Радиоактивное загрязнение

Радиоактивное загрязнение – одна из форм физического загрязнения, выражающаяся в антропогенном или природном накоплении радионуклидов, вызывающем негативные токсико-экологические последствия. Основными источниками радиоактивного загрязнения окружающей среды являются: испытания или применение ядерного оружия, утечки радиоактивных компонентов в результате аварий на АЭС или других предприятиях, ядерные взрывы, аварии на объектах по производству и использованию радиоактивных материалов, разработка радиоактивных руд, неправильное хранение радиоактивных отходов.

Основными источниками излучений при ядерных взрывах и ряде аварий являются продукты деления, наведенная нейтронами активность, трансурановые элементы и тритий. Ядерный взрыв несет в себе пять составляющих: световое излучение, аэродинамический удар, проникающую радиацию, радиационное загрязнение и электромагнитное возмущение. При авариях на АЭС особенно резко увеличивается загрязнение среды радионуклидами (стронций–90, цезий–137, цезий–141, йод–-131, рутений–106 и др.). В результате аварии происходит радиационное загрязнение, значительно большее, чем при ядерном взрыве. Естественная радиоактивность, включая радон (радон–222, радон–220), также вносит вклад в уровень радиоактивного загрязнения. К природным источникам радиации (радиационный фон) относят космическое излучение и радионуклиды, находящиеся в земной коре, воде и атмосфере. Радиационный фон, создаваемый космическими лучами, дает чуть меньше половины внешнего облучения, получаемого населением от естественных источников радиации.

Главную часть естественного фона радиации составляет излучение рассеянных радиоизотопов, которые образовались вместе с Землей, вошли в состав всех ее основных пород и распределены в земной коре. Период их полураспада, как правило, соизмерим с возрастом Земли (4,5–5 млрд лет).

Таблица 1.7.

Характер воздействия электрического тока на организм человека

Сила тока, мА	Переменный ток (50 Гц)	Постоянный ток
0,6 – 1,6	Начало ощущения – слабый зуд, пощипывание кожи под электродами.	Не ощущается.
2 – 4	Ощущение тока распространяется на запястье руки, слегка сводит руку.	То же.
5 – 7	Болевые ощущения усиливаются во всей кисти руки, сопровождаясь судорогами; слабые боли ощущаются во всей руке вплоть до предплечья. Руки, как правило, можно оторвать от электродов.	Начало ощущения. Впечатление нагрева кожи под электродом.
8 – 10	Сильные боли и судороги во всей руке, включая предплечье. Руки трудно, но в большинстве случаев можно оторвать от электродов.	Усиление ощущения нагрева.
10 – 15	Едва переносимые боли во всей руке. Во многих случаях руки невозможно оторвать от электродов. С увеличением продолжительности протекания тока боли усиливаются.	Еще большее усиление ощущения нагрева как под электродами, так и в прилегающих областях кожи
20 – 25	Руки парализуются мгновенно, оторвать от электродов невозможно. Сильные боли, дыхание затруднено.	Еще большее усиление ощущения нагрева. Незначительные сокращения мышц рук
25 – 50	Очень сильная боль в руках и груди. Дыхание крайне затруднено. При длительном воздействии тока может наступить паралич дыхания или ослабление деятельности сердца с потерей сознания.	Ощущение сильного нагрева. Боли и судороги в руках. При отрыве рук от электродов возникают едва переносимые боли в результате судорожного сокращения мышц.
50 – 80	Дыхание парализуется через несколько секунд, нарушается работа сердца. При длительном протекании тока может наступить фибрилляция сердца.	Ощущение очень сильного поверхностного и внутреннего нагрева, сильные боли во всей руке и в области груди. Затруднение дыхания. Руки невозможно оторвать от электродов из-за сильных болей при нарушении контакта.
	Фибрилляция сердца через 2 – 3 с; еще через несколько секунд – паралич сердца	Паралич дыхания при длительном протекании тока
	То же действие за меньшее время	Фибрилляция сердца через 2 – 3 с; еще через несколько секунд – паралич дыхания
Свыше 500	Дыхание парализуется немедленно – через доли секунды. Фибрилляция сердца, как правило, не наступает; возможна немедленная остановка сердца в период протекания тока. При длительном протекании тока (несколько секунд) – тяжелые ожоги, разрушение тканей.

Важнейшие из них – К40, Rb87, а также продукты распада радиоактивных семейств урана и тория. Общее их количество в биосфере оценивается в настоящее время величиной 31012 Кюри. Все естественные радиоактивные вещества, обнаруживаемые в земной коре, проникают в структуры живой материи и поэтому всегда содержатся в организмах растений, животных и человека. Известно, что человек в среднем получает эквивалентную дозу облучения от всех естественных источников радиации (земных и космических) 2 м^Зв (200 мбэр), из них на радон приходится примерно 1 м^Зв (100 мбэр).

Влияние на окружающую среду и на здоровье человека. Судьба радионуклидов, попавших в природную среду, зависит от их растворимости и биологической доступности. Легче смываются радионуклиды, которые находятся на поверхности частиц, но растворимость их невелика (3–12 %). Миграция радионуклидов с подземными водами и смыв их с земной поверхности происходят медленно; так же медленно происходит поступление их в растения через корневую систему.

Вклад каждого радионуклида в поглощенную дозу радиации определяется степенью его участия в биогеохимическом круговороте, скоростью его миграции в почвах и по пищевым цепочкам, рядом физико-химических свойств: фракционированием, растворимостью его соединений, сорбцией и десорбцией его донными отложениями водоемов и коэффициентами накопления его различными организмами. Учет всех этих факторов позволяет из большого числа излучателей выбрать главнейшие, вносящие наибольший вклад в поглощенную организмом дозу радиации. Стойкими в экологических цепях являются радионуклиды, которые поступают в организм человека с продуктами питания. Такие продукты расщепления урана, как стронций – 90 и цезий – 137, имеют период полураспада около 30 лет. Поэтому, мигрируя по пищевым цепям, они представляют потенциальную опасность особенно на территориях, загрязненных при производстве и испытании ядерного оружия, техногенных авариях на атомных электростанциях. При пропадании их в костную ткань человека и животных в больших количествах наступает смерть.

В результате радиоактивного загрязнения человек подвергается внешнему (от источника, находящегося вне организма) и внутреннему облучению.

Внутреннее облучение вызывается попаданием радионуклидов на наружные покровы и внутрь организма (в основном, через рот, органы дыхания, поврежденную кожу). Обусловленное внутренним радиоактивным заражением (инкорпорацией) клиническое течение (тяжесть) лучевой болезни определяется дозой облучения, растворимостью и всасываемостью поступивших внутрь радионуклидов, характером их распределения в органах и тканях, путями поступления в организмы и скоростью распада и выведения из организма.

В настоящее время, когда опасность острого облучения после аварии на Чернобыльской АЭС сменилась длительной опасностью потребления зараженных радиоизотопами продуктов питания, проблема контроля за их поведением во внешней среде становится особенно актуальной. Благодаря сходству стронция с кальцием, а цезия с калием, эти ксенобиотики могут поступать в организм именно с продуктами питания. Большинство ксенобиотиков поступает в организм человека с продуктами животного и растительного происхождения. Как правило, они накапливаются в организме постепенно, проявляя патологическое действие. Характер этого действия может быть самым разнообразным: общетоксическое действие с преимущественным поражением паренхиматозных органов, центральной нервной системы, нарушением метаболических процессов, пищеварения и усвоения пищевых веществ; иммуномодулирующее действие;

- способность вызывать опасные отдаленные последствия (канцерогенное, мутагенное, аллергенное, тератогенное, гонадотоксическое и эмбриотоксическое).

Радиационное загрязнение нормируется согласно документу «Нормы радиационной безопасности и основные санитарные правила, устанавливающие систему дозовых пределов, принципы их применения, правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений» (НРБ-96. ГН 2.61.054-96).

Принятый уровень генетической ПДД («генетически значимая доза» радиации) для всего населения составляет 167 мбэр/год от всех источников, не считая медицинского облучения и природного фона радиации.

Доза, получаемая каждым человеком в результате медицинского обследования, в среднем принимается равной 100 мбэр/год. Вместе с естественным фоном 125 мбэр/год. Сумма этих трех цифр составляет 392 мбэр/год, т.е. более чем втрое выше естественного фона.