3.3 Ионизирующие излучения

Мировая общественность стала проявлять серьезную озабоченность по поводу влияния ионизирующих излучений на человека и окружающую среду с начала 50-х годов. В результате испытания ядерного оружия в атмосфере, проведенных тремя странами (СССР, США, Великобритания), радиоактивные осадки стали распространяться по всему земному шару. В декабре 1955 года Генеральная Ассамблея ООН учредила научный комитет относительно действия атомной радиации. Задание этого комитета – изучение уровней радиации, ее действия на окружающую среду и опасность для населения, которое образуется любым источником радиации: как естественным, так и искусственным, включая радиоактивные осадки. Это и стало началом научных исследований в отрасли обеспечения защиты человека от ионизирующего излучения. До этого усилия были в основном направлены на создание и усовершенствование ядерного оружия.

Ионизация – это образование позитивных и негативных ионов и свободных электронов из электрически нейтральных атомов и молекул. Атом, который потерял электроны, становится ионом, он имеет позитивный заряд. Для этого необходимо затратить энергию. Атом, который присоединил электрон, становится негативным ионом.

Ионизирующим излучением называется любое излучение, которое вызывает ионизацию среды, т.е. его энергии достаточно для ионизации окружающей среды. Ионизирующее излучение подразделяется на два вида: электромагнитное (фотонное), к которому принадлежит ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма - излучение, и корпускулярное(α, β, нейтроны, протоны)

Этот процесс может сопровождаться как затратой, так и выделением энергии. Большая часть излучений поступает от радиоактивных веществ, которые находятся в земной коре. Ионизирующие излучения существовали на Земле задолго до зарождения на ней жизни и присутствовали в Космосе до возникновению самой Земли.

Среди различных видов ионизирующих излучений особенно важно, при изучении вопросов безопасности здоровья и жизни человека является излучение, которое возникает в результате распада ядер радиоактивных элементов, т.е. радиоактивное излучение. Радиоактивное излучение является одним из видов ионизирующего излучения.

Родоначальником науки о радиации является французский ученый Анри Беккерель, который положил в ящик стола фотографические пленки и прижал их куском минерала, который содержал уран. Когда он проявил пленки, то обнаружил на них следы каких-то излучений. Он назвал их радиоактивными (в 1986 г.)

Радиоактивность – это самовольное превращение ядер атомов одних элементов в другие с выделением энергии и изменением атомного номера и массового числа. Атом состоит из ядра и электронов, которые вращающиеся вокруг него. Ядро состоит из протонов, которые имеют позитивный заряд, и нейтронов, – нейтральных частиц. Атомы, которые имеют ядро с одинаковым числом протонов, но не одинаковое число нейтронов, относятся к разновидностям одного химического элемента и называются изотопами. Так, уран 238 содержит 92 протона и 146 нейтронов, а уран 235 – 92 протона и 143 нейтрона. Ядра всех изотопов химических элементов образуют группу “нуклидов”. Большинство нуклидов не стабильно, они все время превращаются в другие нуклиды. Так, уран 238 время от времени теряет 4 частицы (2 протона и 2 нейтрона) и превращается в торий 234. При каждом таком акте распада нестабильного нуклида освобождается энергия, которая распространяется в виде радиоактивного излучения. Поток частиц, которые выносят энергию из возбужденного радиоактивного ядра, неоднороден и делится на следующие виды: альфа, бета - частицы, гама – излучения, нейтроны и протоны, и имеют различные степени ионизирующего действия в пространстве.

Альфа – излучение (α) – поток ядер атомов гелия, которые называются α – частицы. Они взаимодействуют с веществами наиболее эффективно, потому что имеют большой заряд и относительно маленькую скорость. В результате этого ионизирующая способность велика, а проникающая радиация незначительна. Лист бумаги задерживает α – частицы. Одежда, средства индивидуальной защиты полностью задерживают α – частицы. В воздухе проникающая способность α - излучения 10-11 см, в биологических тканях 30-40 мкм. Через высокую ионизирующую способность α – частицы очень опасны при попадании в организм человека.

Бета-излучение (β) – это поток электронов, которые называются β – частицами. Скорость их движения превышает в несколько раз скорость света. Их проникающая способность больше чем альфа-излучение, но ионизирующее действие ниже.

Гамма-излучение (γ) – электромагнитные волны, аналогичные рентгеновским лучам, распространяются со скоростью 300000 км \ сек. Они способны проникать через различные материалы.

Нейтроны и протоны образовываются в зоне ядерного взрыва, их ионизирующее излучение может вызывать поражение людей как при внутреннем так и при внешнем облучении.

Рентгеновское излучение - излучение возникающее в результате изменения энергетического состояния электронов на внутренних оболочках атомов. (см. рис.4.).

Единицами радиоактивности является:

Беккерель: “Бк” – равняется 1 распад за секунду.

Кюри “Ки” – равняется 3,7 10^-10 ядерных превращений за секунду.

То есть Ки более весомая в сравнении с Бк единицей.

Рисунок 3.2 - Классификация ионизирующих излучений

Разные виды излучения сопровождаются освобождением разного количества энергии и имеют разную проникающую способность. Отсюда и неодинаковое влияние на органы живого организма. Повреждения в живом организме, вызванные ионизирующим излучением, будут тем больше, чем больше энергии оно передаст тканям. Количество такой переданной организму энергии называется дозой.

Доза, которая характеризует ионизирующую возможность излучения в воздухе, называется экспозиционной (Х). Она измеряется в кулонах на килограмм (Кл/кг):

где Q – полный заряд ионов одного знака, которые возникают в воздухе (Кл);

m – масса воздуха в котором возникают ионы (м).

Поглощенная доза – это количество энергии излучения, поглощенное единицей массы тела, которое облучается. Поглощенная доза (Д) измеряется в грей (Гр):

где Е – количество энергии излучения (Дж); m – масса тела вещества (кг). Единица измерения 1 грей = 1Дж / 1кг. В радиобиологии и медицине чаще используют внесистемную единицу – рад (1 рад = 10^-7 Гр). Однако эта доза (поглощенная) не учитывает того, что разный вид излучения при одной и той же поглощенной дозе имеет разную опасность. Доза, что учитывает возможность разного вида излучения поражать ткани, называется эквивалентной.

Эквивалентная доза – это поглощенная доза (Н), умноженная на коэффициент, который показывает возможность данного вида излучения повреждать ткани организма.

где Д – поглощенная доза данного вида излучения (Гр); Q – коэффициент качества излучения (1…100). Эквивалентная доза измеряется в зивертах (Зв).

За основной вид излучения (эквивалент), с которым сравнивают все другие, принятое рентгеновское излучение.

До введения зиверта применялась единица – бэр, 1 бэр = 0,01 Зв = 0,01 Гр = 1 Рад.

Стоит учитывать, что разные биологические системы и органы не одинаково воспринимают одни и те же дозы облучения. Чувствительность биологических систем повышается с увеличением массы и степени организации: наиболее стойкие споры, потом – растения, самые простые организмы, животные. Человек принадлежит к одному из наиболее чувствительных биологических объектов (в 50 % случаев при дозе излучения 4 Зв (400 бэр) наблюдается гибель человека в течение 30 суток). В то же время для растений эта доза, для равноценного эффекта составляет приблизительно 1500 Зв; амебы – 1000 Зв; улиток – 200 Зв; рыбы, птицы, – 8–20 Зв. Влияние облучения зависит от чувствительности органов. Поэтому эквивалентные дозы облучения стоит использовать с разными коэффициентами, которые учитывают чувствительность органов к облучению. Это реализуется в эффективной эквивалентной дозе.

Эффективная эквивалентная доза – это эквивалентная доза (Н_еф), умноженная на коэффициент, который учитывает разную чувствительность органов излучению.

где Н – эквивалентная доза (Зв); Т – взвешенный коэффициент чувствительности органов (коэффициент радиационного риска).

Коэффициент Т для разнообразных органов имеет разные значения, например: половые органы – 0,25; молочная железа – 0,15; мозг – 0,12; легкие – 0,12; щитовидная железа, кости, – 0,03; другие органы и ткани – 0,3.

Повреждение живой ткани ионизирующим облучениям зависит так же от времени облучения. Кратковременное облучение более опасно, чем облучение такой же дозой, но в течение длительного времени. Кратковременная суммарная эквивалентная доза облучения человека, который равняется 4 Зв, приводит в 50 % случаев к смертельному исходу, общее облучение такой же дозы в течение десятилетий не дает никаких непосредственных негативных эффектов.

Для обеспечения безопасности Законом Украины «Про захист людини від впливу іонізуючих випромінювань» установлены основные дозовые пределы облучения населения (не более 1 милизиверта в год) и персонала (20-50 милизивертов в год для различных условий).

Источники ионизирующего излучения

Источники излучения разделяются на естественные и искусственные. Естественным источником ионизирующего излучения является космическое пространство, а также радиоактивные вещества, которые находятся в земной коре. Излучению от естественных источников подвержен любой житель планеты.

Дозы излучения зависят от места жительства (потому что не везде равномерно залегают породы, которые содержат радиоактивные вещества ); от образа жизни (в помещении или вне человек проводит большую часть жизни);от места работы (например, в строительстве часто применяют строительные материалы с повышенной радиацией, пилоты самолетов получают большую дозу в сравнении с другими профессиями и т. д.).

Космические лучи, неравномерно распределены по поверхности Земли. Так, Северный и Южный полюса получают больше радиации, чем экваториальная область, через присутствие магнитного поля Земли, который отклоняет заряженные частицы.

Уровень излучения растет с высотой над землей, поскольку разряжается воздух, а он играет роль защитного экрана. Люди, которые живут на уровне моря, получают от космоса в среднем 300 микрозивертов (миллионных долей Зв) в год. Люди, которые живут в горах выше 200 м, получают дозу в несколько раз больше, чем жители равнины. Человек, который летит на самолете на высоте 12 000 м, получает дозу облучения приблизительно в 25 раз больше, чем на Земле.

Земная радиация неравномерна, она зависит от состава земных пород. Так, в США, Франции, Германии, Италии, Японии жители получают от 0,3 до 0,6 милизиверта в год. В Бразилии, неподалеку от города Посус-ди-Калдас (200 км от Сан-Паулу), уровень радиации достигает 200 милизв/год (в 800 раз больше среднего). Там же, в курортном городе Гуарапари – 175 милизв/год. В Индии, штат Керала – 70 000 лиц живут на узкой (55 км) прибрежной полосе и получают от 3,8 до 8,7 милизв/год. Эти территории Индии и Бразилии расположены на почвах и песках, богатых торием. По подсчетам НКДАР ООН, средняя эффективная доза внешнего облучения от земных источников равняется 350 микрозивертов в год.

Немного меньше человек получает из космоса. Большую часть, приблизительно 2/3 эффективной дозы естественного облучения, человек получает от радиоактивных веществ, которые попали в организм с едой, водой, воздухом.

Этот природный фон претерпевает изменение в результате деятельности человека. Ядерные испытания, аварии на АЭС, добыча полезных ископаемых, сгорания всех видов топлива, к естественному фону добавляет 1-3%.В данное время природный радиационный фон (ПРФ) равняется приблизительно 10 – 20 микрорентген в час. Измеряют его на расстоянии 110 см от поверхности земли, которая отвечает центру тела взрослого человека. Искусственными источниками ионизирующего излучения являются ядерные установки, ядерные реакторы, рентгеновские аппараты, приборы, с радиоактивными элементами.

Подписанный договор о прекращении ядерных излучений в 1963 г. США, СССР, Англия дал позитивный результат. Снизили количество радиоактивных осадков, уменьшилось радиоактивное загрязнение растительности. Однако радиоизотопы с длительным периодом полураспада продолжают накапливаться в почве и поступать в флору. Безусловно, аварии на АЭС являются очень большой угрозой для безопасного существования человека. Однако доля атомной энергетики в суммарную дозу облучения населения является одним из самых скромных. Статистика говорит о том, что атомная энергетика занимает 20-е место в числе опасностей современной среды существования человека, в то время как рентгеновское облучение занимает 9-те место, а противозачаточные средства – 18-е. В данное время основной взнос в дозу облучения человека вносит медицинское диагностическое оборудование.

Предприятия по добычи, переработки и производства радиоактивных веществ, также является искусственными источниками ионизирующего излучения. Это, в основном, урановые рудники, заводы, для получения обогащенного урана, очистки уранового концентрата, реакторы. Облучение населения Украины за последние 14 лет за счет искусственных источников радиации в основном связано с последствиями аварии на Чернобыльской АЭС, а также авариями на других АЭС.

Действие ионизирующего излучения на человека.

Проникающая радиация опасна для здоровья человека. Имея большую энергию, радиоактивные лучи проникают глубоко в ткани человека и ионизируют их. В результате радиоактивного облучения у человека могут проявиться следующие заболевания: лучевая болезнь, онкологические заболевания, мутации. Проникающая радиация поражает кроветворные органы: костный мозг, лимфатические железы, селезенку. Все это ведет к резкому уменьшению количества лейкоцитов и снижению иммунитета человека.

Действие радиоактивного излучения на организм человека можно представить в очень упрощенном виде таким образом. Допустим, что в организме человека происходит нормальный процесс пищеварения. Еда, которая поступает, разлагается на более простые соединения, которые потом поступают через мембрану внутрь каждой клетки и будут использованы в качестве строительного материала для воссоздания себе подобных, для возмещения энергетических затрат на транспортировку веществ и их переработку. Во время попадания на мембрану радиоактивных элементов сразу же нарушаются молекулярные связи, атомы превращаются в ионы. Сквозь разрушенную мембрану в клетку начинают поступать посторонние (токсичные) вещества, работа ее нарушается. Если доза излучения небольшая, происходит рекомбинация электронов, то есть возвращение их на свои места. Молекулярные связи восстанавливаются, и клетка продолжает выполнять свои функции. Если же доза облучения высока или многократно повторяется, то молекулярные связи не успевают восстановиться; выходит из строя большое количество клеток; работа органов нарушается; нормальная жизнедеятельность организма становится невозможной.

Повреждения, вызванные большими дозами излучения обычно проявляются в течении нескольких часов или дней. Онкологические заболевания проявляются через 10-12 лет после облучения. Врожденные пороки развития и другие наследственные болезни, вызванные повреждением генетического аппарата, выявляются в следующем или дальнейших поколениях – это дети, внуки и более дальние потомки человека, который был облучен.

Также необходимо отметить некоторые особенности действия ионизирующего излучения на организм человека:

• органы чувств не реагируют на излучение;

• малые дозы излучения могут подытоживаться и накапливаться в организме (аккумулятивный эффект);

• излучение действует не только на данный живой организм, но и на его наследников (генетический эффект);

• разные органы организма имеют определенную чувствительность к излучению.

Опасность разных радиоактивных элементов для человека определяется возможностью организма их поглощать и накапливать.

Радиоактивные изотопы поступают внутрь организма с пылью, воздухом, едой или водой, и ведут себя по-разному: некоторые изотопы распределяются равномерно в организме человека (тритий, углерод, железо, полоний), некоторые накапливаются в костях (радий, фосфор, стронций), другие остаются в мышцах (калий, рубидий, цезий), накапливается в щитовидной железе (йод), в печенке, почках, селезенке (рутений, полоний, ниобий), и так далее.

Различают две формы лучевой болезни – острую и хроническую. Острая форма возникает в результате облучения большими дозами за короткий промежуток времени. При дозах порядка тысяч рад поражение организма может быть мгновенным. Хроническая форма развивается в результате длительного облучения дозами, которые превышают предельно допустимые дозы (ПДД). Более отдаленными последствиями лучевого поражения могут быть лучевая катаракта, злокачественные опухоли и другие (таблица 3.2).

Таблица 3.2 - Шкала опасностей облучения ионизирующим излучением.

Доза,бэр	Шкала результатов излучения
450 бэр	Тяжелая форма лучевой болезни (50% смерть)
100 бэр	Нижний уровень развития легкой лучевой болезни
75 бэр	Кратковременные изменения в составе крови
30 бэр	Облучений при рентгеноскопии желудка
25 бэр	Допустимое аварийное облучение (разовое) персонала
10 бэр	Допустимое аварийное облучение населения
5 бэр	Допустимое за год облучение персонала в нормальных условиях
3 бэр	Облучение при рентгеноскопии зубов
2 бэр в год	Облучение для людей которые постоянно работают с радиоактивными веществами
100 мбэр	Фоновое облучение за год
1 мкбэр	Просмотр одного футбольного матча при помощи старых телевизоров

Из приведенной шкалы видим, что при дозе от 75 до 100 бэр отмечаются реакции в виде сдвигов в формуле крови, изменяются некоторые вегетативные функции организма. При дозах, которые превышают 100 бэр, развивается острая лучевая болезнь, тяжесть которой зависит от дозы (см. табл. 3.3)

Таблица 3.3 - Степени лучевой болезни

Доза, бер	Степень лучевой болезни
100 – 200	Первая степень(легкая)
200 – 300	Вторая степень (Средняя)
300 – 500	Третья степень(тяжелая)
Больше 500	Четвертая степень (тяжелая)

Дозы 500–600 бэр считаются смертельными.

Крайне уязвимым органом является хрусталик глаза. Дети чувствительнее, чем взрослые. Относительно небольшие дозы облучения хрящевой ткани могут замедлить или совсем прекратить рост костей. Крайне чувствительный к радиации мозг плода, особенно если мать поддается облучению между 8-й и 15-й неделями беременности.

По результатам исследований ООН сделан такой вывод:

– не существует никакой предельной зоны, при которой отсутствует риск заболевания раком. Любая, даже наименьшая, доза увеличивает возможность заболевания раком. Всякая дополнительная доза еще более увеличивает эту возможность;

– риск заболевания растет прямо пропорционально дозе облучения: при удвоении дозы облучения риск удваивается, при 3-х кратной дозе – утраивается и так далее.

Вопрос радиационной безопасности регламентируется Законом “О радиационной безопасности населения”, нормами радиационной безопасности (НРБ-96) и др. Мы уже касались вопроса о том, что у разных органов организма чувствительность к ионизирующему облучению не одинакова. Поэтому введем понятие “критический орган”.

Критический орган – это орган, ткань, часть тела, облучение которого в данных условиях наносит наибольший ущерб здоровью.

В зависимости от этого все органы разделены на три группы:

I группа – все тело; костный мозг;

II группа – мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печенка, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт, легкие, хрусталик глаза и др. (за исключением, что принадлежат к I и III группам);

III группа – кожный покров, костная ткань, кости, предплечье, щиколотки и стопы.

С другой стороны, среди всего населения есть группа людей, которая выбрала для себя профессию, связанную с исследованиями, эксплуатацией оборудование, которое имеет в своем составе радиоактивные вещества. Есть люди, которые в силу независимых от них обстоятельств, очутились на территории, где построенные, базируются атомные объекты. Исходя из этого, все население (все люди) разделено также на 3 группы:

Группа “А” – постоянно непосредственно работающие с источниками ионизирующих излучений (операторы АЭС, физики-атомщики, плавсостав атомных судов и т. д.).

Группа “Б” – лица, что по условиям проживания или размещения рабочих мест могут попадать под влияние ионизирующих излучений (проживают в зоне АЭС, работают в районе атомных лабораторий, заводов, и т. д.).

Группа “В” – все население.

В качестве основных дозовых пределов для категории “А” устанавливается предельно допустимая доза (для разных критических органов) за год, а для категории “Б” – предел дозы за год. Следовательно, ПДД и ПД (см. табл. 3.4).

Таблица 3.4 - Предельно допустимая доза.

Группа	Предельно допустимая доза ПДД для лиц категории «А» за год	Предел дозы для лиц категории «Б» за год
I	0,05 (5 бэр)	0,005 (0,5 бэр)
II	0,15 (15 бэр)	0,015 (1,5 бэр)
III	0,30 (30 бэр)	0,03 (3 бэр)

Применяются ионизационный, сцинтилляционный, химический (фотографический) и калориметрический метод определения доз.

Ионизационный метод основан на ионизации веществ под действием излучений и изменении их электрической проводимости. Сцинтилляционный – основан на явлении свечения люминофоров под действием излучения. Химический (фотографический) – ускорении протекания химических реакций между веществами с изменением цвета, газовыделения и др. Калориметрический метод основан на замере количества выделяемой теплоты при облучении. Этот метод применим для определения больших доз.

Приборы дозиметрического контроля – дозиметры – весьма разнообразны.

Уменьшение интенсивности потока излучения, действующего на человека, достигается комплексом организационных и технических мероприятий: экранированием рабочих мест, герметизацией источников излучения, механизацией работ и др.

Применение индивидуальных средств защиты при наличии ионизирующих излучений является обязательным. Используют спецодежду из плотных, стойких материалов (резины, прорезиненной ткани и др.), резиновую обувь, перчатки, пневмокостюмы, очки, респираторы, противогазы.

Для удаления радиоактивных загрязнений осуществляется дезактивация помещений, оборудования, спецодежды и т.п. Методы дезактивации: смывание водой, механическая чистка, соскабливание, влажная протирка, вакуумная обработка и др.

Чернобыльская катастрофа. Последствия аварии на ЧАЭС.

Чернобыльская АЭС расположена в 18 км от г. Чернобыль и в 150 км от Киева.

В 4 км от АЭС расположен город атомщиков Припять, названный так по имени реки, которая несет свои воды в Днепр. По генеральному плану предполагалось, что в Припяти будут жить до 80 тысяч жителей.

Общая численность населения в 30-километровой зоне вокруг АЭС была свыше 100 тыс. чел. (средняя плотность населения – 70 чел./км²). Около 50 тыс. проживало в Припяти, более 12 тыс. – в Чернобыле. Обслуживающий персонал АЭС насчитывал около 6,5 тыс. чел.

К 1986 г. в эксплуатации находилось 4 энергоблока первой и второй очереди. В 1,5 км к юго-востоку от главного корпуса велось строительство двух энергоблоков третьей очереди.

Авария произошла 26 апреля 1986 г. в 1 ч 23 мин. в это время на станции работало около 400 человек.

Авария на Чернобыльской АЭС – одна из крупнейших экологических катастроф. Облако, содержащее 30 млн. Ки, накрыло территорию, границы которой: на севере – Швеция, на Западе – Германия, Польша, Австрия, на юге – Греция, Югославия.

Причиной аварии явился ряд допущенных работниками электростанции грубых нарушений правил эксплуатации реакторных установок. Произошло внезапное нарастание мощности реактора, что привело к резкому повышению температуры и давления в его активной зоне и контуре теплоносителя и к последующему взрыву реактора с разрушением реакторного здания. Аварийная защита реактора в этих условиях должна была автоматически сработать от любого их ряда аварийных сигналов и предотвратить нарастание реакции деления ядерного горючего.

С момента катастрофы возникли три важнейшие и требовавшие немедленного решения задачи:

Через 5 минут после возникновения аварии в район 4-го блока прибыло дежурное подразделение АЭС, затем пожарные расчеты из городов Припять и Чернобыль. Благодаря самоотверженным действиям пожарных уже к 2 ч 10 мин. на крыше машинного зала и к 2 ч 30 мин. на крыше реакторного отделения основные очаги пожаров были подавлены, а 5 часам пожар на 4-м энергоблоке был ликвидирован полностью.

Над реактором стоял радиационный ало-сизый столб. Реактор пылал – продолжалась плазменная реакция. Необходимо было измерить уровень радиации – предполагалось, что он от 3,5 до 5 тыс. рентген. Кроме радиации, над реактором была температура 120-180º С. Уровень радиации замерялся с вертолетов. Вертолет зависал над центром взорванного энергоблока на высоте 200 м, открывался люк, и на стальном тросе в пылающий зев опускался зонд.

Понимая, что такое мощное радиоактивное излучение может «накрыть» пол Европы, правительственная комиссия приняла решение – забросать источник излучения песком, бором, свинцом, чтобы затушить радиационное пламя.

В кабину вертолета грузили по 8-10 мешков с песком, бором и свинцом. Зависнув над реактором и привязав себя страховочными ремнями, борттехник вручную сбрасывал эти мешки. Но это была капля в море. Позже придумали подвешивать их на балочных держателях, как авиабомбы. Продуктивность увеличилась.

В общей сложности разными способами вертолетчики сбросили в реактор около 5 тыс. т разных грузов. Однако реактор продолжал работать. Температура уже поднялась до критической отметки 400º С. Стали срочно сбрасывать свинец – он погасил температуру. За один день было сброшено около 1500 т свинца.

В начале мая возникла опасность, что раскаленные радиоактивные массы, прожигая себе путь, опустятся вниз и в конце концов достигнут грунтовых вод, загрязнив их. Для прекращения этих процессов было решено прорыть тоннель под реактор, соорудив теплообменник на бетонной плите с принудительным охлаждением. Шахтеры прокладывали тоннель, а воины-химики обеспечивали контроль радиационной обстановки в месте работ и безопасную смену бригад.

Основная тяжесть ликвидации последствий аварии на АЭС легла на военнослужащих. За весь период работ была дезактивирована территория площадью 140 млн. м². (Дезактивация – это удаление радиоактивных веществ с вооружения, техники, обмундирования, продовольствия, местности и воды). С учетом неоднократной обработки дезактивировано более 500 населенных пунктов, около 10 тыс. км дорог, локализовано радиоактивное заражение местности на площади 25 тыс. га. Вывезено и захоронено свыше 374 тыс. м³ грунта. Обработано около 650 тыс. единиц техники и свыше 3 млн. человек личного состава.

Только за два с половиной года с участием личного состава частей и соединений химических и инженерных войск проведена дезактивация территории АЭС площадью около 5 млн. м² и внутренних помещений площадью более 20 млн. м², вывезено и захоронено около 500 тыс. м³ загрязненного оборудования, строительных конструкций и грунтов. Вырублено и локализовано 115 га «рыжего» леса. Сложность поставленных перед ликвидаторами задач состояла в том, что опыта ликвидации последствий таких аварий не было, приборы, рассчитанные на дозы облучения военного времени, не позволяли с необходимой точностью проводить измерения, техника подразделений специальной обработки не предназначена для проведения дезактивации местности и помещений в таких масштабах и условиях.

За оценками специалистов, произошел выброс 50 мегакюри – опасных изотопов и 50 мегакюри химически инертных радиоактивных газов. Согласно оценкам специалистов разных стран, суммарное радиоактивное загрязнение эквивалентно выпадению радиоактивных веществ от взрыва нескольких десятков атомных бомб, таких, которые были сброшены над Херосимой. В результате этих выбросов были загрязнены воды, почвы, растения, дороги, на десятки и сотни километров. Под радиоактивное поражение попали территории Украины Беларуси, России, где в настоящий момент проживает 5 миллионов человек.

Одним из последствий аварии на Чернобыльской станции есть долгосрочное облучение малыми дозами ионизирующего излучения за счет поступления в организм радиоактивных веществ, которые содержатся в продуктах питания и воде. При влиянии малых доз ионизирующего излучения происходит постепенное развитие патологических процессов. Проблема оценки долгосрочного влияния на организм малых доз радиоактивного излучения принадлежит к числу наиболее актуальных. Наибольшие дозы облучения зарегистрированы среди пожарников и персонала АЭС, которые работали во время аварии в первые сутки. Всего, по современным данным, в результате Чернобыльской катастрофы в Украине пострадало почти 3,23 млн. человек, из них 2,35 млн. проживают в течение 12 лет на загрязненной территории, больше 358 тысяч принимали участие в ликвидации последствий аварии, 130 тысяч были эвакуированные в 1986 году или отселенные в более позднее время.

В Украине приоритетного медицинского внимания требуют больше 1,1 млн. детского населения. В структуре заболеваемости преобладают болезни эндокринной системы, нарушения иммунитета заболевание органов пищеварения, дыхательной и нервной систем. Очень сложной проблемой является оценка состояния здоровья взрослых. Уже сегодня среди пострадавших, в первую очередь ликвидаторов и эвакуированных, зарегистрированный рост рака щитовидной железы. В целом среди ликвидаторов рост общесоматических заболеваний (неопухолевых, хронических форм) превышает уровень, характерный для взрослого населения Украины. С каждым годом продолжает расти показатель смертности ликвидаторов. Абсолютное количество умерших в 1997 году ликвидаторов – 2382.

Среди лиц, которые проживают на территориях радиоэкологического контроля, чаще, чем в целом по Украине, регистрируются обнаруженные впервые в жизни болезни крови и кроветворных органов – в 2,4 раза, вегето-сосудистая дистония – в 1,6 раза; на 31,8 % высшая заболеваемость органов системы кровообращения, на 30,3 % – эндокринной системы, на 25,2 % – органов пищеварения, на 7,8 % – костно-мышечной системы.

Общая площадь загрязненных в результате аварии на ЧАЭС территорий (уровень радиации более 1 Ки/км²) – 57 000 км². 32 миллиона человек 12 областей Украины в разной степени пострадало от радиоактивного загрязнения. Вследствие чернобыльской катастрофы на территории Украины загрязнено 86 административных районов, 2311 населенных пунктов, где проживает 2 млн.600 жителей, в том числе 600 тыс. детей. Загрязнено радионуклидами 7 млн. гектаров земли, среди которых 3 млн. га сельскохозяйственного назначения и 2 млн. лессовых угодий.

Данные о площади территорий, пострадавших от Чернобыльской катастрофы, с повышенным уровнем загрязнения Cs¹³⁷ приведены в табл. 3.5 и 3.6 (по состоянию на 1996 г.).

Таблица 3.5 - Площадь территорий, пострадавших от Чернобыльской катастрофы

Уровень радиационного загрязнения Cs^137, Ки/км²	Площадь загрязнения, км²
1 – 5	49 509
5 – 15	5326
15 – 40	1900
> 40	310

Таблица 3.6 - Клинические последствия острого облучения

Доза облучения, бэр	Тип облучения	Повреждения
Не более 25	Все тело	Клинические симптомы не обнаруживаются
50		Временное снижение количества лимфоцитов
100		Тошнота, рвота, вялость во всем теле и значительное снижение числа лимфоцитов
150		Смертность 5%, «похмелье» от облучения – 50% (состояние, похожее на похмелье после алкогольного опьянения)
200		Снижение количества лейкоцитов на долгое время
350		Смертность 50% за 30 суток
600		Смертность 90% за 14 суток
700 и более		Смертность 100 %

По данным Союза «Чернобыль», только к ликвидации последствий аварии привлекалось 835 тыс. человек. Каждый 10-й из них – инвалид, каждый 25-й ушел из жизни.

От последствий аварии больше всего пострадали ликвидаторы 1986 – 1987 гг., дети и подростки до 14 лет, те, кто родился незадолго до этой катастрофы или после нее. На детей и подростков особенно пагубно воздействовали короткоживущие радионуклиды йода. Йод, попадая в организм, быстро накапливается в щитовидной железе. Повышенная его концентрация в конце концов приводит к злокачественным образованиям – раку щитовидной железы. Но это выяснилось не сразу: латентный период продолжался около 5 лет. Чернобыльская АЭС перестала быть источником электроэнергии, но остается источником большой опасности и будет им еще по меньшей мере 100 лет. До сих пор никто не может сказать точно, что происходит внутри «саркофага», которым накрыт 4-й реактор станции. Пока еще не выгружено топливо из 1-го блока ЧАЭС (2001 г.), 2-й – уже освобожден от него. Вывести из эксплуатации остановленный 3-й энергоблок планируется к 2008 г. – все ядерное топливо извлекут из реактора, а радиоактивные отходы надежно захоронят. До этого времени и сама станция, и 3-й энергоблок будут считаться ядерно-опасными объектами. Только на Украине за последние 10 лет умерли 4 тыс. ликвидаторов аварии на ЧАЭС. Еще 70 тыс. стали инвалидами.

Уже после катастрофы в Чернобыле Международным агентством по атомной энергетике (МАГАТЭ) была разработана и с 1 сентября 1990 г. внедрена в бывшем СССР Международная шкала событий на АЭС (табл. 3.7).

Таблица 3.7 - Международная шкала событий на АЭС

Уровень аварии	Наименование аварии	Критерии	Пример
7	Глобальная авария	Выброс в окружающую среду большого количества радиоактивных продуктов, накопленных в активной зоне, в результате которого будут повышены дозовые пределы для запроектных аварий. Возможность острых лучевых поражений. Последующее влияние на здоровье населения, проживающего на большой территории, включающей более чем одну страну. Длительное воздействие на окружающую среду.	Чернобыль СССр,1986 г.
6	Тяжелая авария	Выброс в окружающую среду большого количества радиоактивных продуктов, накопленных в активной зоне, в результате которого дозовые пределы для проектных аварий будут превышены, а для запроектных – нет. Для ослабления серьезного влияния здоровье населения необходимо введение планов мероприятий по защите персонала и населения в случае аварий в ридиусе25 км, включающих эвакуацию населения.	Виндескейл, Шеллафилд, Великобритания,– 1957 г.
5	Авария с риском для окружающей среды	Выброс в окружающую среду такого количества продуктов, которое приводит к незначительному превышению дозовых пределов для проектных аварий. Разрушение большей части активной зоны, вызванное механическим воздействием или плавлением. В некоторых случаях требуется частичное введение планов мероприятий по защите персонала и населения на случай аварии.	Тримайл-Айленд, США, 1979 г.
4	Авария в пределах АЭС	Выброс радиоактивных продуктов в окружающую среду в количествах, не превышающих дозовые пределы для населения при проектных авариях. Облучение работающих порядка 1 Зв, вызывающие лучевые эффекты.	Сон-Лоурент, Франция, 1980 г.

В настоящее время ЧАЭС излучает дозы радиации 15-300 мР/час, а на некоторых участках 1 – 5 Р/час.

Пути повышения жизнедеятельности в условиях радиационной опасности

Особенное внимание в курсе “Безопасность жизнедеятельности” необходимо обратить на выживание в условиях повышенной радиации. После Чернобыльской аварии этот вопрос является актуальным для жителей многих районов Украины. Поскольку в настоящий момент основную угрозу составляют радионуклиды, которые попадают в организм человека с продуктами питания, нужно знать меры предупреждения и профилактики, чтобы способствовать выведению из организма этих вредных веществ.

Современная концепция радиозащитного питания базируется на трех принципах:

• ограничение поступления радионуклидов с едой;

• торможение всасывания, накопления и ускорения их выведения;

• повышение защитных сил организма.

Третье направление предусматривает поиск и создание радиозащитных пищевых веществ и продуктов, которые имеют антиоксидантную и иммуностимулирующую активность и способны повышать стойкость организма к неблагоприятному действию радиоактивного излучения (антимутагены и радиопротекторы).

На помощь приходят естественные “защитники”. К этим веществам принадлежат: листья чая, виноград, черная смородина, черноплодная рябина, облепиха, бананы, лимоны, финики, грейпфруты, гранаты; из овощей – шпинат, брюссельская и цветная капуста, бобы, петрушка. Для того, чтобы радионуклиды не усваивались организмом, нужно постоянно употреблять продукты, которые содержат пектин, в частности яблоки. Семена подсолнуха принадлежат к группе радиозащитных продуктов. Богатые на биорегуляторы морские продукты, очень полезный мед и свежие фруктовые соки.

Остановимся детальнее на некоторых веществах. “Королем” радиозащитных продуктов является зеленый чай. Экспериментальные исследования доказали, что компоненты, которые входят в состав зеленого чая, имеют противолучевые качества: чайные катехины и дубильные вещества связывают радиоактивные изотопы, а танины адсорбируют стронций-90, который накапливается в костях. При этом следует отметить, что дубильные вещества зеленого чая принадлежат к наименее токсичным из всех известных в природе. Этот напиток можно отнести к лечебно-профилактических средств долгосрочного использования.

Зеленый чай также стимулирует кровообразование, иммунитет, повышает упругость и снижает проницательность сосудов. Очень большое профилактически лечебное значение имеют плоды облепихи. Не существует другой подобной ягоды, в которой бы содержалось свыше 15 микро- и макроэлементов, целый ряд витаминов и других ценных веществ. Полезная облепиха (масло и сок из облепихи) при болезнях печени, легких, крови. Аскорбиновая кислота, витамины группы В, Р и Е, которые содержит облепиха, способствуют улучшению обменных процессов.

Масло из облепихи содержит значительное количество провитамина А – каротина, витамина Е, которые имеют противолучевое действие. Не менее полезным защитником и оздоровительным средством является черноплодная рябина (арония). Арония является настоящим естественным чемпионом за содержимым веществ, которые связывают и выводят из организма радиоактивный стронций. Черноплодная рябина очень полезна при сосудистой дистонии, корректирует давление: снижает его у больных гипертонией и повышает – у больных гипотонией

Радиозащитное действие имеют и некоторые другие растения. Это – черника (и другие ягоды с черной расцветкой), шиповник, цитрусовые. Дубильные вещества черники выводят радионуклиды и тяжелые металлы, нейтрализуют действие ядовитых химикатов. Растительный пектин, который содержится в шиповнике и корке, цитрусовых, является специфическим веществом, которое связывает и выводит радионуклиды.

Пектин выводит из организма токсичные металлы, пестициды, а также радионуклиды, в частности стронций и цезий. Богатые на пектин печеные яблоки, а также свекла. Рекомендации американского ученого доктора Р. Гейла (относительно сохранения здоровья в условиях долгосрочного действия малых доз излучения):

1.Хорошее питание.

2. Ежедневное опорожнение.

3. Употребление:

- отваров семян льна, чернослива, крапивы, слабительных трав;

- соков с красными пигментами (виноградный, томатный);

- черноплодной рябины, гранатов, изюма;

- витаминов А, Р, С, В, соку свеклы, моркови;

- хрена, чеснока;

- крупы гречневой, овсяной;

- активированного угля (1–2 таблетки перед едой);

- сыров, сливок, сметаны;

- овощей и фруктов (снимать верхний слой до 0,5 см, из капусты удалять верхние три листка);

- лук и чеснок должны способность поглощать из организма радиоактивные элементы.

4. Щедрое питье, чтобы чаще потеть.

Из мясных продуктов лучше употреблять свинину и птицу. Мясные бульоны исключить. При приготовлении мяса первый отвар слить. Употреблять продукты с антирадиоактивным действием (радиопротекторы): морковь, яблоки, растительное масло, сыр, ягоды облепихи, морскую капусту (ламинарию).

Нельзя употреблять: студень, костный отвар и жир. Более за все радионуклидов содержит говядина. Не рекомендуется есть вареные яйца (лучше употреблять жареные), поскольку в их скорлупе накапливается стронций, который во время варки переходит в белок.