Каждому школьнику из курса физики известно, что в 1895 г. В.К. Рентген обнаружил новый, неизвестный до этого времени вид излучения, названный им Х- лучи. Впоследствии ученые назвали их в честь В.К. Рентгена — рентгеновскими лучами. В 1896 г. А. Беккерель установил, что уран самопроизвольно испускает невидимые лучи — без цвета, запаха, но способные засвечивать фотографическую пластинку. Явление, самопроизвольного испускания невидимых лучей некоторыми ядрами атомов было названо радиоактивностью, а само излучение — ионизирующим излучением.
В 1910 году академиком В.И.Вернадским высказана мысль о будущем широком применении энергии радиоактивного распада, а в 1913 году под его руководством начаты геологические поиски месторождений радиоактивных элементов на территории России. Привлечение для поисков радиоактивных руд новых методов, использующих различные проявления радиоактивного распада, относятся к началу 20-х годов. Первые радиометрические методы (гамма-съемка, эманационная съемка, гамма- опробование руд, некоторые методы радиометрического анализа штуфов и порошковых проб и т.д.) зародились в СССР, некоторые из них параллельно развивались немецкими учеными.
Часто в быту альфа-, бета- и гамма—излучения называют радиацией от латинского слова radius — излучаю, луч. Это является ошибочным потому, что в природе существует много видов излучений (радиации), но не все виды радиации обладают способностью непосредственно образовывать ионы (положительно и отрицательно заряженные частицы). В природе существуют две группы излучений (радиации): 1. ионизирующая радиация (альфа-, бета- и гамма—излучение) и правильнее говорить ионизирующее излучение; 2. неионизирующая радиация или неионизирующее излучение (световое, тепловое, ультрафиолетовое, инфракрасное и др.)
В 1923-24 годах Г.О. Ерчиковским сконструирован ионизационный гамма- электрометр, с помощью которого проведена площадная гамма-съемка. В эти же годы (1923-1925 гг.) Л.Н. Богоявленским были выполнены первые исследования (на Белокуринских термальных источниках Алтайского края и в районе г. Пятигорска на Северном Кавказе) по изучению жестких лучей земного происхождения. В ходе изучения происхождения, физических свойств различных видов ионизирующего излучения было установлено, что это природное явление, которое существует везде в окружающей среде и внутри организма человека. Сколько времени этому явлению — столько же сколько Вселенной. Таким образом, каждый человек должен знать, что ионизирующее излучение — это не нечто новое, сотворенное разумом человека, а вечно существующее явление. Наша с Вами жизнь протекает в «море ионизирующего излучения», которое правильно называют — радиационный фон окружающей среды.
Радиоактивность — это естественное явление, и в окружающей среде присутствуют естественные источники излучения. Ионизирующие излучения и радиоактивные вещества с пользой применяются во многих сферах — от производства энергии до использования в медицине, промышленности и сельском хозяйстве.
Фото. Республика Беларусь.
Радиационные риски, которым в результате этих применений могут подвергаться работники, население и окружающая среда, подлежат оценке и должны в случае необходимости контролироваться.
Среди страхов последнего времени боязнь радиации, пожалуй, наиболее распространена. И это неудивительно. Радиация не имеет запаха, вкуса, не причиняет боли — у человека отсутствуют органы чувств, которые могли бы воспринимать даже значительные дозы ионизирующих излучений. О том, что они есть, говорят показания дозиметрической аппаратуры и, разумеется, последствия — то есть результат взаимодействия излучений с веществом. Эта особенность радиации и породила многочисленные страхи, которые усилились после аварий на атомных электростанциях, предприятиях по переработке радиоактивных материалов и обнаружений свалок радиоактивных отходов в черте населенных пунктов и даже больших городов.
Радиотревожность является особым эмоциональным и психологическим состоянием человека, при котором имеет место субъективное завышение реально существующей радиационной опасности для здоровья. Временное состояние радиотревожности является адекватной реакцией сознания человека на изменившуюся экологическую ситуацию. При излишне высоком и длительно сохраняющемся уровне радиотревожности формируются психологические расстройства. В этом случае радиационному воздействию приписываются все неблагоприятные жизненные ситуации: проблемы со здоровьем, плохая успеваемость школьников, проблемы в семье, на работе и т.д.
Поэтому, чуть более детально рассмотрим возможные эффекты неблагоприятного воздействия на организм человека ионизирующего излучения. Международные (НКДАР ООН, МАГАТЭ, МКРЗ) и национальные организации (Роспотребнадзор, ФМБА России, Россельхознадзор, НКРЗ) рассматривают действие радиации на организм человека исходя из гипотезы о беспороговой линейной зависимости (ЛБП-модель) между дозой и неблагоприятными эффектами здоровья, то есть увеличение дозы приводит к прямо пропорциональному увеличению вероятности развития рака или наследственных эффектов, связанных с облучением. Применение (ЛБП-модели) к области низких доз тех зависимостей, которые получены при высоких дозах, обосновывалось в основном практической целесообразностью этой процедуры и с соответствием допущений о механизмах действия радиации в обоих диапазонах доз.
Наиболее серьезные биологические эффекты радиационного воздействия могут быть сгруппированы в две основные категории:
- детерминированные эффекты (вредные тканевые реакции), по большей части связанные с гибелью или изменением функций клеток при больших дозах излучения (свыше 500 мГр (мЗв ), что в 500 раз больше гигиенического норматива для населения);
- менее 100 мЗв могут вызвать стохастические (вероятностные) эффекты, то есть рак и наследуемые заболевания, связанные или с развитием раковых заболеваний у облученных индивидуумов из-за мутаций в соматических клетках, или с наследуемым 13 заболеванием у потомства облученных лиц из-за мутаций в репродуктивных (функциональных) клетках.
Летальные детерминированные эффекты наблюдались при дозах свыше одного Грея (в 1000 раз выше гигиенического норматива).
Красный костный мозг и толстый кишечник. Облучение красного костного мозга (кроветворной системы) или толстого кишечника (желудочно-кишечного тракта) может приводить к опасным для жизни или летальным эффектам. Такая ситуация может возникать при облучении всего тела от внешнего источника, или при внутреннем облучении после перорального (при заглатывании) или ингаляционного (при дыхании) поступления радиоактивного вещества в организм. В случае внешнего облучения решающими будут последствия облучения костного мозга.
Органы дыхания. Облучение легких становится важным после ингаляционного поступления в организм большинства радионуклидов. Его уровень зависит от физической формы (например, растворимости) поступившего ингаляционным путем вещества. Облучение легких может приводить к летальному эффекту (пневмонит), а также к эффектам, снижающим качество жизни (фиброз легких). При этом предполагается, что развитие фиброза легких в конечном счете приведет к летальному исходу.
Кожа. Клинические проявления детерминированных эффектов при облучении кожи начинаются с эритемы и в зависимости от полученной дозы могут сопровождаться эпиляцией, сухим и влажным шелушением, образованием пузырей, изъязвлением и некрозом. Эритема не считается серьезным детерминированным эффектом. Влажное шелушение и последующие более серьезные стадии повреждения кожи считаются серьезными детерминированными эффектами. При облучении кожи серьезность вреда здоровью зависит не только от дозы и типа радиации, но также и от расположения и размера участка, подвергшегося облучению. Влажное шелушение на большом (более 100 см2) участке поверхности кожи, как полагают, является потенциально смертельно опасным, особенно если оно возникает в сочетании с другими повреждениями или радиационными воздействиями, как это имело место у пожарных во время аварии на Чернобыльской АЭС. »
Нелетальные детерминированные эффекты наблюдались при дозах свыше 0,1 Грея (в 100 раз выше гигиенического норматива)
Мягкие ткани. Внешнее облучение, полученное при переноске неэкранированного источника в руке или кармане, может вызвать ограниченный некроз (омертвение) ткани ладони. Локальный некроз мягких тканей обычно не опасен для жизни, но может приводить к утрате функции (например, руки) или к повреждениям, требующим применения восстановительной хирургии.
Щитовидная железа. Примерами детерминированных эффектов после облучения щитовидной железы являются острый лучевой тиреоидит (характеризуемый воспалением и некрозом ткани щитовидной железы) и гипотиреоз (аномальное метаболическое состояние, вызываемое недостаточным для нормальной физиологической функции количеством гормонов щитовидной железы). Как правило, при надлежащем лечении эти эффекты не являются летальными. Однако подобное лечение зачастую требует приема в течение всей жизни гормонозамещающих препаратов.
Хрусталик. Хрусталик особенно чувствителен к воздействию радиации, и оно приводит к его помутнению (катаракте). Катаракты отмечались в качестве отдаленного эффекта у лиц, переживших атомные бомбардировки, и при многих случайных облучениях. Они могут приводить к слепоте или по крайней мере ухудшать зрение и считаются серьезным детерминированным эффектом. Репродуктивные органы. Примеры детерминированных эффектов, связанных с облучением репродуктивных органов, включают временное и постоянное бесплодие или подавление овуляции и производства спермы. Постоянное бесплодие или постоянное подавление овуляции и производства спермы считаются серьезными детерминированными эффектами, потому что они во многих случаях снижают качество жизни.
Эмбрион и плод. К нелетальным детерминированным эффектам, связанным с облучением эмбриона и плода, относятся рост числа пороков развития и ухудшение умственного развития по сравнению со стандартным уровнем. У большинства этих эффектов есть порог, превышающий 100 — 200 мГр. Однако в течение периода 8-25 недель после зачатия облучение эмбриона и плода с дозой 100 мГр или более может приводить к доказанному снижению коэффициента умственного развития (IQ).
Рак. Возникновение онкологических заболеваний в организме человека. Доза поглощенная тканью организма за краткий промежуток времени (одномоментно) в 2 раза более эффективна, в смысле неблагоприятного воздействия, нежели такая же доза, поглощенная тканью организма за продолжительный период времени. Нормами радиационной безопасности для населения установлено, что коэффициент вероятности возникновения (риска) рака составляет 5.5 случая на 100 тысяч облучений с эффективной дозой 1 мЗв (гигиенический норматив). В тоже время, в Российской Федерации только фоновый риск смерти от злокачественных образований (онкологий) составляет 150-290 случаев на 100 тысяч населения, а в Брянской области данный показатель составляет 210-218 случаев на 100 тысяч населения области.
Наследственные заболевания. Прямых доказательств того, что радиационное воздействие на родителей приводит к избыточному выходу наследственных заболеваний у потомства, нет. Несмотря на это, при принятии решений в системе радиационной защиты учитываются радиационные риски наследственных заболеваний. Нормами радиационной безопасности для населения установлено, что коэффициент вероятности возникновения (риска) наследственных эффектов составляет 2 случая на 1 миллион облучений с эффективной дозой 1 мЗв. Например, в Российской Федерации только фоновый риск 15 смерти от врожденных аномалий, деформаций и хромосомных нарушений составляет 30- 40 случаев на 1 миллион населения.
Поскольку радиационные аварии это, все же, события из ряда вон выходящие, то наиболее вероятный источник облучения для населения города — это техногенно измененный природный радиационный фон. Отчасти он формируется за счет использования строительных материалов, в состав которых входят естественные радионуклиды. Изделия из природного камня, кирпич, разнообразные отделочные панели и плитки из натуральных материалов могут быть источниками ионизирующих излучений.
Как же человеку защититься от радиации?
От источника радиации защищаются временем, расстоянием и веществом.
Временем — вследствие того, что чем меньше время пребывания вблизи источника радиации, тем меньше полученная от него доза облучения.
Расстоянием — благодаря тому, что излучение уменьшается с удалением от компактного источника (пропорционально квадрату расстояния).
Веществом — необходимо стремиться, чтобы между Вами и источником радиации оказалось как можно больше вещества: чем его больше и чем оно плотнее, тем большую часть радиации оно поглотит.
Лучшее лекарство от радиотревожности — это достоверная информация о радиоэкологической обстановке вашей квартиры, дачи, рабочего места. Если есть сомнения на этот счет, то их нетрудно опровергнуть или подтвердить, вызвав соответствующего специалиста. Недаром, в комплексное экологическое обследование всегда включено измерение радиационного фона, поиск источников излучения. Что касается главного источника облучения в помещениях — радона и продуктов его распада, то регулярное проветривание позволяет значительно уменьшить их вклад в дозовую нагрузку. Кроме того, если речь идет о строительстве или отделке собственного жилья, которое, вероятно, прослужит не одному поколению, следует постараться купить радиационно безопасные стройматериалы. А до этого не стоит считать «радиацию» источником всех бед.
При подготовке материала использовано пособие «Организация мероприятий по измерению радиационного фона в местах пребывания населения»
1Единица измерения поглощенной дозы в СИ. Количество энергии ионизирующего излучения, поглощенной в единице массы вещества. 1 Гр = 1 Дж/кг 2Единица измерения эквивалентной и эффективной доз облучения в СИ.