Подвергается ли обычный человек действию радиации?
Люди в течение всей истории своего существования подвергаются действию ионизирующего излучения. Рассмотрим источники ионизирующего излучения, существующие на Земле в настоящее время. Их можно разделить на группы: естественные и техногенные источники, то есть источники, появившиеся в результате человеческой деятельности.
Естественные источники существуют с момента возникновения планеты Земля. Одним из таких источников является космическое излучение, которое облучает поверхность Земли. Космическое излучение часто поглощается атмосферой, поэтому мощность эффективной дозы, которую получает человек от космического излучения возрастает с высотой. Например, человек, летящий в самолете или находящийся на вершине высокой горы, получает б̷о́льшую дозу, чем за тот же самый промежуток времени человек, находящийся на поверхности земли.
Другим источником ионизирующего излучения являются естественные радиоактивные элементы.
Основными естественными радиоактивными элементами, от которых зависит доза, получаемая человеком, являются калий, уран и торий. Эти три элемента являются долгоживущими. Они возникли в то время, когда появилось вещество, из которого состоит наша Земля и другие планеты и до сих пор не успели полностью исчезнуть в результате радиоактивных превращений. Радиоактивный калий составляет внутреннее облучение. Воздействие урана и тория на человека более многостороннее. После их радиоактивного распада возникают новые радиоактивные элементы — дочерние радиоактивные элементы. Таким образом уран и торий являются родоначальниками целых семейств радиоактивных элементов. Наиболее важными дочерними радиоактивными элементами, с точки зрения радиационной опасности для человека, является радий и радон. Содержание урана и тория на поверхности земли постоянно увеличивается вследствие работы угольных электростанций. Уран и торий, содержащиеся в каменном угле при его сжигании часто выбрасываются с дымом в атмосферу, а часть остается в зольных отвалах.
Техногенными источниками ионизирующего излучения являются радиоактивные элементы, внесенные человеком в среду обитания. Эти элементы возникают, в основном, при испытаниях ядерного оружия. При наземных ядерных взрывах образуется радиоактивный след, который может простираться на несколько километров. Мельчайшие радиоактивные частицы попадают в верхние слои атмосферы Земли. Там они находятся в течение нескольких месяцев, выпадая приблизительно равномерно на поверхность Земного шара. Именно вследствие такого глобального распределения радиоактивных продуктов ядерных взрывов на всей поверхности земного шара имеются радиоактивные элементы, которые никогда не существовали в природе. Наиболее опасными являются цезий и стронций. Во-первых, эти два элемента являются долгоживущими. Период полураспада равны приблизительно 30 годам. Это значит, что количество этих веществ уменьшается вдвое вследствие радиоактивного распада только через тридцать лет. Во-вторых, эти два вещества являются биологически активными и создают внутреннее облучение.
Определенное количество радиоактивного вещества выбрасывается в окружающую среду при нормальной работе атомных электростанций. В основном, выделяются радиоактивные инертные газы и тритий. Особенно много радиоактивных веществ поступает в среду обитания человека при ядерных авариях.
Средний уровень облучения населения России соответствует среднемировым значениям и обусловлен, в основном, естественными радиоактивными источниками. Однако в регионах, расположенных возле мест ядерных аварий, ядерных полигонов, а также в местах крупных естественных радиоактивных аномалий ( в местах с повышенным содержанием урана и тория в горных породах) дозы, получаемые населением, могут существенно превышать средние значения.
Какая же ситуация в этом плане у нас в городе?
Радиационная обстановка в настоящее время в нашем городе является нормальной и не вызывает опасений. С момента последней радиационной аварии, связанной с деятельностью всем известного ПО «Маяк», прошло почти полвека, т.
е. более полутора периодов полураспада техногенных радиоактивных элементов стронция и цезия. Поэтому бояться радиации не следует, но помнить о ней и предпринимать некоторые меры предосторожности необходимо.
Прежде всего рекомендуем проверить значение мощности эффективной эквивалентной дозы гамма-излучения в вашем жилище, во дворе, на огороде и на садовом участке, если они имеются. В настоящее время содержание естественных радиоактивных элементов в строительных материалах нормируется и контролируется, поэтому повышенный уровень радиации за счет этих элементов маловероятен. Однако радиоактивные источники могут случайно попасть в строительные детали и материалы в ходе их изготовления (такие случаи в нашей области известны), а также быть занесены в жилище и на прилегающие территории с какими-нибудь предметами, вещами и материалами. Следует соблюдать меры предосторожности, исключающие попадание бесхозных радиоактивных источников в ваш дом.
Желательно измерить содержание радона и торона в жилых помещениях дома и квартиры.
Регулярное проветривание жилых помещений снижает содержание в них радона в несколько раз.
Помещения, приборы и устройства, которые содержат радиоактивные источники, обычно имеют знак радиационной опасности. Этот знак представляет собой желтый треугольник с красной каймой, в центре которого имеется круг с тремя секторами, окрашенными в красный цвет (допускается черная кайма и черный цвет секторов). Не входите в помещения, имеющие такой знак, не пройдя соответствующего инструктажа и не получив специального разрешения.
Во избежание лишних рентгеновских исследований, следите, чтобы результаты всех исследований и доза, полученная за процедуру, заносились в ваши медицинские карты, храните рентгеновские снимки и результаты обследований, если их вам дали на руки. При назначении врачом рентгеновского исследования обязательно поставьте его в известность об обследованиях, которые вы проходили в последнее время.
Специалисты Филиала ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в г.
Каменск-Уральский и Каменском районе, Сухоложском и Богдановическом районах» могут оказать услуги по определению мощности эффективной эквивалентной дозы и содержанию радона и торона в воздухе помещений и ответить на интересующие вас вопросы. Тел. 8(3439)36-47-04
ПО информации ТО Роспотребнадзора в Каменске-Уральском
Радиоактивный человек в радиоактивном мире ⋆ Geoenergetics.ru
Естественная радиоактивность существует миллиарды лет, она присутствует в буквальном смысле слова повсюду. Ионизирующие излучения существовали на Земле задолго до зарождения на ней жизни, они присутствовали в космосе задолго до появления самой Земли. Около миллиарда лет тому назад на нашей планете начались сложные химические процессы, постепенно приведшие к образованию разнообразных – от малых до гигантских – молекул, необходимых для возникновения жизни.
Ядерная радиация в те времена была важным физическим фактором, способствовавшим этим химическим процессам – ведь в ту эпоху количество радиоактивных веществ и уровень ядерной радиации на Земле были неизмеримо выше, в силу отсутствия атмосферы многократно более жестким было и воздействие гамма-излучения из космоса.
Возникавшие под влиянием радиации свободные радикалы простейших углеродистых соединений давали начало все новым молекулам. Первые организмы значительно отличались от ныне существующих, радиация изменяла структуру их макромолекул, вызывала возникновение все новых их вариаций. Если коротко, то радиация, являясь мощным мутагенным фактором, играла важную роль в возникновении и в эволюции жизни на Земле.
Радиоактивность старше Земли, но открыта в XIX веке
Проходили миллионы лет, в течение которых благодаря продолжавшемуся радиоактивному распаду радионуклидов, уровень радиации снижался и снижался, а в периоды эволюционного развития современных форм жизни радиоактивный фон нашей планеты стабилизировался, образовавшаяся атмосфера кратно снизила уровень космического гамма-излучения, способного добраться до обитаемой поверхности Земли. В последние сотни тысяч лет радиационный фон практически постоянен, по этой причине у современных организмов в процессе эволюции не развились специальные органы восприятия ядерных излучений.
Впервые сообщение об открытии радиоактивности было сделано французским ученым Антоном Беккерелем 24 февраля 1896 года на заседании национальной Академии наук, первые активные исследования проводились в той же Франции выдающимися учеными Марией Склодовской и Пьером Кюри. Открытие ими химических элементов, которые они назвали радий и полоний, привлекло внимание уже всего научного сообщества, объем новых и новых исследований в начале прошлого века стал расти стремительно. Одним из первых ученых, оценивших всю важность явления радиоактивности, был Владимир Иванович Вернадский. Вот слова из его статьи, написанной в 1911 году – оцените уровень его научного предвидения:
«Мы подходим к великому перевороту в истории человечества. С которым не может сравниться все, когда-либо им пережитое.
Недалеко то время, когда человек получит в свои руки атомную энергию – такой источник силы, который позволит ему строить свою жизнь так, как он захочет. Это может случиться через столетие, но ясно, что это обязательно случится. Сможет ли человек воспользоваться этой силой, направив ее на добро, а не на самоуничтожение?».
К первой половине 30-х годов прошлого века уже был собран огромный объем данных, характеризующих радиоактивность различных элементов земной коры, появились данные о радиоактивности атмосферного воздуха на различных высотах, о радиоактивности воды в океанах, морях, реках и озерах. Повторные исследования собранных к тому времени метеоритов показали, что и в их составе имеются радиоактивные изотопы, то есть явление радиоактивности отнюдь не ограничивается нашей планетой. Еще раз для тех, кто основательно забыл все эти факты: человека со всех сторон окружают радиоактивные элементы и излучения, радиоактивен и организм самого человека, мы не только живем в радиоактивном мире, мы сами являемся его частью.
Миллионы лет радиоактивность не причиняла нам вреда, поэтому, прежде чем эмоционально реагировать на очередную «радиоактивную страшилку», всегда необходимо внимательно изучить – о чем, собственно, идет речь.
Радиоактивные семейства, которые всегда с нами
Начинать анализ всякий раз приходится с того, чтобы понять, о каких радионуклидах идет речь, не относятся ли они к естественнорадиоактивным? К ним относятся вещества, существующие на Земле изначально, их возникновение не связано с присутствием на планете человеческой цивилизации, их возникновение не обусловлено ни с испытаниями ядерного и термоядерного оружия, ни с развитием атомной энергетики, ни с ядерной медициной. Таких веществ не так много – радиоактивный распад привел к тому, что «в живых» остались только радионуклиды с большим периодом полураспада. Земле немало лет, короткоживущие радионуклиды за миллиарды лет ее существования, грубо говоря, «самоликвидировались». В зависимости от их происхождения все естественнорадиоактивные вещества подразделяются на три группы.
В предыдущей статье, посвященной радиоактивности мы уже упоминали о радиоактивных семействах или о радиоактивных рядах. Уран-238, уран-235 и торий-232 являются родоначальниками трех таких рядов, и имеют собственные названия – соответственно ряд тория, ряд радия (начинается с урана-238) и ряд актиния (начинается с урана-235, название возникло исторически и сохраняется просто из верности традициям со стороны ученых-атомщиков). Торий-232 имеет период полураспада 14 млрд лет, поэтому в земной коре его предостаточно. Но это не значит, что в течение всего этого времени его атомы не испытывают радиоактивного распада – испытывают, просто вероятность распада для каждого отдельного атома ничтожно мала. Но, поскольку тория на планете много, его радиоактивный распад достаточно существенен и достаточно легко идентифицируется. Распадается торий-232 за счет альфа-излучения, то есть время от времени из ядер его атома на поиски лучшей жизни вылетают две пары протонов и нейтронов.
После того, как этот квартет покидает материнское ядро, ядро перестает быть ядром тория-232 – теперь перед нами уже радий-228.
Похожие картинки получаются при постепенном распаде уран-238 – его цепочка превращений начинается с изотопа тория-234 и, проходя через радий-226, радон-222, полоний-218 за счет альфа и бета распадов добирается опять же до свинца. Ряд актиния стартует с урана-235, проходит «сквозь» парочку изотопов радия, парочку изотопов радона, парочку изотопов полония, чтобы, в конце концов, остановиться все на том же свинце. Радий, несмотря на свою невероятную стоимость, довольно долгое время использовался в медицине, становление ядерной медицины во многом шло на основе его изотопов.
В этой группе естественнорадиоактивных элементов отдельного внимания заслуживает изотоп радона-222 с его периодом полураспада длительностью 3,8 дня. Распадается он за счет альфа-излучения, которое, как известно, в случае внешнего источника является наименее опасным. Радон-222 входит в состав ряда радия, родоначальником которого является уран-238. Несмотря на то, что период полураспада у радона-22 достаточно короткий, его концентрация в земной коре остается практически стабильной – из-за большой распространенности урана.
Инертные газы – это те, которые практически не вступают в химические взаимодействия с другими химическими элементами, в результате из бетона, кирпича, радон совершенно спокойно проникает в наши с вами жилые помещения. Радон-222 альфа-радиоактивен, его высокая концентрация уже может стать проблемой – в том случае, если будет попадать внутрь организма с воздухом или пищей.
Но радон-222 тяжелее воздуха в семь с половиной раз, потому накапливается он не у потолка, а у пола, метод борьбы вполне очевиден – проветривайте регулярно помещения, в которых проводите долгое время. Да, если вы относитесь к обладателям бытовых дозиметров, то пометьте характерную особенность – внутри помещений он показывает фоновый уровень радиоактивности в 2-3 раза выше показателей, которые обнаруживает на свежем воздухе, и это совершенно естественно. Проветривайте помещения – и все будет в полном порядке. При этом стоит напомнить о том, что ванны из воды, содержащей радон, используются при лечении заболеваний сердечно-сосудистой системы, суставов, периферической нервной системы и других заболеваний. Применяется достаточно давно и достаточно успешно для того, чтобы понимать – естественная радиоактивность способна причинить вред человеку только в том случае, если человек очень постарается этого добиться.
Радиоактивность внутри человека
Вторая группа естественнорадиоактивных веществ – радионуклиды, не входящие в состав радиоактивных рядов.
Они также возникли в период образования Земли, их количество постепенно уменьшается за счет продолжающихся распадов. Из элементов этой группы наибольшее значение имеет калий – он необходим для нормального развития растений, он является неотъемлемой частью любого живого организма, в том числе и организма человека. Природный калий – смесь трех изотопов, калия-39, калия-40 и калия-41, и вот калий-40 – бета-радиоактивен, с чем мы всех от души и поздравляем: каждый из живущих на планете людей вполне себе радиоактивен. Радиоактивность человеческого организма по калию-40 составляет 4-5 килобеккерелей в зависимости от массы тела. Напомним, что 1 Беккерель – это единица измерения активности радиоактивного источника, в котором в среднем за 1 секунду происходит 1 радиоактивный распад. Таким образом, внутри наших организмов происходит от 4 до 5 тысяч бета-распадов калия-40, и эту радиоактивность удалить нельзя ни при каких обстоятельствах, поскольку живем мы все еще чуточку меньше периода полураспада этого элемента – он у калия-40 составляет 1,25 миллиарда лет.
Те кто читал нашу статью «Реальный и вымышленный вред радиоактивности» уже знают, что единица измерения беккерель (количество радиоактивных распадов в секунду) – характеристика не вреда, причиненного радиоактивностью организму, а всего лишь характеристика радиоактивного источника. Радиоактивные частицы, излучаемые тем или иным источником, вовсе не обязательно попадают в организм – организм может находиться достаточно далеко, чтобы они пролетели мимо или были поглощены по пути следования различными препятствиями.
Степень вреда, причиненного живому организму ионизирующим излучением, зависит от поглощенной дозы ионизирующего излучения, то есть количества энергии ионизирующего излучения, переданной веществу, измеряется эта доза в грэях. 1 Гр – это 1 джоуль энергии от ионизирующего излучения на 1 кг поглощающего вещества. Но грэи интересны только теоретикам, а не нам с вами, беспокоящихся о собственном здоровье – поглощенная доза ничего не говорит о биологическом эффекте излучения. Грэю ведь все равно, рассчитывают его для «живого» или «неживого» вещества, рассчитан он для альфа, бета или гамма излучения. А разные органы и ткани человеческого организма реагируют на радиоизлучение по-разному, что вполне логично: одно дело наши кости, состоящие в основном из кальция, совсем другое – кожа, желудок, легкие.
Позволим себе цитату из указанной статьи – специально для тех, у кого нет времени искать в ней нужное место:
«Чтобы правильно оценить вклад облучения для конкретного органа или ткани в общий вред здоровью, наносимый равномерным облучением всего тела, Международная комиссия по радиационной защите ввела безразмерные взвешивающие коэффициенты для органов и тканей человека.
Идея проста: сумма всех этих коэффициентов должна быть равна единице, то есть общий вред организму состоит из отдельных «вредностей» для каждого из 27 органов и тканей. Наибольший вред радиация наносит костному мозгу, толстому кишечнику, желудку и молочным железам, для которых взвешивающий коэффициент принят по 0,12 для каждого. Взвешивающий коэффициент для мочевого пузыря, печени, пищевода и щитовидной железы – 0,04 для каждого. Наша кожа, клетки костных поверхностей, мозг и слюнные железы наименее восприимчивы к радиации, взвешивающий коэффициент у них – по 0,01. На остальные 14 органов (тканей), вместе взятых, приходятся оставшиеся до единицы 0,32. Расчетами всех эти взвешивающих коэффициентов занимается упомянутая уже Международная комиссия по радиологической защите. Не самое простое занятие, ничего удивительного в том, что величины коэффициентов время от времени изменяются – по мере накопления новых данных».
Применение взвешивающих коэффициентов позволяет рассчитать, какой вред каким органам приносит поглощенная доза.
Умножаем поглощенную дозу на взвешивающий коэффициент для печени – получаем силу удара радиацией по печени и так далее. Величина, полученная в результате такого умножения, называется эквивалентной дозой и измеряется она не в греях, а в зивертах – Зв. 1 зиверт – очень большая величина, обычно пользуются десятичными производными – милизивертами (мЗв) и микрозивертами (мкЗв). Вот теперь снова вернемся к калию-40: среднегодовая эффективная эквивалентная доза, получаемая человеком в результате распада калия-40 в тканях организма, составляет 180 мкЗв. Страшно? Ага, до ужаса просто – безопасным считается уровень радиации до величины, приблизительно равной 0,5 мкЗв в час или 4’380 мкЗв в год. Эквивалентная доза от калия-40 в нашем организме дает 4% от безопасного уровня. Нам остается только еще раз повторить: естественная радиоактивность способна причинить вред человеку только в том случае, если человек очень постарается этого добиться.
Ну, и третья группа естественнорадиоактивных веществ – радиоактивные изотопы, образующиеся в биосфере в результате воздействия космических лучей.
Наиболее значимый радионуклид этой группы – радиоактивный углерод-14, поскольку он тоже имеется внутри наших с вами организмов. Вклад в нашу внутреннюю радиоактивность со стороны этого изотопа в четыре раза меньше, чем от калия-40, то есть «на двоих» эти два элемента обеспечивают почти полный ее объем.
Так бы мы, радиоактивные существа, наверное, и жили в полном равновесии с радиоактивной окружающей средой, испытывая проблемы разве что в определенных регионах обитаемого мира, где радиоактивный фон имеет повышенные значения. Логика подсказывает, что такие места есть и даже то, что для таких мест характерно. Чем выше уровень поверхности от уровня моря – тем тоньше слой атмосферы над нашей головой – атмосферы, которая уверенно защищает нас от жесткого космического гамма-излучения. Второй тип проблемных зон – низины, в почве которых в той или иной форме находятся скопления природного урана и тория, поскольку их радиоактивный распад приводит к появлению радия, а затем и родона – газа, который тяжелее воздуха, а потому скапливается именно в низинах.
Но с того момента, как человек стал осваивать совершенно новые технологии – атомную энергию, создание искусственных радиоактивных элементов для медицины, ситуация изменилась кардинальным образом. На сегодня, по данным специалистов, общий объем воздействия источников радиоактивности состоит не только из естественного фона и облучения радоном и продуктами его распада — их общий вклад составляет порядка 65%. Порядка 33,5% радиоактивного воздействия на человека оказывает ионизирующие излучения, используемые при медицинских процедурах, еще 0,25% мы получаем в результате пользования авиационным транспортом, использования радиолюминисцентных товаров и от объектов атомной энергетики. Вклад от глобального выпадения продуктов ядерных испытаний и ядерных инцидентов на АЭС – это чуть более 1%, но этого одного процента вполне достаточно для того, чтобы на него обращали самое пристальное внимание, чтобы он ни при каких обстоятельствах не получил причин для роста.
«Маяк».
1957 годРождение атомной энергетики мы отсчитываем с 26 июня 1954 года – именно в этот день турбина Обнинской АЭС выдала в энергетическую сеть страны первые киловатты электроэнергии. Но, если чуть подробнее присмотреться к истории запуска реактора Первой АЭС, то можно обнаружить интересное для нашей страны совпадение. Физический пуск реактора был запланирован на 3 мая, но из-за нелетной погоды один из научных руководителей запуска, Борис Григорьевич Дубовский, задержался в городе Харькове, а без его присутствия у пульта станции научный руководитель всего проекта АЭС, директор Физико-Энергетического Институт Дмитрий Иванович Блохинцев, принял решение отложить начало работы. Непогода на Украине той весной продолжалась шесть суток, в результате физический пуск реактора Первой АЭС состоялся 9 мая 1954 года, в 19 часов и 7 минут. Так что 9 мая стал днем, когда наши атомщики одержали символическую победу в набиравшей ход мирной атомной гонке – до запуска АЭС Calder Hall в английском графстве Камбрия оставалось еще два года.
Но спустя всего три года после начала работы Обнинской АЭС энергия атомного ядра, к огромному сожалению, показала, что контролировать ее нужно предельно жестко, соблюдая не то что каждую букву, а каждую запятую всех инструкций по безопасности. 29 сентября 1957 года из-за выхода из строя системы охлаждения на производственном комбинате «Маяк» произошел взрыв емкости объемом 300 кубометров, в которой содержалось около 80 кубометров высохших высокоактивных радиоактивных отходов. Взрывом была полностью разрушена сама емкость из нержавеющей стали, находившаяся в бетонном каньоне на глубине более восьми метров, бетонное перекрытие толщиной один метр и весом 160 тонн была отброшена на расстояние в 25 метров, сорванными оказались и бетонные перекрытия двух аналогичных соседних емкостей, в радиусе до 3 км во всех зданиях были выбиты оконные стекла. В воздух поднялись радиоактивные изотопы, содержавшиеся в емкостях: стронций-90 (период полураспада 28,8 лет), цезий-137 (период полураспада 30,17 лет), церий-144 (период полураспада 285 дней), цирконий-95 (период полураспада 64 дня), ниобий-95 (период полураспада 35 суток) и рутений-106 (период полураспада 374 дня).
По принятой в МАГАТЭ оценки опасности INES так называемая «Кыштымская катастрофа» относится к категории №6, для сравнения отметка №7 по шкале INES – это аварии на Чернобыльской АЭС и на АЭС «Фукусима Дайичи». Порядка 10% радиоактивных веществ взрывом были подняты на высоту, где были подхвачены воздушными массами, которые и сформировали из них Восточно-Уральский радиоактивный след (ВУРС). В момент взрыва в районе комбината «Маяк» дул порывистый юго-западный ветер, его скорость в приземном слое составляла порядка 5 метров секунду, на высоте 500 метров – до 10 метров в секунду. То, что роза ветров тем вечером сложилась так, а не иначе – действительно счастливая случайность, благодаря которой радиоактивные вещества не пошли в сторону Челябинска или Свердловска. То, что ветер не был сильным – еще одна удача, в результате до 90% радиоактивных веществ остались «на месте», на «Маяке». Загрязненными оказались промышленные здания, паровозы, вагоны, автотранспорт, бетонные и железные дороги и многое другое.
Радиоактивность – проблема комплексная
Однако эта статья – не о подробностях аварии 1957 года, а о том значении, которое оно имеет, как ни удивительно, до сегодняшнего времени. Прежде всего, специалистам атомной отрасли стало окончательно и бесповоротно ясно, что радиоактивные отходы (РАО) требуют не меньшего внимания и осторожности, чем основное производство. По результатам расследования обстоятельств происшедшего было выяснено, что причиной взрыва не были ни ядерные реакции деления, ни выделение водорода, которое теоретически могло привести к объемному взрыву. Ученые Академии химической защиты чуть позже сумели в лабораторных условиях воссоздать условия, сложившиеся в емкости №14 и доказать, что в случае отсутствия правильно рассчитанного охлаждения, что приводит к росту температуры, смесь нитратных и ацетатных солей (их использовали при выделении плутония из облученного в реакторе урана) ведет себя как черный порох. Стоит отметить, что никогда ранее ни с чем подобным не сталкивался, это было, в общем-то, совершенно новое «научное открытие», которое только случайно не привело к человеческим жертвам.
В силу этого никто из сотрудников «Маяка» не был подвергнут никакому уголовному преследованию, организационный вывод был сделан только один – директора комбината Михаила Антоновича Демьяновича сняли с поста, отправив работать директором Сибирского химического комбината.
Первое следствие – была кардинально изменена система обращения с РАО на всех предприятиях ядерно-оружейного комплекса. Второе следствие – в корне изменилось отношение к производству измерительных приборов: следствие показало, что контрольно-измерительная аппаратура, поступавшая на «Маяк» с предприятий химической промышленности, в условиях высокой радиоактивности работать фактически оказались не способны. Для того, чтобы справиться с последствиями радиоактивного загрязнения на самом «Маяке» и на всей территории ВУРСа, сотрудников рабочей комиссии, образованной министерством среднего машиностроения, оказалось недостаточно. Впервые в истории пришлось иметь дело с комплексным загрязнением радиоактивными изотопами в таком масштабе и на такой обширной территории.
Промышленные здания и оборудование, объекты инфраструктуры, леса, поля и луга, несколько деревень, сельскохозяйственные животные, реки и ручьи – радиоактивная «грязь» создала комплексную проблему. К работе подключили третье Главное управление министерства здравоохранения и министерство сельского хозяйства, весной 1958 года в 12 км от Озерска была создана опытная научно-исследовательская биогеоценологическая станция, к работе на которой привлекли Институт биофизики Академии медицинских наук, Институт биофизики Минздрава, Институт прикладной геофизики, Тимирязевскую академию, Агрофизический институт ВАСХНИЛ, Почвенный институт Минсельхоза, Лабораторию лесоведения АН, ВНИИ экспериментальной ветеринарии и целый ряд других. Изучалось влияние радиационного загрязнения на здоровье человека, на состояние животных и растений, вырабатывались меры защиты, определялись безопасные уровни длительного воздействия ионизирующего излучения, разрабатывались методы реабилитации пострадавших площадей лесов, сельскохозяйственных угодий, водных ресурсов, изучались миграция и поведение радионуклидов в природной среде.
Конечно, такие исследования были бы проведены в любом случае, но именно «Кыштымская авария» стала стимулом, который многократно ускорил эту работу, которую делали не каждое ведомство в отдельности, чтобы потом сводить в единое целое все полученные знания. С учетом того, что загрязнение на территории ВУРС оказалось эквивалентным загрязнению, которая может быть вызвана ядерным взрывом мощностью 20-30 килотонн (такой была мощность американских бомб, взорванных над Хиросимой и Нагасаки), работа, проделанная учеными разных специальностей на «Маяке» и на территории ВУРС, имела значение даже для министерства обороны, поскольку радиоактивное заражение является одним из поражающих факторов в случае ядерной войны.
В своем роде это был первый крупномасштабный «опыт», который имеет особое значение в освоении человечеством атомной энергии. Романтика первых лет атомной эры, когда на такие «мелочи», как радиоактивные вещества, созданные техногенными методами, внимания никто не обращал, ушли в прошлое.
К сожалению, вот так, «на собственной шкуре», мы осознали, что проблема распространения радиоактивных веществ – комплексная, а не только «внутриведомственная», которую способна полностью решить только атомная отрасль. Но на Минсредмаш, а теперь – на Росатом, возложена обязанность выполнять роль «радиоактивного полицейского»: не только обеспечивать максимально полную, максимально жесткую изоляцию радиоактивных веществ, появляющихся в результате производственной деятельности самой отрасли, но и контроль и обращение с радиоактивными веществами, появляющимися как результат работы любой другой отрасли экономики.
В 1957 году вышло постановление Совета министров «О мероприятиях по обеспечению безопасности при работах с радиоактивными веществами», и уже в 1958 году были созданы специализированные предприятия «Радон» не только в Челябинске, но и в Ленинграде (теперь снова Санкт-Петербург), Благовещенске, Иркутске, Мурманске, в 1959 году – в Горьком (теперь снова Нижний Новгород), в Грозном, в Хабаровске, Казани, Саратове и в Новосибирске, в 1960 – в Свердловске и в Москве.
В советские времена сеть «Радонов» работала на всей территории страны, но о том, что такое федеральные государственные унитарные предприятия РосРАО, «Радон», почему возникла необходимость создания ФГУП НО РАО, «Национального оператора по обращению с радиоактивными отходами», какую работу проводят каждое из них – уже не в этой статье.
Как защитить себя от радиации – МБХ медиа
После взрыва в Архангельской области вопрос как защитить себя от радиационного заражения стал в России особенно остро. «МБХ медиа» рассказывает, как защитить себя от радиоактивного загрязнения, почему йод — не панацея, а покупка дозиметра нужна только для психологического комфорта.
Что такое радиоактивное загрязнение
Сама по себе радиация существует в мире независимо от человека, и чаще всего у нее естественное происхождение. Источниками радиоактивного излучения могут быть и солнце, и космос, и радиоактивные горные породы — например, урановые руды.
Все они составляют естественный радиационный фон, уникальный для каждого региона. Например, в южных странах, где солнце больше влияет на радиационный фон, он выше. Такой фон не всегда стабилен и может меняться, обычно оставаясь безопасным для человека.
Кроме природных источников радиоактивного излучения есть техногенные. Такое излучение обычно связано с местами захоронения ядерных отходов, ядерными испытаниями и объектами атомной энергетики. Одна из возможных причин неожиданного повышения радиационного фона, в том числе до уровня, опасного для людей, — это радиоактивное загрязнение территории.
Радиоактивное загрязнение — это, проще говоря, нахождение радиоактивных элементов там, где их не должно быть. Чаще всего его причинами становятся техногенные факторы. Это может быть и незакрытая крышка контейнера с радиоактивным веществом, и авария на атомной станции или при испытаниях радиоактивного оружия: радионуклиды могут попадать в почву, воду или воздух.
Самый опасный для человека случай такого загрязнения — это попадание радионуклидов в атмосферу и их выпадение на землю в виде радиоактивной пыли.
Радиоактивные элементы оседают на частицах обычной пыли и могут преодолевать с воздушными массами большие расстояния и выпадать за много километров от места аварии.
Если поступают сообщения о радиационной опасности
В случае, если в СМИ появляются сообщения о радиации, главное — не паниковать. Как рассказал «МБХ медиа» член Общественного совета при «Росатоме», директор Международного центра по экологической безопасности и главный научный сотрудник АО «НИКИЭТ» им. Н.А. Доллежаля Альберт Васильев, вокруг всех потенциально опасных объектов находятся измерительные системы, в случае опасности предупреждающие местные или федеральные власти, которые отвечают за безопасность граждан.
«Вокруг всех наших объектов находятся специальные системы измерений, которые передают регулярно данные и в интернете вывешивают карты, где видно, что где произошло или не произошло. Все видно, только доверять этому надо», — считает Васильев.
По его словам, аварии на опасных объектах не всегда вызывают повышение радиационного фона, но могут становиться причиной распространения радиофобии среди населения: «Когда однажды на Балаковской АЭС загорелось какое-то строение, не имевшее никакого отношения к радиации, люди увидели дым и тут же начали раскупать йод и со страшной силой его пить.
А это очень вредно, его питье. И себе они только навредили», — говорит Васильев.
Выход сериала «Чернобыль» действительно повлиял на россиян — многие считают, что он стал причиной развития массовой радиофобии. Чтобы не принимать поспешных выводов о произошедшем и не нервничать лишний раз, важно следить за официальными источниками информации. По словам Альберта Васильева, чаще всего люди находятся в местах, где не бывает сильного превышения фона, и оно обычно безопасно для людей.
Руководитель энергетической программы «Гринпис» Владимир Чупров в разговоре с «МБХ медиа» тоже отметил важность получения достоверной информации о произошедшем — именно она позволит понять масштабы проблемы и поможет подготовиться к тому, как лучше действовать дальше: «Когда происходит что-то серьезное, официальные органы обязаны об этом сообщать. Поэтому первая задача — получить достоверную информацию».
Фото: Василий Дерюгин / КоммерсантъПервые меры
Если радиоактивные частицы действительно оказались в воздухе и в регионе было зафиксировано значительное повышение радиационного фона, следует принять меры, чтобы обезопасить себя.
Главная мера защиты от радиоактивного загрязнения — это расстояние. Поэтому, если есть такая возможность, надо покинуть опасную зону.
Если же сделать этого не удается, необходимо изолировать себя от контактов с возможными радиоактивными частицами. Лучшее, что можно сделать в этом случае, по словам Владимира Чупрова, это укрыться в квартире. В ней надо закрыть все окна и по возможности отключить все вентиляционные системы и прикрыть тряпками или ветошью щели.
В случае, если вы оказались в такой момент на улице, или вам надо на нее выйти, чтобы добраться до укрытия, стоит максимально защитить органы дыхания. Помочь в этом могут маски и марлевые повязки, говорит Альберт Васильев. По приходу домой следует принять душ — вода смывает частицы пыли.
Йод
Существует миф, что от любого радиоактивного загрязнения помогает йод. Однако, по словам Владимира Чупрова, таблетки с йодом полезны только на территории, где произошла авария с выбросом изотопов йода-131.
Радиоактивный йод-131 опасен тем, что накапливается в щитовидной железе, повышая риск развития онкологических заболеваний органа. Употребление йода помогает «заполнить» ткани щитовидной железы этим элементом и защищает ее от радиоактивных изотопов.
Рекомендации населению принять йод в связи с радиоактивным загрязнением должно давать МЧС, а выдавать его людям — местные органы. Чупров считает, что запастись таблетками йодида калия можно заранее, если вы живете в зоне потенциального заражения — например, рядом с атомной станции, в связи с авариями на которых йод-131 чаще всего попадает в атмосферу. Если специальных таблеток в доступе нет, по его словам, подойдет капля йода на стакан молока. Грудным детям можно нанести сетку йода в области груди.
Если радиационные риски не кажутся большими, можно просто увеличить в диете в количество продуктов, богатых содержанием йода — например, рыбы, морепродуктов, морской капусты. Еще много йода в клюкве, хурме или бананах.
Однако не забывайте, что у каждого могут быть противопоказания к подобным продуктам и веществам.
Употребление йода в больших дозах может нанести серьезный вред тканям щитовидной железы и плохо сказаться как на пищеварительной системе, так и на других органах.
Что делать с зараженными вещами
Если радиационные риски действительно большие, а вам все-таки нужно оказаться на улице, надо позаботиться о защите кожи и головы — например, надеть плащ с капюшоном. После того, как вы придете в укрытие, оставьте обувь снаружи или протрите ее водой.
На радиационные риски оседания пыли на одежде сильно влияет погода. По словам Владимира Чупрова, наиболее опасные погодные условия для радиационного загрязнения — это сухая и ветреная погода.
«Если происходит авария, и погода стоит сухая, ветреная, и стоит пыль, в этой ситуации частицы с радионуклидами будут разлетаться выше и дальше. Если это дождливая погода, то радиоактивную пыль чаще прибивает к земле, и это лучшая ситуация, — говорит Чупров. — Если сухая погода и пыль, то, конечно, риск, что с одеждой придется расставаться, гораздо выше».
В таком случае Владимир Чупров советует изолировать одежду — положить ее в полиэтиленовый пакет, закрыть и убрать туда, где она ни с чем не будет контактировать.
Эвакуация и укрытия
«Если вопрос серьезный, то должна быть обеспечена эвакуация людей. Должен быть обеспечен соответствующий транспорт, людей должны вывезти из зоны заражения и отвезти в укрытия специальные. Они должны быть в каждом городе, независимо от того, находится этот город рядом с атомной станцией или нет», — рассказывает Владимир Чупров.
За сообщениями о возможной эвакуации или перемещению в укрытие нужно следить, находясь в укрытии. Оповещать население будут, скорее всего, всеми имеющимися техническими средствами — через теле- и радиовещание, интернет, сирены или громкоговорители. Оттуда же поступят инструкции о том, куда и как перемещаться.
«В случае, если власти предупреждают о серьезном риске, надо следовать инструкциям властей и иметь при себе документы на случай эвакуации.
По возможности собрать имеющие для вас ценность вещи, набор продуктов на всякий случай — в том числе воды. А дальше ждать, что будут говорить власти», — советует Чупров.
Фото: Александр Щербак / ТАССКак защитить воду и пищу
В разговоре с «МБХ медиа» Владимир Чупров отметил, что в случае, если эвакуации не планируется, но известно о высоком уровне радиационного фона, следует обезопасить продукты питания и воду. Они могут стать источниками внутреннего облучения для организма.
По его словам, еда должна быть изолирована в пакетах для исключения контактов с радиоактивными нуклидами, а воду лучше запасти и набрать в большие закрытые емкости. Питьевую воду можно пропускать через угольный фильтр, а если такового нет — использовать в таком качестве обычный активированный уголь: бросьте его в стакан, размешайте и отфильтруйте через салфетку.
Долговременные меры — дозиметры и карты мониторинга
Владимир Чупров считает, что такие меры по защите от радиоактивного загрязнения могут использоваться и в более долгой перспективе — их можно повторять раз или несколько в день при необходимости.
Кроме того, в долгосрочной перспективе следить за радиационными рисками могут помочь такие инструменты, как системы мониторинга радиационных уровней и бытовые дозиметры.
Официально радиационный уровень в России отслеживает Росгидромет, он же сообщает о его повышении. Следить за уровнем радиации можно в режиме онлайн — на российских картах, а также на зарубежных, если ваш регион находится недалеко от их станций. Кроме того, можно подписаться на международные организации, отслеживающие повышение радиации в мире — например, на твиттер Организации Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний. Именно там была опубликована модель возможного распространения потенциальных радиоактивных выбросов после взрыва в Северодвинске.
Следить за радиацией в своем регионе частично могут помочь бытовые дозиметры, которые можно приобрести в интернете. Например, так был обнаружен радиоактивный могильник вблизи Коломенского в Москве. Правда, по словам Владимира Чупрова, нужен такой дозиметр больше для психологического комфорта – отследить он может только очень крупные выбросы радиации, или находясь вблизи с сильным радиоактивным источником.
Кроме того, отследить дозиметр может только гамма-излучение, один из трех видов излучения, наиболее опасный.
«Дозиметр не помешает, чтобы как-то чувствовать себя защищеннее психологически. Но бета-излучение он не возьмет, и превышение содержания радионуклидов в продуктах им тоже не померяешь. Предмет должен быть очень зараженным, чтобы это отловил бытовой дозиметр», — считает Владимир Чупров.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
В массовом сознании радиация продолжает оставаться монстром и страшной угрозой: Мировой бизнес: Бизнес: Lenta.ru
Слово «радиация» у многих людей вызывает неподдельный страх. Объяснить это просто: радиацию нельзя увидеть и почувствовать, а когда речь заходит о результатах ее воздействия, перед глазами сразу же встают картины последствий атомной бомбежки японских городов, разрушенной Чернобыльской АЭС и «Фукусимы».
Практически с момента открытия радиоактивного излучения недостаток знаний об этом явлении пугал и вызывал негативные эмоции.
В сознании многих прочно закрепился ужас перед радиацией — радиофобия, заставляющая людей избегать любого контакта с радиоактивностью, бояться стандартных медицинских процедур и даже протестовать против развития атомной энергетики.
Эксперты вполне серьезно предупреждают, что чрезмерное беспокойство по поводу радиации наносит здоровью гораздо больший вред, чем в некоторых обстоятельствах само излучение. Как известно, к излишним страхам зачастую приводит недостаток информации. К примеру, не существует ни одного медицинского исследования, доказывающего связь между появлением рака и частыми рентгенографиями.
Также не зафиксировано ни одного случая лучевого поражения при диагностических процедурах, если аппарат исправен. Несмотря на это беспокойство перед походом в рентген-кабинет испытывает большинство. А многие, кстати, для проживания выберут скорее соседство с ТЭЦ, чем с АЭС, хотя любой прилежный старшеклассник знает, что тепловая энергетика выдает в окружающую среду больший объем радиоактивных загрязнений, чем атомная электростанция.
Радиофобия влияет не только на поведение отдельных людей, но и на принятие решений правительствами стран. Сегодня открыто говорится, что паника и страхи, вызванные чернобыльской аварией, подтолкнули советское руководство к избыточным решениям как по зоне отселения, так и по количеству и категориям граждан, признанных пострадавшими.
По мнению директора Института проблем безопасного развития атомной энергетики РАН профессора Леонида Большова, японцы наступили на те же грабли, что и Советский союз в свое время, — вывезли всех людей из 30-километровой зоны, а затем еще расширили эту территорию. Российский ученый считает, что в такой масштабной эвакуации не было необходимости. Это подтверждают расчеты с помощью разработанных после Чернобыля кодов и анализ сегодняшней ситуации. По его словам, существует доказанный факт, что дозы меньше 100 миллизивертов в год (мЗв) безопасны. «Поэтому эвакуировать надо было из района, который ограничен радиусом всего нескольких километров, а не всю 30-километровую зону», — говорит Большов.
Между тем за последние десятилетия знания ученых о радиационном излучении заметно расширились — наряду с развитием клинической медицины, радиобиологии, а также с учетом реального наблюдения за реакциями человеческого организма на различные дозы облучения после Хиросимы и Нагасаки, Чернобыля и Фукусимы. Выводы, к которым пришли исследователи, значительно отличаются от тех, что были популярны в середине прошлого века. Главный из них таков: безотчетный страх перед радиацией не имеет фактического обоснования, а использование ионизирующего излучения в разумных количествах не только не убивает, но и помогает выздороветь.
Чтобы понять, что имеют в виду исследователи, для начала нужно осознать тот факт, что с радиацией человек в течение жизни сталкивается постоянно: это солнечное и другие виды излучений, рентген, фон от множественных геологических пород — например, гранита и даже песок на пляжах известнейших курортов мира.
Немецкие купальщики в бассейне содержащем радон
Фото: Reuters
«Ионизирующая радиация абсолютно вездесуща и составляет один из постоянных экологических факторов — естественный радиационный фон. Он существует за счет космического излучения (конечно, ослабленного и преобразованного атмосферой), природных радиоактивных изотопов, попадающих в организм человека, наконец, за счет излучений радиоактивных веществ, представленных в скальных породах и строительных материалах», — говорит заведующий лабораторией радиационной фармакологии Медицинского биофизического центра им. А.И. Бурназяна Федерального медико-биологического агентства, доктор биологических наук Лев Рождественский.
Однако, по мнению эксперта, необходимо принимать в расчет тот факт, что все излучения, впрочем, как и все окружающие человека факторы внешней среды, могут быть не только опасными, а даже благоприятными — все зависит от силы их воздействия. Например, результатом пребывания на солнце может стать как умеренный загар, так и сильнейший ожог. Это правило распространяется и на радиацию. Ее большие дозы, безусловно, опасны, однако в обычной жизни человек имеет дело с малыми дозами, которые, как уже доказано, ущерба здоровью не наносят. Более того, специалисты выяснили, что вред может принести как раз слишком низкий уровень радиации. Но к этому выводу ученый мир пришел далеко не сразу.
В 1942 году правительство США приступило к реализации секретного «Манхэттенского проекта», целью которого было создание атомной бомбы. Специально для этих работ в штате Теннесси был построен город Окридж с лабораториями, заводами, университетом. В рамках проекта в начале 1950-х в Окриджской лаборатории были проведены широкомасштабные исследования на мышах, изучающие влияние различных доз радиации на организм животного. Позже, вместе с данными наблюдений за жертвами бомбардировок Хиросимы и Нагасаки, результаты этих исследований легли в основу официальных правил радиационной безопасности. Основная мысль этого документа состоит в том, что минимальной безвредной дозы облучения не существует, то есть все дозы вредны для здоровья человека. Это так называемая концепция линейного беспорогового эффекта (ЛБЭ) радиации.
Ученые явно перестраховывались и игнорировали экспериментальные результаты, демонстрировавшие, что порог вредного действия радиации все же существует. А положительное действие малых доз ионизирующих излучений вообще не принималось во внимание. Данные о положительных эффектах малых доз ионизирующего излучения Научный комитет ООН по действию атомной радиации опубликовал лишь в 1994 году. Позже выяснилось, что многие данные о радиационных эффектах, полученные в результате исследований, финансировавшихся агентствами и ведомствами, отвечавшими за радиационную безопасность, сознательно не публиковались, были искажены или неверно интерпретированы. Причина: есть сомнение и общественное мнение — значит, лучше перестраховаться.
Между тем со временем появлялось все больше данных о том, что малые дозы радиации не приносят вреда, а иногда и благотворно воздействуют на жизнедеятельность организма. Это явление получило название радиационного гормезиса. Например, в той же Окриджской национальной лаборатории в середине прошлого века занимались исследованием влияния калия, очищенного от радиоактивного изотопа, на жизненные показатели животных. Калий — биологически значимый элемент, необходимый для жизнедеятельности живого организма. В природных условиях он содержит около 0,012 процента радиоактивного изотопа — калия-40. Участники исследований между тем отметили, что животные, получавшие очищенный калий, чувствовали себя плохо, но как только они получили выделенный изотоп калия-40 или неочищенный калий, их состояние быстро нормализовалось. Однако эксперты отмечают, что эти результаты не были опубликованы, поскольку руководители проекта придерживались концепции ЛБЭ.
Коровы рядом с ядерным реактором в Бельгии
Фото: Francois Lenoir / Reuters
Радиобиология и радиомедицина доказали, что над естественным радиационным фоном существует еще достаточно протяженная зона безопасных для здоровья уровней ионизирующего излучения. Именно в этой зоне находятся дозы радиации, получаемые пациентами при медицинских обследованиях, а также в условиях работы с источниками излучения в промышленности.
Хорошо известно, что у организмов, помещенных в условия с уровнем радиации ниже естественного, выше частота заболеваний раком и различных физиологических расстройств. Их состояние нормализуется при возвращении в естественную обстановку или при искусственном повышении уровня радиации. Животные и растения, помещенные в условия со сниженным уровнем внешней и внутренней радиации (глубокие шахты, свинцовая защита, вода и пища без радиоактивных изотопов) демонстрировали ухудшение показателей жизненного статуса, а внесение в тех же условиях в среду и пищу изотопов это возвращало их к норме.
По мнению специалистов, эффект малых доз радиации, недостаточных для разрушения механизмов восстановления организма, можно сравнить с эффектом малых доз токсинов или других повреждающих факторов. Малые дозы болезнетворных бактерий или токсичных металлов стимулирует иммунную систему. При последующих попаданиях в организм того же фактора в больших дозах он легче справляется с детоксикацией. Многочисленные исследования подтверждают, что малые дозы радиации стимулируют иммунную систему, активируют ферменты, устраняющие повреждения, а также системы ликвидации повреждений ДНК и клетки в целом. Например, японские исследователи в конце 90-х показали, что облучение рентгеновскими лучами в течение 1-2 мин в дозе 0,1-0,15 Гр с интервалом в несколько дней значительно стимулирует защитные силы организма. Облучение пациентов с запущенными случаями лимфомы (кроме лимфомы Ходжкина) малыми дозами радиации благотворно сказалось на состоянии их здоровья. В других случаях было установлено, что облучение малыми дозами совместно с введением инактивированных антигенов опухолевых клеток приводило к замедлению и предотвращению развития опухолей.
Развитие технологий и понимание свойств радиации привело к формированию нового направления в борьбе с онкологическими заболеваниями. Ядерная медицина — это настоящий прорыв в ранней диагностике и терапии рака. Большинство же людей до сих пор не знает, что сегодня именно при помощи радиации человечество борется с этой болезнью.
Не менее интересным доказательством благотворного влияния малых доз радиации является и тот факт, что радиационный фон в регионах планеты различается и порой имеет существенно более высокие значения, чем средний по миру.
В рентгенологическом отделении Главного военного клинического госпиталя им. Н.Бурденко
Фото: Руслан Кривобок / РИА Новости
«По данным Международной комиссии по радиационной защите, многие люди подвергаются воздействию более высоких доз излучения, чем естественный радиационный фон (в развитых странах он составляет в среднем 3 мЗв/год)», — рассказывает доктор биологических наук, заведующий биофизической лабораторией Медицинского радиологического научного центра, профессор кафедры биологии Обнинского института атомной энергетики Владислав Петин.
Обследования этих людей показали, что среди них не наблюдается повышенная онкологическая смертность или сокращение средней продолжительности жизни по сравнению с так называемой контрольной группой. В некоторых районах мира за счет выхода на поверхность радоновых источников, близкого залегания у поверхности Земли урановых руд, торийсодержащих песков, а также в районах, расположенных на большой высоте над уровнем моря радиационный фон может превышать средние значения в 20-100 и даже в 1000 раз, отмечает эксперт. Например, бразильский город Гуарапари (13 тыс. жителей) — курортное место на побережье Атлантического океана.
За час пребывания на пляже каждый турист получает в 250 раз большую дозу от тория, радона и их дочерних радионуклидов, чем отдыхающие на пляжах Черного и Средиземного морей. Местные жители получают годовую дозу облучения значительно большую, чем жители городов, в которых расположены АЭС. В индийском штате Керала на берегу Индийского океана 70 тыс. жителей облучаются ионизирующим излучением в 20-50 раз больше, чем в среднем население страны. Проверка состояния здоровья местных жителей не показала никаких отклонений в статистике рождаемости, патологий беременности, смертности среди новорожденных, онкологических заболеваний.
Такие районы есть в Иране, Италии, Канаде, Китае, Нигерии, США, Франции, ЮАР, на Мадагаскаре. Многолетние тщательные исследования не выявили никаких отклонений в развитии растений, животных и человека. Эксперты констатировали, что ни продолжительность жизни, ни частота выкидышей, мертворождений или уродств, ни онкологические заболевания и другие болезни у жителей этих районов не отличаются от аналогичных показателей в соседних областях с более низким естественным радиационным фоном. Наоборот, в ряде случаев заболеваемость и смертность от всех видов раковых заболеваний ниже, чем в регионах с более низким естественным уровнем излучения, а продолжительность жизни выше.
Во всем мире известны лечебные свойства кратковременного воздействия радиоактивного газа радона. Он хорошо растворяется в воде, поэтому в некоторых курортных городах, известных своими радоновыми источниками (Цхалтубо, Пятигорск, Баден-Баден, Висбаден и др.), уровень радиации значительно выше естественного. Сотни тысяч историй болезни показали, что радоновые ванны способствуют ослаблению болезней и излечению. Притом что люди получают дополнительное облучение в пределах дозы естественного фона, а питье радоновых вод — до пятигодичных норм фона, отмечает эксперт.
Пляж Гуарапари
Аварии в Чернобыле и на АЭС «Фукусима» пополнили ряды противников развития атомной энергетики. В нескольких странах мира уже добились сокращения доли атомной генерации, некоторые горячо протестуют против строительства новых. Однако, как показывают многолетние исследования, АЭС вносят весьма скромный вклад в суммарное облучение населения. А статистика ФМБА России даже говорит о том, что уровень смертности в пристанционных городах значительно ниже, чем региональный и общероссийский. Атомные станции и объекты не влияют на состояние здоровья людей, говорят медики. В этих населенных пунктах проводится постоянный радиологический контроль внешней среды — воздуха, воды, флоры и фауны.
Во всем мире в течение многих лет проводятся исследования здоровья работников атомной промышленности. Так, две американские организации — Американское ядерное общество и Общество медицинских физиков — неоднократно отмечали, что ежегодное облучение в дозах 50 мЗв в течение профессиональной деятельности не оказывает вредного эффекта на рабочих предприятий атомной промышленности. Исследование 35 тысяч мужчин и женщин, работников ядерного завода в Ханфорде, показало, что смертность от заболеваний раком на предприятии достоверно ниже, чем в целом по стране — на 15 процентов.
Фото: Михаил Фомичев / РИА Новости
Подобные исследования данных национального регистра сотрудников предприятий атомной отрасли проводились в Великобритании. Смертность от злокачественных новообразований в исследуемой аудитории оказалась ниже, чем в среднем по стране.
Результаты исследований 2776 рабочих ядерных компаний в Словакии показали, что онкологическая смертность среди них на 50 процентов ниже по сравнению с обычным населением страны. На пяти бельгийских ядерных объектах также проведены обследования сотрудников, — смертность, в том числе от рака, с 1969 по 1994 год среди мужчин оказалась ниже общенационального уровня. Среди служащих Австралийского ядерного комплекса зарегистрировано на 15 процентов меньше случаев онкологии, чем у прочего населения того же региона Австралии. Обследование 4844 человек, проработавших не менее десяти лет на ядерных объектах Германии, показало, что смертность от рака у атомщиков почти на 50 процентов ниже общенациональной.
Но эти знания все еще достояние специалистов. В массовом сознании радиация остается монстром и страшной угрозой.
Правила поведения населения на радиактивно загрязненной территории — Гражданская оборона
Информация находится в стадии актуализации
Правила поведения
РАДИАЦИОННАЯ АВАРИЯ – это нарушение правил безопасной эксплуатации ядерно-энергетической установки, оборудования или устройства, при котором произошел выход радиоактивных продуктов или ионизирующего излучения за предусмотренные проектом пределы их безопасной эксплуатации, приводящей к облучению населения и загрязнению окружающей среды.
Основными поражающими факторами таких аварий являются радиационное воздействие и радиоактивное загрязнение. Аварии могут сопровождаться взрывами и пожарами.
Радиационное воздействие на человека заключается в нарушении жизненных функций различных органов (главным образом органов кроветворения, нервной системы, желудочно-кишечного тракта) и развитии лучевой болезни под влиянием ионизирующих излучений.
Радиоактивное загрязнение вызывается воздействием альфа-, бета- и гамма- ионизирующих излучений и обусловливается выделением при аварии непрореагированных элементов и продуктов деления ядерной реакции (радиоактивный шлак, пыль, осколки ядерного продукта), а также образованием различных радиоактивных материалов и предметов (например, грунта) в результате их облучения.
КАК ДЕЙСТВОВАТЬ НА РАДИОАКТИВНО ЗАГРЯЗНЕННОЙ МЕСТНОСТИ
Для предупреждения или ослабления воздействия на организм радиоактивных веществ:
— выходите из помещения только в случае необходимости и на короткое время, используя при этом респиратор, плащ, резиновые сапоги и перчатки;
— на открытой местности не раздевайтесь, не садитесь на землю и не курите, исключите купание в открытых водоемах и сбор лесных ягод, грибов;
— территорию возле дома периодически увлажняйте, а в помещении ежедневно проводите тщательную влажную уборку с применением моющих средств;
— перед входом в помещение вымойте обувь, вытряхните и почистите влажной щеткой верхнюю одежду;
— воду употребляйте только из проверенных источников, а продукты питания – приобретенные в магазинах;
— тщательно мойте перед едой руки и полощите рот 0,5%-м раствором питьевой соды,
Соблюдение этих рекомендаций поможет избежать лучевой болезни.
Как оказать первую помощь пострадавшему
«Грязная бомба» Ленинграда: военные много лет не хотят заделать дыру в ограждении вокруг радиоактивного могильника форта Ино
Таблички повесили. Дыру — не заделали. Фото: Виктор Терешкин
Отвечает за могильники специальный отдел лаборатории воинской части. Стоя возле большой дыры в первом ограждении полковник Игорь Мугинов, пресс-секретарь Западного военного округа в кадре был вынужден признать – это непорядок.
Военные отрицали, что на территории между первым заграждением и вторым есть мощное пятно радиоактивной грязи. И обвиняли нашего корреспондента, что это он режет в колючей проволоке дыры, и испачкал радиоактивными отходами елку, которая была показана в кадре. Доказывали с армейским дозиметром в руках – в ней никаких превышений нет! Но кора, взятая с этой ели, содержит бета-активность. 900 бета-частиц в минуту с квадратного сантиметра. Это доказали анализы, сделанные специалистами проектно-изыскательской фирмы «ТехноТерра». Такое же загрязнение специалисты «ТехноТерры» обнаруживали в ветках кустарников на участке на Шкиперском протоке, д. 16, где разрабатывали БРВ.
Прошел год, а дыра так и осталась не заделанной. Лишь на бетонном столбе у нее появились две таблички – знаки «Радиация» и «Опасная зона». Наши запросы с очень жесткими вопросами во всевозможные инстанции привели лишь к тому, что на место выехали представители Выборгской военной прокуратуры. Дыру обнаружили. Радиоактивное загрязнение – нет. И отписались – «Устранение нарушений взято на контроль».
Агент Госдепа
Эта чуть ли не шпионская история началась после того, как коллеги из НТВ прочитали мое расследование про радиоактивный могильник на форте Ино и попросили помочь снять сюжет. Вот мы с экспертом по атомным проектам Экологического правового центра «БЕЛЛОНА» Алексеем Щукиным и поехали, чтобы коллеги убедились – все, что написано в репортаже – правда.
Мы совершенно спокойно прошли на территорию воинской части через огромную – в четыре метра – дыру в ограждении. К ней вела тропа. Колючей проволоки между двумя бетонными столбами просто не было. Она уже давно втоптана в землю многочисленными посетителями этой заманчивой для грибников, ягодников, экскурсантов, геокешеров территории.
Профессиональный дозиметр, который прошел поверку, показал, что кора ели в пятне радиоактивного загрязнения, которое мы со Щукиным нашли, излучает 2 200 альфа-частиц в минуту с квадратного сантиметра. По бета-частицам цифра была не такая пугающая – 450.
Перед тем, как давать спецрепортаж в эфир, продюсер Ирина Федорук послала запрос в МО – объясните, что на этой территории происходит? Почему дыры, почему «грязь». И тут началось… Сначала полковник Игорь Мугинов, пресс-секретарь Западного военного округа говорил ей, что Терёшкин подкупил НТВ! Потом стал утверждать, что «БЕЛЛОНА» использует НТВ втемную. Это же повторял и Катерине Правдиной, корреспонденту НТВ.
Военные в тот день ждали нас у КПП воинской части. Как только машина съемочной группы НТВ остановилась, я вышел, представился, протянул полковнику Мугинову руку.
Он злобно сказал:
– А с вами я здороваться не буду! Мы знаем, чей вы представитель. Госдепа!
В этом был уверен и подполковник Андрей Фомичев, начальник службы вооружений Управления войсками РХБ защиты Западного военного округа. Мне поначалу показалось, что это у них шутки такие. Но потом вгляделся в глаза – да они это на полном серьезе, они – на самом деле в этом уверены.
Подполковник Фомичев все же выдал и полезную информацию:
– Эта территория в соответствии с условиями лицензии, выданной Управлением Росатомнадзора, предназначена для временного хранения радиоактивных отходов. Каких-то жестких временных рамок хранения нет. Этот объект возник в результате выполнения работ под личным руководством Берии, это все идет с сороковых годов.
Виктор Шапошников, начальник лаборатории радиационной, химической и биологической безопасности воинской части доложил четко:
– Наш отдел предназначен для охраны и недопущения данных отходов по территории, грубо говоря, округи. Это место нужно называть «специальный отдел лаборатории». Грубо говоря, мы это локализовали и не даем распространяться всему этому наследию по окружающей территории.
Офицеры твердили, что никаких дыр в ограждении нет, они ведь только что обошли весь периметр. Что мной займутся органы. Что в нашу редакцию уже давно была послана разгромная рецензия главного специалиста отдела контроля окружающей среды «Аварийно-технического центра Минатома России» Сергея Васильева.
Когда мы с военными дошли до первой колючки, в которой зияла дыра, и колючка была просто втоптана в землю, Мугинов в кадре был вынужден признать, что это – их территория, и отсутствие колючки – непорядок. Правда через минут десять и он, и Фомичев стали твердить – да это Терешкин ножницами перерезал колючую проволоку. Потом Виктор Шапошников стал замерять ель военным дозиметром ИД-2.
И доложил:
– 21 микрорентген в час. Норма. По бета – 64 частицы в минуту с квадратного сантиметра. Норма.
Катерина Правдина в кадре спросила:
– А можем мы вашим волшебным прибором замерить альфа-излучение?
– На альфа-излучение у меня нет прибора, – ответил Шапошников, – потому что нет необходимости его замерять. Потому что у меня нет тут радионуклидов, которые обеспечивают альфа-загрязнение или нейтронное излучение.
Как только Катерина рассказала, что на предыдущей съемке профессиональный дозиметрист Алексей Щукин в ходе замеров этой же елки обнаружил уровень в 2 200 альфа-частиц, в ход пошло обвинение – это Терешкин, вынул из армейского дозиметра ДП-5 таблетку с радионуклидом, перевел его в жидкое состояние и обрызгал елку! Как пояснил подполковник Фомичев – я это сделал, чтобы стать великим на телевидении человеком.
Какой радиационный контроль ведут военные на этой территории – вот что было для нас важно. Катерина Правдина задала вопрос:
– Ваши специалисты никогда не исследовали эту территорию на предмет обнаружения альфа-загрязнения?
Виктор Шапошников ответил:
– Была работа в конце 90-ых какого-то НИИ совместно с нашей частью, здесь было все полностью обследовано, до мельчайших подробностей. Составлена карта. Исследовали гидрологическую обстановку, куда уходят воды. И четко было сказано – альфа-активности тут нет.
Подполковник Фомичев добавил:
– Вещества от опытов, о которых мы говорили, хранятся в закрытой зоне. Там бетонные колодцы. Вон сквозь ветки виден забор с бетонными столбами, колючей проволокой, это и есть защита нашего охраняемого объекта. Первый периметр – предупреждающий. Не надо ходить сюда. Основной охраняемый объект вон за тем забором. Он сделан по всем нормам и правилам, с датчиками.
Виктор Шапошников уточнил:
– Ежегодно вокруг этого надежного забора делаются замеры, отбираются пробы, собираются травы-дикоросы, листья кустов, деревьев, ветки кустов, деревьев. Все это идет в наши лаборатории в Гатчине. Вокруг этой зоны мы берем и пробы грунта на глубине одного метра. Керны измеряются на аппаратуре, я составляю отчет, несколько экземпляров идут в наши службы, а один в экологическую службу Выборгского района.
Катерина дотошно выясняла:
– А внешний периметр вы тоже обследуете?
– Если я отобрал пробы в метре от внутреннего забора, и они чистые, то какой смысл брать пробы вдали? – усмехнулся Шапошников. – Если рядом с внутренним забором все чисто, то там – у внешнего периметра мне искать нет смысла. Радиация – это же не заяц, который взял и перебежал.
«Разгромная» рецензия
После нескольких запросов мне удалось встретиться с автором рецензии. (Имеется в распоряжении редакции). Конечно же, никто ее к нам в редакцию не посылал. Мне удалось ее получить на руки после долгих уговоров и переговоров. Сергей Васильев долго объяснял мне, что наш профессиональный дозиметр МКС – 01 СА1М попал не в те руки, и замеры мы со Щукиным вели неправильно, и никакой Щукин не дозиметрист. В рецензии утверждалось, что моя статья на сайте «представляет из себя смесь из фактов, домыслов автора и, к сожалению, дезинформации». Более того: «На территории за пределами огороженной и охраняемой зоны объекта авторы не обнаружили превышения уровней излучений над фоновыми значениями. Полностью подтверждаем этот результат, который свидетельствует о том, что в настоящее время никакой опасности для населения объект не представляет». Сергей Васильев с коллегами нашли и то сломанное дерево, в разломе которого наш дозиметр зафиксировал 1 600 альфа-частиц. И сделали свои замеры. «Измерение плотности потока альфа-частиц проводилось с использованием датчика не регистрирующего гамма- и бета-излучение (БДПА-01). Результат – 0 частиц/см2/мин».
Рецензия, как то и положено, заканчивалась выводами:
«1. Радиационная обстановка вокруг объекта, в настоящее время соответствует фоновым значениям и не представляет никакой опасности для местных жителей и гостей.
2. На территории объекта существуют отдельные пятна радиоактивного загрязнения, обусловленного в основном бета излучением стронция-90, так же не представляющие опасности для нелегальных посетителей. Единственно надо отметить, что брать на дрова или коптить рыбу на древесине с загрязненных участков, все же не стоит. Никаких следов альфа излучающих нуклидов в т.ч. плутония не обнаружено».
Показания дозиметра на той самой ёлке. Фото: Виктор Терешкин
Я поблагодарил автора, вышел и по пути к метро провел замер альфа-частиц на березе. Дозиметр показал, что тут их нет. Вскоре после нашей встречи с Васильевым я снова поехал на форт Ино. Несмотря на то, что с момента выхода спецрепортажа НТВ прошло три месяца, дыру в заборе не залатали. Замер злополучной елки дал 2149 альфа-частиц. Решил замерить трухлявую лесину неподалеку. Дозиметр упорствовал – 1140 альфа-частиц. В пятидесяти метрах от подозрительной елки заметил пластиковый контейнер, в нем еще лежало несколько полусгнивших земляничин. Значит, ходят сюда ягодники, ходят…
Я, конечно же, не дозиметрист, поэтому сломал голову – почему тот же дозиметр МКС – 01 СА1М, с которым мы в феврале 2017 года вместе с тем же Алексеем Щукиным замеряли фонящий ДОТ на Карельском перешейке, показал 30 000 альфа-частиц, а это предел его измерений? Столько излучал светосостав постоянного действия (СПД) на основе солей радия-226. Показал правильно. Уже потом вместе с ученым из Петербургского института ядерной физики Игорем Окуневым мы вели замеры в другом ДОТе с таким же светосоставом. И очень точный прибор физика ядерщика показал, что от СПД идет 60 тысяч альфа-частиц.
Показания дозиметра на трухлявой лесине. Фото: Виктор Терешкин
Кора на ёлке очень «грязная»
В начале января этого года мне позвонил Владимир Решетов, генеральный директор проектно-изыскательской фирмы «ТехноТерра». Именно в ее лабораторию я отдал на анализы кору с елки, растущей в пятне радиоактивной грязи.
– Кора очень грязная. Приезжайте.
– Что показали замеры? – спросил я Решетова в лаборатории.
– Кору можно отнести к грязной, мы замеряли ее тремя разными приборами, и все они показали превышение радиоактивного фона. Приборы показали повышение потока плотности бета-частиц и с одной, и с другой стороны коры. Поэтому есть основание полагать, что загрязнено дерево, оно растет на каких-то загрязненных почвах. Аналогичное загрязнение мы встречали на участке по адресу Шкиперский проток, д. 16, где разрабатывали боевые радиоактивные вещества (БРВ), там кустарники все были загрязнены по бете.
– Но наш дозиметр показывал загрязнение еще и по альфа-частицам.
– Замер коры показал, что альфа-частиц в ней нет.
– Но уже то, что есть загрязнение по бета, говорит о том, что в земле радионуклида, который его излучает, будет больше, – упорствовал я. – Раз в коре до 900 бета-частиц.
– Тут сложно говорить, будет больше или меньше бета-частиц. Точно одно – в земле источник загрязнения есть.
До миграции радионуклидов в угрожающих размерах осталось всего семь лет
Юрий Щукин много лет возглавлял Комиссию радиационного контроля Ленгороблисполкомов (КРК), сейчас работает в отделе радиационной безопасности Петербургского института ядерной физики в Гатчине. Именно специалисты КРК закрыли город и область от чернобыльской «грязи». Именно они после того, как миновал пик чернобыльской опасности, осознали, какими последствиями может обернуться для города и области программа разработки и испытания боевых радиоактивных веществ – «Направление № 15».
Могильники форта Ино в Комиссии радиационного контроля всегда называли – Приветня. От поселка Приветнинское. В силу ли привычки к секретности или переняв это из лексики флотских – не знаю. Оставлю это слово и я. На самом деле воинская часть с могильниками на ее территории рядом с поселком Песочное.
Юрий Щукин, председатель Комиссии радиационного контроля. Фото: Виктор Терешкин
– По Приветне мы проводили расследование собственными силами, – рассказал Юрий Щукин, – в области об этом знал губернатор Яров, знал Ходырев, как сейчас принято говорить – мэр города, знал узкий круг лиц. Знали люди из Ленинградского военного округа, знали люди из Ленинградской военно-морской базы, из службы ядерной, радиационной и биологической безопасности, они нам помогали, и мы им за это были очень благодарны. Они нам полностью доверяли, открывали все тайники, потому что эти данные уже не являлись секретными, это были данные не по оружию, а по последствиям его разработки. Мы подняли всех специалистов из военно-морских институтов города, но старых спецов практически не нашли. Мы как следователи собирали улики – по косвенным признакам. И публикации в прессе давали с таким прицелом – кто-то прочитает и откликнется. Та информация, которую мы добыли, говорила о том, что Шкиперский проток и Приветня представляют потенциальную угрозу для города и области. Самая главная угроза, конечно, была в опытовом судне «Кит», заполненным радиоактивными отходами. Который военные бросили полузатопленным у острова Кугриссаари архипелага Хейнясеймаа. Если бы судно разломило штормом, все его содержимое хлынуло бы в Ладогу, откуда пятимиллионный город получает воду. Когда «Кит» почистили и вывели на Новую Землю, надо было решать проблемы Шкиперского протока и Приветни.
– Георгий Бронзов, когда пришел в редакцию «Часа пик» в декабре 1991года, принес мне схему загрязнения этой испытательной базы. Доказывал – из-за того, что там долго ничего не чистили, из-за листового разноса, из-за того, что шло расползание из рассасывающих колодцев, радиационный язык уже ползет из зоны. Именно в этом языке мы с нашим экспертом и нашли «грязные» деревья.
– Да, язык ползет.
– А как его можно ликвидировать? Какие там уровни загрязнения?
– Когда в начале 90-ых мы там делали шпуровку, прикидывали, когда будет миграция до угрожающих размеров, до превышений ПДК, мы оценивали – до этого осталось 25-30 лет.
– Получается – 2025 год. Но вот те уровни радионуклидов, которые мы обнаружили в разломе лесины, на коре елки – о чем говорят?
– Если на разломе дерева идет такой уровень, если кора так «светит», это означает, что дерево много лет всасывало в себя радионуклиды. Помнишь, как в 90 годы специалисты нашей Комиссии радиационного контроля с вертолета засекли «светящуюся» яблоню? Приехали к ней, раскопали корни, а под ней был стронций-90. В огромном количестве. Помню, как все это дерево изымали и отправляли на захоронение. Для того чтобы дерево так пропиталось радионуклидами, нужны были годы. Раз вы нашли одно такое дерево, то все остальные деревья, которые растут рядом, точно в таком же состоянии. И это не деревья, это радиоактивные отходы.
Загадки Зоны
Все эти годы, что я веду расследования «Грязная бомба» Ленинграда», по крохам собирал какие-то обрывки информации, рассказы и воспоминания. О Шкиперском протоке, о «Ките» и радиоактивных островах архипелага Хейнясеймаа. Есть в этой копилке и рассказы о Приветне.
Евгений Балашов, писатель, председатель историко-краеведческого объединения «Карелия»:
Евгений Балашов, писатель, историк.
– Было это в 1993 или в 1994 году в районе Уткино (сейчас это Поляны). Я писал на старом финском фундаменте финское название хутора. Идет мимо мужичок лет пятидесяти, выглядел обычно, назвался лесником. Сказал – как зовут, как фамилия, да я не записал, не придал значения. Стал рассказывать, как приехал после войны одним из первых в Инкеле (это Высокое). Стали жить-поживать, но их оттуда выселили из- за космических тем – там движки для «Бурана» испытывали. Выселили в Уткино, стал он искать работу, а с работой тогда было туго. И тут как раз стали набирать вольнонаемных в форт Ино. Он и ухватился за этот шанс. И отработал лет пять, ухаживал за подопытными собаками, кормил их, а когда они умирали после опытов – хоронил. Были там и подопытные кролики. Для того чтобы войти в вольер к собакам нужно было надеть бахилы, халат, после работы все это требовалось сдавать. Кроме него были и еще рабочие – тоже гражданские. Уже тогда, в 1993, когда мы с ним встретились, никого их них в живых уже не осталось. Он – единственный уцелел. Собачки-то и кролики были облученными. Для погибших животных был отдельный могильник. Как и все там – под землей. Третье кольцо – из колючей проволоки на бетонных столбах охраняли солдаты, второе – моряки, третье кольцо охраняли солдаты КГБ. Вход был строго по пропускам. Подписку он давал на 25 лет. Больше я его никогда не видел. А жил он в лесничестве, в Уткино.
Из рассказов офицеров, служивших в той части, которая охраняла могильники: там снарядный каземат, он внутри второй колючки, плоский, снаружи его не заметишь, в нем в темноту уходят рельсы, сверху над ним 18 метров земли и бетона. Радиоактивный хлам из могильника перенесли в этот снарядный погреб. В этом погребе хранился тюк хлопка. Офицер каждый месяц спускался в каземат, сжигал кусок хлопка, и отправлял пепел на анализ. Собирались делать новый периметр с видеонаблюдением, но денег на это не дали.
Есть и такое свидетельство. Очень важное. Газета «Санкт-Петербургские ведомости», 13 июля 1993 года, статья «Где тут плен? Кому сдаваться? Или репортаж с секретного объекта». «Тогда, чтобы выяснить степень опасности «могильника» я решил расспросить о нем бывшего его начальника, капитана II ранга в отставке Владимира Ивановича Руданова… Он поведал нам следующее: с 1948 года там проводились эксперименты по воздействию боевых отравляющих веществ (БОВ) на животных. С 1954 года на животных стали испытывать действие боевых радиоактивных веществ (БРВ), которые получали со Шкиперского протока. В 1957 году испытания БРВ были прекращены из-за очевидной бессмысленности их боевого использования. В те далекие годы в Финском заливе проходили ходовые испытания атомного ледокола «Ленин». По завершению их с ледокола отправили на захоронение в Приветнинское загрязненную радионуклидами ветошь, пластикат, спецодежду и т.п. До открытия в 1971 году специального комбината по захоронению радиоактивных материалов «Радон» возле Соснового Бора сюда, в Приветнинское, свозились радиоактивные отходы в основном научно-исследовательских институтов Ленинграда. Все отходы захоранивались в двух бетонных емкостях объемом по 200 кубических метров. По весне эти емкости переполнялись талыми водами, и радиоактивная грязь выползала наружу». Юрий Хрипунов, главный специалист по связям с общественностью, СМИ, международному сотрудничеству Северо-Европейского округа Госатомнадзора России.
Ведомственный пинг-понг
Если все наши запросы о радиоактивных могильниках форта Ино сложить в одну папку – преизрядный бы вышел том. Запрашивали пять лет назад. Три. В 2016 году запрашивали об этом могильнике Государственную корпорацию «Росатом». Получили ответ от директора Департамента коммуникаций С.Г. Новикова: «Сообщаю, что в районе поселка Песочное Выборгского района Ленинградской области отсутствуют зарегистрированные в системе государственного учета и контроля радиоактивных веществ и радиоактивных отходов пункты хранения радиоактивных отходов, а также территории, загрязненные радионуклидами».
В 2017 году уже после выхода спецрепортажа НТВ «В зоне особой радиации» послали запрос Командующему войсками Западного военного округа, генерал– полковнику Андрею Картаполову. Просили сообщить:
- Проводили ли сотрудники Западного военного округа замеры радиационного фона данной территории? Какие результаты показали замеры?
- Какие меры Командование Западного военного округа предпримет для защиты населения?
- Будет ли Командование Западного военного округа проводить очистку территории от радиационного загрязнения?
- Какие меры предпримет Командование Западного военного для решения данной проблемы?
Посылали запрос с этими же вопросами министру обороны РФ Сергею Шойгу.
В этом году послали запрос начальнику Управления государственного надзора за ядерной и радиационной безопасности МО РФ с копиями в Главное управление МЧС России по Ленинградской области и департамент Росприроднадзора по Северо-Западному федеральному округу. В нем подробнейшим образом расписали, какие именно статьи федеральных законов нарушаются тем, что на территорию, где есть пятна радиоактивной грязи, проходят и геокешеры, и туристы, и грибники, и ягодники.
В июне этого года послали запрос военному прокурору Западного военного округа Артуру Егиеву с вопросами: будет ли проведено обследование территории воинской части, какие могут быть приняты решения по результатам, в какие сроки будет восстановлено ограждение воинской части, и установлены знаки радиационной опасности по всему ее периметру. Если указанные выше меры не будут приняты, то как может быть объяснен беспрепятственный доступ населения на территорию не только радиационно опасного объекта, но и на территорию воинской части? Какова причина непринятия указанных выше мер в течение почти года после выхода спецрепортажа НТВ?
Был послан запрос Заместителю Генерального прокурора РФ Главному военному прокурору Валерию Петрову.
Нам в этом году поступили ответы. От администрации Выборгского района мы узнали, что собственником территории, строений и сооружений является АО «Главное управление обустройства войск» МО. Очень интересный ответ редакция получила от начальника Управления государственного надзора за ядерной и радиационной безопасности МО РФ А. Тормышева. Он сообщил, что деятельность войсковой части, расположенной в Выборгском районе Ленинградской области не входит в компетенцию Управления. Сведений о разработке и испытаниях боевых радиоактивных веществ Управление не располагает.
Генеральная прокуратура переправила наш запрос Военному прокурору Западного военного округа генерал-лейтенанту Артуру Егиеву. Оттуда он попал Военному прокурору Выборгского гарнизона подполковнику юстиции П.А. Южакову. И в начале августа этого года редакция получила от него ответ: «Прокурорской проверкой с участием специалистов фактов, свидетельствующих о распространении загрязнения за пределы охраняемой территории, в том числе в сторону Финского залива и населенных пунктов, не установлено. В связи с выявленными нарушениями технического состояния внешнего ограждения объекта осуществляется прокурорское реагирование. Устранение нарушения взято на контроль».
21 августа я вновь был у ограждения. По всему периметру забора с колючей проволокой появились таблички – знаки «Радиация» и «Опасная зона». Дыра в заборе все также не была затянута колючей проволокой. 30-го августа позвонил сотруднику военной прокуратуры Виталию Пагееву:
– Военные дыру затягивать не собираются. Как будете реагировать?
– Так еще месяц не прошел с момента, когда мы были с проверкой. Вот как пройдет месяц, они должны нам ответить. Звоните, все вам сообщим.
Контейнер для ягодок у пятна радиоактивной грязи. Фото: Виктор Терешкин
P.S. И почему мне, грубо говоря, кажется, что пройдет еще не один месяц и не два, а дыру военные так и не залатают? В целях недопущения, чтобы некоторые штатские сильно много о себе не воображали. А уж когда в 2025 году грянет гром… И грибки с ягодками «засветятся» уже за пределами колючки, на склоне горы, обрывающейся к Финскому заливу. Вот тогда с дружным криком – «Ура, спасай Россию!» доблестные войска МЧС начнут бульдозерами сметать сотни кубов «грязной» земли и увозить ее в могильник аж в Сосновый Бор. Вот тогда и зазвучит волшебное слово «распил». А с дыры – чего распилишь?
Комментарий юриста ЭЦП «БЕЛЛОНА» Ксении Михайловой
Объект на территории этой воинской части – это радиационный объект, как он определен в Приказе Ростехнадзора от 21.07.2015 № 280. И это не зависит от результатов измерений альфа- и бета-излучения от коры растений, расположенных на территории воинской части.
В отношении объекта в любом случае должны быть приняты меры, обеспечивающие радиационную безопасность населения. Недопустима ситуация, когда на территорию объекта и защищенной зоны осуществляется несанкционированный доступ третьих лиц не через КПП. Как бы должностные лица ни оспаривали достоверность произведенных замеров, они не могут это отрицать.
Кроме того, по результатам не только полевых замеров, но и лабораторных исследований образцов коры деревьев, расположенных на указанной территории, доза радиоактивного излучения от коры деревьев превышает фоновые показатели в несколько раз. Учитывая, что имеет место загрязнение отобранных образцов бета-активными нуклидами, данные факторы могут свидетельствовать о несанкционированном сбросе радиоактивных отходов на почву на территории, доступ населения на которую фактически не ограничивается.
Согласно действующему законодательству запрещается сброс радиоактивных отходов в поверхностные и подземные водные объекты, на водосборные площади, в недра и на почву.
Данные обстоятельства требуют проведения не журналистского, а, по меньшей мере, внутриведомственного расследования. Возможно, могут быть выявлены признаки преступления, предусмотренного ст. 220 УК РФ. При этом из ответов различных ведомств мы видим, что такое расследование, по сути, не проводится, либо его результаты скрываются.
Военный прокурор Выборгского военного гарнизона даже не счел возможным сообщить о том, какие именно меры прокурорского реагирования были приняты, какие установлены сроки для выполнения соответствующего предписания.
С учетом очевидного бездействия со стороны воинской части уже сейчас могут иметься основания для принятия как дисциплинарных мер в отношении командира этой воинской части, так и для привлечения соответствующих должностных лиц к административной ответственности по ч. 2 ст. 9.6 КоАП РФ за необеспечение контроля за соблюдением порядка хранения радиоактивных веществ (в качестве наказания может повлечь за собой дисквалификацию должностного лица), ст. 17.7 КоаП РФ за неисполнение требований прокурора.
Радиация на улицах Москвы: что покажут дозиметры? — блоги риэлторов
Жители современных больших городов годами испытывают на себе воздействие повышенного радиационного фона. Насколько это вредно для организма, и какие районы в Москве – самые «фонящие»?
Естественная радиактивность окружает человека с рождения: радиацию излучает Солнце, а на земле – океан, а также многие природные и рукотворные предметы.
В типовых «многоэтажках» разных серий радиационный фон разной мощности создают бетонные блоки, построенные из щебня измельченных горных пород (базальта, гранита), в которых присутствует малое количество тория и урана. Эти древние элементы существуют на Земле уже много веков, и период их полураспада составляет не менее 4,5 млрд лет. При замерах радиационного фона дозиметристы учитывают гамма-излучение. Альфа- и бета-частицы не выходят из стен, и потому не опасны для людей и животных. Постепенно распадаясь с течением лет, уран и торий выделяют инертный газ радон, который склонен накапливаться в закрытых помещениях, плохо влияя на здоровье человека. Поэтому при любой погоде жителям мегаполисов рекомендуется чаще проветривать жилое пространство. Еще больше радон накапливается в закрытых, плохо вентилируемых пространствах: на складах, в подземных хранилищах, бункерах, шахтах.
Радиоактивный калий – еще один древний изотоп, который входит в состав как минералов, так и живых существ (растений и животных): гамма-излучение присутствует во всех местах на планете.
Радиационный фон повышен высоко в горах, в метро, в кабинах самолетов, на местности, где имеются месторождения «фонящих» минералов – но, как правило, без особого вреда для живых организмов.
Люди на сотни веков эволюции приспособились к действию природной радиации: наши организмы выработали систему защиты. Другое дело, если радиоактивное загрязнение создано искусственно. Это бывает, когда облучение превышает естественную природную норму во много раз.
Москва, как большой «полигон»
После трагедии Хиросимы и Нагасаки, взрыва Чернобыльской АЭС и многочисленных радиоактивных испытаний военными комплексами разных стран радиоактивный фон на Земле значительно повысился: люди выпустили «джина» из бутылки. Когда ученые только начали изучать свойства радиации, они не слишком хорошо осознавали вред радиоактивных изотопов для человеческого организма, ведь эффект был, что называется, отложенным, а опасность – не видна человеческому глазу и никак не осязаема. В «творческом раже», следуя директивам партии и правительства, стремящихся обогнать Америку по производству ядерного оружия на душу населения, сотни засекреченных научно-исследовательских институтов в СССР создавали смертельные «игрушки», утилизируя отходы буквально под собственными заборами, «на заднем дворе». Так по всей России возникли опасные радиоактивные свалки, и Москва, к сожалению, не только не стала исключением, но и оказалась в авангарде этого процесса, ведь именно в столице и Подмосковье было сосредоточено огромное количество лабораторий ядерной физики.
За год житель средней полосы России получает дозу около 0,1 рентгена. Если он делает регулярные обследования с помощью R-аппаратуры, работает на вредном производстве – доза может доходить до 1 рентгена, что уже превышает санитарные нормы. А если еще и постоянно получает дозу облучения на работе или дома, живя по соседству с опасным заводом, ТЭЦ или радиоактивным захоронением – тогда его здоровье явно находится под угрозой.
Кто следит за фоном?
Организация ГУП МосНПО «Радон» отвечает за «Программу радиоэкологического мониторинга г. Москва» под контролем мэрии. Если на улицах города вы встречаете людей в спецодежде с профессиональными дозиметрами, имейте в виду, что они анализируют уровень содержания в окружающей среде цезия-137, стронция-90 и других природных и искусственных радионуклидов.
В Москве в 150 определенных пунктах регулярно берутся пробы почвы, травы, палой листвы, воздуха, различных осадков, а на 60-ти водных объектах мегаполиса проверяют воду. Также в столице есть пункты Автоматизированной системы контроля радиационной обстановки (АСКРО), которые каждые полчаса круглосуточно в 50 точках города замеряют радиационный фон.
Данные анализируются в специальных лабораториях с применением спектрометрического оборудования.
«Черные пятна» на репутации столицыСогласно данным МИФИ за 2016 год, радиационный фон в городе Москве на открытой местности составляет 8-12 мкР/час. В парках столицы он колеблется от 13 до 20 мкР/час, что не превышает предельно допустимую дозу в 30 мкР/час.
В то же время, все специалисты, изучающие экологию столицы, знают о наличии в Москве большого количества радиоактивных свалок и захоронений прямо в черте города. Карты радионуклиидных загрязнений имеются в открытом доступе, в интернете: http://www.msknov.ru/important/JEkologiya_i_radiatsiya/Nedvigimost_Moskvy_v_zonah_radiatsii_Gde_radioaktivnye_zony/
Могильники радиоактивных отходов расположены на бульваре Маршала Рокоссовского (Зеленая горка), там находится сразу 25 источников радиоактивного заражения (Гамма-излучение там составляет около 3 тысяч микрорентген, что в 150 раз превышает норму). Сильно «фонящие» территории расположены недалеко от станции метро «Строгино», прямо рядом с районом новостроек, в Бутово, а также — поблизости с Курчатовским институтом, где «захоронено» отработанное ядерное топливо, и даже рядом с парком «Коломенское» — в Коломенской Пойме (тоже, кстати, районе новостроек).
Свой «могильник» есть и у Института теоретической экспериментальной физики, Всероссийского НИИ химической технологии, Завода полиметаллов и машиностроительного завода «Молния».
В Подмосковье и прилегающих областях, к сожалению, тоже много радиоактивных кладбищ и свалок, которые находятся прямо в черте городов, поселков и даже зеленых дачных зон и лесополос.
На данный момент на территории столицы РФ действуют 11 ядерных реакторов, с участием которых ученые продолжают изучать «мирный атом», активны около 150 тысяч источников излучения, и ежегодно обнаруживается до сотни новых.
Как замерить радиацию самим?
Известные нам еще со школьной скамьи счетчики Гейгера-Мюллера, замеряющие
число ионов, образовавшихся в 1 кубическом сантиметре сухого воздуха при прохождении через него ионизирующего излучения – уже вчерашний день.
Современные дозиметры измеряют «эквивалент дозы» в Зивертах (Зв) (1 Зв равен примерно 100 рентгенам). Хотя показания бытового прибора весьма приблизительны, с его помощью вполне можно понять, есть ли угроза для жизни в помещении или на улице. Обнаружить действие радиации на организм можно при дозах, превышающих 100 рентген или 1 Зв, и то, лишь по анализу крови. Смертельной же для человека считается доза 10 Зивертов.
Для сравнения, при флюорографическом обследовании грудной клетки человек «ловит» около 0,1–0,9 мЗв (в зависимости от того, насколько современное используется оборудование).
А вот в Финляндии, к примеру, много гранитных отложений находится прямо на поверхности земли, и там люди получают до 6–8 мЗивертов/год, что никого особо не расстраивает. Радиационный фон также превышен в некоторых районах Швеции, Франции, Германии, Бразилии, Индии, на Алтае, на Кавказе.
Для исследования уровня радиации строящихся микрорайонов или коттеджных поселков хорошие девелоперы заказывают глубокое исследование в независимых лабораториях. Заказать такое исследование можно и в Москве, где есть несколько компаний, специализирующихся на обнаружении уровня различных видов радиации. Источником радиационного загрязнения могут стать не только строительные материалы и сама территория строительства, но и насыпные газоны, покрытия для спортивных площадок, теннисных кортов, гравийные пешеходные дорожки, тротуарная плитка, и даже – домашняя мебель и бытовая техника. Специальные дозиметры существуют и для замера уровня радиации в продуктах, молоке и других жидкостях. Поэтому если вы не уверены в безопасности своего жилища, офиса или пищи – найдите способ замерить радиационный фон.
радиации в повседневной жизни | МАГАТЭ
»Типы излучения | Доза излучения | Радиационная защита | На каком уровне радиация опасна? | Риски и выгоды
Радиоактивность — это часть нашей земли — она существовала всегда. Естественные радиоактивные материалы присутствуют в его коре, полу и стенах наших домов, школ или офисов, а также в пище, которую мы едим и пьем. В воздухе, которым мы дышим, есть радиоактивные газы. Наши собственные тела — мышцы, кости и ткани — содержат естественные радиоактивные элементы.
Человек всегда подвергался воздействию естественной радиации, исходящей как от земли, так и извне. Излучение, которое мы получаем из космоса, называется космическим излучением или космическими лучами.
Мы также получаем облучение от антропогенного излучения, такого как рентгеновские лучи, излучение, используемое для диагностики заболеваний и лечения рака. Осадки в результате испытаний ядерных взрывных устройств и небольшие количества радиоактивных материалов, выбрасываемых в окружающую среду из угольных и атомных электростанций, также являются источниками радиационного воздействия на человека.
Радиоактивность — это термин, используемый для описания распада атомов. Атом можно охарактеризовать числом протонов в ядре. Некоторые природные элементы нестабильны. Поэтому их ядра распадаются или распадаются, высвобождая энергию в виде излучения. Это физическое явление называется радиоактивностью, а радиоактивные атомы — ядрами. Радиоактивный распад выражается в единицах, называемых беккерелями. Один беккерель равен одному распаду в секунду.
Радионуклиды распадаются с характерной скоростью, которая остается постоянной независимо от внешних воздействий, таких как температура или давление.Время, необходимое для распада или распада половины радионуклидов, называется периодом полураспада. Это различно для каждого радиоэлемента, от долей секунды до миллиардов лет. Например, период полураспада йода 131 составляет восемь дней, а урана-238, который присутствует в различных количествах во всем мире, он составляет 4,5 миллиарда лет. Калий 40, основной источник радиоактивности в нашем организме, имеет период полураспада 1,42 миллиарда лет.
Виды излучения
Термин «излучение» очень широк и включает такие вещи, как свет и радиоволны.В нашем контексте это относится к «ионизирующему» излучению, что означает, что, поскольку такое излучение проходит через вещество, оно может вызвать его электрический заряд или ионизацию. В живых тканях электрические ионы, производимые излучением, могут влиять на нормальные биологические процессы.
Существуют различные типы излучения, каждый из которых имеет разные характеристики. Обычно говорят о следующих распространенных ионизирующих излучениях:
- Альфа-излучение состоит из тяжелых положительно заряженных частиц, испускаемых атомами таких элементов, как уран и радий.Альфа-излучение можно полностью остановить с помощью листа бумаги или тонкого поверхностного слоя нашей кожи (эпидермиса). Однако, если альфа-излучающие материалы попадают в организм при дыхании, еде или питье, они могут напрямую обнажить внутренние ткани и, следовательно, могут вызвать биологическое повреждение.
- Бета-излучение состоит из электронов. Они более проникают, чем альфа-частицы, и могут проходить через 1-2 сантиметра воды. Обычно лист алюминия толщиной в несколько миллиметров останавливает бета-излучение.
- Гамма-лучи — это электромагнитное излучение, подобное рентгеновскому, свету и радиоволнам. Гамма-лучи, в зависимости от их энергии, могут проходить прямо через тело человека, но их могут остановить толстые стены из бетона или свинца.
- Нейтроны — это незаряженные частицы, которые непосредственно не производят ионизацию. Но их взаимодействие с атомами вещества может вызвать альфа-, бета-, гамма- или рентгеновские лучи, которые затем вызывают ионизацию. Нейтроны проникают внутрь, и их можно остановить только толстыми массами бетона, воды или парафина.
Хотя мы не можем видеть или чувствовать присутствие излучения, его можно обнаружить и измерить в мельчайших количествах с помощью довольно простых приборов для измерения излучения.
Доза излучения
Солнечный свет кажется теплым, потому что наше тело поглощает содержащиеся в нем инфракрасные лучи. Но инфракрасные лучи не вызывают ионизацию тканей тела. Напротив, ионизирующее излучение может нарушить нормальное функционирование клеток или даже убить их. Количество энергии, необходимое для того, чтобы вызвать значительные биологические эффекты посредством ионизации, настолько мало, что наши тела не могут чувствовать эту энергию, как в случае инфракрасных лучей, выделяющих тепло.
Биологические эффекты ионизирующего излучения зависят от типа и энергии. Мерилом риска биологического вреда является доза радиации, которую получают ткани. Единицей измерения поглощенной дозы излучения является зиверт (Зв). Поскольку один зиверт представляет собой большое количество, обычно встречающиеся дозы облучения выражаются в миллизивертах (мЗв) или микрозивертах (мкЗв), которые составляют одну тысячную или одну миллионную зиверта. Например, один рентгеновский снимок грудной клетки даст дозу радиации около 0,2 мЗв.
В среднем, наше радиационное облучение от всех естественных источников составляет около 2,4 мЗв в год — хотя эта цифра может варьироваться в зависимости от географического положения на несколько сотен процентов. В домах и зданиях в воздухе есть радиоактивные элементы. Этими радиоактивными элементами являются радон (Радон 222), торон (Радон 220) и продукты распада радия (Радий 226) и торий, присутствующие во многих видах горных пород, других строительных материалах и в почве. Безусловно, самый большой источник естественного радиационного облучения — это разное количество урана и тория в почве по всему миру.
Радиационное воздействие космических лучей сильно зависит от высоты и немного от широты: люди, путешествующие по воздуху, тем самым увеличивают свое воздействие радиации.
Мы подвергаемся воздействию ионизирующего излучения от естественных источников двумя способами:
- Мы окружены естественными радиоактивными элементами в почве и камнях и залиты космическими лучами, проникающими в атмосферу Земли из космоса.
- Мы получаем внутреннее облучение от радиоактивных элементов, которые попадают в наш организм через пищу и воду, а также через воздух, которым мы дышим.Кроме того, в нашей крови и костях есть радиоактивные элементы (калий 40, углерод 14, радий 226).
Кроме того, мы подвергаемся воздействию различного количества излучения от таких источников, как стоматологические и другие медицинские рентгеновские лучи, промышленное использование ядерных технологий и другие потребительские товары, такие как наручные часы с подсветкой, ионизационные детекторы дыма и т. Д. Мы также подвергаемся воздействию излучение радиоактивных элементов, содержащихся в осадках от испытаний ядерных взрывчатых веществ, и обычные нормальные выбросы ядерных и угольных электростанций.
Радиационная защита
Давно признано, что большие дозы ионизирующего излучения могут повредить ткани человека. С годами, когда стало известно больше, ученых все больше беспокоили потенциально разрушительные эффекты воздействия больших доз радиации. Необходимость регулирования воздействия радиации побудила сформировать ряд экспертных органов для рассмотрения того, что необходимо сделать. В 1928 году был учрежден независимый неправительственный экспертный орган в этой области — Международный комитет по защите от рентгеновского излучения и радия.Позже он был переименован в Международную комиссию по радиологической защите (МКРЗ). Его цель — установить основные принципы и дать рекомендации по радиационной защите.
Эти принципы и рекомендации составляют основу национальных нормативных актов, регулирующих облучение радиационных работников и населения. Они также были включены Международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ) в его Основные нормы безопасности для радиационной защиты, опубликованные совместно со Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ), Международной организацией труда (МОТ) и Агентством по ядерной энергии ОЭСР (АЯЭ).Эти стандарты используются во всем мире для обеспечения безопасности и радиационной защиты работников, занимающихся радиацией, и населения в целом.
Межправительственный орган был образован в 1955 году Генеральной Ассамблеей Организации Объединенных Наций как Научный комитет ООН по действию атомной радиации (НКДАР ООН). НКДАР ООН направлен на сбор, изучение и распространение информации о наблюдаемых уровнях ионизирующего излучения и радиоактивности (естественной и антропогенной) в окружающей среде, а также о воздействии такого излучения на человека и окружающую среду.
Основные подходы к радиационной защите едины во всем мире. МКРЗ рекомендует, чтобы любое облучение, превышающее естественный радиационный фон, оставалось на разумно достижимом низком уровне, но ниже индивидуальных пределов дозы. Предел индивидуальной дозы для радиационных работников в среднем за 5 лет составляет 100 мЗв, а для населения — 1 мЗв в год. Эти пределы доз были установлены на основе разумного подхода, предполагающего отсутствие пороговой дозы, ниже которой не было бы никакого эффекта.Это означает, что любая дополнительная доза приведет к пропорциональному увеличению вероятности воздействия на здоровье. Эта взаимосвязь еще не установлена в диапазоне низких доз, в котором установлены пределы доз.
В мире есть много областей с высоким естественным фоновым радиационным фоном, где годовая доза облучения, получаемая населением, в несколько раз превышает предельную дозу, установленную МКРЗ для радиационных работников. Число людей, подвергшихся воздействию, слишком мало, чтобы ожидать эпидемиологического обнаружения какого-либо усиления воздействия на здоровье.Тем не менее тот факт, что до сих пор нет доказательств какого-либо увеличения, не означает, что риск полностью игнорируется.
МКРЗ и МАГАТЭ рекомендуют поддерживать индивидуальную дозу на разумно достижимом низком уровне, и следует учитывать наличие других источников, которые могут вызвать одновременное облучение той же группы населения. Кроме того, следует учитывать допущение к будущим источникам или практике, чтобы общая доза, полученная отдельным представителем населения, не превышала предельно допустимую дозу.
В целом, средняя годовая доза, полученная радиационными работниками, оказывается значительно ниже индивидуальных пределов дозы. Таким образом, надлежащая практика радиационной защиты может привести к низкому уровню радиационного облучения работников.
На каком уровне радиация опасна?
Эффекты радиации в высоких дозах и мощностях доз достаточно хорошо задокументированы. Очень большая доза, доставленная на все тело за короткое время, приведет к смерти человека, подвергшегося воздействию, в течение нескольких дней.Многое можно было узнать, изучив медицинские карты выживших после бомбардировки Хиросимы и Нагасаки. Из них мы знаем, что некоторые из последствий воздействия радиации на здоровье не проявляются, пока не будет поглощена определенная довольно большая доза. Однако многие другие эффекты, особенно рак, легко обнаруживаются и чаще возникают у пациентов с умеренными дозами. При более низких дозах и мощностях доз происходит некоторое восстановление клеток и тканей.
Однако при низких дозах радиации все еще существует значительная неопределенность в отношении общих эффектов.Предполагается, что облучение, даже на уровне естественного фона, может повлечь за собой дополнительный риск рака. Однако это еще предстоит установить. Эпидемиологически точно определить риск при низких дозах означало бы наблюдать за миллионами людей как при более высоких, так и при более низких дозах. Такой анализ осложнялся бы отсутствием контрольной группы, которая не подвергалась никакому облучению. Кроме того, в нашей повседневной жизни помимо радиации есть тысячи веществ, которые также могут вызывать рак, включая табачный дым, ультрафиолетовый свет, асбест, некоторые химические красители, грибковые токсины в продуктах питания, вирусы и даже тепло.Только в исключительных случаях можно окончательно установить причину того или иного рака.
Имеются также экспериментальные данные исследований на животных, свидетельствующие о том, что воздействие радиации может вызывать генетические эффекты. Однако исследования выживших в Хиросиме и Нагасаки не дают никаких указаний на это для людей. Опять же, если и были какие-либо наследственные эффекты воздействия радиации низкого уровня, их можно было бы обнаружить только путем тщательного анализа большого объема статистических данных. Более того, их следует отличать от ряда других агентов, которые также могут вызывать генетические нарушения, но эффект которых не может быть признан до тех пор, пока повреждение не будет нанесено (талидомид, однажды прописанный беременным женщинам в качестве транквилизатора, является одним пример).Вполне вероятно, что решение научных дебатов придет не с помощью эпидемиологии, а от понимания механизмов с помощью молекулярной биологии.
При всех накопленных к настоящему времени знаниях о воздействии радиации нет однозначного вывода о том, несет ли облучение из-за естественного фона риск для здоровья, даже несмотря на то, что было продемонстрировано облучение на уровне в несколько раз выше.
Риски и выгоды
Все мы сталкиваемся с рисками в повседневной жизни.Устранить их все невозможно, но можно уменьшить. Например, использование угля, нефти и ядерной энергии для производства электроэнергии связано с неким риском для здоровья, каким бы небольшим он ни был. В целом общество принимает связанный с этим риск, чтобы получить соответствующие выгоды. Любой человек, подвергающийся воздействию канцерогенных загрязнителей, несет определенный риск заболеть раком. В атомной отрасли предпринимаются энергичные попытки снизить такие риски до разумно достижимого минимума.
Радиационная защита служит примером для других дисциплин безопасности в двух уникальных отношениях:
- Во-первых, есть предположение, что любое повышение уровня радиации выше естественного фона несет определенный риск нанесения вреда здоровью.
- Во-вторых, он направлен на защиту будущих поколений от действий, проводимых сегодня.
Использование радиационных и ядерных методов в медицине, промышленности, сельском хозяйстве, энергетике и других областях науки и техники принесло огромные выгоды обществу.Преимущества медицины в диагностике и лечении с точки зрения спасенных человеческих жизней огромны. Радиация — это ключевой инструмент в лечении некоторых видов рака. Трое из каждых четырех пациентов, госпитализированных в промышленно развитых странах, получают пользу от той или иной формы ядерной медицины. Благоприятное воздействие в других областях аналогично.
Ни одна человеческая деятельность или практика не лишены полностью связанных с этим рисков. Радиацию следует рассматривать с точки зрения того, что польза от нее для человечества менее вредна, чем от многих других агентов.
История радиации
5 апреля 2015 г. | Мирион Технологии
МАРИ КЮРИ, АНРИ БЕКВЕРЕЛЬ, ВИЛЬГЕЛЬМ РОНТГЕН Мария и Пьер Кюри с Анри Беккерелем
Современное понимание ионизирующего излучения началось в 1895 году с Вильгельма Рентгена. В процессе проведения различных экспериментов по приложению токов к разным электронным лампам он обнаружил, что, несмотря на то, что он закрыл одну из них экраном, чтобы блокировать свет, казалось, что сквозь нее проходят лучи, которые вступают в реакцию с раствором бария на экране, который он поместил поблизости. .После нескольких экспериментов, в том числе первой фотографии (руки и скелета его жены) с новыми лучами, он временно назвал их «рентгеновскими лучами» как обозначение чего-то неизвестного, и это название прижилось.
«Сначала это показалось новым видом невидимого света. Это явно было что-то новое, что-то незарегистрированное … »- ВИЛЬГЕЛЬМ РЁНТГЕН
За этим открытием в 1896 году последовало открытие Анри Беккереля, что соли урана естественным образом испускают аналогичные лучи.Хотя первоначально он думал, что лучи испускаются фосфоресцирующими солями урана после длительного пребывания на солнце, он в конце концов отказался от этой гипотезы. В ходе дальнейших экспериментов, включая нефосфоресцентный уран, он вместо этого пришел к выводу, что это сам материал испускает лучи.
Хотя это явление открыл Анри Беккерель, его докторант Мария Кюри назвала его радиоактивностью. Она продолжит свою новаторскую работу с радиоактивными материалами, включая открытие дополнительных радиоактивных элементов: тория, полония и радия.Она дважды была удостоена Нобелевской премии: один раз вместе с Анри Беккерелем и ее мужем Пьером по физике за их работу с радиоактивностью, а через несколько лет по химии за открытие радия и полония. Она также вела новаторскую работу в области радиологии, разрабатывая и внедряя мобильные рентгеновские аппараты на полях сражений Первой мировой войны.
«Мы не должны забывать, что когда был открыт радий, никто не знал, что он пригодится в больницах. Работа была чистой наукой.И это доказательство того, что научный труд нельзя рассматривать с точки зрения его непосредственной полезности. Это должно быть сделано для себя, ради красоты науки, и тогда всегда есть шанс, что научное открытие может стать, как радий, благом для человечества. »- МАРИ КЮРИ
Она умерла в 1934 году от апластической анемии, которая, вероятно, возникла в результате длительного воздействия различных радиоактивных материалов, опасность которого по-настоящему осознали только спустя долгое время после того, как произошло ее воздействие.Фактически, ее документы (и даже ее поваренная книга) все еще очень радиоактивны, и многие из них считаются небезопасными в обращении, хранятся в экранированных коробках и требуют защитного оборудования для безопасного просмотра.
РАДИУМ-ЧАСОВЫЕ ХОЛОДИЛЬНИКИОдним из первых крупных событий, подчеркнувших опасность ионизирующего излучения, стал случай с «Радиевыми девушками», работавшими над окраской циферблатов часов радием. Несмотря на то, что у руководства компании было достаточно подозрений в отношении воздействия ионизирующего излучения, чтобы принять меры предосторожности, они ничего не предложили рабочим, покрашивающим циферблаты часов.Многие из них облизывали кисти, чтобы придать им правильную форму. Поскольку человеческий организм рассматривает радий как кальций, он откладывается в костях и приводит к лучевой болезни. Неизвестно, сколько человек умерло от радиационного облучения.
Радиационные часы с циферблатами Маляры за работой
После того, как пятеро рабочих подали в суд на компанию (United States Radium) и последовавшую за этим огласку, риски для здоровья от радиационного облучения были доведены до сведения общественности. Общественный интерес и доступность большой выборки (на протяжении многих лет в мастерах по рисованию циферблатов работало до 4000 человек) привели к первому долгосрочному исследованию радиационного воздействия.Наконец, закончившийся в 1993 году, он предоставил огромное количество информации о долгосрочных эффектах радиационного облучения. Этот случай также спровоцировал радикальные изменения как в области безопасности и ответственности на рабочем месте, так и в области физики здоровья, касающейся последствий для здоровья и вопросов безопасности, связанных с работой с радиоактивными материалами.
Манхэттенский проект, краш-исследование, проведенное во время Второй мировой войны для разработки первой атомной бомбы, привело непосредственно ко второму долгосрочному исследованию последствий длительного радиационного облучения, а именно изучению выживших после взрывов бомб в Хиросиме и Нагасаки. .Взрывы, в результате которых погибло более 150 000 человек (по некоторым оценкам, общее число приближается к 245 000 или более), также оставили в живых более 600 000 человек (хибакуша, буквально «пострадавшие от взрыва»), многие из которых были изучены годами. поскольку. Среди результатов было то, что, похоже, не было увеличения врожденных дефектов у тех, кто выжил после взрывов. Однако было зарегистрировано около 1900 смертей от рака, которые могут быть напрямую связаны с бомбардировками.
Испытание Тринити (первое испытание атомного оружия) взрыв через две секунды после взрыва
С момента создания и взрыва атомных бомб, которые положили начало «атомной эре», многое изменилось в нашем понимании и применении радиации и радиоактивных материалов.На протяжении всей холодной войны обе стороны экспериментировали со свойствами и использованием радиоактивных материалов в различных испытательных реакторах и связанных с ними объектах, стремясь использовать как стратегически ценную наступательную мощь радиоактивных материалов для ядерного оружия, так и потенциально ценные применения в других областях. такие как медицина, рентгенография и другие.
Какие существуют типы излучения?
Версия для печати
Наука 101 Комиссии по ядерному регулированию: каковы различные типы излучения?
В более ранних статьях Science 101 мы говорили о том, что составляет атомы, химические вещества, материю и ионизирующее излучение.Теперь давайте посмотрим на различные виды излучения.
Существует четыре основных типа излучения: альфа, бета, нейтроны и электромагнитные волны, такие как гамма-лучи. Они различаются массой, энергией и глубиной проникновения в людей и предметы.
Первый — это альфа-частица. Эти частицы состоят из двух протонов и двух нейтронов и представляют собой самый тяжелый тип радиационной частицы. Многие из встречающихся в природе радиоактивных материалов на Земле, таких как уран и торий, испускают альфа-частицы.Примером, который знаком большинству людей, является радон в наших домах.
Второй вид излучения — бета-частица. Это электрон, который не прикреплен к атому. Имеет небольшую массу и отрицательный заряд. Тритий, производимый космическим излучением в атмосфере и существующий повсюду вокруг нас, испускает бета-излучение. Углерод-14, используемый при углеродном датировании окаменелостей и других артефактов, также испускает бета-частицы. Углеродное датирование просто использует тот факт, что углерод-14 радиоактивен.Если вы измеряете бета-частицы, это говорит вам, сколько углерода-14 осталось в окаменелостях, что позволяет рассчитать, как давно этот организм был жив.
Третий — нейтрон. Это частица, которая не имеет заряда и находится в ядре атома. Нейтроны обычно наблюдаются при расщеплении или делении атомов урана в ядерном реакторе. Если бы не нейтроны, вы не смогли бы поддерживать ядерную реакцию, используемую для выработки энергии.
Последний вид излучения — это электромагнитное излучение, такое как рентгеновские лучи и гамма-лучи.Это, вероятно, наиболее известный вид излучения, поскольку они широко используются в лечебных целях. Эти лучи подобны солнечному свету, но обладают большей энергией. В отличие от других видов излучения, здесь нет ни массы, ни заряда. Количество энергии может варьироваться от очень низкого, как в рентгеновских лучах зубов, до очень высоких уровней, наблюдаемых в облучателях, используемых для стерилизации медицинского оборудования.
Как уже упоминалось, эти различные виды излучения распространяются на разные расстояния и имеют разную способность проникать, в зависимости от их массы и
их энергия.На рисунке (справа) показаны различия.
Нейтроны, поскольку у них нет заряда, они не очень хорошо взаимодействуют с материалами и пройдут очень долгий путь. Единственный способ остановить их — использовать большое количество воды или других материалов, состоящих из очень легких атомов.
С другой стороны, альфа-частица, поскольку она очень тяжелая и имеет очень большой заряд, совсем не уходит далеко. Это означает, что альфа-частица не может пройти даже через лист бумаги. Альфа-частица вне вашего тела даже не проникает через поверхность вашей кожи.Но если вы вдыхаете или проглатываете материал, излучающий альфа-частицы, может обнажиться чувствительная ткань, такая как легкие. Вот почему высокий уровень радона считается проблемой в вашем доме. Возможность так легко задерживать альфа-частицы полезна в детекторах дыма, потому что небольшого количества дыма в камере достаточно, чтобы остановить альфа-частицы и вызвать тревогу.
Бета-частицы проходят немного дальше, чем альфа-частицы. Вы можете использовать относительно небольшое количество защиты, чтобы остановить их. Они могут попасть в ваше тело, но не могут пройти полностью.Чтобы быть полезными в медицинской визуализации, бета-частицы должны выделяться материалом, который вводится в организм. Они также могут быть очень полезны при лечении рака, если вы можете поместить радиоактивный материал в опухоль.
Гамма-лучи и рентгеновские лучи могут проникать через тело. Вот почему они полезны в медицине — чтобы показать, сломаны ли кости или есть кариес, или чтобы определить местонахождение опухоли. Защита с помощью плотных материалов, таких как бетон и свинец, используется для предотвращения воздействия на чувствительные внутренние органы или людей, которые могут работать с этим типом излучения.Например, техник, который делает мне рентгеновские снимки зубов, надевает на меня свинцовый фартук перед тем, как сделать снимок. Этот фартук предотвращает попадание рентгеновских лучей на остальную часть моего тела. Техник стоит за стеной, в которой обычно есть свинец, чтобы защитить себя.
Радиация повсюду вокруг нас (так называемая фоновая радиация), но это не повод для беспокойства. Различные типы излучения ведут себя по-разному, и некоторые формы могут быть очень полезными.
Комиссия по ядерному регулированию США — это независимое федеральное правительственное агентство, ответственное за регулирование коммерческого использования ядерных материалов.Этот документ не защищен авторскими правами и может быть воспроизведен в образовательных целях.
Страница Последняя редакция / обновление 19 марта 2020 г.
излучения | Ядерная радиация | Ионизирующее излучение | Воздействие на здоровье
(, обновлено в марте 2021 г. )
- Радиация — это хорошо изученный процесс, большая часть радиации, которую мы получаем каждый год, приходится на естественные источники.
- Вопреки общественному мнению, аварии на атомных электростанциях привели к очень небольшому количеству смертей, а использование ядерной энергии не подвергает население значительным уровням радиации.
- Социально-экономические и психологические последствия радиационных опасений после ядерных аварий вызвали значительные.
- Современные стандарты радиационной защиты предполагают, что любая доза радиации, какой бы небольшой она ни была, связана с риском для здоровья человека.Это сознательно консервативное предположение, противоречащее научным знаниям, все чаще ставится под сомнение научным сообществом.
Радиация играет ключевую роль в современной жизни, будь то использование ядерной медицины, исследование космоса или производство электроэнергии. Радиация постоянно окружает нас в результате естественных радиоактивных элементов, например, в почве, воздухе и человеческом теле. В результате многих десятилетий исследований влияние радиации на здоровье очень хорошо изучено.В отчете за 2016 год Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде (ЮНЕП) отметила:
«Мы знаем больше об источниках и последствиях воздействия [ионизирующего] излучения, чем почти о любом другом опасном агенте, и научное сообщество постоянно обновляет и анализирует свои знания … Источники излучения, вызывающие наибольшее облучение населения общественность не обязательно привлекает наибольшее внимание ».
На самом фундаментальном уровне радиоактивность — это вопрос энергии и стремления нестабильных элементов стать стабильными.Высвобождая излучение, элементы переходят из одного энергетического состояния в другое, что в конечном итоге приводит к тому, что элемент больше не является радиоактивным. Следует проводить различие между радиоактивностью, с одной стороны, и радиоактивными элементами, с другой. Радиоактивность — это процесс высвобождения энергии частицами (α, β) или фотонами высокой энергии (γ, рентгеновские лучи).
Радиоактивный элемент — это элемент, который может распадаться из-за вышеупомянутого энергетического дисбаланса, процесс, который может занять менее секунды или миллиардов лет.Поскольку эти нестабильные элементы, известные как радионуклиды, распадаются, они часто становятся разными элементами, а также выделяют энергию, которая измеряется в электрон-вольтах (эВ). Многие радионуклиды существуют в природе, но многие также образуются в различных ядерных реакциях, например, в звездах или ядерных реакторах a .
Радиация, особенно связанная с ядерной медициной и использованием ядерной энергии, наряду с рентгеновскими лучами, является «ионизирующим» излучением, что означает, что излучение обладает достаточной энергией, чтобы взаимодействовать с материей, особенно с человеческим телом, и производить ионы, i .е. он может выбросить электрон из атома. Это взаимодействие между ионизирующим излучением и живой тканью может вызвать повреждение.
Рентгеновские лучи от высоковольтного разряда были открыты в 1895 году, а радиоактивность от распада определенных изотопов была открыта в 1896 году. Многие ученые тогда занялись их изучением, особенно их медицинским применением. Это привело к идентификации различных видов излучения от распада атомных ядер и пониманию природы атома.Нейтроны были идентифицированы в 1932 году, а в 1939 году было обнаружено деление атома путем облучения урана нейтронами. Это привело к использованию энергии, выделяемой при делении.
Виды излучения
Ядерное излучение возникает из сотен различных видов нестабильных атомов. Энергия каждого вида излучения измеряется в электрон-вольтах (эВ). Основные виды ионизирующего излучения:
Альфа-частицы
Альфа (α) -частицы состоят из двух протонов и двух нейтронов и имеют положительный заряд.Они часто очень энергичны, но из-за своего большого размера они не могут путешествовать очень далеко, пока не потеряют эту энергию. Их останавливает лист бумаги или кожа, и они представляют потенциальную опасность для здоровья только при проглатывании или вдыхании.
Относительно большой размер альфа-частиц и высокая энергия являются ключом к пониманию их воздействия на здоровье. Находясь внутри человеческого тела, альфа-частицы могут вызывать повреждение клеток и ДНК, поскольку их размер повышает вероятность взаимодействия с веществом.Если доза слишком высока для удовлетворительного ремонта, существует потенциальное повышение риска заболеть раком в более позднем возрасте.
Примеры альфа-излучателей: уран-238, радон-222, плутоний-239.
Бета-частицы
Бета (β) -частицы — это электроны с высокой энергией. Бета-частицы имеют размер 1/8000 от размера альфа-частицы, что означает, что они могут двигаться дальше, прежде чем их остановят, но листа алюминиевой фольги достаточно, чтобы остановить бета-частицы.Точно так же его небольшой размер приводит к тому, что его ионизирующая способность значительно меньше, чем у альфа-частиц (примерно в 10 раз). Это происходит из-за того, что человеческое тело (и все материи в целом) в основном состоит из «пустого» пространства. Чем меньше размер частицы, тем ниже риск ее столкновения с частями атома, что, в свою очередь, снижает риск повреждения.
Примеры бета-излучателей: цезий-137, стронций-90, водород-3 (тритий).
Гамма-лучи
Это электромагнитные волны высокой энергии, похожие на рентгеновские лучи.Они испускаются при многих радиоактивных распадах и могут быть очень проникающими, поэтому требуют более прочной защиты. Энергия гамма-лучей зависит от конкретного источника. Гамма-лучи представляют собой основную опасность для людей, имеющих дело с закрытыми радиоактивными материалами, которые используются, например, в промышленных приборах и аппаратах для лучевой терапии. Значки доз облучения носят работники в условиях облучения для контроля облучения. Все мы получаем от горных пород около 0,5–1 мЗв гамма-излучения в год, а в некоторых местах и больше.Гамма-активность в веществе (, например, камень) можно измерить с помощью сцинтиллометра или счетчика Гейгера.
Рентгеновские лучи также являются электромагнитными и ионизирующими волнами, практически идентичны гамма-излучению, но не ядерного происхождения. Они производятся в вакуумной трубке, где электронный луч от катода направляется на целевой материал, содержащий анод, поэтому они производятся по запросу, а не с помощью неумолимых физических процессов. (Однако действие этого излучения зависит не от его происхождения, а от его энергии.Рентгеновские лучи производятся с широким диапазоном уровней энергии в зависимости от их применения.)
Космическое излучение состоит из очень энергичных частиц, в основном протонов высоких энергий, которые бомбардируют Землю из космоса. Они составляют примерно одну десятую естественного фона на уровне моря и больше на больших высотах.
Нейтроны — это незаряженные частицы, в основном высвобождаемые в результате ядерного деления (расщепление атомов в ядерном реакторе), и поэтому редко встречаются за пределами активной зоны ядерного реактора.* Таким образом, они обычно не являются проблемой за пределами АЭС. Быстрые нейтроны могут быть очень разрушительными для тканей человека. Нейтроны — единственный тип излучения, которое может сделать другие, нерадиоактивные материалы, радиоактивными.
Единицы радиации и радиоактивности
Чтобы определить количество радиации, которому мы подвергаемся в повседневной жизни, и оценить возможное воздействие на здоровье в результате, необходимо установить единицу измерения. Базовая единица дозы радиации, поглощенной в ткани, — это серый цвет (Гр), где один серый цвет представляет собой выделение одного джоуля энергии на килограмм ткани.
Однако, поскольку нейтроны и альфа-частицы наносят больший ущерб на серый цвет, чем гамма- или бета-излучение, при установлении стандартов радиологической защиты используется другая единица измерения, зиверт (Зв). Эта взвешенная единица измерения учитывает биологические эффекты различных типов излучения и указывает эквивалентную дозу . Один серый цвет бета- или гамма-излучения имеет один зиверт биологического эффекта, один серый цвет альфа-частиц имеет эффект 20 Зв, а один серый цвет нейтронов эквивалентен примерно 10 Зв (в зависимости от их энергии).Поскольку зиверт является относительно большой величиной, доза облучения людей обычно измеряется в миллизивертах (мЗв), составляющих одну тысячную зиверта.
Обратите внимание, что измерения Зв и Гр накапливаются с течением времени, тогда как повреждение (или эффект) зависит от фактической мощности дозы , , например мЗв в день или год, Гр в день при лучевой терапии.
Беккерель (Бк) — это единица измерения фактической радиоактивности в материале (в отличие от испускаемого им излучения или дозы облучения человека от этого) со ссылкой на количество ядерных распадов в секунду (1 Бк = 1 распад / сек).Количество радиоактивного материала обычно оценивается путем измерения количества собственной радиоактивности в беккерелях — один Бк радиоактивного материала — это количество, которое имеет в среднем одно разрушение в секунду, , т.е. , активность 1 Бк. Это может распространяться через очень большую массу.
Радиоактивность некоторых природных и других материалов
| 1 взрослый человек (65 Бк / кг) | 4500 Бк |
| 1 кг кофе | 1000 Бк |
| 1 кг бразильских орехов | 400 Бк |
| 1 банан | 15 Бк |
| Воздух в австралийском доме площадью 100 кв. М (радон) | 3000 Бк |
| Воздух во многих европейских домах площадью 100 квадратных метров (радон) | до 30 000 Бк |
| 1 бытовой дымовой извещатель (с америцием) | 30 000 Бк |
| Радиоизотоп для медицинской диагностики | 70 млн. Бк |
| Источник радиоизотопов для лечебной терапии | 100000000 миллионов Бк (100 ТБк) |
| 1 кг остеклованные высокоактивные ядерные отходы 50-летнего возраста | 10 000 000 млн Бк (10 ТБк) |
| 1 световой знак выхода (1970-е годы) | 1 000 000 млн Бк (1 ТБк) |
| 1 кг урана | 25 млн. Бк |
| 1 кг урановой руды (канадская, 15%) | 25 млн. Бк |
| 1 кг урановой руды (Австралия, 0.3%) | 500 000 Бк |
| 1 кг низкоактивных радиоактивных отходов | 1 млн. Бк |
| 1 кг золы угля | 2000 Бк |
| 1 кг гранита | 1000 Бк |
| 1 кг суперфосфатного удобрения | 5000 Бк |
N.B. Хотя собственная радиоактивность такая же, доза облучения, полученная тем, кто имеет дело с килограммом высококачественной урановой руды, будет намного больше, чем при таком же воздействии килограмма отделенного урана, поскольку руда содержит ряд короткоживущих распадов. продукты (см. раздел «Радиоактивный распад»), в то время как уран имеет очень длительный период полураспада.
В некоторой литературе продолжают использоваться более старые единицы измерения радиации:
1 серый = 100 рад
1 зиверт = 100 бэр
1 беккерель = 27 пикокюри или 2,7 x 10 -11 кюри
Одна кюри изначально была активностью одного грамма радия-226 и представляет собой 3,7 · 10 10 распадов в секунду (Бк).
Месяц рабочего уровня (WLM) использовался в качестве меры дозы облучения радоном и, в частности, продуктами распада радона b .
Поскольку во многих продуктах питания присутствует радиоактивность, было выдвинуто причудливое предположение, что банановая эквивалентная доза от употребления одного банана должна быть принята для народной ссылки. Это примерно 0,0001 мЗв.
Обычные источники излучения
Радиация может возникать в результате деятельности человека или из естественных источников. Большая часть радиационного облучения происходит из естественных источников. К ним относятся: радиоактивность горных пород и почвы земной коры; радон, радиоактивный газ, выделяемый многими вулканическими породами и урановой рудой; и космическое излучение.Окружающая среда человека всегда была радиоактивной, и на ее долю приходится до 85% годовой дозы облучения человека.
Полезные изображения обычных источников излучения можно найти на сайтах information is beautiful и xkcd.
Радиация, возникающая в результате деятельности человека, обычно составляет до 20% облучения населения ежегодно в среднем в мире. В США к 2006 г. он составлял в среднем около половины от общего числа. Это излучение ничем не отличается от естественного излучения, за исключением того, что им можно управлять.Наибольшее облучение в этом квартале приходится на рентгеновские лучи и другие медицинские процедуры. Менее 1% облучения вызвано выпадениями в результате прошлых испытаний ядерного оружия или производства электроэнергии на атомных, а также угольных и геотермальных электростанциях.
Рентгеновские сканерыс обратным рассеянием, внедряемые для обеспечения безопасности аэропортов, дадут облучение до 5 микрозивертов (мкЗв) по сравнению с 5 мкЗв в коротком полете и 30 мкЗв в длительном межконтинентальном полете через экватор или более в более высоких широтах — на коэффициент 2 или 3.Летный экипаж может получать до 5 мЗв / год за время своего нахождения в воздухе, в то время как часто летающие люди могут получить аналогичное приращение c . В среднем работники атомной энергетики получают более низкую годовую дозу облучения, чем летный экипаж, а часто летающие люди за 250 часов получают 1 мЗв.
Максимально допустимая годовая доза для радиационных работников составляет 20 мЗв / год, хотя на практике дозы обычно держатся значительно ниже этого уровня. Для сравнения: средняя доза, полученная населением от ядерной энергетики, равна 0.0002 мЗв / год, что примерно в 10 000 раз меньше, чем общая годовая доза, полученная населением от фонового излучения.
Естественный радиационный фон, радон
Естественный фоновый радиационный фон является основным источником облучения для большинства людей и дает некоторое представление о радиационном облучении от ядерной энергии. Большая часть его поступает из первичных радионуклидов в земной коре и материалов из нее. Основными источниками являются калий-40, уран-238 и торий-232 с продуктами их распада.
Средняя доза, полученная всеми нами от фонового излучения, составляет около 2,4 мЗв / год, которая может варьироваться в зависимости от геологии и высоты, на которой живут люди — от 1 до 10 мЗв / год, но может быть более 50 мЗв / год. . Самый высокий известный уровень радиационного фона, влияющий на значительную часть населения, находится в штатах Керала и Мадрас в Индии, где около 140 000 человек получают дозы гамма-излучения, которые в среднем составляют более 15 миллизивертов в год, в дополнение к аналогичной дозе от радона.Сравнимые уровни наблюдаются в Бразилии и Судане, со средним уровнем облучения многих людей примерно до 40 мЗв / год. (Самый высокий зарегистрированный уровень естественного радиационного фона зафиксирован на бразильском пляже: 800 мЗв / год, но люди там не живут.)
Известно несколько мест в Иране, Индии и Европе, где естественная фоновая радиация дает годовую дозу более 100 мЗв для людей и до 260 мЗв (в Рамсарской конвенции в Иране, где около 200000 человек подвергаются воздействию более 10 мЗв / год). ). Прижизненные дозы естественного излучения могут достигать нескольких тысяч миллизивертов.Однако нет никаких свидетельств увеличения числа случаев рака или других проблем со здоровьем, возникающих из-за такого высокого естественного уровня. Миллионы ядерных рабочих, за которыми в течение 50 лет внимательно наблюдались, не имеют более высокой смертности от рака, чем население в целом, но получили дозу, в десять раз превышающую среднюю. Люди, живущие в Колорадо и Вайоминге, получают вдвое большую годовую дозу, чем жители Лос-Анджелеса, но имеют более низкий уровень заболеваемости раком. Горячие источники Мисаса на западе Хонсю, объект культурного наследия Японии, привлекают людей из-за высокого уровня радия (до 550 Бк / л), а также давно заявленных последствий для здоровья, а в исследовании 1992 года уровень смертности местных жителей от рака был вдвое меньше. в среднем по Японии.* (Japan J.Cancer Res. 83,1-5, январь 1992 г.) Исследование 3000 жителей, проживающих в районе с уровнем радона 60 Бк / м 3 (примерно в десять раз больше среднего среднего), не показало никаких различий в состоянии здоровья. В горячих источниках Китая уровни радона-222 достигают 3270 Бк / л (санаторий Ляонин), 2720 Бк / л (горячий источник Танхэ) и 230 Бк / л (горячий источник Пукчжэ), хотя сопутствующее облучение от радона, переносимого по воздуху, является низким **.
* Вода рекламируется как повышающая иммунитет организма и естественная целебная сила, помогая облегчить симптомы бронхита и диабета, а также делая кожу более красивой.Также считается, что питьевая вода обладает антиоксидантным действием. (Эти утверждения не подтверждаются никакими органами общественного здравоохранения.)
** Китайские фигурки Лю и Пань в НОРМЕ VII.
Радон — это радиоактивный газ природного происхождения, образующийся в результате распада урана-238, который концентрируется в замкнутых пространствах, таких как здания и подземные рудники, особенно на ранних урановых рудниках, где он иногда становился значительной опасностью до того, как проблема была осознана и контролировалась повышенными вентиляция.Радон имеет продукты распада, которые являются короткоживущими альфа-излучателями и откладываются на поверхностях дыхательных путей во время прохождения воздуха для дыхания. При высоком уровне радона это может вызвать повышенный риск рака легких, особенно у курильщиков. (Само по себе курение оказывает гораздо более сильное воздействие на рак легких, чем радон.) Люди повсюду обычно подвергаются воздействию около 0,2 мЗв / год, а часто и до 3 мЗв / год из-за радона (в основном при вдыхании в их домах) без явных заболеваний -эффект d .При необходимости уровни радона в зданиях и шахтах можно контролировать с помощью вентиляции, а в новых постройках можно принимать меры для предотвращения проникновения радона в здания.
Однако уровни радона до 3700 Бк / м 3 в некоторых жилищах в Рамсарской области в Иране не оказывают очевидного вредного воздействия. Здесь исследование (Мортазави и др., 2005) показало, что самый высокий уровень смертности от рака легких был при нормальных уровнях радона, а самый низкий — при самых высоких концентрациях радона в жилищах.МКРЗ рекомендует поддерживать уровень радона на рабочем месте ниже 300 Бк / м 3 , что эквивалентно примерно 10 мЗв / год. Помимо этого, работников следует рассматривать как подвергающихся профессиональному облучению и подлежащих такому же контролю, как и работников атомной промышленности. Нормальная концентрация радона в помещениях колеблется от 10 до 100 Бк / м 3 , но может достигать 10 000 Бк / м 3 , по данным ЮНЕП.
Облучение населения естественной радиацией e
| Источник воздействия | Годовая эффективная доза (мЗв) | ||
| Среднее значение | Типовой диапазон | ||
| Космическое излучение | Прямо ионизирующий и фотонный компонент | 0.28 | |
| Нейтронный компонент | 0,10 | ||
| Космогенные радионуклиды | 0,01 | ||
| Всего космических и космогенных | 0,39 | 0,3–1,0 e | |
| Внешнее земное излучение | На открытом воздухе | 0.07 | |
| В помещении | 0,41 | ||
| Суммарное внешнее земное излучение | 0,48 | 0,3–1,0 e | |
| Вдыхание | Уран и торий серии | 0,006 | |
| Радон (Рн-222) | 1.15 | ||
| Торон (РН-220) | 0,1 | ||
| Общее ингаляционное воздействие | 1,26 | 0,2-10 e | |
| Проглатывание | К-40 | 0,17 | |
| Уран и торий серии | 0.12 | ||
| Полное воздействие при проглатывании | 0,29 | 0,2–1,0 e | |
| Итого | 2,4 | 1,0-13 | |
Среднее годовое профессиональное облучение реакторов ВМС США составляло 0,06 мЗв на человека в 2013 году, и ни один персонал не превышал 20 мЗв ни за один год за 34 года до этого.Среднее профессиональное облучение каждого человека, находящегося под наблюдением на объектах Военно-морских реакторов с 1958 года, составляет 1,03 мЗв в год.
Действие ионизирующего излучения
Часть ультрафиолетового (УФ) излучения солнца считается ионизирующим излучением и служит отправной точкой для рассмотрения его эффектов. Солнечный свет Ультрафиолетовое излучение играет важную роль в производстве витамина D у человека, но слишком большое воздействие вызывает солнечный ожог и, возможно, рак кожи. Кожная ткань повреждена, и это повреждение ДНК не может быть исправлено должным образом, поэтому со временем развивается рак, который может быть фатальным.Адаптация к повторяющемуся низкому воздействию может снизить уязвимость. Но к воздействию солнечного света в умеренных количествах вполне справедливо стремятся, и его не так уж и опасаются.
Наши знания о воздействии коротковолнового ионизирующего излучения от атомных ядер получены в основном от групп людей, получивших высокие дозы. Основное отличие от УФ-излучения состоит в том, что бета, гамма и рентгеновские лучи могут проникать через кожу. Риск, связанный с большими дозами этого ионизирующего излучения, относительно хорошо установлен.Однако эффекты и любые риски, связанные с дозами ниже примерно 200 мЗв, менее очевидны из-за большой основной заболеваемости раком, вызванной другими факторами. Преимущества более низких доз давно признаны, хотя стандарты радиационной защиты предполагают, что любая доза радиации, какой бы небольшой она ни была, связана с возможным риском для здоровья человека. Однако имеющиеся научные данные не указывают на риск рака или немедленные эффекты при дозах ниже 100 мЗв в год. При низких уровнях облучения естественные механизмы организма обычно восстанавливают радиационное повреждение ДНК в клетках вскоре после того, как оно происходит (см. Следующий раздел о низком уровне радиации).Однако высокоуровневое облучение подавляет эти механизмы восстановления и вредно. Мощность дозы так же важна, как и общая доза.
Научная комиссия ООН по действию атомной радиации (НКДАР ООН) в настоящее время использует термин низкая доза для обозначения поглощенных уровней ниже 100 мГр, но более 10 мГр, а термин очень низкая доза для любых уровней ниже 10 мГр. Высокая поглощенная доза определяется как более 1000 мГр. Для бета- и гамма-излучения эти цифры можно принять за эквивалентную дозу мЗв.
| Некоторые сравнительные дозы облучения всего тела и их эффекты | |
| 2,4 мЗв / год | Типичный радиационный фон, с которым сталкивается каждый (в среднем 1,5 мЗв в Австралии, 3 мЗв в Северной Америке). |
|---|---|
| от 1,5 до 2,5 мЗв / год | Средняя доза, полученная австралийскими уранодобывающими предприятиями и работниками ядерной промышленности США, выше уровня фона и медицинских. |
| До 5 мЗв / год | Типичная дополнительная доза для летных экипажей в средних широтах. |
| 9 мЗв / год | Облучение экипажем авиакомпании, летевшей по полярному маршруту Нью-Йорк — Токио. |
| 10 мЗв / год | Максимальная фактическая доза для австралийских горняков урана. |
| 10 мЗв | Эффективная доза при компьютерной томографии брюшной полости и таза. |
| 20 мЗв / год | Текущее ограничение (усредненное) для сотрудников атомной отрасли и уранодобывающих компаний в большинстве стран.(В Японии: 5 мЗв в три месяца для женщин) |
| 50 мЗв / год | Прежний стандартный предел для сотрудников атомной отрасли, теперь максимально допустимый в течение одного года в большинстве стран (в среднем не более 20 мЗв / год). Это также мощность дозы, которая возникает из-за уровней естественного фона в нескольких местах в Иране, Индии и Европе. |
| 50 мЗв | Допустимая кратковременная доза для аварийных работников (МАГАТЭ). |
| 100 мЗв | Самый низкий годовой уровень, при котором очевиден рост риска рака (НКДАР ООН).Выше этого предполагается, что вероятность возникновения рака (а не тяжесть) увеличивается с дозой. Ниже этой дозы вреда не выявлено. Допустимая кратковременная доза для аварийных работников, принимающих жизненно важные восстановительные меры (МАГАТЭ). Доза от четырех месяцев на международной космической станции на орбите 350 км. |
| 130 мЗв / год | Долгосрочный безопасный уровень для населения после радиологического инцидента, измеренный на высоте 1 м над зараженной землей, рассчитанный на основе опубликованной почасовой ставки x 0.6. Риск слишком низкий, чтобы оправдать любые действия ниже этого (МАГАТЭ). |
| 170 мЗв / нед | 7-дневный условно безопасный уровень для населения после радиологического инцидента, измеренный на высоте 1 м над зараженной землей (МАГАТЭ). |
| 250 мЗв | Допустимая кратковременная доза для работников, контролирующих аварию на Фукусиме 2011 года, установлена как аварийный предел в другом месте. |
| 250 мЗв / год | Естественный фоновый уровень в Рамсарской конвенции в Иране без выявленных последствий для здоровья (некоторые воздействия достигают 700 мЗв / год).Максимально допустимая годовая доза в чрезвычайных ситуациях в Японии (NRA). |
| 350 мЗв / срок службы | Критерий переселения людей после аварии на Чернобыльской АЭС. |
| 500 мЗв | Допустимая кратковременная доза для аварийных работников, предпринимающих спасательные действия (МАГАТЭ). |
| 680 мЗв / год | Допустимый уровень дозы до 1955 г. (с учетом гамма-, рентгеновского и бета-излучения). |
| 700 мЗв / год | Предлагаемый порог для поддержания эвакуации после ядерной аварии. (В качестве предварительной безопасности МАГАТЭ имеет 880 мЗв / год в течение одного месяца. |
| 800 мЗв / год | Самый высокий зарегистрированный уровень естественного радиационного фона на бразильском пляже. |
| 1000 мЗв краткосрочное | Предполагается, что много лет спустя он может вызвать смертельный рак примерно у 5 из каждых 100 человек, подвергшихся ему ( i.е. , если бы нормальная частота смертельных случаев рака составляла 25%, эта доза увеличила бы ее до 30%). Наивысший контрольный уровень, рекомендованный МКРЗ для спасателей в чрезвычайных ситуациях. |
| 1000 мЗв краткосрочное | Порог возникновения (временной) лучевой болезни (острого лучевого синдрома), такой как тошнота и снижение количества лейкоцитов, но не смерти. Выше этого серьезность болезни увеличивается с дозой. |
| 5,000 мЗв краткосрочное | Убило бы примерно половину тех, кто получал его в дозе для всего тела в течение месяца.(Однако это всего лишь вдвое больше обычной суточной терапевтической дозы, применяемой к очень небольшому участку тела в течение 4-6 недель или около того, чтобы убить злокачественные клетки при лечении рака.) |
| 10 000 мЗв краткосрочное | Со смертельным исходом в течение нескольких недель. |
Основным экспертным органом по воздействию радиации является Научная комиссия ООН по действию атомной радиации (НКДАР ООН), созданная в 1955 году и подотчетная Генеральной Ассамблее ООН. В нем участвуют ученые из более чем 20 стран, и его результаты публикуются в крупных отчетах.В отчете НКДАР ООН за 2006 год широко рассматривается влияние ионизирующего излучения. Еще один ценный отчет, озаглавленный «Излучение низкого уровня и его последствия для восстановления Фукусимы», был опубликован в июне 2012 года Американским ядерным обществом.
В 2012 году НКДАР ООН сообщил Генеральной Ассамблее ООН о радиационных эффектах. В 2007 году к нему обратились с просьбой «дополнительно уточнить оценку потенциального вреда из-за хронического низкоуровневого облучения больших групп населения, а также объяснение последствий для здоровья» радиационному облучению.В нем говорилось, что, хотя некоторые эффекты от высоких острых доз были очевидны, другие, включая наследственные эффекты в человеческих популяциях, не были и не могут быть связаны с облучением, и что это особенно верно при низких уровнях. «В целом рост числа случаев воздействия на здоровье населения не может быть надежно объяснен хроническим воздействием радиации на уровнях, которые типичны для глобальных средних фоновых уровней радиации». Кроме того, умножение очень низких доз на большое количество людей не дает значимого результата в отношении воздействия на здоровье.НКДАР ООН также рассмотрел неопределенности в оценке рисков, связанных с раком, в частности, экстраполяцию от высоких доз облучения к низким дозам и от острого к хроническому и фракционированному облучению. Ранее (1958 г.) данные НКДАР ООН по заболеваемости лейкемией среди выживших в Хиросиме предполагали пороговое значение около 400 мЗв для вредных воздействий.
Продолжаются эпидемиологические исследования выживших после атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки, в которых участвуют около 76 000 человек, облученных на уровнях до более 5 000 мЗв.Они показали, что радиация является вероятной причиной нескольких сотен смертей от рака в дополнение к нормальной заболеваемости, обнаруживаемой в любой популяции f . Исходя из этих данных Международная комиссия по радиологической защите (МКРЗ) и другие оценивают смертельный риск рака в 5% на зиверт для населения всех возрастов, поэтому можно ожидать, что у одного человека из 100, подвергшегося воздействию 200 мЗв, разовьется смертельный рак. лет спустя. В западных странах около четверти людей умирают от рака, среди основных причин которых являются курение, диетические факторы, генетические факторы и сильный солнечный свет.Ожидается, что около 40% людей заболеют раком в течение жизни даже при отсутствии радиационного облучения, превышающего нормальные фоновые уровни. Радиация — слабый канцероген, но чрезмерное облучение, безусловно, может увеличить риск для здоровья.
В 1990 году Национальный институт рака США (NCI) не обнаружил никаких доказательств увеличения смертности от рака среди людей, живущих рядом с 62 крупными ядерными объектами. Исследование NCI было самым широким в своем роде из когда-либо проводившихся и поддерживало аналогичные исследования, проведенные в других местах в США, а также в Канаде и Европе. г
Около 60 лет назад было обнаружено, что ионизирующее излучение может вызывать генетические мутации у плодовых мушек. С тех пор интенсивные исследования показали, что радиация может аналогичным образом вызывать мутации у растений и подопытных животных. Однако нет никаких доказательств наследственного генетического повреждения людей от радиации, даже в результате больших доз, полученных выжившими после атомной бомбы в Японии.
В растительной или животной клетке материал (ДНК), несущий генетическую информацию, необходимую для развития, поддержания и деления клеток, является критической мишенью для излучения.Большая часть повреждений ДНК поддается восстановлению, но в небольшой части клеток ДНК навсегда изменена. Это может привести к гибели клетки или развитию рака, или, в случае клеток, образующих ткань гонад, к изменениям, которые продолжаются в виде генетических изменений в последующих поколениях. Большинство таких мутационных изменений вредны; очень немногие из них могут привести к улучшениям.
Относительно низкие уровни радиации, разрешенные для населения и работников ядерной промышленности, таковы, что любое усиление генетических эффектов в результате использования ядерной энергии будет незаметным и почти наверняка не будет существовать.Уровни радиационного воздействия устанавливаются таким образом, чтобы предотвратить повреждение тканей и минимизировать риск рака. Экспериментальные данные показывают, что рак более вероятен, чем наследственное генетическое повреждение.
Около 75 000 детей, рожденных от родителей, переживших высокие дозы радиации в Хиросиме и Нагасаки в 1945 году, были предметом интенсивного обследования. Это исследование подтверждает, что рост генетических аномалий в человеческих популяциях невозможен даже в результате достаточно высоких доз радиации.Точно так же никаких генетических эффектов в результате аварии на Чернобыльской АЭС не наблюдается.
Жизнь на Земле зародилась и развивалась, когда окружающая среда была определенно подвержена в несколько раз большей радиоактивности, чем сейчас, поэтому радиация — явление не новое. Если не произойдет резкого увеличения общего радиационного облучения людей, нет никаких доказательств того, что воздействие радиации на здоровье или генетику может когда-либо стать значительным.
Временная перспектива
Последствия для здоровья воздействия как радиации, так и химических канцерогенных агентов или токсинов следует рассматривать в зависимости от времени.Есть повод для беспокойства не только по поводу воздействия на людей, живущих в настоящее время, но и по поводу кумулятивных эффектов, которые сегодняшние действия могут иметь на многие поколения.
Некоторые радиоактивные материалы распадаются до безопасного уровня в течение нескольких дней, недель или нескольких лет, тогда как другие сохраняют свою радиотоксичность в течение длительного времени. Хотя вызывающие рак и другие токсины также могут оставаться вредными в течение длительного времени, некоторые (, например, тяжелых металлов, таких как ртуть, кадмий и свинец) сохраняют свою токсичность навсегда.Важнейшая задача для правительственных и промышленных кругов — не допустить, чтобы чрезмерное количество таких токсинов причиняло вред людям сейчас или в будущем. Стандарты устанавливаются в свете исследований экологических путей, от которых в конечном итоге могут пострадать люди.
Низкоуровневые радиационные эффекты
Было проведено много исследований по воздействию низкоуровневой радиации. Полученные данные не подтвердили так называемую линейную беспороговую гипотезу (LNT). Эта теория предполагает, что продемонстрированная взаимосвязь между дозой облучения и побочными эффектами при высоких уровнях облучения также применима к низким уровням и обеспечивает (сознательно консервативную) основу для профессионального здоровья и других стандартов радиационной защиты.
МКРЗ рекомендует использовать модель LNT с целью оптимизации практики радиационной защиты, но следует использовать ее , а не для оценки воздействия на здоровье малых доз радиации, полученных большим количеством людей в течение длительного периода времени. время. При низких уровнях воздействия естественный механизм организма восстанавливает радиацию и другие повреждения клеток вскоре после их возникновения, и стимулируется некоторая адаптивная реакция, которая защищает клетки и ткани, как и при воздействии других внешних агентов на низких уровнях.
В техническом отчете Института электроэнергетики в США, подготовленном в ноябре 2009 г., на основе более 200 рецензируемых публикаций о воздействии излучения низкого уровня был сделан вывод о том, что эффекты излучения с низкой мощностью дозы различны и что «риски, связанные с [эти эффекты] могут быть переоценены »линейной гипотезой 1 . «С эпидемиологической точки зрения индивидуальные дозы облучения менее 100 мЗв при однократном облучении слишком малы, чтобы позволить выявить какие-либо статистически значимые избыточные виды рака в присутствии естественных раковых образований.Дозы, полученные рабочими АЭС, попадают в эту категорию, потому что облучение накапливается в течение многих лет, при этом средняя годовая доза примерно в 100 раз меньше, чем 100 мЗв ». В нем цитируется Комиссия по ядерному регулированию США, что« с 1983 года атомная промышленность США ежегодно контролирует более 100 000 радиационных работников, и с 1989 года ни один из работников не подвергался воздействию более 50 мЗв в год ». Исследование 2 Массачусетского технологического института, 2012 г., в котором мышей подвергались воздействию радиации с низкой мощностью дозы в течение длительного периода. не показали никаких признаков повреждения ДНК, хотя в контрольной группе, получившей ту же самую дозу, повреждения действительно были обнаружены.Этот тест на живых животных подтверждает другие рабочие и эпидемиологические исследования, предполагающие, что люди, подвергшиеся воздействию до 1000 мЗв / год при низкой мощности дозы, не будут страдать от неблагоприятных последствий для здоровья.
Имеется около свидетельств in vitro о положительном эффекте низкого уровня радиации (примерно до 10 мЗв / год), явления, которое называется гормезисом. Этот эффект может возникать в результате адаптивной реакции клеток организма, подобно физическим упражнениям, когда небольшие и умеренные количества имеют положительный эффект, тогда как слишком большое количество может иметь пагубные последствия.В случае канцерогенов, таких как ионизирующее излучение, положительный эффект будет проявляться как в более низкой заболеваемости раком, так и в устойчивости к воздействию более высоких доз. Однако существует значительная неопределенность в отношении наличия горметического эффекта по отношению к радиации и, если такой эффект действительно существует, насколько он будет значительным. В настоящее время нет убедительных доказательств in vivo в поддержку гормезиса. Дальнейшие исследования продолжаются, и дискуссии о фактических последствиях воздействия малых доз радиации на здоровье продолжаются.Между тем нормы радиационного облучения по-прежнему сознательно консервативны.
В США Закон об исследованиях низких доз радиации от 2015 года призывает к оценке текущего состояния американских и международных исследований в области низких доз радиации. Он также поручает Национальной академии наук «сформулировать общие научные цели для будущего исследований низких доз радиации в Соединенных Штатах» и разработать долгосрочную программу исследований для достижения этих целей. Закон является результатом письма группы физиков-медиков, которые указали, что ограниченное понимание рисков для здоровья при низких дозах снижает способность страны принимать решения, будь то реагирование на радиологические события, затрагивающие большие группы населения, такие как авария на Фукусиме 2011 года или в США. такие области, как быстрое увеличение числа медицинских процедур, основанных на облучении, очистка от радиоактивного загрязнения унаследованных объектов и расширение использования ядерной энергии в гражданских целях.
Страх перед радиационным воздействием
Основной эффект низкоуровневого излучения возникает из-за страха, а не из-за самого излучения. Люди, которые привыкли бояться любого уровня ионизирующего излучения, как правило, принимают меры, чтобы избежать его, и эти действия иногда гораздо более вредны, чем любое воздействие низких доз радиации *. Опасения по поводу низких доз радиации при компьютерной томографии и рентгеновских лучах не только ошибочны, но и могут привести к страданиям и смерти из-за избежания или отсрочки постановки диагноза. Кроме того, терапевтические преимущества ядерной медицины значительно перевешивают любой вред, который может возникнуть в результате контролируемого облучения.
* После аварии на Чернобыльской АЭС некоторые беременные женщины в Европе пытались сделать аборт без какого-либо медицинского обоснования, поскольку уровни воздействия были значительно ниже тех, которые могут иметь какие-либо последствия. Иногда страх поощряется заблуждающимися правительствами, как, например, в Японии, где поддержание эвакуации многих людей в течение нескольких недель привело к гибели более 1000 человек, хотя уровни воздействия, если люди вернулись в дома, не были бы опасными, за исключением, возможно, некоторых ограниченных территорий. легко определяется.
Ограничение воздействия
Пределы дозы облучения населения при добыче урана или на атомных станциях обычно устанавливаются на 1 мЗв / год выше фона.
В большинстве стран в настоящее время максимально допустимая доза облучения работников составляет 20 мЗв в год, усредненных за пять лет, с максимумом 50 мЗв в любой год. Это сверх фонового воздействия и исключает медицинское облучение. Значение исходит от Международной комиссии по радиологической защите (ICRP) и связано с требованием сохранять облучение на разумно достижимом низком уровне (ALARA) — с учетом социальных и экономических факторов.
Радиационная защита при добыче урана и остальной части ядерного топливного цикла строго регулируется, а уровни облучения контролируются.
Существует четыре способа защиты людей от идентифицированных источников излучения:
- Ограничение времени. В профессиональных ситуациях доза снижается за счет ограничения времени воздействия.
- Расстояние. Интенсивность излучения уменьшается по мере удаления от источника.
- Экранирование.Барьеры из свинца, бетона или воды обеспечивают хорошую защиту от высоких уровней проникающего излучения, такого как гамма-лучи. Поэтому сильно радиоактивные материалы часто хранятся или обрабатываются под водой или с помощью дистанционного управления в помещениях, построенных из толстого бетона или облицованных свинцом.
- Сдерживание. Высокорадиоактивные материалы хранятся в замкнутом пространстве и хранятся вне рабочего места и окружающей среды. Ядерные реакторы работают в закрытых системах с множеством барьеров, удерживающих радиоактивные материалы.
ЮНЕП отмечает: «Хотя выброс радона в подземных урановых рудниках вносит существенный вклад в профессиональное облучение со стороны ядерной промышленности, среднегодовая эффективная доза для рабочего в атомной отрасли в целом снизилась с 4,4 мЗв в 1970-е годы до примерно 1 мЗв сегодня. Однако среднегодовая эффективная доза для шахтера по-прежнему составляет около 2,4 мЗв, а для других горняков — около 3 мЗв ». Цифры по добыче, вероятно, относятся к подземным условиям.
Около 23 миллионов рабочих во всем мире контролируются на предмет радиационного облучения, и около 10 миллионов из них подвергаются воздействию искусственных источников, в основном в медицинском секторе, где годовая доза составляет в среднем 0,5 мЗв.
Нормы и правила радиационного воздействия
Стандарты радиационной защиты основаны на консервативном предположении, что риск прямо пропорционален дозе, даже на самых низких уровнях, хотя фактических доказательств вреда на низких уровнях, ниже примерно 100 мЗв в качестве краткосрочной дозы, нет.В той степени, в которой повреждение клеток устраняется в течение месяца (скажем), мощности хронической дозы до 100 мЗв в месяц также могут быть безопасными, но стандартное предположение, называемое « линейной беспороговой гипотезой (LNT) », не учитывает влияние любых таких пороговых значений и рекомендуется только для практических целей радиационной защиты, например, для установления допустимых уровней радиационного облучения людей.
LNT был впервые принят Международной комиссией по радиологической защите (ICRP) в 1955 году, когда научные знания о радиационных эффектах были меньше, а затем в 1959 году Научным комитетом Организации Объединенных Наций по действию атомной радиации (UNSCEAR) в качестве философской основы. для радиологической защиты при низких дозах, прямо заявляя, что «линейность предполагалась в первую очередь для простоты, и пороговая доза может быть, а может и не быть».(При острой дозе выше 100 мЗв есть некоторые научные доказательства линейности зависимости доза-эффект.) С 1934 по 1955 год МКРЗ рекомендовала предел переносимой дозы в 680 мЗв / год, и никаких доказательств вреда от этого — ни рака, ни генетического — не было. — были задокументированы.
Гипотеза LNT не может должным образом использоваться для прогнозирования последствий фактического воздействия низких уровней радиации, и она не играет надлежащей роли в оценке риска малых доз. Например, LNT предполагает, что если дозу уменьшить вдвое по сравнению с высоким уровнем, на котором наблюдались эффекты, будет половина эффекта и так далее.Это может ввести в заблуждение, если применить его к большой группе людей, подвергающихся незначительным уровням радиации, и даже на уровнях выше, чем тривиальные, это может привести к несоответствующим действиям по предотвращению доз.
Большая часть свидетельств, которые привели к сегодняшним стандартам, получены от выживших после атомной бомбардировки в 1945 году, которые подверглись воздействию высоких доз за очень короткое время. При оценке профессионального риска была сделана некоторая поправка на способность организма восстанавливать повреждения от небольшого облучения, но для низкого уровня радиационного облучения степень защиты от применения LNT может вводить в заблуждение.При низких уровнях радиационного облучения взаимосвязь «доза-реакция» неясна из-за уровней радиационного фона и естественной заболеваемости раком. Однако данные по лейкемии, опубликованные в 1958 г. НКДАР ООН в Хиросиме (см. Приложение), фактически показывают снижение заболеваемости в три раза в диапазоне доз от 1 до 100 мЗв. Порог повышенного риска здесь составляет около 400 мЗв. Это очень важно в связи с опасениями по поводу радиационного облучения загрязненных территорий после аварии на Чернобыльской АЭС и Фукусиме.
Международная комиссия по радиологической защите (МКРЗ), созданная в 1928 году, является объединением научных экспертов и уважаемым источником рекомендаций по радиационной защите, хотя она независима и не подотчетна правительствам или ООН. Его рекомендации широко соблюдаются национальными органами здравоохранения, ЕС и МАГАТЭ. Он сохраняет гипотезу LNT в качестве руководящего принципа.
Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) публикует международные стандарты радиационной защиты с 1962 года.Это единственный орган ООН с конкретными уставными обязанностями по радиационной защите и безопасности. Его «Основы безопасности» применяются в основных стандартах безопасности и последующих правилах. Однако Научный комитет ООН по действию атомной радиации (НКДАР ООН), созданный в 1955 году, является наиболее авторитетным источником информации об ионизирующем излучении и его эффектах.
В любой стране стандарты радиационной защиты устанавливаются государственными органами, как правило, в соответствии с рекомендациями МКРЗ и в сочетании с требованием сохранять облучение на разумно достижимом низком уровне (ALARA) — с учетом социальных и экономических факторов.Авторитет МКРЗ обусловлен научным авторитетом ее членов и достоинствами ее рекомендаций.
Три ключевых пункта рекомендаций МКРЗ:
- Обоснование. Никакая практика не может быть принята, если ее внедрение не принесет положительной чистой выгоды.
- Оптимизация. Все воздействия следует поддерживать на разумно достижимом низком уровне с учетом экономических и социальных факторов.
- Ограничение. Облучение людей не должно превышать пределов, рекомендованных для соответствующих обстоятельств.
Национальные стандарты радиационной защиты сформулированы как для категории профессионального облучения, так и для категории облучения населения.
МКРЗ рекомендует, чтобы максимально допустимая доза для профессионального облучения составляла 20 миллизивертов в год, усредненных за пять лет (, т. Е. 100 миллизивертов за 5 лет), с максимальной дозой 50 миллизивертов за любой год. Для воздействия на людей пределом является 1 миллизиверт в год в среднем за пять лет. В обеих категориях цифры превышают фоновые уровни и не включают медицинское облучение. и
Облучение после аварии
Эти низкие уровни облучения достижимы для нормальной ядерной энергетики и медицинской деятельности, но там, где авария привела к радиоактивному загрязнению, их применение не приносит чистой пользы для здоровья. Существует большая разница между тем, что желательно при нормальной плановой эксплуатации любой станции, и тем, что допустимо для устранения последствий аварии. В данном случае ограничительные пределы доз будут ограничивать гибкость в управлении ситуацией, и, таким образом, их применение может увеличить другие риски для здоровья или даже привести к серьезным неблагоприятным последствиям для здоровья, как в районе Фукусимы с марта 2011 года (см. Предыдущее примечание).Цель должна состоять в том, чтобы свести к минимуму риски и вред для человека и населения в целом, а не сосредотачиваться на радиации изолированно.
Это до некоторой степени признано в пределах гигиены труда, установленных для очистки таких ситуаций: МАГАТЭ устанавливает допустимую кратковременную дозу 100 мЗв для аварийных работников, принимающих жизненно важные восстановительные меры, и 500 мЗв как допустимую кратковременную дозу для аварийной ситуации. работники, предпринимающие спасательные действия. На Фукусиме 250 мЗв была установлена как допустимая кратковременная доза для рабочих, контролирующих выведенные из строя реакторы в течение 2011 года.После рассмотрения NRA опыта Фукусимы, а также зарубежных стандартов и научных данных, 250 мЗв теперь является предлагаемой допустимой дозой в чрезвычайных ситуациях в Японии с апреля 2016 года.
Но даже эти уровни низкие, и не было соответствующей поправки для соседних представителей общественности — ALARA был единственным эталонным критерием, независимо от его побочных эффектов из-за продления эвакуации более чем на несколько дней. При принятии решений об эвакуации следует учитывать все риски для здоровья (не только радиационное облучение), поскольку сосредоточение внимания на минимизации одного риска (который может быть уже небольшим или даже отсутствующим) может привести к увеличению других рисков.Это было очевидно на Фукусиме, поскольку число погибших и травм в результате эвакуации было намного больше, чем риски повышенного радиационного облучения после первых нескольких дней.
Это привело к тому, что в мае 2013 года МАГАТЭ опубликовало допустимые мощности дозы для населения, обычно проживающего на пораженных территориях, на высоте 1 м над зараженной землей. Уровень 220 мЗв / год в течение полного года является «безопасным для всех», если любая проглоченная радиоактивность безопасна. В краткосрочной перспективе, при 40-кратном превышении этого уровня, 170 мЗв в течение одной недели является условно безопасным, а при четырехкратном годовом уровне — 880 мЗв — временно безопасным в течение одного месяца.
Это также привело к призывам к замене ALARA другими концепциями при работе с аварийными ситуациями или существующими ситуациями с высоким уровнем облучения на основе имеющихся научных данных. Одним из таких предложений является концепция AHANE — настолько высокая, насколько это естественно существует. AHANE основывается на доказательствах, касающихся высокого естественного радиационного фона во всем мире, где большие группы населения подвергаются воздействию очень высоких уровней радиационного фона (порядка 10-100 раз превышающих средний глобальный фоновый уровень) без заметных негативных последствий для здоровья.В Рамсарской конвенции, Иран, около 2000 человек подвергаются воздействию не менее 250 мЗв / год без каких-либо побочных эффектов. В Гуарапари, Бразилия (население 73 000), Керала, Индия (население 100 000), и Янцзян, Китай (население 80 000), средние уровни облучения составляют около 50 мЗв / год, 38 мЗв / год и 35 мЗв / год соответственно. Во всех случаях средняя продолжительность жизни жителей не ниже, чем у их сверстников по стране, а уровень заболеваемости раком немного ниже, чем у соотечественников.
Некоторые физики пошли дальше и предложили концепцию AHARS — относительно безопасной — которая была бы похожа на систему допустимых доз, которая использовалась с 1920-х до 1950-х годов.AHARS ожидает увеличения пределов воздействия примерно до 1000 мЗв / год или 100 мЗв в месяц. Это, однако, очень мало подтверждено в научной литературе, и есть данные, свидетельствующие о том, что радиационное облучение выше 100 мЗв незначительно увеличивает риск развития рака на протяжении всей жизни. Тем не менее, очевидно, что нынешняя концепция ALARA не служит своей первоначальной цели, особенно в контексте радиологических аварий, когда больший вред причиняется чрезмерным вниманием к радиационным рискам за счет принятия достаточных мер по снижению других рисков.
Несмотря на это, в марте 2011 года, вскоре после аварии на Фукусиме, МКРЗ заявила, что «продолжает рекомендовать контрольные уровни от 500 до 1000 мЗв, чтобы избежать серьезных детерминированных травм для спасателей, оказавшихся в ситуации аварийного облучения». Для населения в таких ситуациях он рекомендует «контрольные уровни для наивысшей запланированной остаточной дозы в диапазоне от 20 до 100 миллизиверт (мЗв)», снижаясь до 1-20 мЗв / год, когда ситуация находится под контролем.
Радиационное облучение ядерного топливного цикла
Средняя годовая доза облучения сотрудников урановых рудников (в дополнение к естественному фону) составляет около 2 мЗв (в диапазоне до 10 мЗв). Естественный радиационный фон составляет около 2 мЗв. На большинстве рудников поддержание доз на таком низком уровне достигается с помощью простых методов вентиляции в сочетании со строго соблюдаемыми процедурами гигиены. На некоторых канадских рудниках с очень богатой рудой используются сложные средства для ограничения воздействия.(См. Также информационную страницу «Безопасность труда при добыче урана».) Дозы на рабочем месте в ядерной энергетической отрасли США — конверсия, обогащение, изготовление топлива и эксплуатация реактора — в среднем менее 3 мЗв / год.
Заводы по переработке в Европе и России перерабатывают отработанное топливо для извлечения пригодных для использования урана и плутония и отделения высокорадиоактивных отходов. В этих установках используется массивная защита, в частности, от гамма-излучения. Ручные операции выполняются операторами за свинцовым стеклом с использованием оборудования для удаленного перемещения.
При изготовлении смешанного оксидного топлива (МОКС) требуется небольшая защита, но весь процесс ограничен доступом через перчаточные боксы, чтобы исключить возможность альфа-загрязнения плутонием. Там, где люди, вероятно, будут работать рядом с производственной линией, 25-миллиметровый слой плексигласа защищает от нейтронного излучения Pu-240. (При изготовлении топлива из оксида урана экранирование не требуется.)
Интересно, что из-за значительного количества гранита при строительстве многие общественные здания, включая здание парламента Австралии и центральный вокзал Нью-Йорка, столкнулись бы с некоторыми трудностями при получении лицензии на работу, если бы они были атомными электростанциями.
Исторические случаи аварийного облучения
Кыштым, Россия (1957) — военный завод по переработке ядерных материалов
В 1957 году произошла крупная химическая авария на химическом комбинате «Маяк» (тогда называвшемся Челябинск-40) недалеко от Кыштыма в России. Этот завод был построен в спешке в конце 1940-х годов для военных целей. Отказ системы охлаждения резервуара, в котором хранятся многие тонны растворенных ядерных отходов, привел к взрыву нитрата аммония с силой примерно 75 тонн в тротиловом эквиваленте (310 ГДж).Большая часть из 740-800 ПБк радиоактивного загрязнения осела поблизости и способствовала загрязнению реки Теча, но шлейф, содержащий 80 ПБк радионуклидов, распространился на сотни километров к северо-востоку. Пострадавший район уже был очень загрязнен — река Теча ранее принимала около 100 ПБк преднамеренно сброшенных отходов, а озеро Карачай — около 4000 ПБк. В результате этой «аварии в Кыштыме» погибло около 200 человек, а от радиоактивного шлейфа пострадали еще тысячи, поскольку он выпал, в частности, Cs-137 и Sr-90.Он получил 6-й уровень по Международной шкале ядерных и радиологических событий (INES).
Многие люди получили дозы до 400 мЗв при относительно низких мощностях доз от жидких отходов, сброшенных в реку. В этой группе населения наблюдается рост заболеваемости раком на уровнях выше 200 мЗв. Но ниже этого уровня заболеваемость раком ниже ожиданий LNT.
Nuclear Reactor Testing Station, США (1961) — военный исследовательский реактор
Из-за неправильного извлечения регулирующих стержней в стационарном реакторе малой мощности №1 (SL-1) произошел паровой взрыв и расплавление активной зоны.В результате аварии погибли три оператора. Хотя операторы погибли из-за физических травм в результате взрыва, они подверглись воздействию очень высокого уровня радиации, который был бы фатальным.
Мехико, Мексика (1962) — бесхозный источник
Молодой мальчик принес домой неэкранированный радиографический источник на основе кобальта-60, в результате чего в результате облучения девять человек заболели ОЛБ, четверо из них погибли.
Методистская больница Риверсайд, Колумбус, Огайо, США (1974-1976) — лучевая терапия
Аппарат лучевой терапии был откалиброван на основе неправильной кривой распада, в результате чего десять пациентов умерли и еще 78 получили травмы из-за передозировки.
Три-Майл-Айленд, США (1979) — ядерный энергетический реактор
Авария на АЭС Три-Майл-Айленд в марте 1979 г. привела к тому, что несколько человек около станции получили очень низкие дозы радиации, значительно ниже нормативных пороговых значений. Последующие научные исследования не обнаружили доказательств какого-либо ущерба в результате аварии. Рейтинг INES 5.
Мохаммедия, Марокко (1984) — бесхозный источник
Источник иридия-192, используемый для промышленной радиографии, был извлечен из экранированного контейнера и доставлен домой рабочим.11 человек пострадали от ОЛБ, 8 из них скончались.
США / Канада (1985-1987) — лучевая терапия
Программный сбой и фундаментальный недостаток конструкции медицинского облучателя Therac-25 привели как минимум к шести авариям, в результате которых была получена доза бета-излучения в 100 раз превышающая запланированную. Шесть человек пострадали от ОРС, трое из них скончались.
Чернобыль, Украина (1986) — ядерный энергетический реактор
Сразу после аварии на Чернобыльской атомной электростанции в 1986 году многие люди получили большие дозы.Помимо жителей близлежащей Припяти, которые были эвакуированы в течение двух дней, около 24 000 человек, живущих в пределах 15 км от станции, получили в среднем 450 мЗв до эвакуации. Всего было выделено 5200 ПБк радиоактивности (эквивалент йода-131).
В июне 1989 года группа экспертов Всемирной организации здравоохранения согласилась с тем, что возрастающая долгосрочная доза в 350 мЗв должна быть критерием для переселения людей, пострадавших в результате аварии на Чернобыльской АЭС 1986 года. Это считалось «консервативным значением, которое гарантировало, что риск для здоровья от этого воздействия был очень мал по сравнению с другими рисками на протяжении всей жизни».(Для сравнения, в большинстве мест радиационный фон составляет в среднем около 150-200 мЗв за всю жизнь.)
Из 134 серьезно облученных рабочих и пожарных 28 наиболее сильно облученных скончались в результате острого лучевого синдрома (ОЛБ) в течение трех месяцев после аварии. Из них 20 были из группы из 21, которые получили более 6,5 Гр, семь (из 22) получили от 4,2 до 6,4 Гр, и один (из 50) — из группы, получившей 2,2-4,1 Гр. 3 Еще 19 человек умерли в 1987-2004 гг. От различных причин (см. Информационную страницу в Приложении 2 о Чернобыльской аварии: Воздействие на здоровье).
Что касается аварийных работников с дозами ниже доз, вызывающих симптомы ОЛБ, то в отчете Всемирной организации здравоохранения за 2006 год 4 говорится об исследованиях, проведенных с участием 61 000 российских аварийных работников, в которых в течение 1991-1998 годов было зарегистрировано 4995 смертей из этой группы. «Число смертей российских спасателей, связанных с радиацией, вызванной солидными новообразованиями и болезнями системы кровообращения, можно оценить примерно в 116 и 100 случаев соответственно». Более того, хотя пока не наблюдается роста лейкемии, «количество случаев лейкемии, связанных с облучением, в этой когорте можно оценить примерно в 30.«Таким образом, 4,6% смертей в этой группе связаны с радиационно-индуцированными заболеваниями. (Расчетная средняя доза внешнего облучения для этой группы составила 107 мЗв.)
В докладе авария также увязывается с увеличением заболеваемости раком щитовидной железы у детей: «В 1992–2000 годах в Беларуси, России и Украине было диагностировано около 4000 случаев рака щитовидной железы у детей и подростков (0–18 лет), из которых в возрастной группе от 0 до 14 лет произошло около 3000. Из 1152 случаев рака щитовидной железы, диагностированных среди детей-чернобыльцев в Беларуси в 1986-2002 гг., выживаемость составляет 98.8%. Восемь пациентов умерли из-за прогрессирования рака щитовидной железы, а шесть детей умерли от других причин. В России умер один больной раком щитовидной железы ».
Не было никакого увеличения врожденных аномалий, неблагоприятных исходов беременности или любых других радиационно-индуцированных заболеваний среди населения в целом ни в загрязненных районах, ни в отдаленных районах, вызванного Чернобылем.
Сообщения, поступившие через два десятилетия после аварии, ясно показывают, что основные последствия аварии для здоровья связаны с эвакуацией многих людей в сочетании со страхом, и тысячи людей умерли от самоубийства, депрессии и алкоголизма.В отчете Чернобыльского форума 2006 года говорится, что люди в этом районе пострадали от парализующего фатализма из-за мифов и неправильных представлений об угрозе радиации, которые способствовали развитию культуры хронической зависимости. Некоторые «взяли на себя роль инвалидов». Психическое здоровье в сочетании с курением и злоупотреблением алкоголем является гораздо более серьезной проблемой, чем радиация, но хуже всего в то время был уровень здоровья и питания. Психосоциальные последствия для пострадавших в результате аварии аналогичны последствиям других крупных стихийных бедствий, таких как землетрясения, наводнения и пожары.
После того, как убежище f было построено над разрушенным реактором в Чернобыле, была создана группа из 15 инженеров и ученых для расследования ситуации внутри него. В течение нескольких лет они неоднократно попадали в руины, накапливая индивидуальные дозы до 15 000 мЗв. Суточная доза в основном была ограничена до 50 мЗв, хотя иногда и многократно. Ни у одного из мужчин не появилось никаких симптомов лучевой болезни, но следует считать, что они имеют значительно повышенный риск рака.Рейтинг INES 7.
Гояния, Бразилия (1987) — бесхозный источник
В 1987 году в Гоянии, 6 , Бразилия, выброшенный источник лучевой терапии, украденный из заброшенной больницы и взломанный, стал причиной смерти четырех человек, 20 случаев лучевой болезни и значительного заражения многих других. Источник телетерапии содержал 93 грамма цезия-137 (51 ТБк), заключенного в защитный контейнер диаметром 51 мм и длиной 48 мм, сделанный из свинца и стали, с иридиевым окном. Различные люди контактировали с источником в течение двух недель, когда он был передан на свалку, и некоторые серьезно пострадали.Четыре умерших (доза 4-5 Зв) были членами семьи и служащими владельца свалки, а еще 16 человек получили дозу более 500 мЗв. В целом было обнаружено, что 249 человек имеют значительные уровни радиоактивного материала в организме. За 25 лет, прошедших с 1987 года, не было ни одного случая рака от радиации среди 249 человек, пострадавших в Гоянии, несмотря на прием внутрь до 100 МБк при дозах до 625 мЗв / месяц (у 8 человек внутренняя активность была выше, чем 100 МБк). из которых 4 умерли от острого лучевого синдрома, но ни один из них не умер от рака).Родились два здоровых ребенка, один от матери среди наиболее зараженных. Однако страх заражения стал причиной сильного стресса и депрессии. В марте 2012 года Генеральный директор МАГАТЭ Юкия Амано охарактеризовал Гоянию как лучшую иллюстрацию воздействия грязной бомбы террористов — несколько смертей, но широко распространенные страх и стресс. Рейтинг INES 5.
Сарагоса, Испания (1990) — лучевая терапия
27 больных раком подверглись воздействию очень высоких доз от неправильно отремонтированного ускорителя электронов GE, из которых 15 умерли в результате чрезмерного облучения, а еще двое умерли, в основном из-за радиации.
Сан-Хосе, Коста-Рика (1996) — лучевая терапия
115 человек получили передозировку облучения от неправильно откалиброванного блока лучевой терапии на кобальте-60. Согласно отчету МАГАТЭ об инциденте, было семь смертельных случаев: три были прямым следствием радиационного облучения и четыре, когда радиация сыграла свою роль. Еще 46 пациентов пострадали от неблагоприятных последствий для здоровья из-за передозировки.
Токай-мура, Япония (1999 г.) — авария с критичностью
Во время подготовки топлива на объекте Токай-мура произошла авария с критичностью.Двое из трех операторов скончались из-за радиационного облучения. Приблизительно 200 жителей были временно эвакуированы, подавляющее большинство получило крайне низкие дозы.
Самутпракан, Таиланд (2000 г.) — бесхозный источник
Бесхозный источник кобальта-60 был открыт на складе металлолома, в результате чего десять человек были госпитализированы из-за развития ОРС, трое из которых впоследствии скончались.
Панама-Сити, Панама (2000-2001) — лучевая терапия
28 человек получили передозировку радиации при получении лучевой терапии из-за использования протокола лечения, который не был валидирован, и неправильного ввода данных.Три пациента умерли в результате чрезмерного облучения, еще двое умерли, вероятно, из-за радиации. Две смерти не были объяснены, и один пациент умер от рака. Еще 20 пациентов выжили, но большинство из них получили травмы, вызванные радиацией.
Fleurus, Бельгия (2006) — коммерческое облучение
Сотрудник Института радиоэлементов (IRE) во Флерюсе получил высокую дозу радиации (от 4,2 до 4,6 Гр) от источника кобальта-60, используемого для стерилизации медицинских изделий, в результате чего у рабочего развился ОЛБ.
Маяпури, Индия (2010 г.) — бесхозный источник
Университетский облучатель был продан торговцу металлоломом и впоследствии разобран, а источник кобальта-60 был разрезан на несколько более мелких частей. Восемь человек были госпитализированы с ОЛБ, один из них скончался.
Фукусима-Дай-ичи, Япония (2011 г.) — ядерный энергетический реактор
Авария на атомной электростанции «Фукусима-дайити» в Японии в марте 2011 года выбросила около 940 ПБк (эквивалент йода-131) радиоактивного материала, в основном в дни 4-6 после цунами.В мае 2013 года НКДАР ООН сообщил, что «облучение после ядерной аварии на Фукусима-дайити не вызвало каких-либо немедленных последствий для здоровья. Маловероятно, что в будущем можно будет приписать какие-либо последствия для здоровья населения и подавляющего большинства рабочих». Единственное исключение — 146 аварийных работников, получивших дозы облучения более 100 мЗв во время кризиса. 5 Дозы на щитовидную железу у детей были значительно ниже, чем после аварии на Чернобыльской АЭС. В качестве меры предосторожности было эвакуировано около 160 000 человек.Самая высокая внутренняя радиоактивность в результате проглатывания составила 12 кБк, что примерно в 1000 раз ниже уровня, вызывающего неблагоприятные последствия для здоровья в Гоянии (см. Ниже).
Безусловно, основное радиационное облучение приходилось на рабочих на площадке, и 146 с дозами более 100 мЗв будут тщательно контролироваться на предмет «потенциальных поздних радиационных последствий для здоровья на индивидуальном уровне». Шесть из них получили более 250 мЗв — предел, установленный для аварийных работников, очевидно, из-за вдыхания дыма йода-131 на раннем этапе.Ежедневно на объекте было около 250 рабочих. Рейтинг INES 7.
Стамболийски, Болгария (2011 г.) — коммерческое облучение
При плановой эксплуатации установки гамма-облучения с источниками кобальта-60 из-за ошибки персонала было извлечено уже перезаряженное источниками устройство взамен разряженного. Пятеро рабочих получили дозы от 1,23 до 5,63 Гр, и у всех развился ОЛБ.
Приложение
Точки данных слева:
i ) Контрольная группа 32 963 человека на расстоянии более 3 км от гипоцентра.273 человека на миллион заболели лейкемией.
ii ) 32 692 человека на расстоянии 2–3 км от гипоцентра с расчетным средним уровнем облучения около 20 мЗв. 92 человека на миллион заболели лейкемией.
iii ) и iv ) 20 113 человек на расстоянии 1,5–2 км от гипоцентра, где средние дозы «превышали» 500 мЗв. Левая точка данных ( iii ) представляет рассчитанное радиационное облучение для этой зоны; справа ( iv ) представлена доза, которая считается более точной с учетом других симптомов, вызванных радиацией.398 человек на миллион заболели лейкемией.
v ) 8810 человек на расстоянии от 1 до 1,5 км от гипоцентра со средним расчетным уровнем облучения около 5000 мЗв. 3746 человек на миллион заболели лейкемией.
vi ) 1241 выживший менее чем в 1 км от гипоцентра, где погибло более 50 000 человек. 12 087 человек на миллион заболели лейкемией.
Латентный период лейкемии составляет менее шести месяцев. NB, это логарифмический график, и в противном случае зеленая линия была бы прямой.
Дополнительная информация
Банкноты
а. Три основных ряда радиоактивных распадов, имеющих отношение к ядерной энергии, — это уран и торий. Эти серии показаны на рисунке по адресу www.world-nuclear.org/uploadedImages/org/info/radioactive_decay_series.png [Назад]
г. Концентрация дочерних продуктов распада радона (RnDP) измеряется в рабочих уровнях или в микроджоулей окончательно доставленной альфа-энергии на кубический метр воздуха. Один «рабочий уровень» (WL) приблизительно эквивалентен 3700 Бк / м 3 Rn-222 в равновесии с его дочерними продуктами распада (два основных из которых являются очень короткоживущими альфа-излучателями) или 20.7 мкДж / м 3 . Первый предполагает наличие неподвижного воздуха, а не надлежащей вентиляции. Один рабочий месяц в месяц (WLM) — это доза от дыхания на один WL в течение 170 часов, а прежний предел профессионального облучения составлял 4 WLM / год. Сегодня рекомендуемый МКРЗ предел составляет 3,5 мкДж / м 3 , что является мерой фактической ситуации RnDP при любых преобладающих условиях вентиляции. Обычно это эквивалентно примерно 2000 часам в год воздействия 3000 Бк / м 3 радона в вентилируемой шахте, где радон удаляется и поэтому не находится в равновесии со своими дочерними продуктами распада.[Назад]
г. На высоте 30 000 футов мощность дозы составляет 3-4 мкЗв в час на широтах Северной Америки и Западной Европы. На высоте 40000 футов мощность дозы составляет около 6,5-8 мкЗв в час. Другие измеренные значения составляли 6,6 мкЗв в час во время полета Париж-Токио (полярный) и 9,7 мкЗв в час на Concorde, в то время как исследование датского летного экипажа показало, что они получали до 9 мЗв / год. [Назад]
г. Фоновый уровень радона составляет 40 Бк / м 3 в помещении и 6 Бк / м 3 на открытом воздухе при условии, что заполнение помещений составляет 80%, что эквивалентно мощности дозы 1 мЗв / год и является средним значением для большинства жители мира.Уровни воздействия менее 200 Бк / м 3 (и, возможно, намного больше) не считаются опасными, если проблемы со здоровьем не основаны на LNT, вопреки рекомендациям МКРЗ. [Назад]
e.
Диапазон космических и космогенных доз от уровня моря до возвышенности над землей.
Дальность действия внешнего земного излучения зависит от радионуклидного состава почвы и строительного материала.
Диапазон ингаляционного облучения зависит от накопления радона в помещении.
Диапазон воздействия при приеме внутрь зависит от радионуклидного состава пищевых продуктов и питьевой воды.
Источник: Таблица 12 из Облучения населения и рабочих от различных источников излучения, Приложение B к тому I Доклада Научного комитета Организации Объединенных Наций по действию атомной радиации 2008 года Генеральной Ассамблее, Источники и эффекты ионизирующего излучения , имеется в Отчете НКДАР ООН за 2008 год. Веб-страница I (www.unscear.org/unscear/en/publications/2008_1.html) [Назад]
ф. Фактические дозы, полученные выжившими после атомной бомбардировки, неизвестны. Также большая часть радиации тогда была от нейтронов, хотя гамма-излучение является основной проблемой радиационной защиты. Примерно через 65 лет после острого воздействия можно увидеть, что уровень заболеваемости раком у выживших после облучения ниже, чем в контрольной группе, и ниже, чем в популяции Японии в целом 8 . [Назад]
г. В Великобритании уровень лейкемии у детей значительно повышен недалеко от Селлафилда, а также в других местах страны.Причины этих увеличений или скоплений неясны, но крупное исследование скоплений вблизи Селлафилда исключило какой-либо вклад ядерных источников. Помимо всего прочего, уровни радиации на этих объектах на несколько порядков слишком низки, чтобы учесть зарегистрированные избыточные уровни заболеваемости. Однако исследования продолжаются, чтобы дать более убедительные ответы. [Назад]
и. Самая последняя редакция рекомендаций МКРЗ была выпущена в 2007 г. (Публикация 103) и заменила рекомендации 1990 г. (Публикация 60) без каких-либо изменений предельных доз для профессионального облучения или облучения населения.Эти ценности также реализованы МАГАТЭ в его Основных нормах безопасности. [Назад]
Список литературы
1. Программа технологических инноваций: оценка обновленных исследований воздействия на здоровье и рисков, связанных с низкими дозами ионизирующего излучения, Исследовательский институт электроэнергии (EPRI), Пало-Альто, Калифорния, США, 1019227 (ноябрь 2009 г.). Широко цитируемое исследование облучения работников ядерной энергетики низкими дозами в 2005 г. — Cardis et al, Риск рака после низких доз ионизирующего излучения: ретроспективное когортное исследование в 15 странах , British Medical Journal (BMJ 2005; 331: 77) — во многом зависел от данных Канады, которые впоследствии были отозваны CNSC в 2011 году.Без этих ошибочных данных исследование не показало повышенного риска от низких доз радиации. [Назад]
2. Вернер Олипитц и др. , Комплексный молекулярный анализ указывает на необнаруживаемое изменение повреждения ДНК у мышей после непрерывного облучения при ~ 400-кратном естественном фоновом излучении, Environmental Health Perspectives (2012, август 2012), 120 (8), 1130-1136 . См. Также новостную статью Массачусетского технологического института «Новый взгляд на длительное радиационное воздействие» (15 мая 2012 г.) [Назад]
3. Таблица 11 из «Облучения и последствия чернобыльской аварии», Приложение J к тому II Доклада Научного комитета Организации Объединенных Наций по действию атомной радиации 2000 года для Генеральной Ассамблеи, доступного в Докладе НКДАР ООН 2000 Том.Веб-страница II (www.unscear.org/unscear/en/publications/2000_2.html) [Назад]
4. Влияние чернобыльской аварии на здоровье и программы специальной медицинской помощи, Отчет Чернобыльского форума ООН, Экспертная группа «Здоровье», Всемирная организация здравоохранения, 2006 г. (ISBN: 97894172). [Назад]
5. Интернет-страница отчетов и резолюций Генеральной Ассамблеи НКДАР ООН [Назад]
6. Международное агентство по атомной энергии, Радиологическая авария в Гоянии (1988) [Назад]
7. Wm. Роберт Джонстон, База данных радиологических инцидентов и связанных с ними событий, авария с облучателем Fleurus, 2006 г. [Назад]
8.T. D. Luckey, Ядерное право стоит на тонком льду , Международный журнал ядерного права, Том 2, № 1, стр. 33-65 (2008) [Назад]
Общие источники
Профессор Бернард Л. Коэн, «Обоснованность линейной беспороговой теории радиационного канцерогенеза при низких дозах», представленный на 23-м ежегодном международном симпозиуме Института урана (ныне Всемирная ядерная ассоциация), состоявшемся в Лондоне, Великобритания, в сентябре 1998 г.
Эллисон В. 2009. Радиация и причина: влияние науки на культуру страха.Йоркские издательские услуги. СОЕДИНЕННОЕ КОРОЛЕВСТВО. Сайт http://www.radiationandreason.com
Эллисон В. 2011. Восприятие рисков и энергетическая инфраструктура. Доказательства представлены в Парламент Великобритании. Избранный комитет общин. Наука и технология. 22 декабря.
Американское ядерное общество, Низкая радиация и ее значение для восстановления Фукусимы (57 МБ), специальная сессия президента, июнь 2012 г. http://db.tt/GYz46cLe (14 МБ).
Каттлер, Дж. М., Комментарий к Фукусиме и положительным эффектам низкого уровня радиации, Бюллетень Канадского ядерного общества, 34 (1): 27-32 (2013), а также «Доза-реакция» 10: 473-479, 2012.
Каттлер, Дж. М., Комментарий к соответствующему уровню излучения для эвакуации, «Доза-реакция», 10: 473-479, 2012.
Каттлер, Дж. М. и Полликов, М., Ядерная энергия и здоровье: и преимущества гормезиса малых доз радиации, Доза-реакция 7: 52-89, 2009.
Каттлер, Дж. М., Средство от радиационного страха — отказаться от политизированной науки, Бюллетень Канадского ядерного общества, декабрь 2013 г.
Каттлер, Дж. М., Заболеваемость лейкемией 96 000 выживших после атомной бомбардировки Хиросимы является убедительным доказательством того, что модель LNT неверна, Arch Toxicol, январь 2014 г.
Веб-сайт Radiation and Reason
Веб-страница с изложением позиции Общества физиков здоровья (www.hps.org)
Общество физиков здоровья, 2013 г., Радиация и риск: перспективы экспертов.
Веб-сайт физики здоровья Мичиганского университета (www.umich.edu)
Радиационные эффекты и источники, Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде, 2016
Действия по защите населения в чрезвычайной ситуации из-за тяжелых условий на легководном реакторе, Международное агентство по атомной энергии, май 2013 г.
Международное агентство по атомной энергии, 2015 г., Радиоактивный материал естественного происхождения (НОРМА VII), Материалы седьмого международного симпозиума, Пекин, Китай, апрель 2013 г., STI / PUB / 1664 (ISBN: 978–92–0–104014–5)
Часто задаваемые вопросы о веб-сайте НКДАР ООН
Отчет НКДАР ООН о действии ионизирующего излучения за 2006 год
Королевский колледж радиологов, фракционирование дозы лучевой терапии, июнь 2006 г.
Руководство Merck для медицинских работников, радиационное воздействие и загрязнение
Зайлер, Ф.А. и Альварес, Дж. Л. 1994, Научный метод оценки рисков, Технологический журнал Института Франклина 331A, 53-58
Управление реакторов военно-морского флота, ВМС США, Профессиональное радиационное облучение от объектов Министерства энергетики США, Отчет NT-14-3, май 2014 г.
Мортазави, S.M.J. 2014 г., «Актуальная проблема высокого фонового излучения», Научно-исследовательский центр защиты от ионизирующего и неионизирующего излучения
Беккер, Клаус, 2003 г., Воздействие на здоровье окружающей среды с высоким содержанием радона в Центральной Европе: еще один тест гипотезы LNT ?, Нелинейность в биологии, токсикологии и медицине, 1,1 (в архиве Dose Response J)
МКРЗ 21 марта 2011 г., авария на АЭС Фукусима
Билл Сакс, Грегори Мейерсон и Джеффри А.Сигель, Эпидемиология без биологии: ложные парадигмы, необоснованные предположения и точная статистика в радиационной науке (с комментариями Инге Шмитц-Фейерхак и Кристофером Басби и ответами авторов), Биологическая теория, 17 июня 2016 г.
Естественная радиоактивность и радиация — Оценка руководящих принципов воздействия технологически усовершенствованных естественных радиоактивных материалов
В этой главе описывается поведение отдельных естественных радионуклидов в окружающей среде, источники и изменчивость естественной радиации, а также дозы, получаемые людьми.Его цель — предоставить справочную информацию для обсуждения механизмов, с помощью которых воздействие природных источников может быть увеличено в результате технологической деятельности, то есть может стать воздействием TENORM. Более подробный отчет о естественной радиации можно найти в Eisenbud and Gesell (1997), который использовался в качестве руководства при подготовке частей этой главы.
Естественная радиация включает космическую радиацию и радиацию, возникающую при распаде естественных радионуклидов. К естественным радионуклидам относятся первичные радиоактивные элементы земной коры, продукты их радиоактивного распада и радионуклиды, образующиеся при взаимодействии космического излучения.Период полураспада первичных радионуклидов сопоставим с возрастом Земли. Космогенные радионуклиды непрерывно образуются в результате бомбардировки стабильных нуклидов космическими лучами, прежде всего в атмосфере.
Люди подвергаются воздействию естественного излучения от внешних источников, в том числе радионуклидов Земли и космической радиации, а также внутреннего излучения радионуклидов, попадающих в организм. Основными путями поступления радионуклидов являются прием пищи и воды и вдыхание.Особая категория воздействия внутреннего излучения, при котором эпителий бронхов облучается альфа-частицами короткоживущих потомков радона, составляет основную долю воздействия от естественных источников.
В большинстве мест на Земле естественная радиация от внешних источников колеблется в пределах примерно 4 раз; но в некоторых местах разница больше из-за аномально высоких или низких концентраций радиоактивных минералов в почве. Одно только космическое излучение изменяется примерно в 2 раза в диапазоне высот, охватывающем большую часть населения мира (0–2000 м), и в гораздо меньшей степени в зависимости от широты из-за изменения магнитного поля Земли.Об особо высоких концентрациях радиоактивных минералов в почве сообщалось в Бразилии, Индии и Китае. Изменения концентраций радона в зданиях являются причиной самых больших колебаний доз, получаемых населением от естественных внутренних источников.
ПРИРОДНЫЕ РАДИОНУКЛИДЫ
Происхождение первичных природных радионуклидов Земли связано с феноменом нуклеосинтеза в звездах (Fowler 1967). Тот факт, что цепочки распада урана, тория и актиния встречаются в природе, напрямую связан с очень длинными периодами полураспада родителей этих цепей.Отсутствие цепочки распада нептуния связано с отсутствием достаточно долгоживущих членов этой цепочки; полный распад родительских радионуклидов и их потомков уже произошел. Встречающиеся в природе радионуклиды с длительным периодом полураспада, не входящие в цепочки распада, также существуют в относительно высоком изотопном содержании.
В целях обсуждения, естественные радионуклиды делятся на те, которые встречаются по отдельности (и), и те, которые являются компонентами трех цепочек радиоактивных элементов.Урановая цепочка () происходит от 238 U; ториевая цепочка () с 232 Th; и актиниевая цепь (), содержащая 235 U. Каждая таблица показывает нуклид, период полураспада и основные излучения, связанные с каждой важной ветвью цепи. Незначительные ответвления (менее 1%) и естественное деление 2 не перечислены и не вносят какого-либо существенного вклада в дозу облучения от этих цепей. а также показать типичные концентрации в различных средах окружающей среды.
Таблица 2.1
Радионуклиды, индуцированные космическими лучами в атмосфере Земли .
Три цепочки радиоактивных элементов и долгоживущий первичный нуклид калий-40 составляют большую часть дозы внешнего фонового излучения от радионуклидов, воздействию которых подвергается человек. Из 22 нуклидов, идентифицированных как космогенные (), только два, углерод-14 и тритий ( 3 H), имеют какие-либо последствия с точки зрения дозы облучения человека. Только два из 15 нецепных первичных нуклидов, 40 K и рубидий-87, представляют особый интерес ().
Уран и торий могут концентрироваться в горных породах в результате магматических и осадочных процессов (Bliss 1978). Там, где концентрации урана и тория достаточно высоки, горные породы представляют собой руды для промышленных обществ. На западе Соединенных Штатов урановые руды широко добываются и перерабатываются для производства ядерного топлива.
Можно ожидать, что биогеохимическое поведение радионуклида в данной цепочке распада будет изменяться в зависимости от атомного номера (то есть элемента). Например, в цепочке распада урана встречаются изотопы урана, тория, радия, радона и других элементов.По химическому составу они варьируются от инертного газа (радон) до легко сорбируемого четырехвалентного катиона (торий). Эти свойства определяют судьбу радионуклидов при переработке топлива и минералов, их перенос в почву или поверхностные среды захоронения и, в конечном итоге, их биологическую доступность и поглощение; знание их поведения необходимо для определения условий источника и оценки доз.
Правила контроля облучения населения радионуклидами часто основаны на дозах. Поскольку дозы являются результатом взаимодействия человека с радионуклидами, содержащимися в окружающей среде — воздухе, воде, почве и биоте, — необходимо знание поведения естественных радионуклидов в этих средах (Landa 1980).Важно знать:
Различные подвижности различных радионуклидов в цепочках распада.
Как технологические процессы изменили физическую и химическую форму радионуклидов и скорость выброса радионуклидов в различные среды.
Как природные радиоактивные материалы эволюционируют со временем (реакции выветривания).
Концентрации и физико-химические формы радионуклидов.
В следующих разделах обсуждаются естественные радионуклиды, которые потенциально являются важными факторами воздействия TENORM на человека. Другие естественные радионуклиды, которые вносят вклад в дозу фонового излучения, но не обязательно в воздействие TENORM, обсуждаются для полноты, но менее подробно.
Уран
Первобытный уран, повсеместно встречающийся в природе, состоит из двух изотопов с массовыми числами 235 и 238. В земной коре 238 U составляет 99.27% урана по массе и 235 U, родительский изотоп актиниевой цепи, 0,72%. 234 U, более короткоживущий член цепи 238 U, обычно находится в радиоактивном равновесии или почти в равновесии с исходным изотопом.
Геохимия Окислительно-восстановительные процессы играют важную роль в появлении и поведении урана в водных средах. Доминирующими валентными состояниями урана, которые стабильны в геологической среде, являются урановые (U 4+ ) и ураниловые (U 6+ ) состояния, причем первые гораздо менее растворимы.Перенос урана обычно происходит в окисляющих поверхностных и подземных водах в виде уранил-иона, UO 2 2+ , или в виде уранилфторидных, фосфатных или карбонатных комплексов. UO 2 2+ и комплексы фторида уранила преобладают в окислительных, кислых водах, тогда как фосфатные и карбонатные комплексы преобладают в почти нейтральных и щелочных окислительных водах соответственно. Гидроксильные, силикатные, органические и сульфатные комплексы также могут быть важны, причем сульфатный комплекс важен, особенно при добыче и переработке полезных ископаемых, в которых серная кислота используется в качестве выщелачивающего агента.Максимальная сорбция ионов уранила на природных материалах (органические вещества; оксигидроксиды железа, марганца и титана; цеолиты и глины) происходит при pH 5,0-8,5.
Сорбция ионов уранила такими природными средами оказывается обратимой; чтобы уран был «закреплен» и, таким образом, накапливался, требуется восстановление до U 4+ субстратом или подвижной фазой, такой как H 2 S.
Встречаемость и дозы Уран присутствует во всех породах и почвы. Типичные концентрации в наиболее распространенных типах горных пород и средние концентрации в земной коре и почве перечислены в.В обычных типах горных пород концентрация урана колеблется от 0,5 до 4,7 частей на миллион, что соответствует концентрации активности для 238 U 7-60 Бк / кг (0,2-1,6 пКи / г). Общий эффект развития почвы приводит к тому, что средняя концентрация урана в почве меньше средней концентрации в породе. Некоторые руды, добываемые и обрабатываемые для получения нерадиоактивных материалов, могут образовывать остатки с повышенными концентрациями радионуклидов. Хорошо известным примером является фосфорная руда, которая содержит уран до 120 частей на миллион и также использовалась в качестве коммерческого источника урана (NCRP 1993b).Природные материалы, содержащие уран в концентрации более 500 частей на миллион, считаются урановыми рудами.
Таблица 2.6
Диапазоны и средние значения концентраций 40K, 232Th и 238U в типичных породах и почвах .
Уран также содержится в воздухе, воде и продуктах питания, а также в тканях человека. Среднее годовое поступление урана из всех пищевых источников составляет около 13 Бк (350 пКи) (NCRP 1987b). Поступление урана из водопроводной воды может составлять небольшую или большую долю от общего поступления в зависимости от концентраций в местных источниках воды (Hess и др., 1985).В Соединенных Штатах типичная концентрация урана в скелете (сырой вес) составляет около 8 мБк / кг (0,2 пКи / кг) (NCRP 1987b). Легкие, почки и кости получают самые высокие годовые дозы радиации от урана, оцениваемые в 11, 9,2 и 6,4 мкЗв (1,1, 0,92 и 0,64 мбэр) соответственно для жителей США. Продукты распада урана, особенно радий и продукты его распада, более важны, чем сам уран, с точки зрения дозы для человека как от внешнего, так и от внутреннего облучения (NCRP 1987a).
Радий-226
Радий-226 и продукты его распада, входящие в урановую цепочку, ответственны за большую часть дозы внутреннего облучения, получаемой людьми от естественных радионуклидов (IAEA 1990). 226 Ra — это излучатель альфа-частиц, который распадается с периодом полураспада 1600 лет до радона-222 с периодом полураспада 3,82 дня (). Распад 222 Rn сопровождается последовательным распадом ряда короткоживущих потомков, испускающих альфа-частицы и бета-частицы.После шести стадий распада, на которых образуются радионуклиды с периодом полураспада от 1,6 × 10 -4 до 26,8 мин, образуется 210 Pb; он имеет период полураспада 22,3 года. Этот нуклид распадается на 210 Bi с образованием 210 Po, который распадается под действием альфа-частиц до стабильного 206 Pb. Сам радий мало добавляет к гамма-активности окружающей среды, но делает это косвенно через продукты распада, испускающие гамма-лучи.
Геохимия Радий проявляет только степень окисления +2 в растворе, и его химический состав напоминает химический состав бария.Радий образует водорастворимые хлоридные, бромидные и нитратные соли. Фосфатные, карбонатные, селенатные, фторидные и оксалатные соли радия слабо растворимы в воде, тогда как сульфат радия относительно нерастворим в воде (K sp = 4,25 × 10 −11 при 20 ° C). Радий в урановой руде мало растворим в H 2 SO 4 , но хорошо растворим в HCl и HNO 3 , предположительно из-за большей растворимости RaCl 2 и Ra (NO 3 ) 2 , чем у RaSO 4 .
Гидратированный ион радия является самым маленьким в ряду щелочноземельных металлов, поэтому он будет предпочтительно удерживаться за счет ионного обмена. В щелочных растворах, как известно, встречаются анионные комплексы радия с органическими лигандами, такими как этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА) и лимонная кислота. Means и другие (1978) предполагают, что мобилизация EDTA может быть ответственной за повышенные концентрации радия, наблюдаемые в воде и почве, отобранных вокруг траншеи для захоронения радиоактивных отходов на могильнике Национальной лаборатории Окриджа.
Радий не образует отдельных минералов, но может совместно осаждаться со многими минералами, включая карбонат кальция, водные оксиды железа и барит (BaSO 4 ). Радий может сорбироваться глинистыми минералами, коллоидной кремниевой кислотой, оксидами марганца и органическими веществами. Хотя радий (в отличие от урана) имеет только одно валентное состояние, растворение или осаждение сорбирующих фаз, таких как барит и водные оксиды трехвалентного железа, при изменении окислительно-восстановительных условий может влиять на его подвижность.Подземные воды с низким содержанием сульфатов, но с высокой ионной силой, кальцием и барием способствуют переносу радия.
Данные по выщелачиванию свидетельствуют о том, что хвосты урановых заводов в окружающей среде могут представлять собой долгосрочный источник загрязнения радием поверхностных и подземных вод, которые находятся в контакте с ними. То же самое, вероятно, верно и в отношении других отходов НОРМ, в которых 226 Ra связано с труднорастворимыми минералами, такими как BaSO 4 .
Возникновение и дозы 226 Ra присутствует во всех породах и почвах в различных количествах.В природе 226 Ra обычно находится в приблизительном равновесии с 238 U, поэтому концентрации, скомпилированные для 238 U in, могут служить хорошим ориентиром для ожидаемого диапазона для 226 Ra. Содержание радия в почвах может значительно изменяться в пространстве как на местном, так и на региональном уровне. Это результат различий в исходных материалах и почвообразующих факторах, таких как климат и время выветривания. Процессы развития почвы могут привести к значительному перераспределению макрокомпонентов, таких как железо, и микроэлементов и радионуклидов, таких как радий, в профиле почвы, тем самым внося вариации в распределение по глубине, а также в зависимости от местоположения.Распределение радия в незагрязненных поверхностных почвах США было исследовано в масштабе штата Мириком и другими (1981) в исследовании, проведенном в поддержку программ восстановительных действий Министерства энергетики (DOE), касающихся НОРМ топливного цикла. Индивидуальные измерения 226 Ra варьировались от 8,5 до 160 мБк / г (от 0,23 до 4,2 пКи / г). Средние по штату измерения 226 Ra варьировались от примерно 24 мБк / г (0,65 пКи / г) на Аляске до 56 мБк / г (1,5 пКи / г) в Кентукки, Неваде, Нью-Мексико и Огайо.Относительные арифметические стандартные отклонения для средних значений по штатам составляли от 12 до 158%. Вариации площадей и поперечных сечений, которые можно было бы ожидать увидеть в меньших масштабах, проиллюстрированы данными, представленными Meriwether и др. (1995) и Van den Bygaart и Protz (1995), которые показывают двукратные различия в концентрации 226 Ra. между поверхностными горизонтами на разных участках отбора проб и между поверхностными и подповерхностными горизонтами на данном участке. Пространственная изменчивость и другие проблемы, связанные с отбором проб почвы на участках, потенциально загрязненных радиоактивностью, подробно обсуждаются в Межведомственном радиационном исследовании и руководстве по исследованию участков (Комиссия по ядерному регулированию / EPA 1996).
Содержание радия в поверхностных водах (4-19 Бк / м 3 , 0,1-0,5 пКи / л) ниже, чем в большинстве подземных вод (Hess и др., 1985). Обследования водоснабжения во многих штатах (Cothern and Lappenbusch 1984) показали, что ограничение Агентства по охране окружающей среды (EPA) для общего содержания радия в 0,2 кБк / м 3 (5 пКи / л) было превышено во многих сообществах, которые получают воду из подземных вод. , включая общины с населением около 600 000 человек в Иллинойсе, Айове, Миссури и Висконсине. Около 75% поставок, превышающих 0.2 кБк / м 3 (5 пКи / л) находились в двух областях США: в Пьемонте и прибрежных равнинах в штатах Средней Атлантики и в северных центральных штатах Миннесота, Айова, Иллинойс, Миссури и Висконсин . Концентрация 226 Ra в некоторых случаях достигала 0,93 кБк / м 3 (25 пКи / л), с концентрацией 228 Ra примерно до 0,63 кБк / м 3 (17 пКи / л) .
EPA (1991a) позже провело случайное обследование (стратифицированное по размеру системы) радионуклидов в 1000 системах питьевого водоснабжения, которые получают воду из грунтовых вод.Для 226 Ra 3,4 миллиона человек, вероятно, подверглись воздействию более 0,2 кБк / м 3 (5 пКи / л), а 890 000 — более 0,74 кБк / м 3 (20 пКи / л). Соответствующие числа составляют 1,3 миллиона 164,000 для 228 Ra. Лица, потребляющие воду, содержащую 226 Ra при 0,2 кБк / м 3 (5 пКи / л) при 2 л / день, получат годовой эквивалент эффективной дозы около 50 мкЗв (5 мбэр).
Радий по химическому составу подобен кальцию, он поглощается растениями из почвы и передается по пищевой цепочке к человеку.Поскольку радий в продуктах питания поступает из почвы, а содержание радия в почве варьируется, содержание радия в продуктах питания варьируется. Кроме того, разумно ожидать, что такие химические факторы, как количество обменного кальция в почве, будут определять скорость поглощения радия растениями. На основе радиохимического анализа пищи Физен и Келлер (1970) определили дневное потребление 226 Ra жителями Нью-Йорка и Сан-Франциско на уровне 0,07 и 0,03 Бк (1,7 и 0,8 пКи) соответственно.Эта разница не отражается в разнице в содержании 226 Ra в человеческих костях между двумя городами (Fisenne и др., 1981), что предполагает неопределенность, по крайней мере, в два раза во взаимосвязи между потреблением и нагрузкой на организм. Однако существует связь между концентрацией 226 Ra в костях и концентрацией 226 Ra в питьевой воде на Среднем Западе США (NCRP 1987a). Национальный совет по радиационной защите и измерениям (NCRP 1984c) оценивает среднее потребление с пищей равным 0.05 Бк / сут (1,3 пКи / сут). Во всем мире содержание 226 Ra в скелете взрослых колеблется от 0,3 до 3,7 Бк (от 8 до 100 пКи), а средневзвешенное содержание в скелете составляет 0,85 Бк (23 пКи) (NCRP 1984c), что соответствует годовому эквиваленту. дозы 170 мкЗв (17 мбэр) для кортикальной и губчатой кости, 90 мкЗв (9 мбэр) для клеток выстилки кости, 15 мкЗв (1,5 мбэр) для красного костного мозга и 3 мкЗв (0,3 мбэр) для мягких тканей.
Торий
Единственным первичным изотопом тория является торий-232.Как и уран, он вездесущ в природе. Короткоживущие изотопы тория присутствуют во всех трех цепях естественного распада.
Геохимия Известно, что в водных системах существует только степень окисления Th 4+ . Th 4+ подвергается гидролизу в водных растворах при pH выше 2-3 и подвергается интенсивной сорбции глинистыми минералами и гуминовой кислотой при pH, близком к нейтральному. При pH, близком к нейтральному и в щелочных почвах, осаждение тория в виде сильно нерастворимой фазы гидратированного оксида и соосаждение с гидратированными оксидами трехвалентного железа может с реакциями сорбции быть важными механизмами удаления тория из раствора.Из-за реакций сорбции и осаждения и низкой скорости растворения торийсодержащих минералов концентрации тория в природных водах, как правило, низкие.
При низком pH, например, в урановой мельнице кислотного выщелачивания, торий становится более растворимым. Кислотное выщелачивание может растворить 30-90% тория в руде. Кислые сточные воды (pH 2,5) с урановых заводов в Минеральном поясе Грантс в Нью-Мексико содержат 230 Th при 5,6-6,3 МБк / м 3 (150 000–170 000 пКи / л). Солюбилизированный торий может выпадать в осадок, если кислотные сточные воды нейтрализуются при контакте с природными средами или путем технологических добавок известняка в отработанные растворы.Высокое содержание растворимого 230 Th в таких стоках сделало его радионуклидом с наибольшей подвижностью, когда в 1979 году обрушилась дамба на урановом заводе в Нью-Мексико, направив сточные воды в арройо (Weimer и др., 1981). Аналогичным образом, в кислых условиях на некоторых урановых заводах было показано, что 230 Th мигрировал значительно глубже в недра, чем 226 Ra (DOE 1993b).
Распространение и дозы Типичные концентрации 232 Th в наиболее распространенных классах горных пород, среднее значение для земной коры и среднее значение для почвы приведены в. 232 Концентрации Th колеблются от 2 до 20 частей на миллион в обычных типах пород, что соответствует концентрациям активности от 8 до 80 Бк / кг (от 0,18 до 22 пКи / г). Подобно 238 U, 232 Th имеет заметно более высокие концентрации в некоторых частях мира.
Из-за своей специфической активности и низкой подвижности, за исключением случаев низкого pH, упомянутых ранее, 232 Th обычно присутствует в биологических материалах только в незначительных количествах. Средняя концентрация в 25 образцах овощей (Linsalata 1994) составляла 0.67 ± 0,81 мБк / кг (0,018 ± 0,022 пКи / кг). Торий был обнаружен в самых высоких концентрациях в легочных лимфатических узлах и легких; это указывает на то, что основным источником воздействия на человека является вдыхание взвешенных частиц почвы (Ибрагим и др., 1983; Ренн и др., 1981). Поскольку торий удаляется из кости очень медленно, было обнаружено, что концентрации как 230 Th (который находится в цепи распада 238 U), так и 232 Th, увеличиваются с возрастом. Средние концентрации 232 Th в основных тканях, о которых сообщал NCRP (1987a), показали, что самые высокие концентрации (сырой вес) были в легких и кортикальной кости — 20 и 12 мБк / кг (0.5 и 0,3 пКи / кг) соответственно.
Мощность дозы внешнего облучения от гамма-излучения от ториевой цепи обычно несколько больше, чем от урановой цепи, и возникает в основном от продуктов распада, а не от самого 232 Th. Внутренняя доза от цепи 232 Th обусловлена в первую очередь 228 Ra и продуктами его распада (NCRP 1987a), которые обсуждаются в следующем разделе.
Радий-228
Радий-228 входит в цепочку 232 Th.Хотя 228 Ra и 226 Ra обычно встречаются в почве и воде в соотношении примерно 1: 1, 228 Ra не измерялись систематически в пище и воде по шкале, сопоставимой со шкалой 226 Ra. По оценке NCRP (1987a), суточное потребление 228 Ra составляет около 0,04 Бк (1 пКи), что можно сравнить с его оценкой 226 Ra, составляющей 0,05 Бк (1,3 пКи). В тех случаях, когда в питьевой воде были отмечены повышенные концентрации Ra 226 , концентрации Ra 228 часто сопоставимы (Hess и др., 1985; Gilkeson и др., 1984).Геохимия 228 Ra по существу идентична таковой 226 Ra. 228 Ra и продукты его распада, по оценкам, вносят годовой эквивалент дозы 300 мкЗв (30 мбэр) на кортикальную кость, 84 мкЗв (8,4 мбэр) на губчатую кость, 120 мкЗв (12 мбэр) на клетки выстилки кости, 22 мкЗв (2,2 мбэр) в красный костный мозг и 1,5 мкЗв (0,15 мбэр) в мягкие ткани (NCRP 1987a).
Радон
Радий-226 распадается при испускании альфа-частиц до 222 Rn с периодом полураспада 3.82 г. Радий-224, который является членом цепи 232 Th, распадается с испусканием альфа-частиц до 55,6 с 220 Rn. Радон-219 является членом цепи 235 U и распадается наиболее быстро, имея период полураспада 3,96 с. Радон — благородный газ; он встречается в виде неполярных одноатомных молекул и инертен для практических целей. Изотоп 3,82-d 222 Rn имеет большую возможность, чем ядра короткоживущих изотопов радона, улететь в атмосферу. Механизмы, с помощью которых 222 Rn переносится из почвы в атмосферу, подробно рассматривались Таннером (1992; 1980; 1964).
Когда родительский радий распадается в горных породах или почве, образующиеся в результате атомы радона отскакивают, и некоторые из них останавливаются в геологических флюидах, скорее всего, в воде в капиллярных пространствах. Часть радона в почвенной воде попадает в почвенный газ, в основном путем диффузии, а затем становится более подвижным. Радон достигает атмосферы, когда почвенный газ на поверхности обменивается с атмосферным газом. Менее важным механизмом является диффузия из почвенного газа в атмосферный газ. Концентрация 222 Rn в типичном почвенном газе составляет 4-40 кБк / м 3 (10 2 -10 3 пКи / л), что на несколько порядков выше, чем концентрации 222 Rn, обнаруженные в открытая атмосфера.
Gesell (1983) проанализировал данные, представленные в различных частях США, и обнаружил, что среднегодовая концентрация Rn на открытом воздухе в диапазоне 222 Rn составляет от 0,6 Бк / м 3 (0,016 пКи / л) в Кадьяке, штат AK, до 28 Бк / м 3 (0,75 пКи / л) в Гранд-Джанкшен, штат Колорадо, месте с повышенными концентрациями радия в почве. Данные из США и ряда других стран показывают, что средние концентрации 222 Rn в наружном воздухе обычно можно принять равными 4-19 Бк / м 3 (0.1-0,5 пКи / л). NCRP (1987a) собрал результаты 14 исследований концентраций 222 Rn на открытом воздухе в США и обнаружил аналогичный диапазон 4–18 Бк / м 3 (0,1–0,5 пКи / л), за исключением Колорадо-Спрингс, где среднее значение для пяти участков составило 44 Бк / м 3 (1,2 пКи / л). Несколько исследователей определили, что самые высокие концентрации наблюдаются в ранние часы, а самые низкие — ближе к вечеру, когда концентрации составляют примерно одну треть от самых высоких утренних концентраций (см., Например, UNSCEAR 1982; Gold and others 1964).В течение года концентрации 222 Rn имеют тенденцию к пику осенью или зимой и минимуму весной. Это изменение согласуется с характером атмосферной турбулентности, которая обычно усиливается весной.
Поскольку продукты распада 222 Rn и 220 Rn при образовании имеют электрический заряд, они имеют тенденцию присоединяться к пыли, которая обычно присутствует в атмосфере. Если продукты радиоактивного распада радона не удаляются другими механизмами, кроме радиоактивного распада, родительские компоненты и их различные продукты распада достигнут радиоактивного равновесия.Рост продуктов распада 222 Rn приближается к равновесию примерно через 2 ч; кроме того, дальнейший рост активности нуклидной цепи замедляется присутствием 22,3-y 210 Pb, который в краткосрочной перспективе действует как почти стабильный нуклид. Вилкенинг (1952) обнаружил, что продукты распада 222 Rn имеют тенденцию распределяться по атмосферной пыли способом, который зависит от размера частиц пыли, и что основная активность сосредоточена на частицах, имеющих диаметр меньше 0.035 мкм.
Когда вдыхается воздух, содержащий 222 Rn или 220 Rn в частичном или полном равновесии с продуктами его распада, инертные газы в значительной степени выдыхаются немедленно. Однако некоторые частицы пыли будут оседать в дыхательной системе. Дополнительные продукты распада радона будут откладываться с каждым вдохом до тех пор, пока не будет достигнуто радиоактивное равновесие, в этот момент количество активности, депонированной за единицу времени, будет равно количеству, выведенному из легких в результате комбинации физиологического клиренса и радиоактивного распада.В случае 222 Rn, находящегося в равновесии с продуктами его распада, общая диссипация энергии в легких от продуктов распада примерно в 500 раз больше, чем от распада самого 222 Rn. Дозиметрия радона и продуктов его распада обсуждается в главе 8.
Радон внутри помещений В замкнутых пространствах, особенно в помещениях, излучающих радон, 222 концентрации Rn могут быть на несколько порядков выше, чем на открытом воздухе.Примеры включают подземные шахты (особенно урановые), пещеры и сооружения, особенно одно- или двухэтажные дома. Одним из удивительных достижений последних лет стало открытие, что во многих домах концентрация 222 Rn (и продуктов его распада) настолько высока, что представляют потенциальные риски, намного превышающие риски, связанные с другими опасностями загрязнения, которые привлекли внимание. . Обзоры комнатного 222 Rn можно найти у Назарова и Неро (1988), Неро и др. (1990) и Эйзенбуда и Гезелла (1997).
Внутренняя проблема 222 Rn существует в основном в домах, потому что 222 Rn происходит в основном в почве, что оказывает наибольшее влияние на одно- или двухэтажные здания. Сами строительные материалы являются второстепенным источником 222 Rn по сравнению с почвой, за исключением случаев, когда материалы содержат относительно высокие концентрации радия и обладают достаточной проницаемостью и пористостью, чтобы позволить 222 Rn уйти. Это верно, например, если гипсокартон или другой строительный материал производился как побочный продукт производства фосфорных удобрений (Леттнер и Штайнхойслер, 1988; Паредес и др., 1987).
222 Rn может попадать в атмосферу внутри помещений различными путями, включая адвекцию и диффузию из почвы, диффузию из строительных материалов, инфильтрацию наружным воздухом, излучение из воды и присутствие в природном газе (UNSCEAR 1988). В проекте отчета EPA о рассеянных отходах NORM (EPA 1993b) диффузионная модель используется для оценки концентрации радона внутри помещений на основе концентраций 226 Ra в отходах, на которых был построен дом. Модель включает одномерную версию закона Фика для оценки диффузии радона из почвы через бетон различной плотности.Однако есть свидетельства того, что диффузия 222 Rn является второстепенным путем по сравнению с адвекцией почвенных газов непосредственно через трещины в фундаменте в результате небольших перепадов давления, которые могут возникнуть в результате изменений атмосферного давления, перепада температур или скорости ветра. . Например, Научный комитет ООН по действию атомной радиации (UNSCEAR 1988) показал, что на адвекцию обычно приходится 75% радона, попадающего в эталонную лабораторию, тогда как на диффузию приходится только 3%.Steinhäusler (1975) показал, что метеорологические факторы, в частности, могут влиять на концентрацию 222 Rn в помещениях и продукты его распада. Приблизительный вклад различных источников в концентрацию 222 Rn внутри односемейных жилищ и квартир приводится в (Nero 1988; Nero и др. 1986).
Таблица 2.7
Приблизительный вклад различных источников в расходы внутри помещений 222Rn .
Было предпринято несколько попыток оценить национальное распределение 222 Rn в США (Marcinowski and others 1994; White and others 1992; Cohen 1991; Cohen 1989; Alter and Oswald 1987; Cohen 1986; Nero and others 1986). но наиболее актуальным репрезентативным обследованием 222 Rn в помещениях в США является Национальное обследование радона в жилых помещениях (Марциновски и др., 1994; EPA, 1992b).По результатам этого исследования, средняя национальная концентрация 222 Rn составила 46 Бк / м 3 (1,25 пКи / л), а медиана — 25 Бк / м 3 (0,67 пКи / л). Средние и медианные концентрации 222 Rn в каждом из 10 регионов EPA показаны в. В региональном масштабе на Среднем Западе и Межгорном Западе самые высокие концентрации Rn в помещениях — 222 , что в среднем примерно вдвое выше, чем в среднем по стране, тогда как на Северо-Западе самые низкие. показано распределение концентраций 222 Rn по всей стране.Около 6% обследованных жилых домов имели 222 концентраций Rn более 150 Бк / м 3 (4 пКи / л). Применяется на национальном уровне, это означает, что в 5,8 млн жилых домов 222 Rn имеют концентрации, превышающие 150 Бк / м 3 (4 пКи / л). Результаты обзора Nero и др. (1986), исследования Коэна (1986) и тщательно разработанного Национального исследования радона в жилых помещениях (EPA 1992b) аналогичны, предполагая, что распределение 222 Rn внутри помещений в США является разумным хорошо охарактеризован.
Рисунок 2.1.
Среднее и медианное значение (в скобках) 222 концентраций Rn во всех жилых районах по регионам EPA (в пКи / л; 1 пКи / л равняется 37 Бк / м 3 ). (Из EPA 1992b).
Рисунок 2.2.
Национальное распределение концентраций 222 Rn (пКи / л) в жилищном фонде США, усредненное по всем жилым районам (1 пКи / л = 37 Бк / м 3 ). (Из EPA 1992b).
Мир в помещениях 222 Концентрации Rn не обязательно соответствуют модели, наблюдаемой в Соединенных Штатах.Они часто выше в скандинавских странах, таких как Дания (NIRH 1987), где средняя летняя и зимняя концентрация Rn 222 составляет 93 Бк / м 3 (2,5 пКи / л). Очень низкий результат был получен в Австралии при общенациональном обследовании домов в размере 222 Rn (Langroo and others 1991).
На основании ограниченных измерений в нескольких зданиях (Терк и др., 1986; Коэн и др., 1984) и рассуждения о том, что в многоэтажных зданиях с принудительной вентиляцией меньше шансов достичь высоких концентраций Rn 222 (Nero 1988), 222 Считалось, что концентрации Rn в коммерческих и промышленных сооружениях намного ниже, чем в жилых домах.Однако они могут потребовать пересмотра. Высокий 222 Rn был обнаружен на подпольных рабочих местах в Германии (Schmitz and Fritsche 1992). Скотт (1992) идентифицировал 86 зданий на семи участках Министерства энергетики, которые могут превышать уровень действий EPA в 150 Бк / м 3 (4 пКи / л) для жилых домов. Это составляет 2,8% от 3 100 обследованных строений, что составляет примерно половину процента жилых домов в США, которые, по оценкам, превышают 150 Бк / м 3 (4 пКи / л).
Естественные подземные пещеры имеют ограниченную вентиляцию и ограничены камнями и почвой, способными излучать радон в воздух.Радон также переносится в пещеры водой. 222 Концентрации Rn в пещерах обычно намного выше, чем на открытом воздухе (Wilkening and Watkins, 1976). В исследовании пещер, эксплуатируемых Службой национальных парков США, Ярборо (1980) идентифицировал многочисленные места в нескольких пещерах с уровнем радона более 7,5 кБк / м 3 (200 пКи / л).
Радон в подземных водах 222 Rn, растворенный в питьевой воде, является еще одним источником воздействия на человека, главным образом потому, что 222 Rn выделяется из раствора через кран и попадает в домашнюю атмосферу (Назаров и др., 1987; Уотсон и Митч, 1987; Кросс и др., 1985; Причард и Гезелл 1983; Гезелл и Причард 1975).Водоснабжение обычно вносит лишь небольшой вклад в концентрацию 222 Rn внутри помещений, но может быть основным источником в районах, где содержание 222 Rn в грунтовых водах необычно велико. Исследования в Мэне и Колорадо показали, что 222 Rn в воде вносят важный вклад в некоторые жилища (Лоуренс и другие, 1992; Гесс и другие, 1981).
В исследовании Лоуренса и других, проведенном в 1992 году в Колорадо, оценки концентрации радона внутри помещений, приписываемого радону, в бытовом водоснабжении зависели от предположений относительно доли радона, выделяемого из воды, и от интенсивности вентиляции жилища.Средние значения концентраций радона внутри помещений, связанного с радоном, в бытовом водоснабжении для 28 изученных домов составили 20 Бк / м 3 (0,54 пКи / л) с допущениями, которые минимизировали содержание радона, связанного с водой, и 48 Бк / м 3 (1,3 пКи / л) с предположениями, что максимальное содержание радона в воде. Наивысшее расчетное значение радона в помещениях, отнесенного к радону в бытовом водоснабжении для одного жилища, составило 310 Бк / м 3 (8,4 пКи / л). Доля общей концентрации радона внутри помещений, связанная с радоном в воде, оценивается в 77%.Непрерывные измерения в одном доме продемонстрировали сильную корреляцию между использованием воды и концентрацией радона внутри помещений.
Свинец-210 и полоний-210
Свинец-210 представляет собой излучатель бета-частиц размером 22,3 у, отделенный от предшествующего ему 222 Rn шестью короткоживущими излучателями альфа-частиц и бета-частиц (см.). Самый долгоживущий радионуклид между 222 Rn и 210 Pb — это 214 Pb, период полураспада которого составляет всего 26,8 мин. 210 Pb распадается до 138.4-d 210 Po через промежуточное соединение 210 Bi, которое имеет период полураспада 5 дней (см.). Таким образом, после распада 3,82-d 222 Rn в атмосфере быстро образуется 210 Pb, но его длительный период полураспада позволяет мало распадаться в атмосфере до того, как он выпадет на поверхность земли, в основном в дождь или снег.
Было обнаружено, что содержание 210 Pb в атмосфере варьируется от 0,2 до 1,5 мБк / м3 (от 5 × 10 −3 до 40 × 10 −3 пКи / м 3 ), с самым низким значения на таких островных станциях, как Сан-Хуан, PR и Гонолулу, HI, и самые высокие значения во внутренних районах Соединенных Штатов (NCRP 1987a).Среднее время нахождения пыли, взвешенной в тропосфере, составляет около 15 дней, поэтому мало времени для образования 210 Po во взвешенной пыли, а концентрация 210 Po около уровня земли меньше, чем концентрация 210 Po. Pb. Для оценки дозы в Соединенных Штатах в NCRP (1987a) были приняты номинальные приземные концентрации для 210 Pb и 210 Po 0,7 и 0,07 мБк / м 3 (20 × 10 −3 и 2 × 10 −3 пКи / м 3 ) соответственно.На основе небольшого количества измерений Fisenne (1993) подсчитал, что концентрации 210 Pb в помещении примерно на четверть выше, чем на открытом воздухе. NCRP (1987a) подсчитал, что среднее диетическое потребление 210 Pb составляет около 0,05 Бк / день (1,4 пКи / день) и что содержание 210 Po в стандартном рационе в среднем в 1,3 раза больше, чем 210 Pb. Прием пищи и воды вносит более важный вклад в кровь 210 Pb, чем при вдыхании. В Соединенных Штатах 210 Pb и продукты его распада, по оценкам, вносят ежегодную эквивалентную дозу 1400 мкЗв (140 мбэр) в кортикальную и губчатую кость, 700 мкЗв (70 мбэр) для клеток выстилки кости и 140 мкЗв ( 14 мбэр) в красный костный мозг и мягкие ткани (NCRP 1987a).
В двух группах населения концентрации 210 Pb и 210 Po могут быть выше средних: курильщики сигарет и люди, которые едят значительное количество карибу из северных земель. Считается, что 210 Pb и 210 Po попадают в табак, оседая на табачных листьях из атмосферы (Martell 1974). При курении табака 210 Pb и 210 Po улетучиваются и вдыхаются, и это приводит к концентрации этих нуклидов в крови примерно на треть выше, чем у некурящих.Карибу питаются лишайниками, которые поглощают микроэлементы из атмосферы, в том числе 210 Pb и 210 Po. Содержание этих нуклидов в тканях саамов в северной Финляндии, которые питаются карибу, было примерно в 12 раз выше, чем у жителей южной Финляндии, где существует нормальный скандинавский режим питания (Persson 1972; Kauranen and Miettinen 1969).
Калий-40
Из трех встречающихся в природе изотопов калия только 40 K является нестабильным с периодом полураспада 1.3 × 10 9 г. Он распадается за счет испускания бета-частиц до кальция-40 (89%) и за счет захвата электронов до аргона-40 (11%) и производит гамма-лучи с энергией 1,46 МэВ после распада захвата электронов. Калий-40 присутствует в природном калии в количестве 0,0117% по массе, тем самым обеспечивая удельную активность калия около 30 кБк / кг (800 пКи / г). Репрезентативные значения общего содержания калия в породах, как обобщено в, указывают на широкий диапазон значений, от 0,3% до 4,5% для различных типов пород. Это соответствует диапазону концентраций активности от 90 до 1400 Бк / кг (2.От 5 до 37 пКи / г). Некоторые базальты и пески содержат мало калия, тогда как граниты и другие базальты имеют высокое содержание. Было подсчитано, что около 110 ТБк (3000 Ки) из 40 К ежегодно добавляется в почвы Соединенных Штатов в виде удобрений (Guimond 1978). Морская вода содержит 40 K примерно при 11 кБк / м 3 (300 пКи / л). Из-за своего относительного содержания и энергичного излучения бета-частиц (1,3 МэВ) 40 K является преобладающим радиоактивным компонентом в обычных продуктах питания и тканях человека.Важно понимать, что содержание калия в организме находится под гомеостатическим контролем и мало зависит от изменений окружающей среды. Таким образом, доза от 40 К в организме достаточно постоянна. У человека с массой тела 70 кг содержится около 140 г калия, большая часть которого находится в мышцах. Из удельной активности калия следует, что содержание 40 К в организме человека составляет около 4 кБк (0,1 мкКи). По оценкам NCRP (1987a), этот радионуклид обеспечивает годовую дозу 0.18 мЗв (18 мбэр) для мягких тканей и 0,14 мЗв (14 мбэр) для костей. Однако Paschoa и другие (1992) подвергли сомнению традиционную дозиметрию 40 K и других нуклидов, которые распадаются за счет захвата электронов, потому что внутриклеточная доза от оже-электронов, которые имеют энергию в несколько тысяч электрон-вольт, не учитывалась.
Рубидий-87
Первоначальный бета-излучающий радионуклид 87 Rb с периодом полураспада 4,75 × 10 10 лет, присутствует в окружающей среде и в тканях человека в низких концентрациях.Оценки среднего годового эквивалента эффективной дозы из 87 Rb составляют 3-6 мкЗв (0,3-0,6 мбэр) (НКДАР ООН 1988; NCRP 1987a).
Индуцированные радионуклиды
Некоторые радионуклиды, существующие на поверхности Земли и в атмосфере, образовались в результате взаимодействия космических лучей с ядрами атмосферы. Два наиболее важных из этих индуцированных радионуклидов, тритий ( 3 H) и 14 C, вносят лишь незначительный вклад в дозу по сравнению с первичными радионуклидами, которые обсуждались в предыдущих разделах.Некоторые свойства этих радионуклидов и степень, в которой о них сообщалось в различных средствах массовой информации, перечислены в. Подсчитано, что годовая доза от 14 C составляет 30 мкЗв (3 мбэр) для скелетных тканей тела и 10 мкЗв (1 мбэр) для мягких тканей. Среднегодовая доза от 3 H природного происхождения оценивается (NCRP 1987a) в 0,01 мкЗв (1 мкбэр).
Геологическое время: радиометрическая шкала времени
Геологическое время: радиометрическая шкала времени Открытие естественного радиоактивного распада урана в 1896 году Генри. Беккерель, французский физик, открыл новые горизонты в науке.В 1905 г. Британский физик лорд Резерфорд — после определения структуры атома — сделал первое четкое предложение использовать радиоактивность как инструмент для измерения непосредственно геологическое время; вскоре после этого, в 1907 г., профессор Б. Б. Болтвуд, радиохимик Йельского университета опубликовал список геологических возрастов, основанный на радиоактивность. Хотя с тех пор возраст Болтвуда был пересмотрен, он показал правильно, что продолжительность геологического времени будет измеряться в терминах от сотен до тысяч миллионов лет.| Техник Геологической службы США использует масс-спектрометр для определить пропорции изотопов неодима, содержащихся в образце вулканическая порода. |
Следующие 40 лет были периодом расширения исследований природы и поведения атомы, что привело к развитию ядерного деления и синтеза в качестве источников энергии.А побочным продуктом этого атомного исследования была разработка и постоянное совершенствование различных методов и техник, используемых для измерения возраста земных материалов. Точное датирование проводится с 1950 года.
Химический элемент состоит из атомов с определенным числом протонов в их ядра, но разный атомный вес из-за различий в количестве нейтроны. Атомы одного и того же элемента с разным атомным весом называются изотопы.Радиоактивный распад — это самопроизвольный процесс, в котором изотоп ( родительский элемент) теряет частицы из своего ядра, чтобы сформировать изотоп нового элемента ( дочь). Скорость распада удобно выражать через изотопное период полураспада, или время, необходимое для того, чтобы половина определенного радиоактивного изотопа в образец распадаться. Большинство радиоактивных изотопов имеют быструю скорость распада (т. Е. Короткую период полураспада) и теряют свою радиоактивность в течение нескольких дней или лет. Некоторые изотопы, однако распадаются медленно, и некоторые из них используются в качестве геологических часов.Родитель изотопы и соответствующие дочерние продукты, наиболее часто используемые для определения возраста древних пород перечислены ниже:
| Исходный изотоп | Стабильный дочерний продукт | Принятые в настоящее время значения периода полураспада |
| Уран-238 | Свинец-206 | 4,5 миллиарда лет |
| Уран-235 | Свинец-207 | 704 миллиона лет |
| Торий-232 | Свинец-208 | 14.0 миллиардов лет |
| Рубидий-87 | Стронций-87 | 48,8 миллиарда лет |
| Калий-40 | Аргон-40 | 1,25 миллиарда лет |
| Самарий-147 | Неодим-143 | 106 миллиардов лет |
Математическое выражение, связывающее радиоактивный распад с геологическим временем: называется уравнением возраста и составляет:
Датировать камни с помощью этих радиоактивных хронометров теоретически просто, но лабораторные процедуры сложны.Количество родительских и дочерних изотопов в каждый образец определяется различными аналитическими методами. Главный трудность заключается в точном измерении очень малых количеств изотопов.
Калий-аргоновый метод можно использовать на породах возрастом от нескольких тысяч лет до а также на самых старых известных скалах. Калий содержится в большинстве породообразующих минералов, период полураспада его радиоактивного изотопа калия-40 таков, что измеримый количество аргона (дочернего) накоплено в калийсодержащих минералах почти для всех возрастов, и количество изотопов калия и аргона может быть измерено точно, даже в очень небольших количествах.По возможности, два или более метода анализ используются на одном и том же образце породы для подтверждения результатов.
Еще одни важные атомные часы, используемые для датирования, основаны на радиоактивном распад изотопа углерода-14, период полураспада которого составляет 5730 лет. Углерод-14 — это непрерывно производятся в верхних слоях атмосферы Земли в результате бомбардировки азота нейтронами космических лучей. Это недавно образующийся радиоуглерод становится однородно смешанным с нерадиоактивным углеродом в углекислый газ в воздухе, и в конечном итоге он попадает во все живые растения и животные.Фактически, весь углерод в живых организмах содержит постоянный отношение радиоуглерода к нерадиоактивному углероду. После смерти В организме количество радиоуглерода постепенно уменьшается по мере его превращения в азот-14 при радиоактивном распаде. Измеряя количество радиоактивности оставаясь в органических материалах, количество углерода-14 в материалах может быть рассчитывается и время смерти может быть определено. Например, если углерод из образец древесины содержит только половину углерода-14 по сравнению с живое растение, предполагаемый возраст старой древесины составит 5 730 лет.
Радиоуглеродные часы стали чрезвычайно полезным и эффективным инструментом для датирования. важные эпизоды в недавней предыстории и истории человека, но из-за относительно короткий период полураспада углерода-14, часы можно использовать для датировки событий которые имели место только в течение последних 50 000 лет.
Ниже приводится группа горных пород и материалов, датированных различными атомными часы методы:
| Образец | Примерный возраст в годах |
Тканевые повязки мумифицированного быка
| 2 050 |
Уголь
| 6 640 |
Уголь
| 10 130 |
Хвойная древесина
| 11 640 |
Епископ Тафф
| 700 000 |
Вулканический пепел
| 1,750,000 |
Монцонит
| 37 500 000 |
Кварцевый монцонит
| 80 000 000 |
Конвей Гранит
| 180 000 000 |
Риолит
| 820 000 000 |
Пайкс Пик Гранит
| 1 030 000 000 |
Гнейс
| 2 700 000 000 |
Старый гранит
| 3 200 000 000 |
Мортон Гнейсс [см. Примечание редактора]
| 3 600 000 000 |
| Образцы углерода превращаются в газообразный ацетилен путем сжигания в вакуумной линии.В газообразный ацетилен затем анализируется в масс-спектрометре для определения содержания углерода в нем. изотопный состав. |
Переплетение шкалы относительного времени с шкалой атомного времени дает определенные проблемы, потому что только определенные типы горных пород, в основном изверженные породы, могут быть датирование непосредственно радиометрическими методами; но эти породы обычно не содержат окаменелости. Магматические породы — это такие, как гранит и базальт, которые кристаллизуются из расплавленный материал называется «магмой».
Когда магматические породы кристаллизуются, новообразованные минералы содержат различные количества химических элементов, некоторые из которых имеют радиоактивные изотопы. Эти изотопы распадаются в породах в соответствии с их периодом полураспада и путем выбора подходящего минералов (например, содержащих калий) и измерения относительных количеств родительского и дочерние изотопы в них, дата на который кристаллизовалась порода, может быть определена. Большинство крупных вулканических горных пород мира датированы таким образом.
Большинство осадочных пород, таких как песчаник, известняк и сланец, связаны с радиометрическая шкала времени, заключая их в скобки в пределах часовых поясов, которые определены датирование соответствующим образом отобранных магматических пород, как показано на гипотетическом примере.
Буквально тысячи устаревших материалов теперь доступны для использования в скобках. различные эпизоды истории Земли в определенных часовых поясах. Множество точек на шкале времени, однако, пересматриваются, поскольку поведение изотопов в Земная кора более понятна.Таким образом, графическая иллюстрация геологическая шкала времени, показывающая как относительное, так и радиометрическое время, представляет только современное состояние знаний. Безусловно, доработки и модификации будут ожидается, поскольку исследования продолжают улучшать наши знания об истории Земли.
Предыдущая || Содержание || СледующийURL этой страницы:
Последнее обновление 13 июня 2001 г.
Поддерживается Службой публикаций
Наши тела радиоактивны?
квартал
Радиоактивны ли наши тела от природы?А
Да, наши тела по природе радиоактивны, потому что мы едим, пьем и вдыхаем радиоактивные вещества, которые естественным образом присутствуют в окружающей среде.Эти вещества всасываются нашим телом в наши ткани, органы и кости и постоянно пополняются при приеме внутрь и вдыхании.Из радионуклидов, присутствующих в нашем организме, средний человек в Соединенных Штатах получает эффективную дозу около 0,3 мЗв каждый год. Это примерно одна десятая (или 10 процентов) дозы в 3,1 мЗв, которую средний американский мужчина с массой тела 70 кг получает каждый год из всех источников естественного радиационного фона (не включая медицинские источники). Для женщин и детей доза меньше, примерно пропорционально их меньшему телу.
Дополнительная информация доступна в Отчете 160 Национального совета по радиационной защите и измерениям (NCRP), «Воздействие ионизирующего излучения на население США». Круговая диаграмма в этом отчете показывает вклад дозы от различных источников естественного фонового излучения, а вклад от нашего собственного тела можно определить, сложив дозу от калия-40, тория и урана и продуктов их распада (более подробно обсуждаемых ниже ).
квартал
Сколько радиации испускает человек?
А
У всех нас в организме есть ряд естественных радионуклидов.Главный из них, который производит проникающее гамма-излучение, которое может выходить из организма, — это радиоактивный изотоп калия, называемый калием-40. Этот радионуклид существует с момента рождения Земли и присутствует в виде крошечной доли всего калия в природе.
Калий-40 ( 40 K) является основным источником излучения человеческого тела по двум причинам. Во-первых, концентрация 40 К в организме довольно высока. Калий содержится во многих пищевых продуктах, которые мы едим, и является критически важным элементом для правильного функционирования человеческого организма; он присутствует практически во всех тканях тела.Количество радиоактивного изотопа 40 K в человеке весом 70 кг составляет около 5000 Бк, что представляет собой 5000 атомов, подвергающихся радиоактивному распаду каждую секунду.
Во-вторых, 40 K испускает гамма-лучи в чуть более чем 10 процентах своих распадов, и большая часть этих гамма-лучей покидает тело. Гамма-излучение испускается примерно при одном из каждых 10 распадов 40 К, что означает, что каждую секунду генерируется около 500 гамма-лучей. Они будут двигаться во всех направлениях, некоторые из них будут ослабляться в теле, а мощность дозы от этих гамма-лучей за пределами тела человека будет представлять очень небольшую часть нормальной мощности фоновой дозы от всех естественных источников вне тела.
Если вес человека выше среднего, мощность дозы вне тела этого человека, как ожидается, будет выше, чем доза вне тела человека с меньшим весом. Однако в обоих случаях мощность дозы будет чрезвычайно мала по сравнению с нормальной мощностью дозы фона. Более тяжелый человек получит большую внутреннюю дозу, потому что распад 40 K производит другое излучение с низкой проникающей способностью (бета-излучение), которое откладывает свою энергию внутри тела. Однако доза для более тяжелого индивидуума не будет значительно отличаться от дозы для более легкого индивидуума, потому что энергия, выделяемая на единицу массы тела, является определяющим дозу фактором, и она будет примерно одинаковой для обоих индивидуумов.
В организме человека есть много других радионуклидов, но они либо присутствуют на более низких уровнях, чем 40 K (например, 238 U, 232 Th и продукты их распада), либо они не излучают гамма-излучения. лучи, которые могут покинуть тело (например, 14 C и 87 Rb). Радон (и продукты его распада) не является значительным источником радиации от человека, поскольку он присутствует в организме в очень низких количествах.
Есть еще один очень незначительный механизм, с помощью которого человеческое тело действует как источник излучения: некоторые из гамма-лучей, испускаемых радионуклидами в окружающей среде, взаимодействуют с атомами в наших телах посредством так называемого фотоэлектрического эффекта.В результате эти атомы испускают рентгеновские лучи.
квартал
Сколько 40 K и 14 C содержится в типичном человеческом теле?
А
Содержание калия-40 в организме может быть определено исходя из его естественного содержания 0,0117 процента калия и расчета удельной активности природного калия (30,5 Бк г -1 ) с использованием периода полураспада (1,28 x 10 9 лет) . Содержание калия в организме составляет 0,2 процента, поэтому для человека весом 70 кг количество 40 К будет около 4.26 кБк. Содержание углерода-14 в организме основано на том факте, что один атом углерода 14 существует в природе на каждые 1 000 000 000 000 12 атомов углерода в живом материале. Используя период полураспада 5730 лет, можно получить удельную активность углерода 0,19 Бк г -1 . Поскольку углерод составляет 23 процента массы тела, содержание в теле 14 ° C для человека весом 70 кг будет около 3,08 кБк.
квартал
Сколько 210 Po и 210 Pb содержится в типичном человеческом теле?
А
Согласно отчету 1982 года Научного комитета Организации Объединенных Наций по действию атомной радиации (НКДАР ООН) «Ионизирующая радиация: источники и биологические эффекты», 70 процентов содержания 210 Pb в организме находится в скелете.В докладе НКДАР ООН типичная концентрация 210 Pb в скелете оценивается в 3 Бк / кг -1 , что соответствует общей активности скелета в 15 Бк для человека весом 70 кг. Остальные 30 процентов 210 Pb в организме, 6,4 Бк, будут более или менее равномерно распределены по мягким тканям. Таким образом, общее количество 210 Pb в теле составляет 21,4 Бк.
В отчете НКДАР ООН предполагается, что концентрация 210 Po в скелете составляет 80 процентов от концентрации 210 Pb.По оценке НКДАР ООН, концентрация 210 Po в мягких тканях составляет 2,4 Бк / кг -1 , что соответствует общей активности в скелете 210 Po, равной 12 Бк для человека весом 70 кг. В мягких тканях отчет НКДАР ООН предполагает соотношение один к одному между 210 Po и 210 Pb. Следовательно, активность Po 210 в мягких тканях будет 6,4 Бк. Общее количество 210 Po в теле составит 18,4 Бк.
Ожидается, что уровни 210 Po и 210 Pb будут ниже у женщин, чем у мужчин, и у детей, чем у взрослых.У курильщиков концентрация выше, чем у некурящих.
квартал
Можете ли вы измерить количество радиации в вашем теле?
А
Излучение можно измерить с помощью чувствительных детекторов в счетчике всего тела. Эти детекторы могут измерять гамма-лучи, испускаемые радиоактивными материалами, находящимися внутри или на теле. Различные радиоактивные материалы будут испускать гамма-лучи разной энергии, что является одним из методов идентификации материала. Другие типы радиоактивного распада (бета и альфа) не могут быть обнаружены таким образом, но, к счастью, их часто сопровождают гамма-лучи, поэтому большинство из них можно обнаружить.
Приборы очень чувствительны, поэтому пределы обнаружения намного ниже уровней, имеющих значение для здоровья. Например, счетчик всего тела может легко измерить количество 40 K, которое встречается в природе (0,0117 процента всего калия) у каждого человека.
квартал
Какой метод лучше всего подходит для измерения Ra в теле 226 Ra и 228 Ra?
А
Ни 226 Ra, ни 228 Ra нельзя легко измерить прямым счетом всего тела, потому что ни один из них не является сильным излучателем гамма-излучения.Однако у обоих есть сильные гамма-излучатели среди продуктов распада, которые легко измерить путем подсчета всего тела.
Для 226 Ra продуктами распада, излучающими гамма-излучение, являются 214 Pb и 214 Bi, последний из которых излучает гамма-лучи с энергиями 0,609, 1,12 и 1,76 МэВ. Гамма-излучение с энергией 1,76 МэВ, поскольку оно выше по энергии, чем гамма-излучение с энергией 1,46 МэВ естественного происхождения 40 K, обычно используется для подсчета всего тела. По этим гамма-излучению подсчет всего тела может определить содержание в организме 214 Pb / 214 Bi.Чтобы определить содержание в теле 226 Ra, необходимо сделать некоторые измерения или предположения, чтобы определить удерживание 222 Rn (первый продукт распада 226 Ra и родительский продукт 214 Pb / 214 Би) телом. Это можно сделать, измерив 222 Rn на выдохе, но этот метод не всегда доступен. При долгосрочном наблюдении за рабочими, работающими с радием, среднее долгосрочное удержание 222 Rn составило 37 процентов, но этот фактор мог быть другим для недавних воздействий (Toohey et al.1983).
Для 228 Ra первым продуктом распада является 228 Ac, который испускает гамма-лучи с энергией около 0,9 МэВ и может быть измерен напрямую; поскольку период полураспада 228 Ас составляет всего 6,15 часа, можно предположить, что он находится в равновесии с 228 Ra. Другой член цепочки распадов 228 Ra — это 208 Tl, который излучает сильный гамма-луч с энергией 2,62 МэВ, и его относительное равновесие с Ra 228 может быть определено путем сравнения измеренных активностей 208 Tl и 228 Ас in vivo.Счетчики всего тела исследовательского качества, такие как тот, что в Аргоннской национальной лаборатории-Восток, который был специально разработан для обнаружения 226 Ra и 228 Ra у бывших рабочих, работающих с радием, имеют пределы обнаружения около 100 Бк из . 214 Bi или 228 Ас. Коммерческий счетчик всего тела будет иметь пределы обнаружения в несколько раз выше из-за более высоких фоновых уровней.
Следует отметить, что типичные поступления в окружающую среду составляют 226 Ra и 228 Ra, например, из скважинных вод, превышающих U.Стандарт Агентства по охране окружающей среды (EPA) для питьевой воды (185 Бк / л -1 для каждого радионуклида) вряд ли превысит пределы обнаружения счетчика всего тела, а уровни в помещении 222 Rn на Пределы EPA (сотни Бк / л -1 воздуха) серьезно помешают измерению 226 Ra с использованием 214 Bi.
квартал
Мне сделали анализ волос, и результаты показали, что в моих волосах высокий уровень урана.Что могло вызвать такой результат?
А
Уран — это встречающийся в природе тяжелый металлический элемент, который встречается практически везде в природе — в камнях, почве, растениях и наших телах. В среднем человек ежедневно потребляет около 2 мкг (около 1/15 000 унции) урана с пищей и водой, но лишь очень небольшая часть — порядка 1-2 процентов — всасывается в организм. Таким образом, почти весь уран, который мы глотаем, никогда не всасывается, а выводится с калом.Из небольшой фракции проглоченного урана, которая всасывается через кишечник, большая часть быстро выводится с мочой, и лишь небольшое количество выводится с волосами.Это совершенно нормально. Волосы разных людей — или даже одного человека — будут содержать разное количество урана, в зависимости от того, сколько его содержится в воде и пище, которые люди пьют и едят. У некоторых людей в волосах может быть в десять или даже сотни раз больше урана, чем у других.
Отметим также, что анализ урана в волосах не является ни общепринятым, ни надежным методом определения содержания урана в организме. Уран является тяжелым металлом и выделяется с волосами и ногтями, но анализ волос на уран допускает чрезвычайно высокие ошибки, потому что анализы также измеряют уран, обычно содержащийся в шампунях, мыле, прическах, красителях и средствах для ухода за волосами различных типов.Более того, поскольку уран повсеместно присутствует в окружающей среде, образец волос должен быть тщательно получен, обработан, упакован и отправлен под строгим контролем, чтобы гарантировать, что он не будет загрязнен в результате контакта с материалами, содержащими уран из окружающей среды, который может быть перенесен в окружающую среду. образец волос.
Ошибочно завышенные результаты также могут быть получены, если аналитические процедуры не контролируются жестко и не выполняются с особой тщательностью. Контроль включает соответствующую промывку образца для удаления возможного поверхностного урана и использование специальных сертифицированных сверхчистых реагентов.Лабораторное оборудование также не должно содержать урана; уран может выщелачиваться из стеклянной посуды и загрязнять образец, что приводит к ошибочно завышенным показаниям. Поскольку образцы волос очень малы, даже небольшое количество уранового загрязнения может дать сильно преувеличенный и ошибочный результат.
В рецензируемой научной литературе имеется немного данных, если таковые имеются, относительно нормальных уровней урана в волосах или того, как эти уровни соотносятся с потреблением урана, его количеством в организме и количеством, выделяемым волосами.Таким образом, данных относительно содержания урана в волосах и того, что составляет «нормальный» диапазон, очень мало. Не существует общепризнанных установленных стандартов для содержания урана в волосах. Фоновые уровни урана в волосах сильно различаются от человека к человеку и от региона к региону и в значительной степени зависят от диетических факторов, поскольку большая часть урана в наших телах поступает с пищей, которую мы едим.
Номер ссылки
Тухи Р. Э., Кин А. Т., Рундо Дж.Методы измерения радия и актинидов у человека в Центре радиобиологии человека. Health Phys 44 (1): 323–341; 1983.
Информация, размещенная на этой веб-странице, предназначена только в качестве общей справочной информации. Конкретные факты и обстоятельства могут повлиять на применимость описанных здесь концепций, материалов и информации. Предоставленная информация не заменяет профессиональную консультацию, и на нее нельзя полагаться в отсутствие такой профессиональной консультации.