Довідка

1. Радіація. ЩО МИ ЗНАЄМО ПРО НЕЇ? Дія радіації на людину Ваша індивідуальна річна доза АЕС і суспільство...
2. Ваша індивідуальна річна доза опромінення
3. АЕС і суспільство

Радіація. ЩО МИ ЗНАЄМО ПРО НЕЇ?

Дія радіації на людину

Ваша індивідуальна річна доза

АЕС і суспільство

Радіоактивність і радіаційний фон Землі - природний стан природи. Основну частину опромінення населення земної кулі одержує від природних джерел радіації, які складають 87%. Природна радіація, якої людина піддається на земній поверхні, включає в себе:

• гамма-випромінювання радіоактивних матеріалів і гірських порід Землі (кальцій-силікат, граніт і ін.), а також випромінювання радіоактивного газу радону, який просочується з-під земної кори і завжди присутній в повітрі, яке ми вдихаємо;
• космічне випромінювання, яке приходить до нас з глибин Всесвіту, а також від Сонця, внаслідок сонячних спалахів;
• випромінювання радіоактивних матеріалів, які містить тіло людини.
• випромінювання радіонуклідів, що потрапили в наш організм з їжею і водою.

Радіоактивні елементи, що містяться в земній корі і будівельних матеріалах, з яких споруджені наші будинки, промінь, невпинно проходять крізь наші тіла, тобто утворюють зовнішнє джерело радіації. А ті природні радіоактивні речовини, які в дуже невеликих кількостях потрапляють в організм з харчовими продуктами і водою, обумовлюють внутрішнє джерело радіації.

Основні радіоактивні речовини, що зустрічаються в земній корі, відносяться до сімейств урану, торію. Рівні земної радіації неоднакові для різних місць земної кулі і залежать від концентрації радіонуклідів у тій чи іншій ділянці земної кори. Як правило, природні радіонукліди сконцентровані в гранітних гірських породах, радіоактивність піщаних порід нижче.

Потужність космічних променів, що досягають земної поверхні, коливається в залежності від географічної широти і висоти над рівнем моря. Північний і Південний полюси одержують більше радіації, ніж екваторіальні області, через наявність у Землі магнітного поля, що відхиляє заряджені частинки (з яких в основному і складаються космічні промені). Існує велика залежність потужності космічного випромінювання від висоти над рівнем моря. На великих висотах (по відношенню до рівня моря) атмосфера дуже розряджена (менше повітря, що грає роль захисного екрана), що-б поглинати промені, що йдуть з космосу, а, отже, і інтенсивність їх вище.

За останні кілька десятиліть людина створила кілька сотень штучних радіонуклідів і навчилася використовувати енергію атома в самих різних цілях: в медицині і для виробництва атомної зброї, для виробництва енергії і виявлення пожеж, для виготовлення світних циферблатів годин і пошуку корисних копалин. Все це - штучні джерела радіації. Їх частка в загальному опроміненні людини становить приблизно 13%. Причому, внесок від атомної енергетики становить усього 0,1%.

ДІЯ радіації НА ЛЮДИНУ

НКДАР ООН намагається встановити з усією можливою вірогідністю, якого додаткового ризику піддаються люди при різних дозах опромінення. Ймовірно, в області вивчення дії радіації на людину і навколишнє середовище було проведено більше досліджень, ніж при вивченні будь-якого іншого джерела підвищеної небезпеки. Однак чим віддаленіші ефект і менше доза, тим менше корисних відомостей, які ми маємо на сьогоднішній день.

Малі дози опромінення можуть "запустити" не до кінця ще встановлену ланцюг подій, що приводить до раку або до генетичних ушкоджень (рис. 1). При великих дозах радіація може руйнувати клітини, пошкоджувати тканини органів і стати причиною швидкої загибелі організму.

Заряджені частинки. Проникаючі в тканини організму альфа-і бета-частинки втрачають енергію внаслідок електричних взаємодій з електронами тих атомів, біля яких вони проходять. (Гамма-випромінювання і рентгенівські промені передають свою енергію речовині декількома способами, які в кінцевому рахунку також призводять до електричних взаємодій.)

Електричні взаємодії. За час близько десяти трильйонних секунди після того, як проникаюче випромінювання досягне відповідного атома в тканині організму, від цього атома відривається електрон. Останній заряджений негативно, тому інша частина вихідного нейтрального атома стає позитивно зарядженою. Цей процес називається іонізацією. Відірвавшись електрон може далі іонізувати інші атоми.

Фізико-хімічні зміни. І вільний електрон, і іонізований атом зазвичай не можуть довго перебувати в такому стані і протягом наступних десятимільярдних часток секунди беруть участь в складному ланцюгу реакцій, в результаті яких утворюються нові молекули, включно з таким надзвичайно реакційно здатні, як "вільні радикали".

Хімічні зміни. Протягом наступних мільйонних часток секунди утворилися вільні радикали реагують як один з одним, так і з іншими молекулами і через ланцюжок реакцій, ще не вивчених до кінця, можуть викликати хімічну модифікацію важливих у біологічному відношенні молекул, необхідних для нормального функціонування клітини.

Біологічні ефекти. Біохімічні зміни можуть статися як через кілька секунд, так і через десятиліття після опромінення і стати причиною негайної загибелі клітин, або такі зміни в них можуть привести до раку.

Що ж відбувається при дії на живі тканини іонізуючих випромінювань? Детальне вивчення фізичних і хімічних процесів, що відбуваються в облученной живої тканини, показало, що в дійсності число утворюються іонів порівняно невелика - наприклад, навіть при одноразово отриманої згубною дозі в 10 Зв, іонізація середовища відповідала б утворення одного іона на 10 мільйонів молекул води. Так що, по-перше, пряма іонізація, при якій велика частина атомів живої середовища перетворювалася б в іони, неможлива (хіба що при гігантських дозах, абсолютно згубних для будь-якого живої істоти), а, по-друге, шкідливу дію випромінювання пов'язане з іонізуючим ефекту не прямо, а опосередковано.

Крім того, не можна пояснити дію випромінювання і термічним ефектом. При тій же величезною і практично нереальною дозі в 10 Зв в організмі людини виділилося б не більше 100 калорій теплової енергії. Приблизно стільки ж калорій людина отримує, випивши пару ковтків теплої води. Отже, біологічна дія випромінювання ніяк не можна звести до підвищення температури організму. До речі кажучи, при впливі на живий організм ультракороткого (УКВ) або високочастотного випромінювання (НВЧ) саме термічний вплив на тканини надає найбільший шкідливий ефект.

Як з'ясувалося, основний механізм виникнення ушкоджень - розрив хімічних зв'язків з утворенням високоактивних в хімічному відношенні сполук - вільних радикалів, тобто іонів. Ось тут якраз дається взнаки те, що людський організм майже на три чверті складається з води. Молекули води розпадаються під дією випромінювання на позитивний іон Н2О + і електрон, який може піти від місця народження на велике в мікросвіті відстань - до кількох сотень молекулярних діаметрів. Що може трапитися по дорозі з цим електроном? Можливо, він знайде собі пару в особі такого ж позитивного іона Н2О + і знову утворюється стабільна молекула води в процесі рекомбінації. Можливо, він "причепиться" до звичайної молекулі води, так що буде негативний іон Н2О -.

І позитивний, і негативний іони нестійкі, і після їх розпадів виникають, в кінці кінців, стабільні молекули води і дуже активні в хімічному відношенні так звані вільні радикали - Н + і ОН-. Ось ці два електрично заряджених "мандрівника" і руйнують живі клітини, взаємодіючи з молекулами білків в процесі окислення, тобто утворюючи їх з'єднання з киснем. Все, що ми описували вище, відносилося до типу опромінення, який називають зовнішнім.

На відміну від нього при внутрішньому опроміненні джерела випромінювання знаходяться всередині організму. Дихаючи повітрям, ми можемо вдихнути радіонукліди. Насправді, ми вдихаємо їх постійно - згадайте про природному радіаційному фоні, який супроводжує нас і все людство, починаючи з моменту його зародження. Те ж стосується і продуктів харчування - в певній концентрації ми ковтаємо радіонукліди щодня. Звичайно, зараз ми будемо говорити про підвищену небезпеку внутрішнього опромінення при збільшених, порівняно з природним фоном, дозах.

Внутрішнє опромінення набагато небезпечніше зовнішнього з кількох причин. По-перше, різко збільшується час опромінення тканин організму - на відміну від зовнішнього опромінення, де доза визначається часом перебування в зоні радіаційного впливу, при внутрішньому опроміненні час опромінення збігається з часом перебування радіоактивної речовини в організмі. По-друге, доза внутрішнього опромінення різко зростає через практично нескінченно малу відстань до іонізіруемой тканини (контактна опромінення) і збільшення тілесного кута майже до 4p, тобто іонізуючі частинки поширюються від джерела радіації в усіх напрямках. По-третє, введення в організм радіоактивних речовин призводить до того, що тепер альфа-частки не поглинаються зовнішнім, більш міцним шаром шкіри, і стають найбільш небезпечними - оскільки лінійна щільність іонізації у них виключно висока. По-четверте, за рідкісним винятком радіонукліди розподіляються по організму вибірково, концентруючись в окремих органах і посилюючи їх локальне опромінення. І, нарешті, в разі внутрішнього опромінення неможливо використовувати методи захисту, придатні при зовнішньому опроміненні.

Пошкодження, викликані великими дозами опромінення, звичайно проявляються протягом декількох годин або днів. Ракові захворювання, проте, проявляються через багато років після опромінення - як правило, не раніше ніж через одне-два десятиліття. А вроджені вади розвитку та інші спадкові хвороби, викликані ушкодженням генетичного апарату, за визначенням проявляються лише в наступному або подальших поколіннях: це діти, онуки та більш віддалені нащадки індивідуума, який зазнав опромінення.

У той час як ідентифікація швидко виявляються ( "гострих") наслідків від дії великих доз опромінення не складає труднощів, виявити віддалені наслідки від малих доз опромінення майже завжди виявляється дуже важко. Частково це пояснюється тим, що для їх прояву повинно пройти дуже багато часу. Але навіть і виявивши якісь ефекти, потрібно ще довести, що вони пояснюються дією радіації, оскільки і рак, і пошкодження генетичного апарату можуть бути викликані не тільки радіацією, але і безліччю інших причин.

Щоб викликати гостре ураження організму, дози опромінення повинні перевищувати певний рівень, але немає ніяких підстав вважати, що це правило діє у разі таких наслідків, як рак або пошкодження генетичного апарату. Принаймні теоретично для цього достатньо найменшої дози. Однак в той же самий час ніяка доза опромінення не призводить до цих наслідків у всіх випадках. Навіть при відносно великих дозах опромінення далеко не всі люди приречені на ці хвороби: діючі в організмі людини репараційні механізми звичайно ліквідують всі пошкодження. Точно так же будь-яка людина, що піддався дії радіації, зовсім не обов'язково повинен захворіти на рак або стати носієм спадкових хвороб; однак імовірність, або ризик, настання таких наслідків у нього більше, ніж у людини, яка не був опромінений. І ризик цей тим більше, чим більше доза опромінення.

Ваша індивідуальна річна доза опромінення

Пропонуємо Вам оцінити Вашу індивідуальну річну дозу опромінення, виходячи з даних, наведених у таблиці. Отримані після підрахунку результати, Ви можете порівняти з найбільш ймовірними ефектами при різних значеннях доз опромінення і потужностей дози, віднесені до цілого тіла. Таблиця і довідкові матеріали взяті з книги Бейлін В.А., Боровик О.С., Малишевський. В.С. Радіація, життя, разум.- Ростов-на Дону, 2001.

КОСМІЧНЕ ВИПРОМІНЮВАННЯ

На рівні моря ..... 0,2 mSv
Додайте на кожні 100 м над рівнем моря ..... 0,03 mSv

ВИПРОМІНЮВАННЯ ЗЕМЛІ

У зоні вапняків ..... 0,3 mSv
У зоні осадових порід ..... 0,5 mSv
У зоні гранітів ..... 1,2 mSv

ВАШ БУДИНОК

З дерева ..... 0,01 mSv
Із цегли ..... 0,1 mSv
З бетону ..... 0,5 mSv
Якщо Ви живете поблизу від АЕС, добвьте ..... 0,02 mSv
Якщо Ви живете поблизу від центру випробувань ядерної зброї, додайте ..... 0,03 mSv

ВАША ЇЖА

Природні радіоізотопи, що містяться в продуктах (мінерали, м'ясо, овочі, риба і т.п.) ..... 0,02 mSv

ВАШІ ПОЛЬОТИ НА ЛІТАК

На кожні 500 км додайте ..... 0,04 mSv

ВАШІ ТЕЛЕВІЗОР І ГОДИННИК

При середній тривалості перегляду телевізора 1 годину в день, додайте ..... 0,05 mSv
Якщо Ви носите світяться годинник, додайте ..... 0,02 mSv

ВАШ ВІДПУСТКУ

Тиждень відпустки в горах на висоті 2000 м ..... 1 mSv

ВАШЕ ЗДОРОВ'Я

Рентгенографія легенів ..... 1 mSv
Рентгенографія зубів ..... 0,2 mSv
Томографія черевної порожнини ... 15 mSv

А тепер порівняйте результати Ваших розрахунків з наведеними нижче цифрами та оцініть ступінь тієї небезпеки, яку вносить в Ваше життя радіація.

Нижче наведені дані, які представляють найбільш ймовірні ефекти при різних значеннях доз опромінення і потужностей дози, віднесені до цілого тіла.

10000 mSv (10 зіверт) - при короткочасному опроміненні заподіяли б негайну хвороба і подальшу смерть протягом декількох тижнів.

Між 2000 і 10000 mSv (2 - 10 зіверт) - при короткочасному опроміненні заподіяли б гостру променеву хворобу з імовірним фатальним результатом.

1000 mSv (1 Зіверт) - при короткочасному опроміненні, ймовірно, заподіяли б тимчасове нездужання, але не привели б до смерті. Оскільки доза опромінення накопичується протягом часу, то опромінення в 1000 mSv ймовірно призвело б до ризику появи ракових захворювань багатьма роками пізніше.

50 mSv / в рік - найнижча потужність дози, при якій можлива поява ракових захворювань. Опромінення при дозах вище цієї призводить до збільшення ймовірності захворювання на рак.

20 mSv / в рік - усереднений більш ніж 5 років - межа для персоналу в ядерній і гірничодобувних галузях промисловості.

10 mSv / в рік - максимальний рівень потужності дози, одержуваний шахтарями, які видобувають уран.

3 - 5 mSv / в рік - звичайна потужність дози, одержувана шахтарями, які видобувають уран.

3 mSv / в рік - нормальний радіаційний фон від природних джерел іонізуючого випромінювання, включаючи потужність дози майже в 2 mSv / в рік від радону в повітрі. Ці рівні радіації близькі до мінімальних доз, одержуваних усіма людьми на планеті.

0.3 - 0.6 мSv / в рік - типовий діапазон потужності дози від штучних джерел випромінювання, головним чином медичних.

0.05 мSv / в рік - рівень фонової радіації, необхідний за нормами безпеки, поблизу ядерних електростанцій. Фактична доза поблизу ядерних об'єктів набагато менше.

АЕС і суспільство

Давайте ще раз подивимося на ситуацію, що склалася після чорнобильської аварії. Тепер ми будемо говорити про вплив на здоров'я людей не опромінення, а психологічного тиску, стресу, оскільки цей фактор виявився виключно шкідливим для величезних мас населення. Його причиною стала відсутність достовірної інформації, поширення чуток і домислів. Його наслідком стало, зокрема, те, що двоє з трьох осіб будь-який прояв свого нездоров'я негайно пояснювали впливом радіації. Стрес виявилося легко створити, але якби його наслідком стали тільки втрата довіри до влади і засобів масової інформації, це було б зовсім не страшно. Ні, на жаль, стрес створює реальну небезпеку для людини, його психічного і фізичного здоров'я. Це було встановлено при ретельних і довготривалих медичних обстеженнях населення в районах аварії. Жити з постійним відчуттям тривоги, гноблення, безпорадності дуже важко. А ці почуття якраз створюються і підтримуються, завдяки тому, що люди дуже мало знають про справжні властивості і проявах радіоактивності. У цих умовах виявляється дуже легко для політиків різного рівня (особливо в передвиборних виступах) ламати руки, розписуючи жахи радіаційної загрози і прийдешні лиха, які неминуче настануть, якщо даний політик не буде стояти на чолі боротьби ... і т.д., і т. п. Погано розбирається в проблемі журналістам теж зручно і просто створити собі гучне ім'я "борця за екологію", оскільки достатньо згадати дещо з шкільних часів, а решта додумати, та ще й пославшись на кого-небудь з великих. Правда, при цьому цитата зазвичай виривається з контексту і взагалі виявляється "ні в тин, ні в ворота", але це вже й не важливо - ефект вироблений, паніка починається, журналіст може відчувати себе "володарем умів".

Стрес позначається на стані здоров'я відразу ж, Реакції на стрес НЕ залежався НЕ только від дозуюч опромінення, а й від того, чи Було Взагалі опромінення, чи ні. Стрес б'є по всьому організму, безжально розхітуючі всі зв'язки і системи, відкріваючі зсередини, як "п'ята колона", все ворота для Переможне маршу хвороб. Поширюючись, як кола по воді, брехлива інформація, невірні уявлення або просто цілеспрямований обман доходять до все більш широких кіл населення, залишаючи сумніви, поселяючи тривогу, створюючи напружене очікування біди. Так і народжується радіофобія.

Вище ми вже писали про безперервному впливі природного іонізуючого випромінювання, що проникає в живі організми. Випромінює космос, випромінюють радіонукліди, присутні в гірських породах, в стінах, повітрі, всередині нас самих. Повторимо: середня індивідуальна доза від природного опромінення, одержуваного населенням Землі, становить 1,5 - 2,0 мЗв на рік, тобто, понад мільярд частинок, що рухаються в складі променів, щодня впливає на наш організм. У 90-ті роки та частина середньої індивідуальної дози, яка безпосередньо обумовлена ​​ядерними вибухами, Чорнобилем і утилізацією атомної енергії, становила близько 0.4% від дози фонового опромінення.

Нагадаємо, що в деяких регіонах Землі доза фонового, природного опромінення майже в 100 разів вище середньосвітовий величини. Але ніяких несприятливих наслідків підвищених доз опромінення, наслідків генетичного, канцерогенного або іншого негативного характеру серед населення не спостерігалося. У 90-ті роки середня глобальна доза опромінення за рахунок людської діяльності зросла приблизно на 20%. В основному це результат частого застосування рентгенодіагностики в медицині. Інші джерела - робота ядерних установок, ядерних випробувань, аварія на ЧАЕС - внесли дуже малий відносний внесок в сумарний приріст дози. В цілому ж цей приріст склав лише близько 0.2% дози фонового опромінення в місцях природного підвищеної радіації. Навіть в тих регіонах країни, де забруднення від радіоактивних опадів внаслідок аварії на ЧАЕС було дуже високим, додаткова доза впливу радіації на населення виявилася набагато меншою тієї, яка характерна для зон з високим природним тлом іонізуючого випромінювання.

Радіація, як і будь-яка інша природна сила, вимагає поважного до себе ставлення. Її роль в житті людства важко переоцінити, а пов'язану з нею небезпеку як раз дуже легко перебільшити. Один відомий фізик-ядерник привів якось чудовий вислів своїх колег. Повторимо цю мудру думку ще раз: "Випромінювання не потрібно боятися, але до нього слід ставитися з належною повагою". Якщо ми будемо застосовувати цей підхід при спілкуванні з радіацією, то зможемо позбутися від нерозумної радіофобії і супроводжуючих її стресів. А найбільш екологічно чистий спосіб отримання енергії з атомного ядра займе належне місце в світовій економіці.

на гору