Действие радиации на человека

    Известны случаи применения в строительстве даже отходов урановых рудников. Конечно, радиационный контроль строительных материалов заслуживает самого пристального внимания, однако главный источник радона в закрытых помещениях - это грунт. В некоторых случаях дома возводились прямо на старых отвалах горнодобывающих предприятий, содержащих радиоактивные материалы.

    Концентрация  радона в верхних этажах многоэтажных домов, как правило, ниже, чем на первом этаже. Исследования, проведенные в  Норвегии, показали, что концентрация радона в деревянных домах даже выше, чем в кирпичных, хотя дерево выделяет совершенно ничтожное количество радона по сравнению с другими материалами. Это объясняется тем, что деревянные дома имеют меньше этажей, чем кирпичные.

    Скорость  проникновения исходящего из земли радона в помещения фактически определяется толщиной и целостностью (т.е. количеством трещин и микротрещин) межэтажных перекрытий.

    Кроме того, эмиссия радона из стен уменьшается  в 10 раз при облицовке стен пластиковыми материалами типа полиамида, поливинилхлорида, полиэтилена или после покрытия стен слоем краски на эпоксидной основе или тремя слоями масляной краски. Даже при оклейке стен обоями скорость эмиссии радона уменьшается примерно на 30%.

    Еще один, как правило менее важный, источник поступления радона в жилые помещения представляют собой вода и природный газ. Концентрация радона в обычно используемой воде чрезвычайно мала, но вода из некоторых источников, особенно из глубоких колодцев или артезианских скважин, содержит очень много радона.

    Однако  основная опасность, как это ни удивительно, исходит вовсе не от питья воды, даже при высоком содержании в  ней радона. Обычно люди потребляют большую часть воды в составе  пищи и в виде горячих напитков (кофе, чай). При кипячении же воды или приготовлении горячих блюд радон в значительной степени улетучивается и поэтому поступает в организм в основном с не кипяченой водой. Но даже и в этом случае радон очень быстро выводится из организма.

    Гораздо большую опасность представляет попадание паров воды с высоким содержанием радона в легкие вместе с вдыхаемым воздухом, что чаще всего происходит в ванной комнате. При обследовании домов в Финляндии оказалось, что в среднем концентрация радона в ванной комнате примерно в три раза выше, чем на кухне, и приблизительно в 40 раз выше, чем в жилых комнатах.

    Радон проникает также в природный  газ.

    К значительному повышению концентрации радона внутри помещений могут привести меры, направленные на экономию энергии. При герметизации помещений и  отсутствии проветривания скорость вентилирования помещения уменьшается. Это позволяет сохранить тепло, но приводит к увеличению содержания радона в воздухе.

    1.5. Источники, использующиеся в медицине

    В настоящее время основной вклад  в дозу, получаемую человеком от техногенных источников радиации, вносят медицинские процедуры и методы лечения, связанные с применением радиоактивности. Во многих странах этот источник ответствен практически за всю дозу, получаемую от техногенных источников радиации.

    Одним из самых распространенных медицинских приборов является рентгеновский аппарат. Как ни парадоксально, но одним из основных способов борьбы с раком является лучевая терапия.

    В принципе, облучение в медицине направлено на исцеление больного. Однако нередко  дозы оказываются неоправданно высокими: дозы, получаемые от облучения в медицинских целях, составляют значительную часть суммарной дозы облучения от техногенных источников.

    В большинстве стран около половины рентгенологических обследований приходится на долю грудной клетки. Однако по мере уменьшения частоты заболеваний туберкулезом целесообразность массовых обследований снижается. Известно также, что иногда облучению подвергается вдвое большая площадь поверхности тела, чем это необходимо. Наконец, установлено, что излишнее радиационное облучение часто бывает обусловлено неудовлетворительным состоянием или эксплуатацией оборудования.

    Благодаря техническим усовершенствованиям, по-видимому, можно уменьшить и  дозы, получаемые пациентами при рентгенографии зубов. Меньшие дозы должны использоваться и при обследовании молочной железы.

    В настоящее время широко применяется  компьютерная томография.

    1.6. Ядерные взрывы

    За  последние 40 лет каждый из нас подвергался  облучению от радиоактивных осадков, которые образовались в результате ядерных взрывов.

    Максимум  этих испытании приходится на два  периода: первый - на 1954-1958 годы, когда  взрывы проводили Великобритания, США  и СССР, и второй, более значительный, - на 1961-1962 годы, когда их проводили  в основном Соединенные Штаты  и Советский Союз. Во время первого периода большую часть испытаний провели США, во время второго-СССР.

    Эти страны в 1963 году подписали Договор  об ограничении испытаний ядерного оружия, обязывающий не испытывать его в атмосфере, под водой  и в космосе. С тех пор лишь Франция и Китай провели серию ядерных взрывов в атмосфере, причем мощность взрывов была существенно меньше, а сами испытания проводились реже (последнее из них - в 1980 году). Подземные испытания проводятся до сих пор, но они обычно не сопровождаются образованием радиоактивных осадков.

    Часть радиоактивного материала выпадает неподалеку от места испытания, какая-то часть задерживается в тропосфере (самом нижнем слое атмосферы), подхватывается ветром и перемещается на большие  расстояния, оставаясь примерно на одной и той же широте. Находясь в воздухе в среднем около месяца, радиоактивные вещества во время этих перемещений постепенно выпадают на землю. Однако большая часть радиоактивного материала выбрасывается в стратосферу (следующий слой атмосферы, лежащий на высоте 10-50 км), где он остается многие месяцы, медленно опускаясь и рассеиваясь по всей поверхности земного шара.

    Радиоактивные осадки содержат несколько сотен  различных радионуклидов, однако большинство  из них имеет ничтожную концентрацию или быстро распадается; основной вклад в облучение человека дает лишь небольшое число радионуклидов. Вклад в ожидаемую коллективную эффективную эквивалентную дозу облучения населения от ядерных взрывов, превышающий 1 %, дают только четыре радионуклида. Это углерод-14, цезий-137, цирконий-95 и стронций-90.

    1.7. Атомная энергетика

    Источником  облучения, вокруг которого ведутся  наиболее интенсивные споры, являются атомные электростанции, хотя в настоящее  время они вносят весьма незначительный вклад в суммарное облучение  населения. При нормальной работе ядерных установок выбросы радиоактивных материалов в окружающую среду очень невелики.

    Атомные электростанции являются лишь частью ядерного топливного цикла, который  начинается с добычи и обогащения урановой руды. Следующий этап-производство ядерного топлива. Отработанное в АЭС ядерное топливо иногда подвергают вторичной обработке, чтобы извлечь из него уран и плутоний. Заканчивается цикл, как правило, захоронением радиоактивных отходов.

    На  каждой стадии ядерного топливного цикла в окружающую среду попадают радиоактивные вещества.

    Доза  облучения от ядерного реактора зависит  от времени и расстояния. Чем дальше человек живет от атомной электростанции, тем меньшую дозу он получает. Несмотря на это, наряду с АЭС, расположенными в отдаленных районах, имеются и такие, которые находятся недалеко от крупных населенных пунктов. Каждый реактор выбрасывает в окружающую среду целый ряд радионуклидов с разными периодами полураспада. Большинство радионуклидов распадается быстро и поэтому имеет лишь местное значение. Однако некоторые из них живут достаточно долго и могут распространяться на значительные расстояния, а определенная часть изотопов остается в окружающей среде практически бесконечно.

    Примерно  половина всей урановой руды добывается открытым способом, а половина - шахтным. И рудники, и обогатительные фабрики служат источником загрязнения окружающей среды радиоактивными веществами. Обогатительные же фабрики создают проблему долговременного загрязнения: в процессе переработки руды образуется огромное количество отходов - «хвостов».

    Эти отходы будут оставаться радиоактивными в течение миллионов лет. Таким  образом, отходы являются главным долгоживущим источником облучения населения, связанным  с атомной энергетикой. Однако их вклад в облучение можно значительно уменьшить, если отвалы заасфальтировать или покрыть их поливинилхлоридом. Конечно, покрытия необходимо будет регулярно менять.

    В мировом масштабе примерно 10% использованного  на АЭС ядерного топлива направляется на переработку для извлечения урана и плутония с целью повторного их использования. Сейчас имеются лишь три завода, где занимаются такой переработкой в промышленном масштабе: в Маркуле и Ла-Аге (Франция) и в Уиндскейле (Великобритания).

    До  сих пор мы совсем не касались проблем, связанных с последней стадией ядерного топливного цикла - захоронением высокоактивных отходов АЭС. Эти проблемы находятся в ведении правительств соответствующих стран. В некоторых странах ведутся исследования по отверждению отходов с целью последующего их захоронения в геологически стабильных районах на суше, на дне океана или в расположенных под ними пластах. Предполагается, что захороненные таким образом радиоактивные отходы не будут источником облучения населения в обозримом будущем.

    90% всей дозы облучения, обусловленной короткоживущими изотопами, население получает в течение года после выброса, 98 %-в течение 5 лет. Почти вся доза приходится на людей, живущих не далее нескольких тысяч километров от АЭС.

    Люди, проживающие вблизи ядерных реакторов, без сомнения, получают гораздо большие дозы, чем население в среднем. Тем не менее в настоящее время эти дозы обычно не превышают нескольких процентов естественного радиационного фона.

    Все приведенные выше цифры, конечно, получены в предположении, что ядерные  реакторы работают нормально. Однако количество радиоактивных веществ, поступивших в окружающую среду при авариях, может оказаться гораздо больше.

    1.8. Профессиональное облучение

    Самые большие дозы облучения, источником которого являются объекты атомной  промышленности, получают люди, которые на них работают. Профессиональные дозы почти повсеместно являются самыми большими из всех видов доз.

    Оценки  показывают, что доза, которую получают рабочие урановых рудников и обогатительных фабрик, составляет в среднем 1 чел./Зв на каждый гигаватт-год электроэнергии. Примерно 90% этой дозы приходится на долю рудников, причем персонал, работающий в шахтах, подвергается большему облучению. Коллективная эквивалентная доза от заводов, на которых получают ядерное топливо, также составляет 1 чел./Зв на гигаватт-год.

    Дозы, которые получают люди, занятые научно-исследовательской  работой в области ядерной  физики и энергетики, очень сильно различаются для разных предприятий  и разных стран. Коллективная доза на единицу полученной электроэнергии для разных стран может различаться в 10 раз. В Японии и Швейцарии, например, она мала, а в Великобритании - относительно высока. Разумная оценка в среднем по всем странам со-ставляет ~ 5 чел./Зв на гигаватт-год.

    Некоторые работники подвергаются воздействию более высоких доз естественной радиации. Самую большую группу таких работников составляют экипажи самолетов. Полеты совершаются на большой высоте, и это приводит к увеличению дозы из-за воздействия космических лучей. Примерно 70.000 членов экипажей в США и 20.000-в Великобритании получают дополнительно 1-2 мЗв в год.

    Внизу, под землей, повышенные дозы получают шахтеры, добывающие каменный уголь, железную руду и т.д. Индивидуальные дозы сильно различаются, а при некоторых  видах подземных работ (исключая работы в каменноугольных шахтах) эти дозы могут быть даже выше, чем в урановых рудниках. Очень высокие дозы - более 300 мЗв в год, что в 6 раз выше международного стандарта, принятого для работников атомной промышленности, - получает персонал курортов, где применяются радоновые ванны и куда люди едут, чтобы поправить свое здоровье. 

    1.9. Другие источники  радиации 

    Уголь, подобно большинству других природных  материалов, содержит радионуклиды. Последние, извлеченные вместе с углем из недр земли, после сжигания угля попадают в окружающую среду, где могут служить источником облучения людей.

    Из  печек и каминов всего мира вылетает в атмосферу зольной  пыли, возможно, не меньше, чем из труб электростанций. Кроме того, в отличие  от большинства электростанций жилые дома имеют относительно невысокие трубы и расположены обычно в центре населенных пунктов, поэтому гораздо большая часть загрязнений попадает непосредственно на людей.