я всегда пользуюсь, и отвергал
ученых и групп. Обратите внимание, что это
был тайным опросом с гарантией анонимности респондентов.
ответы на вопрос 3 были действительно шокирующими для меня, потому что респонденты были голосовать вопреки своим интересам. Во всех обычных обстоятельствах, ученые будут утверждать, что их область должна получать больше денег. Но в этом опросе под защитой анонимности сказали, что им уже становится слишком учитывая, насколько тривиальна опасность, от которой они защищались. Это представляет поистине замечательную степень честность.
ГЕНЕТИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ РАДИАЦИИ 11,12,25
Помимо индукции рака, наиболее
значительное воздействие на здоровье низкого уровня радиации вызывает наследственное
инвалидности в последующих поколениях. Эти недостатки, часто называемые генетическими
дефекты , варьируются от незначительных проблем, таких как дальтонизм, до очень серьезных
болезни, как монголизм. Далее идет обсуждение их природы в
Глава 5 Приложение.
Некоторые люди считают, что радиация может
производить двухголовых детей или различные типы недочеловеческих или сверхчеловеческих
монстры. Чтобы понять, почему этого не может быть, нужно только признать
что, когда репродуктивная клетка поражена частицей радиации, она не имеет
способ «узнать», исходило ли это излучение от чего-то, произведенного в
ядерный реактор или из природного источника. Следовательно, последствия должны быть одинаковыми. Поскольку люди всегда подвергались естественному облучению в
интенсивности в сотни раз выше, чем то, что они когда-либо получат от
атомной промышленности, никаких новых видов генетических заболеваний ожидать от
последний. На самом деле, если каким-то странным образом
обстоятельств, если бы развился новый тип генетического заболевания, не было бы
способ определить его причину, но было бы в сотни раз более вероятно,
были вызваны естественным излучением (или медицинским рентгеновским излучением), чем радиацией
из атомной промышленности. Это было бы
скорее всего, из-за спонтанной мутации.
У некоторых людей создается впечатление, что
радиационно-индуцированные генетические эффекты могут уничтожить человеческую расу, но это также
ЛОЖЬ. Чтобы понять это, рассмотрим
тот факт, что новые мутации происходят все время, в большинстве случаев
спонтанно. Как происходит заболеваемость
генетических заболеваний не увеличивается постоянно? Причина кроется в знаменитом законе естественного отбора Дарвина: плохие мутации уменьшают шансы на успех.
в размножении и выживании, и являются
поэтому потеряны в процессе размножения. Самый очевидный пример: дети, рожденные с синдромом Дауна, почти
никогда не взрослеют и не имеют потомства. И наоборот, в крайне редкой ситуации, когда мутация вызывает
благоприятный признак, он приводит к повышенному успеху в размножении и
выживание. Таким образом, закон естественного
отбор приводит к тому, что хорошие черты размножаются, а плохие выводятся из
человеческой расы, поэтому любые плохие черты, вызванные радиацией, в конечном итоге исчезнут. Таким образом, в очень долгосрочной перспективе небольшое дополнительное облучение может только
улучшить человеческую расу. Вот как
эволюция работает. Однако тот эффект
пренебрежимо мал. Важными генетическими эффектами являются кратковременные человеческие
страдание, вызванное генетическим заболеванием.
Так как излучение мы можем ожидать получить от атомной промышленности составляет менее 1% от того, что мы получаем от природного источники, генетические эффекты атомной промышленности увеличивают радиационное воздействие человека облучение менее чем на 1% по сравнению с естественным излучением. Поскольку естественное излучение отвечает только за около 3% всех обычно встречающихся генетических дефектов, 11 влияние крупномасштабной ядерной промышленности увеличит частоту генетических дефекты менее чем на 1% из 3% или менее чем на 1 часть из 3000.
Еще один способ понять генетику
воздействия ядерной энергетики заключается в сравнении с другими видами деятельности человека. которые вызывают генетические дефекты. Хорошим примером являются пожилые люди, имеющие детей,
что увеличивает вероятность нескольких типов генетических заболеваний. Вырос
известно, что возраст матери 26 увеличивает риск синдрома Дауна,
синдром Тернера и ряд других хромосомных заболеваний, при повышенном
возраст отца быстро повышает риск ахондроплазии (карликовость с короткими конечностями)
и предположительно тысячи других аутосомно-доминантных заболеваний. 27 Генетические эффекты большого ядерного
трудолюбие было бы равносильно отсрочке зачатия детей
в среднем 2,6 дня. 25 В период с 1960 по 1973 год средний возраст отцовства увеличился примерно на
50 дней, вызывая в 20 раз больше генетических заболеваний, чем
крупная атомная промышленность.
Количественные данные о генетических эффектах
излучения, мы можем ожидать 1 генетический дефект во всех будущих поколениях вместе взятых
на каждые 11 млн бэр индивидуального радиационного облучения общего
Население. Например, натуральный
радиация подвергает гонады дозе 85 мбэр в год, или в общей сложности (85 x 240
миллион = ) 21 миллиард бэр в год на все население США. Может
поэтому ожидается, что они будут вызывать (21 миллиард / 11 миллионов = ) 2000 случаев генетических заболеваний в год, что составляет около 2% всех случаев, обычно встречающихся. (Поскольку наше нынешнее население включает аномально большое количество молодых людей, этот результат увеличивается до 3%.) Это оценка комитета BEIR Национальной академии наук, 11 и UNSCEAR 12 и ICRP 28 аналогичны. Интересно отметить, что эти оценки получены в результате исследований на мышах, потому что фактических данных нет.
для радиации, вызывающей генетические заболевания у людей. Лучшая возможность для
обнаружение таких доказательств среди выживших после атомной бомбардировки Японии,
но несколько тщательных исследований не нашли доказательств избытка генетической
дефекты среди первого поколения детей, родившихся у них. Если бы люди были заметно более восприимчивы к генетическим заболеваниям, чем мыши, то был бы обнаружен явный избыток. Поэтому мы можем быть уверены, что, используя данные о мышах для оценки воздействия на людей, мы не преуменьшаем риск.
Часто человек беспокоится о своем личном риске рождения генетически дефектного ребенка; это примерно 1 шанс на 40 миллионов на каждый миллибэр облучения, полученного до зачатия несколько больше у мужчин и несколько меньше у женщин. Это равносильно риску задержки зачатие через 1,2 часа. 25
Здесь уместно упомянуть, что воздух
загрязнение и ряд химических веществ также могут вызывать генетические дефекты. Есть в
хоть какая-то мутагенная информация 29 по более чем 3500 химикатам, включая
бисульфиты, которые образуются при растворении диоксида серы в воде (эти
вызвали генетические изменения в вирусах, бактериях и растениях) и нитрозамины
и азотистая кислота, которая может быть образована из оксидов азота. диоксид серы и
оксиды азота являются двумя наиболее важными компонентами загрязнения воздуха от
Сжигание угля. Другие остатки сжигания угля, которые, как известно, вызывают генетические
трансформации являются бензо-а-пирен (доказательства в вирусах, плодовых мушках и
мыши), озон и большие семейства соединений, подобных этим двум. Генетический
Влияние химических веществ на человека изучено недостаточно, и
практически отсутствуют количественные сведения о них, но и нет оснований
считают, что генетические последствия загрязнения воздуха от сжигания угля меньше
вреднее, чем атомная энергетика.
Известно, что кофеин и алкоголь вызывают генетические дефекты. В одном исследовании 30 сделан вывод о том, что употребление одной унции алкоголь генетически эквивалентен радиационному облучению в 140 мбэр, а чашка кофе эквивалентно 2,4 млн бэр.
Возможно, самая важная человеческая деятельность, которая
Причинами генетических дефектов является обычай мужчин носить брюки. 31 Это согревает половые клетки и тем самым
увеличивает вероятность спонтанных мутаций, основного источника
генетическое заболевание. По нынешним очень грубым оценкам, генетические эффекты 1
м бэр радиации эквивалентны 5 часам ношения штанов.
Телевизионное освещение генетических эффектов радиации
был редким, но был один телевизионный выпуск, в котором участвовали два красивых близнеца.
младенцев (одетых в очень милые платья), страдающих синдромом Херлера,
разрушительное генетическое заболевание. Все виды деталей были предложены на его
ужасы к 5 годам они ослепнут и оглохнут, а потом
страдают от проблем с сердцем, легкими, печенью и почками, прежде чем они
умирают примерно в возрасте 10 лет. Их отец, проработавший с радиацией
короткое время, сказал аудитории, что он уверен, что его радиационное облучение было
вызвал генетическое заболевание его детей. Не было упоминания о факте
что общее профессиональное облучение отца составило всего 1300 мбэр,
менее половины его воздействия естественной радиации до того времени, когда его дети
были задуманы. При таком сильном воздействии риск того, что ребенок получит генетический
дефект — один шанс из 25 000; их нормальный риск составляет 3% из-за спонтанного
мутаций, так что есть только один шанс из тысячи, что их генетические
проблемы были связаны с радиационным облучением их отца, связанным с работой.
Если кого-то особенно интересуют генетические
эффекты, можно многое сделать для их уменьшения. Используя технологии сейчас
доступны, такие как амниоцентез, сонография и альфа-фетопротеин
количественная оценка, мы могли бы предотвратить 6000 случаев генетических дефектов в год в
Соединенные Штаты, при общей стоимости медицинских услуг в размере 160 миллионов долларов. 32 Для сравнения, крупная ядерная энергетика
промышленность в Соединенных Штатах в конечном итоге будет вызывать 37 случаев в год, в то время как
производит продукт на 50 миллиардов долларов и платит около 8 миллиардов долларов налогов.
Таким образом, если 2% этих налоговых поступлений — 160 миллионов долларов — использовались для предотвращения генетического
болезни, можно сказать, что атомная промышленность предотвращает (6000 / 37 =
) 160 случаев для каждого случая, который он вызывает. Если бы деньги были потрачены на генетические исследования, их было бы еще больше.
эффективный.
Один неприятный аспект генетического
воздействие ядерной энергетики — это тягостная мысль о том, что мы будем
пользоваться преимуществами произведенной энергии, в то время как будущие поколения будут
нести расходы. Однако мы должны признать, что существует множество других, и
гораздо важнее ситуации, в которых наше поколение и его технологии
негативно влияющие на будущее. Возможно, самым важным является наше потребление
нефти, газа, угля и других полезных ископаемых, упомянутых в главе 3; мы
также перенаселение мира, истощение сельскохозяйственных угодий, развитие
разрушительные системы вооружения и вырубка лесов. По сравнению с любым
одно из этих действий, генетические эффекты радиации от ядерной
отрасли чрезвычайно тривиальны. Более того, это не новая ситуация:
леса во многих частях Европы были вырублены в то время, когда древесина казалась
самый важный ресурс как для энергии и конструкционных материалов, так и для местных
истощение сельскохозяйственных угодий, охотничьих и рыбных запасов продолжается уже
тысячелетия.
Тем не менее, по крайней мере в последнее время, каждый следующее поколение прожило более долгую, здоровую и приносящую больше удовлетворения жизнь. Причина, конечно, в том, что каждое новое поколение получает от своих предшественников не только наследие вреда, но и наследие пользы. Мы оставляем к нашему потомство огромный фонд знаний и понимания, материальные ценности включая дороги, мосты, здания, транспортные системы и промышленные объекты, хорошо организованные и в целом хорошо функционирующие политические, экономические, социальные, образовательные учреждения и т. д., все далеко превосходящее то, что мы получили от наших предков. Главное с этической точки зрения не то, чтобы мы не оставили нашему потомству никакого пагубного наследия это было бы совершенно нереалистичным и контрпродуктивным для всех заинтересованных сторон , а скорее оставить они более полезны, чем вредные наследия.
В случае атомной промышленности и
генетические эффекты, которые оно оказывает на последующие поколения, любая осмысленная оценка должна
сбалансировать ценность для будущих поколений вечного источника дешевого и
богатая энергия, полученная ценой в десятки миллиардов долларов и десятки
тысячи человеко-лет усилий против нескольких случаев генетических заболеваний, которые
мы также оставляем им инструменты для борьбы дешево и эффективно.
Прочие последствия радиации для здоровья
Когда частица излучения проникает через клетка, то повреждение, которое она наносит, может привести к гибели клетки. Если погибает достаточное количество клеток в органе тела, орган может перестать функционировать. функции, и это может привести к смерти человека от того, что называется радиацией болезнь. Доза 500 000 мбэр полученный в течение короткого промежутка времени, дает около 50% риска смерти, а при 1 000 000 мбэр этот риск составляет 100%, если не будет героического медицинского вмешательства, как при пересадке костного мозга. После такое интенсивное воздействие, выпадение волос, отек и рвота типичны симптомы. Если смерть не наступит в течение 30 дней жертва обычно полностью выздоравливает.
Было несколько смертей от радиации
болезни в государственных операциях, последняя из которых произошла в 1963 году, и
была как минимум одна смерть от ошибки в больнице. Но это заболевание относится к ядерным
мощность только при самом катастрофическом типе аварии реактора. Это будет обсуждаться в следующей главе.
Мы могли бы задаться вопросом, есть ли другие болезни, кроме Лучевая болезнь, рак и генетические дефекты могут быть результатом радиации. Тщательные исследования 33 среди выжившие после атомной бомбардировки Японии не обнаружили таких доказательств. Кроме того, наше понимание того, как различные болезни приводят к тому, что мы не ожидаем других заболеваний от радиации.
Еще одним эффектом радиации является
аномалии развития у детей, подвергшихся облучению внутриутробно . 11,34 Это хорошо известно из исследований на животных, и
есть также обширные данные о людях, полученные в результате медицинского облучения и исследований.
выживших после атомной бомбардировки японцев. Среди
последние, дети, подвергшиеся до рождения облучению более 25 000 мбэр, были в
17 лет, в среднем 0,9дюйма короче, на 7 фунтов легче и почти на полдюйма
Диаметр головы меньше среднего. Среди 22 детей, получивших более 150 000 бэр от бомбы
до 18-й недели беременности 13 имели малый размер головы и 8 страдали
умственная отсталость. Было только два
случаи умственной отсталости среди лиц, подвергшихся облучению после 18-й недели. Не было доказательств умственной отсталости
для экспозиций менее 50 000 мбэр. Из исследований на животных ожидается, что могут быть незначительные
аномалии развития при дозах всего в несколько тысяч миллибэр при
критические периоды внутриутробного развития. (Женщина, живущая очень близко к атомной электростанции, обычно
получают менее 1 мбэр во время беременности.)
Исследователи также исследовали
вероятность того, что в внутриутробном воздействии может дать большой риск
детский рак. 34 Это было
первоначально сообщалось, что дети, чьи матери получили рентген таза во время
беременность имела десятикратно повышенный риск этого заболевания. Однако многие факторы, кроме рентгеновских лучей,
была обнаружена аналогичная корреляция с детским раком, в том числе использование
мать аспирина и таблеток от простуды, и группа крови ребенка, вирусная
инфекции, аллергии и аппетит к рыбе с жареным картофелем (это был британский
исследование). Было показано, что исходный
корреляции предсказали бы 18 избыточных случаев рака у детей среди тех, кто
подвергается in utero к атакам атомных бомб на Японию, тогда как ни один
произошел. Первоначальные наблюдения
можно объяснить последствиями медицинских проблем, которые потребовали
мамин рентген. Исследование детей
чьим матерям сделали рентген для
немедицинские причины не показали никаких признаков увеличения рака. Тем не менее официальные комитеты по-прежнему
рассматривать этот избыточный риск рака как возможность; поэтому принято
учитывать при установлении правил радиационной защиты профессиональных
облучение беременных (или потенциально беременных) женщин. От общественного здравоохранения
смотровая площадка, внутриутробное воздействие не имеет большого значения, поскольку только 1%
население составляет в утробе матери в любой момент времени.
Эти внутриутробные эффекты часто
преувеличены в общественном сознании. Были широко распространены фотографии
сильно уродливые сельскохозяйственные животные, утверждающие, что они были вызваны внутриутробно воздействие радиации в результате аварии на Три-Майл-Айленде. Таких не было
утверждения, которые можно найти в научной литературе. Напомним, что средняя экспозиция
от той аварии составили 1,2 мбэр, что равно радиации, полученной от
природных источников каждые 5 дней, так что даже если деформации были вызваны радиацией,
они, скорее всего, будут вызваны естественной радиацией. Были большие
количество тщательных экспериментов по изучению воздействия радиации на различные
животных я посещал фермы, используемые для этой цели в Теннесси и Айдахо и в этих экспериментах не наблюдалось таких эффектов от воздействия
менее нескольких тысяч миллибэр. Поэтому крайне трудно поверить
что такие эффекты могут иметь место при 1,2 мбэр. Естественно, небольшая часть всех животных (или людей), родившихся где-либо и
при любых обстоятельствах деформируются, так что не будет большой трудности в
собирание изображений деформированных животных. Прежде чем можно будет предъявить доказательства того, что
эти эффекты связаны с радиацией от аварии на Три-Майл-Айленде,
однако нужно было бы показать, что число уродливых животных в этом
площадь в то время была больше, чем количество в этой области в предыдущие разы, или
в других районах в то время на статистически значимую величину. Который имеет
конечно, никогда не было показано какое-либо влияние на здоровье людей или животных.
ИРРАЦИОНАЛЬНЫЙ СТРАХ РАДИАЦИИ
Из-за факторов, которые мы
обсуждение и, возможно, некоторые другие, общественность стала иррациональной из-за страха
излучения. Его понимание радиационной опасности практически полностью утрачено.
контакт с реальными опасностями, как их понимают ученые. Возможно, лучший
Примером тому был вой общественного протеста, когда озвучивались планы.
чем через год после аварии на Три-Майл-Айленде, чтобы высвободить радиоактивный
газ, который был запечатан внутри защитной конструкции поврежденного
реактор. Это было важно, так как некоторые из систем безопасности могли быть
обслужен, и это было, очевидно, необходимо, прежде чем можно было начать восстановительные работы.
Выпуск этого газа никого не подвергнет облучению даже в 1 мбэр, а облучение
большинству протестующих было бы в сто раз меньше. Просто путешествуя в
митинг протеста подверг участников гораздо большей опасности, чем освобождение
газ; кроме того, значительное число бежало из этого района, проехав сто миль
или более, на момент выпуска. Напомним, что 1 мбэр излучения имеет
такой же риск, как проехать 5 миль или пересечь улицу пять раз пешком. Излишне
сказать, что заявления протестующих об опасениях были переданы
национальная телеаудитория без сопроводительных доказательств того, что их опасения
иррациональный.
Один обескураживающий аспект этого эпизода была попытка Комиссии по ядерному регулированию (NRC) справиться с этим. Ан ранний опрос местного населения показал, что существует значительный страх перед выпуск газа. Поэтому NRC предпринял большую программу общественных образование, объясняя, насколько незначительными были риски для здоровья. Когда эта публика просветительская кампания завершена, проведен очередной опрос местного населения. взятый. Это показало, что страх публики был больше, чем до кампания. Реакция общественности на вопросы радиации противоречила всем рациональным объяснение.
Одно трагическое последствие этой публичной
иррациональность заключалась в том влиянии, которое оно оказало на медицинское использование радиации. Радиоактивный
материалы и ускорительные источники излучения широко используются в медицине.
диагностика и терапия, ежегодно спасающие десятки тысяч жизней. Даже противники ядерной энергетики утверждают,
что в среднем может погибать всего несколько сотен жизней в год от всех
аспекты ядерной энергетики (см. главу 6), в то время как большинство оценок более чем
в 10 раз ниже. Таким образом техногенное излучение экономит сотни и тысячи раз
столько жизней, сколько уносит. Но в результате общественного
нерациональности, пациенты отказывались от лучевых процедур с растущим
частоты, и врачи стали более нерешительно их использовать. Менее чем
час обсуждения во время перерывов на местном собрании по ядерной
медицины в Нью-Йорке я узнал о следующих ситуациях:
- В одной городской больнице около 20%
пациентов отказываются от рекомендованного лечения гипертиреоза, что
предполагает использование радиоактивного йода, вместо этого выбирая менее рентабельное медикаментозное лечение, которое
часто приводит к рецидиву.
- В другом отделении интенсивной терапии детской больницы, когда в отделение вносят переносной рентгеновский аппарат, медсестры покидают помещение, оставляя младенцев под их опекой; подсчитано, что, оставаясь на своих постах, они будут подвергаться дополнительному облучению менее чем на 1 мбэр в год.
- Крупный медицинский центр запланировал проект включая облучение 100 пациентов в год в отделении интенсивной терапии. Было подсчитано, что каждая из 10 работающих там медсестер будет подвергаться примерно 100 Мбэр в год дополнительной радиации, что примерно соответствует дополнительной дозе, получаемой при проживании в Колорадо. Медсестры пригрозили забастовкой, заставив отказаться от проекта.
Мне не известны какие-либо подробные количественные
оценки процента, на который страх снижает использование радиации в медицинских целях,
но даже если это всего 10%, иррациональный страх населения перед радиацией
убив по меньшей мере многие сотни, а возможно, и несколько тысяч американцев каждый
год.
Резюме
Мы показали, что любое обсуждение радиационные опасности должны быть количественными, давая дозы в миллибэр. Если мы знаем дозу облучения в миллибэр, мы можем оценить риск. Мы можем тогда понять этот риск, сравнив его с другими рисками, с которыми мы привычный. К сожалению, общественность не проходит через этот рациональный процесс. Во многом из-за плохого освещения по телевидению общественность отреагировала иррационально и эмоционально относиться даже к самым незначительным радиационным опасностям. Здесь нужно много образования, и надеюсь, эта глава внесет свой вклад в этот процесс. Но в любом случае оценка риска описанные здесь, будут широко использоваться в оставшейся части этой книги.
ГЛАВА 5 ПРИЛОЖЕНИЕ
Генетические болезни
Мы упомянули «генетические дефекты».
и «генетическое заболевание» несколько раз в этой главе. Для интересующихся мы здесь представляем
более глубокое их обсуждение. 11,25
мужской сперматозоид и женская яйцеклетка, соединяющиеся в репродуктивном процессе, несут каждая 23 нитевидных хромосомы, каждая из которых состоит из многих тысяч гены, и именно эти гены определяют черты новорожденного индивидуальный. При зачатии, соответствующие хромосомы от двух родителей находят друг друга и соединяются, объединение соответствующих генов. При этом происходит судьбоносная лотерея, в которой черты новые особи определяются случайно из множества возможностей, переданных от предыдущих поколений. В то время как выборы в Каждая лотерея строго случайна, общий процесс генетики нет, потому что особь с чертами, менее благоприятными для выживания, менее скорее всего размножится. это дарвиновское знаменитый закон естественного отбора: благоприятные черты передаются расе, а неблагоприятные выведен.
Но нет
почти все входы в лотерею унаследованы от предыдущих
поколений, потому что в них могут быть изменения, называемые мутациями . Информация, содержащаяся в генах,
кодируется в структуре комплекса
молекулы, из которых они состоят, поэтому, если в этом
структура, информация может быть
изменились, что привело к изменению признаков, определяемых генами. Подавляющее большинство этих измененных признаков
вредны и поэтому называются генетические дефекты . Тысячи различных болезней
с медицинской точки зрения признанным результатом генетических дефектов. Фактически, заметная доля нездоровья, с заметной
исключение инфекционных болезней, происходит за счет них. Эти генетически связанные заболевания варьируются от проблем, которые
настолько мягкий, что едва заметен для некоторых настолько строгий, что делает жизнь
невозможно. В последней категории
генетические дефекты ответственны примерно за 20% всех спонтанных
аборты.
Это
не следует делать вывод, что каждая мутация вызывает генетический дефект. Когда хромосомы из сперматозоида и яйцеклетки
соединяются при зачатии, между каждой парой совпадающих
гены, чтобы определить, какие из них определяют
черта. Некоторые гены являются доминантными и
другие рецессивны, и в конкурентной борьбе первые побеждают
последний.
В небольшая часть мутаций, измененный ген является доминирующим, вызывая его эффекты быть выраженным у ребенка с высокой вероятностью. Например, ахондроплазия (короткая карликовость), врожденная катаракта и другие заболевания глаз, и некоторые виды мышечной дистрофии и анемии обусловлены этим типом мутация, и это иногда приводит к тому, что дети рождаются с дополнительным пальцем или палец ноги (который легко удаляется косметической хирургией вскоре после рождения). Около тысячи различных заболеваний, признанных медиками, связаны с доминантными мутациями, и примерно 1% населения страдает от них.
Но в подавляющем большинстве случаев мутации являются рецессивными, что означает, что они вызывают характерные заболевания только в очень необычной ситуации, когда одна и та же мутация возникает в соответствующих генах от обоих родителей. Серповидноклеточная анемия, кистозный фиброз и болезнь Тея-Сакса являются относительно хорошо известными рецессивными заболеваниями, но большинство из 500-1000 известных рецессивных заболеваний встречаются крайне редко, и только один человек из 1000 страдает от них.
Другой тип генетического повреждения затрагивает хромосомы, а не гены, из которых они состоят. Хромосомы могут быть оборваны вспомните, что они подобны нитям часто сопровождаются воссоединением в других чем их первоначальная конфигурация; например, отломанный кусок хромосома может присоединяться к другой хромосоме. В некоторых ситуациях может быть целая лишняя хромосома или отсутствовать хромосома. Примерно 1 человек из 160 страдает от заболевания, вызванного некоторым типом хромосомной аберрации. Синдром Дауна (монголизм), пожалуй, самый известный пример.
Есть
это один тип генетического дефекта, который сильно отличается от тех, которые мы имеем
обсуждали. Около 9% всех живорожденных детей имеют серьезные
инвалиды в какой-то момент своей жизни из-за одного из множества заболеваний
которые, как правило, «передаются по наследству», такие как диабет, различные формы
умственная отсталость и эпилепсия, при которых генетические факторы играют роль, но
важны и другие факторы. это
подсчитали, что генетический компонент этих нерегулярно наследуемых заболеваний
что-то вроде 16%, а остальные 84% связаны с факторами окружающей среды, едой,
привычки к курению и тому подобное. Таким образом, фактически 16% от 9%, или 1,4%, населения страдает от
эти заболевания обусловлены генетическими факторами. Добавление их к жертвам доминантного, рецессивного и хромосомного
расстройств, мы находим, что около 3% населения страдает каким-либо типом
генетического заболевания.
Генетические эффекты радиации
Новые мутации
постоянно происходят в половых клетках людей, которым суждено иметь детей,
но это не приводит к увеличению 3%, потому что мутации из более ранних
поколения выводятся естественным отбором с одинаковой скоростью. То есть существует равновесие между
введение новых мутаций и выведение старых мутаций. Подавляющее большинство новых мутаций происходит
самопроизвольно как случайный процесс, благодаря случайным движениям, характеризующим
вся материя в атомном масштабе. Иногда эти движения заставляют сложную молекулу распадаться или
изменить свою структуру, что может привести к мутации. Подобный ущерб может быть нанесен иностранными
химические вещества, или вирусы, или радиация, которые проникают в клетку
ядро, в котором расположены хромосомы, но здесь нас интересует
последний из них, генетические эффекты радиации.
Это не следует делать вывод, что частица радиации, попадающая в половые клетки всегда приводит к трагедии. В среднем, ядро каждой клетки нашего тела пронизано частицей радиации раз в 3 года за счет как раз естественной радиации, к которой мы все выставлены, но это ответственно только за одну тридцатую часть генетического заболевание, вызванное спонтанными мутациями (то есть 1/30 от 3%, или 0,1% население страдает генетическими заболеваниями, вызванными естественной радиацией).
Некоторые расчеты
В
Введение в главу 5 мы обсуждали количество гамма-лучей, попадающих в
средний человек в секунду. К
понять, как эти числа получены, требует использования некоторых определений. Один миллибэр (1 мбэр) определяется для гамма-излучения.
лучи как поглощение телом 10 -5 джоулей энергии на килограмм
веса. Один МэВ энергии определяется
как 1,6 x 10 -13 Дж (Дж) и средний гамма-луч от естественного
излучение имеет энергию около 0,6 МэВ, что составляет, следовательно, (0,6 х 1,6 х 10 -13 = ) 1 х 10 -13 Дж; 10 -5 Дж
тогда соответствует 10 8 гамма-лучей. Средний человек весит 70 кг (154 фунта), следовательно, 1 мбэр радиации
воздействие соответствует удару (70 x 10 8 = ) 7 x 10 9 гамма лучи. Естественная радиация подвергает
нас примерно до 80 млн бэр/год, 3 что соответствует (80 x 7 x 10 9 = ) 5 x 10 11 гамма лучи. Есть 3,2 х 10 7 секунд в году, поэтому нас поражает (5 x 10 90 120 11 90 121 / 3,2 x 10 90 120 7 90 121 = ) 15 000 гамма-лучей каждую секунду. За всю жизнь нас поражает около (72 х 5 х 10 11 = ) 4 х 10 13 = 40 триллионов гамма-лучей.
Медицинский рентген может подвергнуть нас воздействию 50 мбэр, что будет (50 x 7 x 10 9 = ) 3,5 x 10 11 гамма-лучи. Но энергия рентгеновских лучей обычно в 10 раз ниже, чем 0,6 МэВ, которые мы предположили для гамма-лучей, поэтому потребовалось бы в десять раз больше частиц вкладывать ту же энергию; это (3,5 х 10 11 х 10 = ) 3,5 триллион рентгеновских частиц поражают нас, когда мы получаем рентгеновский снимок.
Так как 1 мбэр облучения гамма-лучами соответствует удару 7 x 10 9 частиц, а риск рака от 1 мбэр составляет 0,26 x 10 -6 , риск быть пораженным одним гамма-лучом составляет 1 шанс из (7 x 10 9 / 0,26 x 10 -6 = ) 2,7 x 10 16 , или 1 шанс из 27 квадриллионов.
С
естественная радиация подвергает нас воздействию гамма-лучей 4 x 10 13 за всю жизнь,
вероятность того, что это вызовет рак со смертельным исходом, составляет (4 x 10 13 / 2,7 x 10 16 = ) 1,5 x 10 -3 , 1 шанс из 700. Наша общая вероятность умереть от рака теперь равна 1 шансу. в 5, откуда (1/700 / 1/5 = ) 1/140 всех раковых заболеваний предположительно вызвано радиацией.
Как ядерное излучение вредит организму?
Живая наука поддерживается своей аудиторией. Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот почему вы можете доверять нам.
(Изображение предоставлено Отделом охраны окружающей среды штата Невада)Количество радиоактивного материала, выброшенного из поврежденных ядерных реакторов в Японии, и возможное воздействие, которое он окажет на здоровье человека, все еще определяются.
Как ядерное излучение вредит организму и каковы риски длительного воздействия низких уровней после аварии? MyHealthNewsDaily поговорила с экспертами об этих вопросах.
Как радиация вредит организму?
Имеются сообщения о том, что радиоактивный йод и цезий выбрасываются в окружающую среду из неисправных ядерных реакторов в Японии, заявила Кэтрин Хигли, директор факультета ядерной инженерии и радиационной физики Орегонского государственного университета.
По мере того, как радиоактивный материал распадается или разрушается, энергия, высвобождаемая в окружающую среду, может нанести вред телу, подвергшемуся ее воздействию, двумя способами, сказал Хигли. Он может непосредственно убивать клетки или вызывать мутации ДНК. Если эти мутации не исправить, клетка может стать раковой.
Радиоактивный йод имеет тенденцию поглощаться щитовидной железой и может вызывать рак щитовидной железы, говорит доктор Лидия Заблоцка, доцент кафедры эпидемиологии и биостатистики Калифорнийского университета в Сан-Франциско.
Но радиоактивный йод недолговечен и будет существовать всего около двух месяцев после аварии, сказал Андре Бувиль из Национального института рака, изучавший дозы радиации в результате взрыва в Чернобыле в 1986 году в Украине. Таким образом, если воздействие воздуха происходит после этого времени, радиоактивный йод не представляет опасности для здоровья, сказал Бувиль.
Дети больше всего подвержены риску рака щитовидной железы, так как их щитовидная железа в 10 раз меньше, чем у взрослых, сказал он. В них концентрация радиоактивного йода будет выше.
Радиоактивный цезий, напротив, может оставаться в окружающей среде более века. Но он не концентрируется в одной части тела, как радиоактивный йод.
Чернобыльская авария выбросила в атмосферу шлейф радиоактивных материалов за долю секунды. По словам Заблоцкой, в последующие годы в Украине и соседних странах увеличилась заболеваемость раком щитовидной железы среди детей, подвергшихся облучению. По словам Бувиля, рак проявился через четыре-десять лет после аварии.
Дети подверглись облучению радиоактивным материалом в основном при употреблении в пищу зараженных листовых овощей и молочных продуктов. Обнаруживаемых последствий для здоровья от воздействия радиоактивного цезия после аварии выявлено не было.
В целом, для увеличения риска рака требуется довольно высокая доза радиации, сказал Хигли. Например, были сообщения о том, что один японский рабочий получил дозу облучения 10 бэр (100 миллизивертов, мЗВ). По словам Хигли, из-за этого воздействия его пожизненный риск рака возрастет примерно на полпроцента. По словам Хигли, доза эквивалентна примерно пяти компьютерным томограммам. Американцы ежегодно подвергаются воздействию около 0,3 бэр (3 мЗв) из естественных источников, таких как солнце.
Потенциально воздействие любого типа излучения может увеличить риск развития рака, а более высокое воздействие увеличивает риск, сказал Бувиль.
После выброса радиоактивных веществ с электростанции в Три-Майл-Айленде, штат Пенсильвания, в 1979 году не наблюдалось увеличения заболеваемости раком, сказала Заблоцка.
Лучевая болезнь
Риск человека заболеть зависит от того, сколько радиации поглощает организм. По словам Бувиля, у людей, подвергшихся воздействию высоких уровней радиации, около 200 бэр (2000 миллизивертов), может развиться лучевая болезнь. По данным Международного агентства по атомной энергии, рентгенограмма грудной клетки составляет около 0,02 бэр (0,2 миллизиверта мЗв).
Люди получают около 0,24 бэр (2,4 мЗв) в год в результате естественного фонового излучения в окружающей среде, сообщает МАГАТЭ.
Лучевая болезнь часто приводит к летальному исходу и может вызывать такие симптомы, как кровотечение и отслоение слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, сказала Заблоцкая. По словам Заблоцкой, в результате аварии на Чернобыльской АЭС от него пострадали около 140 человек.
Доза облучения в 40 бэр (400 мЗв) в час была зарегистрирована на одной из японских электростанций после землетрясения и цунами 11 марта, которые повредили их системы охлаждения, по данным МАГАТЭ. Это высокая доза, но она была изолирована в одном месте, сообщает МАГАТЭ.
«Это определенно то место, где вам не стоит оставаться надолго», — сказал Хигли. Она отмечает, что общая доза от 400 до 600 бэр может быть смертельной. Но уровни радиации снижаются после наблюдаемого всплеска, сказала она. Она предполагает, что всплеск мог произойти из-за выброса радиоактивного материала при падении давления на объекте .
Подписывайтесь на MyHealthNewsDaily штатным корреспондентом Рэйчел Реттнер в Твиттере @RachaelRettner .
Эта статья была предоставлена MyHealthNewsDaily, дочерним сайтом LiveScience.
Рэйчел работает в Live Science с 2010 года. Она имеет степень магистра журналистики, полученную в рамках программы Нью-Йоркского университета по освещению науки, здравоохранения и окружающей среды. Она также имеет B.S. в области молекулярной биологии и MS. по биологии Калифорнийского университета в Сан-Диего. Ее работы публиковались в журналах Scienceline, The Washington Post и Scientific American.
Радиационный риск от медицинской визуализации
Всегда возникают вопросы о радиационном воздействии медицинских изображений. Пациенты хотят знать, увеличивает ли облучение от маммографии, тестов плотности костей, компьютерной томографии (КТ) и т. д. риск развития рака. Для большинства женщин рутинная рентгенография, такая как маммография или рентген зубов, представляет очень небольшой риск. Но многие эксперты обеспокоены взрывом при использовании тестов с более высокой дозой облучения, таких как компьютерная томография и ядерная визуализация.
Ежегодно в Соединенных Штатах выполняется более 80 миллионов КТ-сканирований по сравнению с тремя миллионами в 1980 году. Для этой тенденции есть веские причины. Компьютерная томография и ядерная визуализация произвели революцию в диагностике и лечении, почти устранив необходимость в некогда распространенных диагностических операциях и многих других инвазивных и потенциально рискованных процедурах. Преимущества этих тестов, когда они уместны, намного перевешивают любые риски рака, связанные с радиацией, а риск от одной компьютерной томографии или ядерной визуализации довольно мал. Но заботимся ли мы о будущих проблемах общественного здравоохранения?
Возрастающее воздействие ионизирующего излучения
Излучение, которое вы получаете при рентгенографии, компьютерной томографии и ядерной визуализации, является ионизирующим излучением — высокоэнергетическими длинами волн или частицами, которые проникают в ткани, обнажая внутренние органы и структуры тела. Ионизирующее излучение может повредить ДНК, и хотя ваши клетки восстанавливают большую часть повреждений, иногда они справляются со своей задачей неидеально, оставляя небольшие участки «плохого ремонта». Результатом являются мутации ДНК, которые могут способствовать раку через несколько лет.
Мы постоянно подвергаемся воздействию малых доз ионизирующего излучения от природных источников — в частности, космического излучения, в основном солнечного, и радона, радиоактивного газа, образующегося при естественном распаде урана в почве, горных породах, воде , строительные материалы. Доля так называемого фонового излучения, которому вы подвергаетесь, зависит от многих факторов, включая высоту над уровнем моря и вентиляцию дома. Но в среднем это 3 миллизиверта (мЗв) в год. (Миллизиверт — это мера радиационного облучения; см. «Измерение радиации».)
Воздействие ионизирующего излучения от природных или фоновых источников не изменилось примерно с 1980 года, но общее количество радиационного облучения на душу населения почти удвоилось, и эксперты считают, что основной причиной является более широкое использование медицинских изображений. Доля общего облучения от медицинских источников выросла с 15% в начале 1980-х годов до 50% сегодня. Согласно отчету, опубликованному в марте 2009 года Национальным советом по радиационной защите и измерениям, только на КТ приходится 24% всего радиационного облучения в Соединенных Штатах.
| Измерение излучения Если вы упомянете об измерении радиации, многие вспомнят классический счетчик Гейгера с его нарастающим числом щелчков. Но счетчики Гейгера регистрируют только интенсивность радиоактивных выбросов. Измерить их воздействие на ткани и здоровье человека сложнее. Вот тут-то и появляются зиверт (Зв) и миллизиверт (мЗв). Эти единицы, наиболее часто используемые при сравнении процедур визуализации, учитывают биологический эффект радиации, который зависит от типа излучения и уязвимости пострадавшего. ткань тела. Принимая это во внимание, миллизиверты описывают так называемую «эквивалентную дозу». |
Ионизирующее излучение и риск рака
Нам давно известно, что дети и подростки, получающие высокие дозы радиации для лечения лимфомы или других видов рака, с большей вероятностью заболеют раком в более позднем возрасте. Но у нас нет клинических испытаний, которые могли бы направить наши размышления о риске рака от медицинского облучения у здоровых взрослых. Большая часть того, что мы знаем о рисках ионизирующего излучения, получена в результате длительных исследований людей, переживших 19-летие.45 взрывов атомных бомб в Хиросиме и Нагасаки. Эти исследования показывают немного, но значительно повышенный риск развития рака у тех, кто подвергся воздействию взрывов, включая группу из 25 000 выживших в Хиросиме, которые получили менее 50 мЗв радиации — количество, которое вы можете получить от трех или более компьютерных сканирований. (См. «Процедуры визуализации и их приблизительные эффективные дозы облучения».)
Атомный взрыв не является идеальной моделью для медицинского облучения, потому что бомба высвобождает всю радиацию сразу, в то время как дозы медицинской визуализации меньше и распространяться во времени. Тем не менее, большинство экспертов считают, что это может быть почти так же вредно, как получение эквивалентной дозы сразу.
| Процедуры визуализации и их приблизительные эффективные дозы облучения* | ||
Процедура | Средняя эффективная доза (мЗв) | Диапазон, указанный в литературе (мЗв) |
Тест плотности костей+ | 0,001 | 0,00–0,035 |
Рентгенография руки или ноги | 0,001 | 0,0002–0,1 |
Рентген, панорамный стоматологический | 0,01 | 0,007–0,09 |
Рентген грудной клетки | 0,1 | 0,05–0,24 |
Рентген брюшной полости | 0,7 | 0,04–1,1 |
Маммография | 0,4 | 0,10–0,6 |
Рентген, поясничный отдел | 1,5 | 0,5–1,8 |
КТ, головка | 2 | 0,9–4 |
КТ сердца для оценки кальция | 3 | 1,0–12 |
Ядерная визуализация, сканирование костей | 6,3 | |
КТ, корешок | 6 | 1,5–10 |
КТ, таз | 6 | 3,3–10 |
КТ, сундук | 7 | 4,0–18 |
КТ брюшной полости | 8 | 3,5–25 |
КТ, колоноскопия | 10 | 4,0–13,2 |
КТ, ангиограмма | 16 | 5,0–32 |
CT, весь корпус | переменная | 20 или более |
Ядерная визуализация, стресс-тест сердца | 40,7 | |
* Фактическое облучение зависит от многих факторов, в том числе от самого устройства, продолжительности сканирования, вашего размера и чувствительности ткани, на которую воздействуют. +Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия или DXA. | ||
Источник: Mettler FA, et al. «Эффективные дозы в радиологии и диагностической ядерной медицине: каталог», Radiology (июль 2008 г.), Vol. 248, стр. 254–63. | ||
Визуализация с более высокой дозой облучения
Большая часть повышенного облучения в Соединенных Штатах связана с компьютерной томографией и ядерной визуализацией, которые требуют более высоких доз облучения, чем традиционный рентген. Рентген грудной клетки, например, дает 0,1 мЗв, тогда как КТ грудной клетки дает 7 мЗв (см. таблицу) — в 70 раз больше. И это не считая очень распространенных последующих компьютерных томографий.
В исследовании, проведенном в 2009 году Бригамом и женской больницей в Бостоне, исследователи оценили потенциальный риск развития рака в результате компьютерной томографии у 31 462 пациентов в течение 22 лет. Для группы в целом увеличение риска было незначительным — на 0,7% выше общего пожизненного риска рака в США, который составляет 42%. Но для пациентов, у которых было несколько КТ-сканирований, увеличение риска было выше, в пределах от 2,7% до 12%. (В этой группе 33 % получили более пяти КТ-сканирований, 5 % — более 22 сканирований и 1 % — более 38.)
Что делать
Если вы не подверглись воздействию высоких доз радиации во время лечения рака в молодости, любое увеличение риска развития рака из-за медицинского облучения кажется незначительным. Но на самом деле мы не знаем наверняка, так как последствия радиационного поражения обычно проявляются через много лет, а увеличение количества изображений с высокой дозой произошло только с 1980 года. ваше воздействие медицинского излучения как можно меньше. Вы можете сделать это несколькими способами, включая следующие:
Обсудите с лечащим врачом любую диагностическую визуализацию с высокой дозой облучения. Если вам нужна компьютерная томография или ядерное сканирование для лечения или диагностики заболевания, преимущества обычно перевешивают риски. Тем не менее, если ваш лечащий врач назначил КТ, разумно спросить, какое значение будет иметь результат для лечения вашего состояния; например, это избавит вас от инвазивной процедуры?
Следите за своим рентгенологическим анамнезом. Это будет не совсем точно, потому что разные машины производят разное количество радиации, а доза, которую вы поглощаете, зависит от вашего роста, веса и части тела, на которую направлен рентгеновский снимок. Но вы и ваш лечащий врач получите приблизительную оценку вашего воздействия.
Рассмотрите возможность проведения теста с меньшей дозой облучения. Если ваш лечащий врач рекомендует КТ или ядерную медицину, спросите, будет ли работать другой метод, например рентген с более низкой дозой облучения или тест без использования излучения, такой как ультразвук (который использует высокочастотные звуковые волны) или МРТ (который опирается на магнитную энергию). Ни УЗИ, ни МРТ не повреждают ДНК и не повышают риск развития рака.
Рассмотреть возможность менее частого тестирования. Если вы регулярно проходите компьютерную томографию по поводу хронического заболевания, спросите своего лечащего врача, можно ли увеличить время между сканированиями. И если вы чувствуете, что компьютерная томография не помогает, обсудите, можете ли вы использовать другой подход, например, визуализацию с более низкой дозой или наблюдение без визуализации.
Не искать сканы. Не просите сделать компьютерную томографию только потому, что хотите быть уверены, что прошли «тщательное обследование». Компьютерная томография редко дает важные результаты у людей без соответствующих симптомов. И есть шанс, что сканирование обнаружит что-то случайное, что повлечет за собой дополнительные компьютерные томографии или рентгеновские снимки, которые увеличат ваше облучение.
Изображение: скайнешер/Getty Images
Лучевая болезнь: источники, последствия и защита
Радиация используется в медицине, для выработки электроэнергии, для продления срока годности пищи, для стерилизации оборудования, для радиоуглеродного датирования археологических находок и во многих других целях.
Ионизирующее излучение возникает, когда атомное ядро нестабильного атома распадается и начинает испускать ионизирующие частицы.
Когда эти частицы вступают в контакт с органическим материалом, таким как ткани человека, они повреждают их, если уровни достаточно высоки, за короткий период времени. Это может привести к ожогам, проблемам с кровью, желудочно-кишечным трактом, сердечно-сосудистой и центральной нервной системой, раку, а иногда и к летальному исходу.
Обычно обращение с радиацией безопасно, но ее использование сопряжено с риском.
Если произойдет авария, например, землетрясение в Фукусиме, Япония, в 2011 г. или взрыв в Чернобыле, Украина, в 1986 г., радиация может стать опасной.
Вот некоторые ключевые моменты о лучевой болезни. Подробнее в основной статье.
- Радиация окружает нас повсюду и безопасно используется во многих областях.
- Ядерные аварии, рабочая среда и некоторые виды лечения могут быть источниками радиационного отравления.
- В зависимости от дозы воздействие радиации может быть легким или опасным для жизни.
- Лекарства нет, но барьеры могут предотвратить облучение, а некоторые лекарства могут удалить некоторое количество радиации из организма.
- Любой, кто считает, что подвергся радиационному облучению, должен как можно скорее обратиться за медицинской помощью.
Поделиться на PinterestРадиация имеет множество применений, но может быть опасной, если ею неправильно управлять.
Радиационное отравление происходит, когда радиоактивное вещество испускает частицы, которые попадают в организм человека и причиняют вред. Различные радиоактивные вещества имеют разные характеристики. Они могут вредить и помогать людям по-разному, и некоторые из них более опасны, чем другие.
Обычно радиация происходит в безопасной среде. Становится ли он опасным, зависит от:
- способа применения
- его силы
- частоты облучения человека
- типа облучения
- продолжительности облучения
дозы радиации от одного рентгеновского снимка обычно не вредно. Тем не менее, части тела, которые не облучаются рентгеном, будут защищены свинцовым фартуком, чтобы предотвратить ненужное облучение.
Тем временем техник покинет комнату, делая снимок. Хотя одна небольшая доза не опасна, повторные небольшие дозы могут быть опасны.
Внезапная, короткая, низкая доза облучения вряд ли вызовет проблемы, но могут быть продолжительные, интенсивные или повторные дозы. Когда радиация повреждает клетки, это необратимо. Чем чаще человек подвергается воздействию, тем выше риск возникновения проблем со здоровьем.
Насколько опасна радиация?
Дозу радиации можно измерять различными способами. Некоторые из используемых единиц измерения: грей, зиверт, бэр и рад. Они используются аналогичным образом, но 1 рад эквивалентен 0,01 Грея.
- Ниже 30 рад: в крови появятся легкие симптомы
- От 30 до 200 рад: человек может заболеть.
- От 200 до 1000 рад: человек может серьезно заболеть.
- Более 1000 рад: это смертельно.
По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), лучевая болезнь или острый лучевой синдром (ОЛС) диагностируется, когда:
- Человек получает более 70 рад от внешнего источника
- Доза действует на все тело или его большую часть и способна проникать во внутренние органы
- Доза поступает за короткое время, обычно в течение минут
Человек, переживший атомный взрыв, получит два дозы радиации, одна во время взрыва, а другая от выпадения осадков, когда радиоактивные частицы всплывают после взрыва.
Лучевая болезнь может быть острой, возникающей вскоре после облучения, или хронической, когда симптомы появляются с течением времени или через некоторое время, возможно, годы спустя.
Признаки и симптомы острого радиационного отравления:
- рвота, диарея и тошнота
- потеря аппетита
- недомогание или плохое самочувствие
- головная боль
- учащенное сердцебиение
- Симптомы зависят от дозы будь то однократная доза или повторная.
Доза всего 30 рад может привести к:
- потере лейкоцитов
- тошноте и рвоте
- головным болям
Доза в 300 рад может вызвать:
- временное выпадение волос
- повреждение нервных клеток
- повреждение клеток, выстилающих пищеварительный тракт
стадии лучевой болезни пройти четыре этапа.
Продомальная стадия : Тошнота, рвота и диарея, длящиеся от нескольких минут до нескольких дней
Латентная стадия : Симптомы исчезают, и человек выздоравливает
Явная стадия : В зависимости от типа воздействия, это может включать проблемы с сердечно-сосудистой, желудочно-кишечной, кроветворной и центральной нервной системой (ЦНС)
Выздоровление или смерть : Может быть медленное выздоровление или отравление будет смертельным.
Гемопоэтические стволовые клетки или клетки костного мозга — это клетки, из которых происходят все другие клетки крови.
Разные дозы, разные эффекты
Риск заболевания зависит от дозы. Нас постоянно окружают очень низкие дозы радиации, и они не имеют никакого эффекта. Это также зависит от области тела, которая подвергается воздействию.
Если все тело подвергнется воздействию, скажем, 1000 рад за короткое время, это может привести к летальному исходу. Однако гораздо более высокие дозы можно наносить на небольшой участок тела с меньшим риском.
После легкой дозы у человека могут наблюдаться симптомы в течение нескольких часов или дней. Однако повторная или даже однократная относительно низкая доза, вызывающая незначительные или отсутствующие видимые симптомы во время воздействия, может впоследствии вызвать проблемы.
Человек, подвергшийся облучению в 3000 рад, испытывает тошноту и рвоту, а также спутанность сознания и потерю сознания в течение нескольких часов. Тремор и судороги возникают через 5-6 часов после воздействия. В течение 3 дней наступит кома и смерть.
Люди, получившие многократные дозы или выздоровевшие, могут иметь долгосрочные последствия.
К ним относятся:
- потеря лейкоцитов, затрудняющая борьбу организма с инфекцией
- снижение количества тромбоцитов, увеличивающее риск внутреннего или внешнего кровотечения
- проблемы с фертильностью, в том числе отсутствие менструаций и снижение либидо
- изменения функции почек, которые могут привести к анемии, высокому кровяному давлению и другим проблемам в течение нескольких месяцев
Также могут быть покраснение кожи, катаракта и проблемы с сердцем.
Локальное воздействие может привести к изменениям кожи, выпадению волос и, возможно, раку кожи.
Воздействие на одни части тела более опасно, чем на другие, например, на кишечник.
Воздействие радиации суммируется. Повреждение клеток необратимо.
Поделиться на Pinterest Компьютерную томографию следует проводить только в случае необходимости, поскольку она подвергает человека большему облучению, чем обычно в повседневной жизни.
Воздействие радиации может быть результатом воздействия на рабочем месте или несчастного случая на производстве, лучевой терапии или даже преднамеренного отравления, как в случае с бывшим российским шпионом Александром Литвиненко, который был убит в Лондоне полонием-210, подсыпанным ему в чай.
Однако это бывает крайне редко.Большинство людей ежегодно подвергается облучению в среднем около 0,62 рад, или 620 Грей.
Половина этого количества приходится на радон в воздухе, на Земле и в космических лучах. Другая половина поступает из медицинских, коммерческих и промышленных источников. Разброс в течение года, это не существенно с точки зрения здоровья.
Уровни рентгеновского излучения невысокие, но они возникают в один момент.
- Рентген грудной клетки дает эквивалент 10-дневного облучения
- Маммография дает эквивалент 7-недельного нормального облучения
- ПЭТ или КТ, используемые как часть ядерной медицины, подвергают человека облучению, эквивалентному 8 годам облучения
- Компьютерная томография брюшной полости и таза дает эквивалент 3-летнего нормального облучения
Ядерная медицина используется для воздействия на щитовидную железу у людей с заболеванием щитовидной железы. Другие виды лечения включают лучевую терапию рака.
Проживание на большей высоте, например, на плато Нью-Мексико и Колорадо, увеличивает воздействие, как и путешествие в самолете. Газ радон в домах также способствует.
Пища тоже содержит небольшое количество радиации. Пища и вода, которые мы пьем, ответственны за воздействие около 0,03 рад в год.
Многие виды деятельности, которые могут подвергать людей воздействию источников радиации, включают:
- просмотр телевизора
- полет на самолете
- прохождение через сканер безопасности
- с использованием микроволновой печи или мобильного телефона
Курильщики подвергаются более высокому воздействию, чем некурящие, поскольку табак содержит вещество, которое может распадаться, превращаясь в полоний-210. . Они могут получить 25 рад за одну миссию космического корабля «Шаттл».
Повреждение радиацией необратимо. Когда клетки повреждены, они не восстанавливаются. До сих пор у медицины нет возможности сделать это, поэтому важно, чтобы тот, кто подвергся воздействию, как можно скорее обратился за медицинской помощью.