Радиация и радиационные поражения

Опубликовано: 9 апреля 2019 г.
Рубрики:

К величайшим открытиям конца 19 и 20 веков с полным основанием относится расщепление атома. В результате расщепления атома получен новый вид излучений, названный ионизирующей радиацией. Общепринято ее обозначать термином “радиация”. 

Эпохальные открытия и последующая разработка многоплановой проблемы радиации отмечены высокими Национальными и Интернациональными наградами, степенями, званиями.

Указанные открытия предопределили непредсказуемые изменения практически во всех областях жизни человечества, в том числе здоровья людей.

Все в мире состоит из мельчайших частиц, называемых молекулами и атомами. Молекула это функционирующая единица, состоящая из двух либо более атомов. Атом представляет частицу элементов, которая может вступать в химические реакции. Строение атома в миниатюре напоминает солнечную систему. В центре атома находится положительно заряженное ядро, являющееся носителем его свойств. 

Виды излучений (α, β, γ) характеризуются высвобождением определенного количества энергии, обладающей неодинаковой проникающей способностью. Поэтому их воздействие на живой организм весьма разнообразно. 

 

 

Изотопы одного и того же химического элемента могут отличаться по количеству нейтронов и длительности периода полураспада (например, йод, стронций). Некоторые изотопы испускают различные лучи. Так, например, цезий -137 испускает бета - и гамма-лучи, америций-241 – альфа - и слабые гамма-лучи. 

Виды излучений (α, β, γ) характеризуются высвобождением определенного количества энергии, обладающей неодинаковой проникающей способностью. Поэтому их воздействие на живой организм весьма разнообразно. 

Проникающая способность перечисленных лучей обратно пропорциональна длине их волны, т.е. чем длина волны короче, тем проникающая способность больше. 

Различают две группы источников ионизирующей радиации влияния на человека – естественная и искусственная.

Естественная радиация появилась раньше, чем земля и жизнь на ней. Ее источником было и остается радиоактивное расщепление, происходящее в солнечном шаре и звездах. Радиация самый древний фактор окружающей среды, возникший 20 миллиардов лет тому назад.

Жизнь на земле развивается на фоне естественной радиации. Вся история человечества проходит в ee окружении. Радиоактивность такой же фактор окружающей среды, как лучи солнца и звезд, колебания температуры и атмосферного давления, смена времени. Она называется «фоновая“, либо нормальная, радиация. 

К источникам естественной радиации относятся: космические лучи, радиоактивные элементы, формирующиеся в атмосфере; радиоактивные вещества, находящиеся в земле (“земная радиация”). 

За период жизни сотен и тысяч поколений живых существ практически все приспособились к жизнедеятельности в условиях естественного радиоактивного фона и его местных колебаний. В течение всей жизни в организме человека содержатся следовые количества некоторых радиоактивных элементов. Многовековая эволюция человечества определила развитие в организме защитных механизмов, в том числе от радиационных воздействий.

Радиационный фон в штатах нашей страны неоднороден. Средний уровень радиации для жителя США в основном определяется естественными источниками (82%). Только небольшой процент годового облучения обусловлен источниками искусственной радиации -18%. 

Определенную опасность космические лучи могут представить для пилотов и, в меньшей степени, для пассажиров самолетов. За час нахождения в воздухе человек получает 0.5 µ/Rem. Этому вопросу уделяется большое внимание в США, Канаде, странах Евросоюза. Установлены допустимые дозы облучения для экипажа и пассажиров самолетов.

Изучается воздействие космической радиации на космонавтов. Отмечено, что риск ее влияния на женщин-космонавтов в 2.5 раз больше чем на мужчин.

Искусственные источники радиации отличаются более продолжительным периодом полураспада, т.е. склонностью к самопроизвольному распаду и большей проникающей способностью. Искусственные радиационные источники чрезвычайно разнообразны по своим многим характеристикам и воздействию на человека. Искусственные радиоактивные вещества получают на ядерных реакторах и ускорителях заряженных частиц. Радионуклид-это атом, который имеет избыток ядерной энергии, что делает его нестабильным. 

Важно подчеркнуть большие колебания периода полураспада, т.е. времени, в течение которого система распадается в примерном отношении 1/2. Для различных веществ он составляет от нескольких дней (иод-131) до сотен и тысяч лет (америций-241, плутоний -238, иод-129 и другие.

Радионуклид     Период полураспада     Вид излучения

Америций-        241 432.2 года альфа -, слабые гамма- 

Цезий-137       30 лет бета- ,               гамма- 

Цезий-134       2 года гамма-,             бета- 

Иод-129          1.5 млн. лет                  бета- 

Иод-131        8 дней                          бета-

Иридий          74 дня                  бета- , гамма-

Плутоний-238     88 лет               альфа-

Плутоний-239    24.000 лет          гамма-

Стронций-90      29 лет                гамма-

Стронций-89    50 дней           гамма-

 

Представленными в таблице данными должны быть оповещены лица, подвергающиеся радиационному воздействию и соответствующие учреждения.

В настоящее время можно выделить следующие источники искусственной радиации, которые могут оказать повреждающее действие на человека. К ним относятся: использование радиации в медицине, атомные электростанции, некоторые виды производства, военные цели, радиационные отходы.

Радиационная диагностика позволяет определить ранние стадии рака и его метастазы, кровоток в венечных сосудах сердца, почек и других органов. Велико значение таких методов в оценке функции сердца, легких, печени, почек, тиреоидной железы и т.д. К настоящему времени в развитых странах использование радиодиагностики составляет 1.9% всех диагностических методов. Следует отметить, что лучевая нагрузка во многом определяется качеством используемой аппаратуры. Чем совершеннее аппаратура, тем меньше лучевая нагрузка. Интерес представляет сопоставление радиагностической лучевой нагрузки, с естественным радиационным фоном Число диагностических методик неуклонно увеличивается, уменьшается лучевая нагрузка при их использовании, совершенствуется профилактика и лечение возможных осложнений. Одной из самых перспективных методик является фармацевтическая диагностика, позволяющая изучать состояние клеток того либо иного органа. В процессе изучения находятся и другие высокоинформативные методы со сравнительно небольшой лучевой нагрузкой.

Число диагностических методик неуклонно увеличивается, уменьшается лучевая нагрузка при их использовании, совершенствуется профилактика и лечение возможных осложнений. В процессе апробации находятся и другие высокоинформативные методы со сравнительно небольшой лучевой нагрузкой. Некоторые из них могут применяться во время беременности. Женщинам, кормящим грудью, не рекомендуется введение некоторых рентгенконтрастых веществ (йод и другие). 

Радиационное лечение характеризуется несравненно большей лучевой нагрузкой, чем радиационная диагностика. Известно около 10 методов радиационного лечения. Их число увеличивается. В зависимости от расположения и микроскопической структуры рака, радиоактивные вещества вводятся различными способами (наружный, внутривенный и другие). 

Ежегодно в мире радиационные методы лечения получают 18 млн. больных. Это составляет 10% от числа всех других методов лечения многих тяжелых и распространенных заболеваний. 

Радиационное лечение показано больным раком головного мозга, грудной железы, матки, гортани, легких, поджелудочной железы, предстательной железы, кожи, позвоночника, желудка, мягких тканей, лейкемией, лимфомой. При некоторых формах рака, после успешной операции либо химиотерапии, радиолечение проводится с профилактической целью, т.е. для предупреждения повторного появления опухоли и метастазов. Кроме того, лучевая терапия может быть назначена для уменьшения болей, обусловленных метастазами рака и другими причинами.

Довольно широкое распространение получил метод направленного радиационного воздействия непосредственно на раковую опухоль, что значительно уменьшает лучевую нагрузку на больного.

Перспективным, в плане снижения лучевой нагрузки, является радиофармакологическое лечение. Этот метод позволяет с помощью изотопов доставлять лекарства непосредственно в раковые клетки того либо иного органа. 

Радиационное лечение используется при раке различной локализации и структуры. 

Лица, проводящие радиотерапию, (врачи, медсестры, лаборанты), находятся под регулярным наблюдением, целью которого является своевременное выявление радиационного влияния на их здоровье.  

Производственные источники радиации используются в автомобилестроении, самолетостроении, строительстве, в частности, жилых домов, удобрениях, ископаемом топливе, электронной технике, дорожных конструкциях, тестирование нефти и газа, кабельных сооружениях, типографии и многих других отраслях. Применение радиации во многих отраслях индустрии и научных исследованиях способствовало и способствует новым достижениям и успехам в будущем. Степень радиации различных материалов обозначалась так называемыми “радиационными символами”. До недавнего времени использовались три символа, отражающих характер и место радиации.

 

 

В 2005 году Всемирные организации предложили новый символ радиационного загрязнeния. 

Несмотря на критику, символ принят.

Атомные электростанции (АЭС). В мире построено 442 АЭС, являющихся важным источником энергии в 32 странах. Их строительство продолжается. Особенно много АЭС в Индии, Франции, Бельгии, Северной Корее, Швейцарии, Швеции, Японии, России, Украине. За 67 лет (1944-2011) в мире зафиксировано14 различной тяжести атомных аварий.

Считается, что в штатном режиме АЭС безопасны. Аварийные ситуации с выбросами радиации оказываю губительное влияние на экологию и здоровье населения. Несмотря на внедрение технологий, и автоматических систем мониторинга, угроза возникновения потенциально опасной ситуации остаётся. Размеры аварий на АЭС варьируют от небольшого выброса радиоактивных веществ до тяжелых катастроф.

Aаварии были в США, Советском Союзе, Японии и других странах. К самым тяжелым авариям относят Чернобыльскую АЭС (Украина,1969) и Фокусами (Япония,2011).

Авария на Чернобыльской АЭС (ЧАЭС). В ночь на 26 апреля 1986 года во время плановой проверки систем четвертого реактора на Чернобыльской атомной электростанции произошел взрыв. Его причиной явился резкий скачок напряжения, длившийся в течение всего лишь 20 секунд.

Из недавно открытых архивов стало известно, что о возможности аварии знали за два месяца до ее возникновения. Эта информация была засекречена, поэтому никакие профилактические действия не предпринимались. Технические недочеты, помноженные на человеческий фактор, обусловили самую тяжелую в мире аварию на атомных электростанциях.

В результате Чернобыльской аварии, буквально с первого дня повышение уровня радиационного фона, регистрировалось в Скандинавских странах, Польше, Чехословакии, Австрии, южной Германии, северной Италии. Затем, в связи с изменением направления ветра, радиоактивное облако появилось над Балканами, Грецией, Турцией и двух штатах США. Об этом сообщали иностранные радиостанции (“вражьи голоса”). Слушать их советским гражданам категорически не рекомендовалось. Тем не менее, эта информация постепенно становилась достоянием некоторых слоев населения.

В Украине радиоизотопному загрязнению подверглись 12 областей: Черниговская, Черкасская, Черновицкая, Ивано-Франковская, Киевская, Кировоградская, Ровенская, Сумская, Тернопольская, Винницкая, Волынская, Житомирская. Самую высокую дозу облучения получило население Житомирской, Киевской и Ровенской областей.

Согласно данных министерства здравоохранения Украины, на зараженных территориях проживало свыше 17 млн. человек. 

70% радиации пришлось на Белоруссию. Радиационное загрязнение охватило пять областей Белоруссии: Брестская, Гомельская, Гродненская, Могилевская и Витебская. От прямого воздействия радиации из хозяйственного использования выведено более шести тыс. кв. км земель, в том числе около трех тысяч кв. км плодородных. Население зараженных районов составляло свыше двух млн. человек. Население зараженных районов составляло свыше двух млн. человек.

В России радиационное загрязнение зарегистрировано в отдельных районах Брянской, Калужской, Орловской и Тульской областей. 

 Из совсем недавно открывшихся документов стало известно, что предварительные выводы о тяжести аварии были сделаны уже к 4 мая, а окончательные к 11 мая 1986 года. К большому сожалению, это не нашло практического использования. Из-за открытой активной зоны, высвобождаемые радиоактивные вещества быстро поднимались высоко вверх (1500 км), образуя радиоактивное облако. Атмосферные потоки разносили облако в соответствие с силой и направлением ветра. В связи с дождями по ходу продвижения указанного облака произошло большое выпадение радиоактивных веществ в атмосферу.

Необходимо отметить, что количество радиоизотопов изменялось и продолжает изменяться в различные сроки после аварии. Так, сравнительно недавно в зоне аварии обнаружен очень агрессивный изотоп америций. Он характеризуется огромным периодом полураспада и высокой степенью проникновения. Прогнозируется, что через 50 лет америций займет самое большое место в спектре радионуклидов.

Советские функционеры всех уровней, при участии КГБ, не утруждая себя выяснением истинных причин аварии, поспешили объявить, что она связана с халатностью должностных лиц ЧАЭС.

Вскоре после аварии было построено специальное укрытие, так называемый саркофаг. Однако утечка радиоактивных материалов продолжалась и продолжается. Спустя несколько лет стало очевидным, что указанное сооружение не обеспечивает безопасность, как в настоящем, так и будущем времени. Правительству Украины пришлось уступить место амбициям и просить помощь в развитых странах и авторитетных международных организациях (ВОЗ, ООН и многие другие).

 

В течение ряда лет продолжались работы, направленные на усовершенствование саркофага. И только в ноябре 2008 г состоялось подписание акта о его приеме. Насколько качественно и добросовестно это осуществлено покажет будущее.

Сегодня снова обсуждаются проекты укрытия четвертого реактора. По инициативе Комиссии Европейского Сообщества и Правительства Украины, разработан и начал осуществляться проект “Укрытие” (Shelter Implementation Plan-SIP). В настоящее время возводится крупное защитное сооружение "Новый безопасный конфайнмент" – арка, которая будет надвинута поверх "Укрытия".

Нельзя не подчеркнуть, что после закрытия ЧАЭС сохранится опасность радиационного загрязнения. Это связано с возможными наводнениями, сбросом загрязненных вод, лесными пожарами поврежденных радиацией деревьев. Кроме того, даже закрытая ЧАЭС таит в себе опасность и способна на новые сюрпризы. В ядерном топливе, оставшемся в разрушенном энергоблоке, начинаются, по мнению ученых, неконтролируемые цепные реакции. Появился америций, который в сотни раз опаснее стронция.После того, как Украина обрела независимость, был принят закон, запрещающий засекречивать данные об экологических катастрофах, однако он мало помог открытию информации о Чернобыльской катастрофе. В 2006 году, через 20 лет после Чернобыльской катастрофы, СБУ сняло гриф "секретно" с ряда документов, связанных с аварией. Однако полностью архивы КГБ-НКВД за 1917-1991 годы, в том числе и те, что касаются ЧАЭС, были открыты. Это произошло благодаря закону о доступе к архивам репрессивных органов коммунистического тоталитарного режима 1917-1991 годов, принятому год назад, в апреле 2015.

11 марта 2011 года землетрясение магнитудой 9,0 потрясло Японию и вызвало цунами, которое обрушилось на восточное побережье страны, разрушая дома и коммуникации, унося жизни сотен тысяч человек. Ядерной аварии был присвоен седьмой – самый высокий уровень по международной шкале ядерных событий).

 

Фукусимская катастрофа стала причиной «крупнейшего за всю историю выброса радиации в мировой океан».

 

Атомная бомба

Вскоре после успешного расщепления атома и открытия атомной энергии, в ряде развитых стран возник вопрос о возможности ее использования в военных целях. К решению указанного вопроса были подключены крупные ученые-ядерщики в Германии, Советском Союзе и США. Работа проводилась в условиях строжайшей секретности. 

В этот период времени для нацистского режима Германии было логичным попытаться использовать эти открытия для военных целей. 

Эффект атомных бомб включает прежде всего огромную разрушительную силу, равной которой в мире не существует. Большую опасность атомной бомбы представляет высокая температура (свыше 2000–3000 гр. по Цельсию) и ультрафиолетовое излучение. Радиационный эффект составляет 5%, остаточная радиация равна 5-10%. В результате взрыва бомбы появляются альфа-бета, гамма - и нейтронные лучи. Альфа - и бета лучи адсорбируются воздухом и не достигают поверхности земли. Перечисленные эффекты вызывают специфические изменения в организме – травмы, ожоги, радиационные воздействия. Возможно их сочетание, чреватое более тяжелыми повреждениями пострадавших. Смертельный исход вполне может наступить и при воздействии одного из перечисленных факторов. 

Впервые в мире атомная бомба была применена США в конце второй мировой войны. 

1 августа 1945 года. Атомной бомбардировке подвергся японский город Нагасаки, население которого составляло 195 тыс. Спустя пять дней такая же участь постигла город Хиросима с населением 255 тыс.

 

 В результате атомной бомбардировки разрушены многие здания. Число погибших в Нагасаки составило 39 тыс., Хиросима – 66 тыс. Десятки тысяч людей получили тяжелые ранения, ожоги и радиационные повреждения. Среди пострадавших были граждане других стран, в том числе бывшего Советского Союза.

Водородная бомба во много раз превышает разрушительное действие атомной бомбы. В 1954 году на Маршалловых островах (США) была испытана 17- мегатонная водородная бомба. Взрыв бомбы произошел под землей и распространился на 100 миль (160 км.). 

 

Прямого воздействия радиации, взрывной волны и высокой температуры не было. Тем не менее, зарегистрировано повышение естественного радиационного фона. Сразу же начат многолетний мониторинг местности.

В связи с возможностью выброса радиоактивных веществ, накопленных в земле, население навсегда эвакуировано в чистую зону.

Секретные испытания водородных и атомных бомб повторно имели место в других странах, в том числе и в Советском Союзе. Однако эта информация мало освещается. Совсем недавно Северная Корея испытала новую водородную бомбу. 

«Грязная бомба”- страшное оружие терроризма. Она представляет сочетание взрывного материала (например, динамит) и радиоактивного вещества. По некоторым данным, вероятность радиационного терроризма на ближайшие 10 лет составляет 19%, a использование “грязной бомбы” - 40%.

По заключению ведущих американских ученых использование радиоактивного оружия в террористических целях вполне реально. Однако с указанным мнением не все хотят согласиться. Это безответственно и очень опасно. Наиболее реальным вариантом радиоактивного терроризма может быть так называемая грязная бомба.

 

 

По некоторым данным, вероятность радиационного терроризма на ближайшие 10 лет составляет 19%, a использование “грязной бомбы” - 40%. Размеры “грязных бомб” варьерируют от больших до небольших, которые могут легко поместиться в сумке, портфеле и т.п.

Особой опасностью взрыва “грязных бомб” являются т так называемые горячие частицы, достаточно малых размеров, чтобы переносится ветром. Попав в организм человека, такие частицы навсегда остаются. Клетки органов, оказавшиеся в непосредственном окружении, могут получить огромную дозу облучения со всеми вытекающими последствиями.

 

Радиоактивные отходы

Опасность радиоактивных отходов для здоровья человека довольно быстро увеличивается во всем мире, в том числе и в США. Это связано как с неуклонным ростом использования радиации во многих сферах жизни, так и большими трудностями их очищения, транспортировки и захоронения Источниками радиоактивных отходов с различным уровнем радиации, в той либо иной степени, являются все отрасли науки и техники, в которых применяются изотопы, военная промышленность, атомные электростанции. Большое место в структуре радиоактивных отходов занимают испытания атомного оружия и атомные подводные лодки. Высокорадиоактивные отходы образуются при переработке ядерного топлива и из отработавшего топлива ядерных реакторов. Проблема обезвреживания радиоактивных отходов далека от решения.   

Не меньшие трудности представляет трaнспортировка радиоактивных отходов различными видами транспорта (морским, воздушным, железнодорожным, автомобильным).

Хранение и перевозка радиоактивных отходов проводится в специальных контейнерах либо в местах, исключающих их изъятие выход радиоактивных веществ в окружающую среду.

Воздействие радиации на человека во многом зависит от ее источника.

 

Заключение  

Источник радиации определяет диагностику, течение, лечение, профилактику и исход радиационных поражений. Над указанными проблемами работают специалисты радиологи и соответствующие учреждения.

Необходимо отметить, что последствия аварий во многом зависят от сроков и качества проводимых мероприятий.

Своевременность решения перечисленных проблем в определенной степени зависит от активной позиции населения. Немаловажное значение для минимизации последствий радиационного воздействия имеет активная позиция пострадавших и их окружения. Для этого необходимо иметь представление об источниках радиации, а также методах диагностики, лечения и профилактики радиационных повреждений. Иными словами, научно обоснованная грамотность широкого круга людей, их активная позиция, безусловно будут способствовать успеху в решении многих вопросов. 

 К этому следует добавить, что в курсах подготовки врачей и медперсонала практически отсутствует сведения по медицинской радиологии. 

Очень большое значение в ликвидации радиационных поражений имеет своевременное, грамотное, честное проведение комплекса организационных и профилактических мероприятий, включая медицинские.

 

Комментарии

Автор статьи "Радиация и радиационные поражения" изложил свои знания о радиационных излучениях, которые хорошо известны техническим интеллектуалам и, может быть, менее известны гуманитариям. И ЧТО?! Ради чего представлен этот длинный текст? Ещё раз предупредить об опасности излучений? Читатели "Вестника" должны выйти на протестную демонстрацию или в панике спрятаться в подвалах? Если в статье нет ничего нового, зачем она?