- •Радиационная медицина Минск 2009
- •Предисловие
- •Список сокращений
- •Некоторые множители и приставки для образования кратных, дольных единиц и их наименование
- •Соотношение между единицами си и внесистемными единицами в области ионизирующих излучений
- •Глава 1. Основы действия ионизирующих излучений.
- •1.1. Физические основы радиационной медицины.
- •Характеристика основных видов ионизирующего излучения
- •Взвешивающие коэффициенты для отдельных видов излучения
- •Взвешивающие коэффициенты для тканей и органов при расчете эффективной дозы (wt)
- •Соотношение между системными и внесистемными единицами доз
- •1.2. Действие ионизирующих излучений на биологические объекты.
- •Прямое и косвенное действие ионизирующих излучений. Радиолиз воды. Кислородный эффект
- •Действие ионизирующих излучений на белки
- •Действие ионизирующих излучений на нуклеиновые кислоты
- •Действие ионизирующих излучений на липиды
- •Действие ионизирующего излучения на углеводы
- •Реакция клеток на облучение (биологическая стадия)
- •Глава 2. Уровни облучения населения.
- •2.1. Радиационный фон Земли.
- •Средняя доза облучения от естественных источников
- •Содержание урана, тория и радия в породах и почвах
- •Основные источники радона
- •Источники радона в атмосфере Земли и их интенсивность
- •Действие изолирующих покрытий на стенах на уменьшение интенсивности эксгаляции радона
- •Удельный вес источников радона в типичном доме
- •Меры, направленные на снижение концентрации радона в воздухе помещений:
- •Дозы облучения за счет радона
- •Мощность дозы в некоторых органах и тканях при постоянной ингаляции воздуха с концентрацией радона 37 Бк/м3 при дыхании 13,8 л/мин
- •Медицинские последствия облучения радоном
- •Риск возникновения рака легких у населения (число случаев на 1000 человек) в сопоставлении с концентрацией радона
- •Содержание к-40 в окружающей среде
- •Средняя удельная активность k-40 и Rb-87 в органах и тканях взрослого мужчины и создаваемые годовые эквивалентные дозы
- •Техногенно измененный радиационный фон
- •Радиационные нагрузки при медико-диагностических рентгеновских обследованиях
- •Удельная активность Ra-226 и Th-232 в различных стройматериалах (Бк/кг)
- •Сравнительная оценка общего ущерба здоровью от ядерного и угольного топливного циклов (ятц и утц), отнесенная к выработке 1 гВт*год
- •Лучевая нагрузка при профессиональном облучении
- •Годовая подушная эффективная доза в 2000 году от естественных и антропогенных источников
- •2.2. Формирование дозовых нагрузок на население Республики беларусь после катастрофы на Чернобыльской аэс.
- •Динамика ежесуточного выброса радиоактивных веществ в атмосферу из аварийного блока чаэс (без радиоактивных благородных газов)
- •Важнейшие радионуклиды, выброшенные в окружающую среду в результате катастрофы на чаэс
- •Зависимость объемной активности молока от степени поверхностной активности по цезию-137
- •Задержка в легких частиц разной дисперсности
- •Значения коэффициентов всасывания в желудочно-кишечном тракте химических элементов
- •Значения мощности экспозиционной дозы (мР/ч) в некоторых населенных пунктах непосредственно после катастрофы на чаэс
- •Нормируемые величины содержания цезия-137 в некоторых продуктах питания (Бк/кг) в различные периоды после аварии на чаэс
Важнейшие радионуклиды, выброшенные в окружающую среду в результате катастрофы на чаэс
Радионуклид |
Процент выброшенной активности на 5.05.1986 г. |
Распространилось в окружающую среду Бк*1016 |
Период полураспада |
криптон-85 |
100 |
3,3 |
10,72 часа |
ксенон-133 |
100 |
170,0 |
5,25 дня |
йод-131 |
50 |
65,0 |
8,05 дня |
цезий-134 |
25 |
4,7 |
2,06 года |
цезий-137 |
30 |
8,7 |
30,0 лет |
стронций-89 |
10 |
20,0 |
50,5 дня |
стронций-90 |
10 |
2,0 |
29,12 лет |
цирконий-95 |
8 |
35,0 |
64,0 дня |
рутений-103 |
8 |
33,0 |
39,3 дня |
рутений-106 |
8 |
17,0 |
368,0 дней |
церий-141 |
6 |
26,5 |
32,5 дня |
церий-144 |
8 |
25,6 |
284 дня |
плутоний-238 |
8 |
0,008 |
87,74 года |
плутоний-239 |
8 |
0,006 |
24390 лет |
плутоний-240 |
8 |
0,008 |
6537 лет |
плутоний-241 |
8 |
1,4 |
14,4 года |
Выделяют несколько основных типов воздействия радионуклидов чернобыльской аварии на организм человека:
Внешнее гамма-облучение от радиоактивного облака.
Оно было недолгим и продолжалось до формирования радиоактивного следа на местности и объектах окружающей среды. Его вклад в формирование дозы в первый послеаварийный год составил 2,5 %.
Ингаляционное поступление радионуклидов в организм человека. Формирует 4,5 % дозы за счет внутреннего облучения организма. Аэрозольное загрязнение атмосферного воздуха можно разделить на 2 этапа:
а) относительно кратковременный — это момент выброса газо-аэрозоль-ной струи в атмосферный воздух, формирование и перенос радиоактивных облаков до момента их осаждения на поверхность земли, воды, объекты окружающей среды, т. е. ингаляционное поступление радионуклидов из радиоактивного облака;
б) непрерывный — вторичное загрязнение атмосферы за счет ветрового подъема пыли.
Загрязнение приземного слоя атмосферы в результате ветровой эрозии почвы является дополнительным фактором загрязнения территории радионуклидами. Мельчайшие аэрозольные частички переносятся с воздухом на большие расстояния вследствие медленной седиментации. В ряде случаев перенос радиоактивной пыли обуславливал повторное загрязнение дезактивированных территорий. Особую опасность вторичное загрязнение атмосферы радионуклидами за счет ветрового подъема пыли представляет для населения, постоянно проживающего и работающего на загрязненной территории.
3. Внешнее гамма-излучение от осевших на земную поверхность и объекты окружающей среды радионуклидов (осадки также интенсивно вымывают радиоактивные вещества из атмосферы).
Облучение организма от осевших радионуклидов самое длительное и интенсивное. Оно формирует около 50–60 % дозы у населения.
Данный тип воздействия обусловлен, в основном, гамма-излучением цезия-137 и другими гамма-излучающими радионуклидами.
Основными факторами, уменьшающими внешнее гамма-излучение, являются:
естественный распад радионуклидов;
миграция радионуклидов вглубь почвы.
В настоящее время доза на организм человека формируется за счет долгоживущих радионуклидов цезия-137 с периодом полураспада 30 лет; стронция-90 — 29,1 лет; трития — 12 лет; углерода-14 — 5730 лет; плутония-239 — более 24000 лет.
Как показывают результаты исследований, проводимых на загрязненных территориях, миграция радионуклидов вглубь почвы незначительна. Основная масса цезия-137 спустя 12 лет после аварии сосредоточена в верхнем 5-сантиметровом почвенном слое. В обедненных гумусом дерново-подзолистых песчаных почвах максимум концентрации радиоцезия находится на глубине 3,5–4,5 см. Наиболее интенсивно вертикальная миграция протекает в торфяниках. Основная часть радиостронция (51–78 %) находится в поверхностных слоях (0–1 см) почвы, причем 2–5 % — растворимых. Ближайший и долгосрочный (50 лет) прогнозы показывают, что самоочищение почв вследствие вертикальной миграции радионуклидов будет происходить крайне медленно.
Нахождение радионуклидов в корнеобитаемом слое, а также увеличение относительного количества обменного стронция в поверхностных слоях почв будут длительное время обуславливать интенсивную миграцию радионуклидов по пищевым цепочкам.
4. Попадание радионуклидов в организм по пищевым цепочкам. Для нашей республики этот тип воздействия радионуклидов имеет особое значение. Это связано с особенностями почв, преимущественно в Белорусском Полесье.
Среди загрязненных радионуклидами земель Беларуси больше половины составляют почвы легкого гранулометрического состава, характеризующиеся низкой емкостью поглощения, малым содержанием гумуса и вторичных глинистых минералов. В легких почвах республики радионуклиды цезия-137 и стронция-90 аномально подвижны, т. е. они плохо связываются частицами почвы и поэтому коэффициент перехода их в растения высокий. Хорошо фиксирует радионуклиды чернозем, глинистая почва, а в Белорусском Полесье почва песчаная, подзолистая, торфяно-болотная, т. е. легкая.
Указанные особенности Полесского региона имеют принципиальное значение и определяют высокие уровни накопления радионуклидов в местных продуктах питания и высокие дозовые нагрузки на организм проживающего там населения. Наглядным примером является Лельчицкий район Гомельской области, на территории которого встречаются почвы, разные по составу и по плотности загрязнения цезием-137 (табл. 2-17).
Таблица 2-17