іонізуюча радіація

Ми повинні сказати людству всю правду
про наслідки ядерного конфлікту,
якою жахливою вона не була.
Ф. Уокер

Чим більше людство проникало в глиб атома, чим більше опановувала енергією атомного ядра, тим грандіозніше ставали реальні плоди цього освоєння для доль цивілізації і в той же час тим зловісно вимальовувалися контури атомного джина. Енергія розщепленого атома відкрила людству реальну перспективу необмеженого прогресу і поставила під сумнів саме існування життя на Землі.

Широкі масштаби мирного використання атомної енергії в ряді областей - енергетиці, медицині, промисловості, дослідженні космосу, а також зберігається загроза військового конфлікту із застосуванням ядерної зброї становлять потенційну небезпеку для нинішнього і майбутнього поколінь.

Вибухи атомних бомб над Хіросімою і Нагасакі ознаменували появу примари атомної загибелі людей пашів планети.

Джерела забруднення навколишнього середовища радіонуклідами:

- випробування ядерної зброї;
- викиди радіоактивних речовин підприємствами ядерної енергетики в атмосферу (АЕС, радиохимические заводи);
- підприємства ядерного паливного циклу (видобуток, переробка уранової сировини, заводи з виготовлення твелів);
- скиди відходів атомних заводів у водойми;
- зберігання та захоронення радіоактивних відходів. Причини забруднення: порушення технологічного процесу, ненадійність атомних установок, порушення техніки безпеки, зневажливе ставлення до очисних споруд і правилам поховання відходів та зберігання радіоактивних речовин.

В порівняно ранні терміни після ядерного вибуху або аварії на атомних реакторах найбільшу небезпеку для людини становлять йод-131, стронцій-89, рутеній-106 і інші радіонукліди, відносно швидко розпадаються. У більш віддалений термін активно впливають довгоживучі і добре розчинні в рідинах організму стронцій-90 і цезій-137. Саме комбіноване вплив цих двох радіонуклідів визначає характер ураження людей, що знаходяться на радіоактивно забрудненій території.

Радіонукліди реакторного походження характеризуються високою біологічною доступністю і токсичністю. У разі руйнування атомного реактора забруднення зовнішнього середовища носить стійкий характер внаслідок високого вмісту в ній довгоживучих радіонуклідів. Радіоактивні продукти, що утворюються при ядерних вибухах, і реакторні продукти, що надійшли в зовнішнє середовище, стають джерелами тривалого (дистанційного, контактного) зовнішнього, а при надходженні в організм і внутрішнього опромінення.

В умовах перебування на радіоактивно зараженій місцевості слід очікувати тривалого опромінення. У таких ситуаціях поряд із зовнішнім опроміненням радіонукліди можуть надходити в організм інгаляційно (в період випадання і вторинного пилоутворення) і перорально (при споживанні забрудненої води та їжі). Основне значення має харчовий шлях надходження радіонуклідів, особливо цезію і стронцію.

Радіонукліди забруднюють атмосферне повітря, водойми, грунт, продукти рослинного і тваринного походження. Ці продукти, а також дари природи, які використовуються в їжу (гриби, ягоди, лікарські рослини, дичину), є переносниками радіонуклідів в організм людини.

Велику небезпеку становить забруднення моря радіонуклідами. Морське середовище служить сміттєвим ящиком не тільки тому, що туди скидаються відходи атомних заводів, а й тому, що річки несуть в них забруднені води, використані для охолодження реакторів і при виробництві радіоактивних речовин. Рідкі відходи, збагачені радіонуклідами, можуть надходити в відкриту гідрографічну мережу, води який застосовуються для технологічного водопостачання, риборозведення, водопою худоби, зрошення тощо В результаті радіонукліди потрапляють в продукти харчування. Поведінка радіонуклідів у водоймі залежить від фізико-хімічних властивостей води і її складу. Так, слабка мінералізація води сприяє більш високому накопиченню радіонуклідів гідробіонтами, тому прісноводних водойм розжарюють їх в десятки і сотні разів більше.

Інший приклад

Ластівки, ловили комах, личинки яких розвивалися в воді, виявляли радіоактивність в 500 000 разів вищу, чому вод самої станції. У жовтку яєць водоплавних птахів радіоактивність підвищилася в мільйон разів.

При радіоактивне забруднення сільськогосподарське виробництво не тільки є однією з найбільш уразливих галузей народного господарства, а й дуже впливає на формування радіаційної обстановки. Тому споживання сільськогосподарської продукції треба враховувати при оцінці сумарної поглиненої дози опромінення населення, яке проживає на територіях, прилеглих до АЕС та іншим підприємствам ядерного паливного циклу.
Рівень забруднення продуктів харчування залежить від інтенсивності радіоактивних випадінь, їх біологічної доступності і грунтово-кліматичних умов, що визначають міграцію радіонуклідів.

У рослини радіонукліди надходять внаслідок безпосереднього забруднення (повітря, дощі, сніг, вітер) і з грунту.
Рівень затримки радіоактивних випадінь рослинним покривом визначається їх фізичними властивостями і видом рослин. За ступенем затримування радіонуклідів рослини можуть бути розташовані в ряд: капуста - буряк - картопля - пшениця. Подальша доля затриманих частинок радіонуклідів залежить від їх розчинності і швидкості видалення під дією дощу та інших процесів.

Рослини поглинають з ґрунту лише ті радіонукліди, які розчиняються у воді. Інтенсивність надходження радіонуклідів в рослини обумовлена типом ґрунту. Найменший перехід спостерігається в регіонах, де переважають чорноземні грунти, а найбільший - у регіонах з торфяноболотістимі грунтами. Високий коефіцієнт, переходу радіонуклідів в рослинах характерний також для піщаних грунтів.

В організм тварин радіонукліди в основному надходять з забрудненими кормами і водою. Накопичення радіонуклідів в організмі сільськогосподарських тварин і перехід їх в м'ясо, молоко і продукти їх переробки залежать від фізико-хімічних властивостей радіонуклідів, видових і вікових особливостей тварин і їх функціонального стану.

Забруднення радіонуклідами харчових продуктів відбувається не тільки при їх отриманні, а й в процесі переробки, транспортування, зберігання і реалізації населенню.

Основні харчові ланцюги міграції радіонуклідів:

атмосфера - рослини - людина;
атмосфера - грунт - рослини - людина;
атмосфера - грунт - рослини - тварини - людина;
атмосфера - водойми - питна вода - людина;
атмосфера - водойми - гідробіонти - риба - людина;
стічні води - грунт - рослини - людина;
стічні води - грунт - рослини - тварини - людина;
стічні води - гідробіонти - риба - людина.

Таким чином, радіонукліди рухаються з навколишнього середовища по харчових ланцюгах в організм людини.

Властивості радіонуклідів, що надходять із зовнішнього середовища в харчові продукти:

незважаючи на широке розходження в хімічній структурі, вони мають певні спільні фізичними властивостями, які збільшують їх потенційну небезпеку для людини;
забруднення навколишнього середовища досить стійкі;
здатність радіонуклідів накопичуватися в харчових продуктах;
можливість радіонуклідів поширюватися в природному середовищі далеко за межі свого первісного місцезнаходження (вітер, дощ, сніг, річки);
особливо небезпечні для здоров'я людини поєднання різних радіонуклідів і продуктів їх обміну.

Впливу радіонуклідів на організм людини:

а) Надходження радіонуклідів в організм людини в незначних кількостях відбувається з водою (приблизно 5%) і з повітрям в основному з харчовими продуктами рослинного і тваринного походження. Можливо надходження радіонуклідів і через шкіру.
б) Сумарний результат впливу того чи іншого виду радіації на організм залежить від багатьох факторів: заряду, швидкості і енергії частинок, лінійної щільності іонізації. При оцінці вражаючої дії різних видів ядерних випромінювань на організм необхідно враховувати не тільки дозу, але й глибину проникнення радіації в тканини організму. Характер і інтенсивність радіаційних уражень обумовлені видом випромінювання, його дозою і тривалістю опромінення.
в) Прямий вплив променевого випромінювання характеризується пошкодженням біологічних молекул, порушенням внутрішньоклітинного обміну речовин і загибеллю клітин. Непряме дію променевого випромінювання на біологічні молекули здійснюється утворюються вільними радикалами і перекисних сполуками. Ці речовини, будучи сильними окислювачами, ушкоджують клітини.
г) Найбільш чутливими до іонізуючої радіації є органи і тканини з інтенсивно діляться клітинами. До них в першу чергу відносяться органи системи кровотворення, травної системи (слизова оболонка тонкої кишки, шлунка) і статеві залози. У цих органах клітинам відпущено найменше часу на відновлення. Таким чином, іонізуюча радіація викликає серйозні пошкодження складу крові і цілісності кровоносних судин, внаслідок чого знижується число лейкоцитів, тромбоцитів, еритроцитів в крові. В результаті виникають недокрів'я, крововиливу, кровотечі. Організм людини стає більш сприйнятливим до різних інфекційних захворювань.
д) Хворобливі процеси, викликані іонізуючою радіацією, в залежності від ураження можуть проявлятися в гострій або хронічній формі променевої хвороби. В аварійній ситуації можливо переважне вплив іонізуючої радіації на окремі області та органи організму. При такому нерівномірному або частковому опроміненні клініка гострої променевої хвороби виникає при тривалому опроміненні відносно малими дозами, що перевищують гранично допустимі рівні.
е) Одна з характерних особливостей променевих поразок полягає в тому, що через досить тривалий термін після променевого впливу, в, здавалося б, повністю видужали організмі виникають віддалені наслідки. До них відносяться: скорочення тривалості життя, висока захворюваність хворобами крові (лейкози - рак крові), злоякісні пухлини щитовидної залози, легень, молочної залози і шлунка, катарактами (помутніння кришталика ока), зниженням плодючості, розладами ембріонального розвитку. Опромінення організму вагітної жінки впливає на розвиток плода: внутрішньоутробна загибель його, викидні, різноманітні каліцтва розвитку.

Зважаючи на особливу небезпеку для здоров'я людини за доцільне дати коротку біологічну характеристику долгоживущим радіонуклідам, а саме стропція-90 і цезію-137.

Радіоактивний стронцій-90

Стронцій накопичується в зелених рослинах, зокрема в злакових, в їх зерні, і з хлібопродуктами надходить в організм людини. Через сіно - корм корів - він потрапляє в їх тканини. Тому молоко - другий після хліба шлях надходження стронцію в організм людини. Радіоактивний стронцій потрапляє у водойми, звідти поглинається водоростями, потім по харчовому ланцюгу накопичуються рачками та іншими дрібними водними тваринами, а потім рибою.

Таким чином, риба, особливо її скелет, - третій найпоширеніший канал надходження радіоактивного стронцію в організм людини. Нарешті, важливим джерелом стронцію-90 є овочі і плоди. За відкладенню радіоактивного стронцію в м'язах і органах сільськогосподарських тварин можна розташувати в ряд: велика рогата худоба - вівці - кури. У дорослих тварин стронцій в м'яких тканинах накопичується в більшій кількості, ніж у молодих. Найбільше накопичення стронцію-90 відзначається в кістках, печінці, нирках, легенях, мінімальне - в м'язах і особливо в салі.

Радіоактивний цезій-137. Надходить в організм людини переважно з їжею рослинного і тваринного походження. Джерелами цезію-137 для людини можуть бути хліб, овочі, фрукти, м'ясо, риба, молоко.

За ступенем накопичення цезію-137 рослини можна розташувати в ряд: ячмінь - просо - пшениця - гречка - квасоля - овес - картопля - боби.

Радіоактивний цезій рівномірно розподіляється в тканинах і органах людини (що призводить до відносно рівномірному їх опромінення), однак більша його частина концентрується в м'язовій тканині - 80% і лише 10% в кістках.