|
|
 |
Реферат: Радиоактивное загрязнение.
Реферат: Радиоактивное загрязнение.
Экопогическая катастрофа... Данное словосочетание страшное даже
(или особенно) для обывательского сознания. И всеже специалисты
оказываются или наиболее чувствительными, или наиболее толстокожими,
оперирующими цифрами о катастрофах и катаклизмах с таким
спокойствием в языковых средствах, что начинаешь и их подозревать
в антиэкологическом сознании. Известно, что экологические проблемы
возникают из-за антиэкологического характера общества,а в конечном
счете - всего человечества. Вспомним Ф.Ницше: "Безумие единиц -
исключение, а безумие групп, партий, народов, времен - правила".И я
очень слабо верю в излечение времен и народов именно в этом плане
экологического сознания. Как еще слабее - в совесть и моральные
тормоза. Остается одно - закон. И здесь я, возможно,выскажу
крамольную мысль: нужен закон, провозглашающий природу,окружаю-
щую среду, высшим по отношению к человеку субъентом права. Только
при такой постановке вопроса можно говорить о спасение человечества
спасая природу. Только при таком подходе к решению экологических
проблем можно надеяться, что безумие времен и народов станет исклю-
чением.
Что такое Украина сегодня? Начнем с главного - с дыхания: с источника
жизни. 11 тысяч предприятий ежегодно выбрасывают в атмосферу 10,8
миллиона тонн химических веществ, 6,5 миллиона тонн - автотранспорт:
бопее 300 килограммов отравы на каждого жителя ! В 43 из 190
контролируемых крупнейших городов опасные для здоровья химические
соединения в воздухе в десятки! - раз превышают предельно допустимые
уровни (предприятия химической, нефтеперерабатывающей
промышленности, металлургии, стройматериалов). Доктор медицинских
наук,директор Республиканского научного гигиенического центра Андрей
Сердюк приводит такой факт: "Химическое загрязнение воздушной
среды в Запорожье практически достигло, а в Мариупопе значительно
превысило границу, которая при сохранении нынешнего уровня загряния за
150 лет приведет к физическому и интеллектуальному вырождению здешнего
населения.
Но даже еспи и немедленно очистить воздушный бассейн этих городов
генетические последствия загрязнения окружающей среды многодесятилетий
будут сказываться на здоровье населения.Например,изучив влияние
здешнего атмосферного воздуха на генетические структуры
половых клеток человека,ученые пришли к выводу: последствия этого
химического (TM)'прессинга", выраженные в биологических эквивалентах
рентгена (бэрах), за 30 лет в Запорожье оцениваются 80,в
Мариуполе - 180 бэрами" .
Стольный град Киев имел репутацию одного из самых зеленых,а,значит, и
благополучных городов планеты - по последним данным,ежегодно в воздух
выбрасывается более 310 тонн окислов азота,сероуглерода, углеводов и
многих других вредных веществ.
Минздрав Украины приеодил и такие факты: в Северодонецке
Черкассах (химические центры) общий уровень заболеваемости выше (чем
в среднем по Украине) на 25 - 40 процентов (болезни органов
дыхания,сосудистые и аллергические заболевания); кол-во
заболеваний детей злокачественными вообразованиями превышает
среднереспубликанское в 6 - 8 раз.
Исследования специалистов Украинского научноисследовательского
института водохозяйственно-экологических проблем
свидетельствуют,что в реки ежегодно выливается 21 миллиард
кубометров промышленных стоков, из них 3 миллиарда - '
совершенно не очищаются,только из 2 процентов исследованных ими
малых рек можно употреблять воду без предварительной очистки.
Главные загрязнители - Opганические и биогенные вещества, фенолы,
соли тяжелых металлов, нефтепродукты,пестициды. Возьмем период
до Чернобыльской катастрофы: с 1975 по
1985 годы в городских сточных водах в 10,8 раза возросло кол-во
свинца, в 5,2 раза - меди, в 4,8 - никеля, в 4,1 - олова,в 3,7 раза
- цинка, в 2,4 - хрома. В катастрофическом состоянии воды
Черного и
Азовского морей.
Такая же трагическая ситуация и с землей. В любой
цивилизованной стране соотношение распахаННОй и нетронутой земли
1:3,но в Украине с точностью наоборот, что само по себе уже
позволяет утвердать несдо-
ровье природы. Добавьте к этому ежегодные 5 миллионов тонн
минеральных удобрений и 17,5 тысячи тонн химических средств защиты
растений соответственно по 100 и 3,5 килограмма на каждого
из 52 ммл
жителей республики. При этом из 170 используемых в сельском
хозяйстве пестицидов треть - высокотоксичные, то есть
предельно опасные. Увеличение концентрации пестицидов. в почвах
приводит к увеличению их
в овощак и фруктах, одновременно уменьшая плодородие земли. Такая
ситуация с пищевыми продуктами не могла не привести к росту
заболеваемости жителей сельских районов: особенно страдают органы
дыхания, пищеварения, кровотворения и нервная система.
В результате катастрофы на Чернобыльской АЭС было
эвакуировано около 96 тысяч человек из Припяти, Чернобыпя,
более 70 населенных пунктов тридцатикилометровой зоны, а также за
ее пределами:в полесском районе Киевской области. В 1 990 и 1991
годах принимались меры по дальнейшему отселению людей с
загрязненных территорий Киевской и Житомирской областей, семей с
детьми и беременными женщинами
прежде всего, особенно из уже названного Полесского и
Народичей Житомирской области. Всего за эти годы эвакуировано
около 130 тысяч человек, но на радиационно загрязненных
территориях,не считая Киева (хотя он относится к зонам
загрязнения), живет около 1.8 миллиона человек, удельный вес
здоровых в данных районах уменьшился за эти годы с 50 до 20
процентов. И хотя неблагоприятные тенденции наростают,
государственные программы отселения практически свернутый. Общая
площадь Украикы, загрязненная цезием-137 (по стронцию и плутонию
результатов как не было, так и нет) более 1 Ки/кмкв,составляют 36
миллионов гектаров, более 5 Ки/км. кв. - 470 тысяч гектаров,более
15 Ки/км.кв. - 75 тысяч гектаров.
Радионуклиды, естественнр, попали в моря и реки,просочились в
грунтовые воды... Невозможно говорить даже об относительной
чистоте Десны и Днепра. Невозможно говорить о безопасности.
Растет общая смертность населения Украины - eжегодно на 7-8-9
процентов. До шестидесятипятилетнего возраста не доживают более
38 процентов мужчин и почти 19 процентов женщин (в среднем в
Украине мужчины живут на 10 лет меньше, чем женщины).Детская
смертность, имея все же тенденцию к снижению,остается очень
высокой: более 12 на тысячу новорожденных в 1990 году в США (
9, в Швеции - 6). А за последние десять лет - до 1990 года - в
возрасте до одного года умерло 116433 ребенка. И сегодня
смертность в Украине выше, чем рождаемость. Причин много, но среди них и
Чернобыль. Болезни детей и внуков программируются на
генетическом уровне в
организмах отцов. Генетическое загрязнение окружаещей среды
приводит к тому, что программу гибели и уничтожения осваивает
природа- уничтожения человека, который уничтожил здоровье
природы в зароды
ше. Вот почему нужен закон, провозглашающий природу высшим
по отношению к человеку субъектом права. Закон, который не
спасет,но даст надежду на спасение хотя бы в будущем.
Закон,единый для всех
времен и народов. Закон прав природы. подобный Декларация о
правах человека, гармонизирующий и гуманизирующий отношения и
взаимозависимости человека и окружающей среды. Но обязательно
провозгла-
шающий природу высшим по отношению к человеку субъектом права. Человек
это заслужил...
Естественные источники радиации
Основную часть облучения население земного шара получает от
естественных источников радиации. Большинство из них таковы, что
избежать облучения от них совершенно невозможно. На протяжении всей
истории существования Земли разные виды излучения падают на поверхность
Земли из космоса и поступают от радиоактивных веществ,
находящихсявземнойкоре. Человек подвергается облучениюдвумя способами.
Радиоактивные веществамогут находиться вне организма и облучатьего
снаружи; в этом случае говорят о внешнем облучении. Или же они могут
оказаться в воздухе, которым дышит человек, в пище или в воде и попасть
внутрь организма. Такой способ облучения называют внутренним. Облучению
отестественных источников радиации подвергается любой житель Земли,
однако одни из них получают большие дозы, чем другие. Это зависит, в
частности, от того, где они живут. Уровень радиации в некоторых местах
земного шара, там, где залегают особен норадиоактивныепороды,
оказывается значительно выше среднего, а в других местах -.
соответственно ниже. Доза облучения зависит также от образа жизни людей.
Применение некоторых строительных материалов, использование газа
дляприготовления пищи,открытых угольных жаровень, герметизация помещений
и даже полеты на самолетах все это увеличивает уровень облучения за счет
естественных источников радиации. Земные источники радиации в сумме
ответственны за большую часть облучения, которому подвергается человек
за счет естественной радиации. В среднем они обеспечивают более 5/6
годовой эффективной эквивалентной дозы, получаемой населением, в
основном вследствие внутреннего облучения. Остальную часть вносят
космические лучи, главным образом путем внешнего облучения. В этой главе
мы рассмотрим вначале данные о внешнем облучении от источников
космического и земного происхождении. Затем остановимся на внутреннем
облучении, причем особое внимание уделим радону радиоактивному газу,
который вносит самый большой вклад в среднюю дозу облучения населения из
всех источников естественной радиации. Наконец, в ней будут рассмотрены
некоторые стороны деятельности человека, в том числе использование угля
и удобрений, которыеспособствуют извлечению радиоактнвных веществ из
земной коры и увеличивают уровень облучения людей от естественных
источников радиации. Космические лучи Радиационный фон, создаваемый
космическими лучами, дает чуть меньше половины внешнего облучения,
получаемого населением от естественных источников радиации . Космические
лучи в основном приходят к нам из глубин Вселенной, но некоторая их
часть рождается на Солнце во время солнечных вспышек. Космические лучи
могут достигать поверхности Земли или взаимодействовать с ее атмосферой,
порождая вторичное излучение и приводяк образованию различных
радионуклидов. Нет такого места на Земле, куда бы не падал этот
невидимый космический душ. Но одни участки земной поверхности более
подвержены его действию, чем другие. Северный и Южный полюсы получают
больше радиации, чем экваториальные области, из-за наличия у Земли
магнитного поля, отклоняющего заряженные частицы (из которых в основном
и состоят космические лучи). Существеннее, однако, то, что уровень
облучения растет с высотой, поскольку при этом над нами остается все
меньше воздуха, играющего роль защитного экрана. Люди, живущие на уровне
моря, получают в среднем из-за космических лучей эффективную
эквивалентную дозу около 300 микрозивертов (миллионных долей зиверта) в
год; для людей же, живущих выше 2000 м над уровнем моря это величина в
несколько раз больше.Еще более интенсивному, хотя и относительно
непродолжительному облучению, подвергаются экипажи и пассажиры самоле
тов. При подъеме с высоты 4000 м (максимальная высота, на которой распо
ложены человеческие поселения: деревни шерпов на склонах Эвереста)до
12000 в (максимальная высотаполета трансконтинентальных авиалайнеров)
уровень облучения за счет космических лучей возрастает примерно в 25 раз
и продолжает расти при дальнейшем увеличении высоты до 20000 м
(максимальная высота полета сверхзвуковых реактивных самолетов) и выше.
При перелете из НьюЙорка в Париж пассажир обычного турбореактивного
самолета получает дозу около 50 мкЗв, а пассажир сверхзвукового самолета
на 20% меньше, хотя подвергается более интенсивному облучению. Это
объясняется тем, что во втором случае перелет занимает гораздо меньше
времени . Всего за счет использования воздушного транспорта человечество
получает в год коллективную эффективную эквивалентную дозу около 2000
чел-Зв.Земная радиация Основные радиоактивные изотопы, встречающиеся в
горных породах Земли,это калий-40,рубидий-87 и члены двух радиоактивных
семейств, берущих начало соответственно от урана-238 и
тория-232долгоживущих изотопов, включившихся в состав Земли с самого ее
рождения. Разумеется, уровни земной радиации неодинаковы для разных мест
земного шара и зависят от концентрации радионуклидов в том или ином
участке земной коры. В местах проживания основной массы населения
онипримерно одного орядка. Так, согласно исследованиям, проведенным во
Франции, ФРГ, Италии, Японии и США, примерно 95% населения этих стран
живет в местах, где мощность дозы облучения в среднем составляет от 0,3
до О,б миллизиверта (тысячных зиверта) в год. Но некоторые группы
населения получают значительно большие дозы облучения: около 3% получает
в среднем 1 миллизиверт в год, а около 1,5% более 1,4 миллизиверта в
год. Есть, однако, такие места, гдеуровни земной радиации намного выше.
Неподалекуот городаПосус-ди-Калв Бразилии, расположенного в 200 км к
северу от Сан-Паулу, есть небольшая возвышенность. Как оказалось, здесь
уровень радиации в 800 раз превосходит средний и достигает 250
миллизивертов в год. По каким-то причинам возвышенность
оказаласьнеобитаемой. Однако лишьчуть меньшиеуровни радиации
былизарегистрированы наморском курорте, расположенном в 600км к востоку
от этой возвышенности. Гуарапари небольшой город с населением 12000
человек каждоелето становится местомотдыха примерно30000
курортников.Наотдельныхучасткахего пляжей зарегистрирован уровень
радиации 175 миллизивертов в год. Радиация на улицахгородаоказалась
намного ниже от 8 до 15 миллизивертов в год,но все же значительно
превышала среднийуровень. Сходная ситуация наблюдается в рыбацкой
деревушке Меаипе, расположенной в 50 км к югу от Гуарапари. Оба
населенных пункта стоят на песках, богатых торием. В другой части света,
на юго-западе Индии, 70000 человек живут на узкой прибрежной полосе
длиной 55 км, вдоль которой также тянутся пески, богатые торием.
Исследования, охватившие 8513 человек из числа проживающих на этой
территории, показали, что данная группа лиц получает в среднем 3,8
миллизиверта в год на человека. Из них более 500 человек получают свыше
8,7 миллизиверта в год. Около шестидесятн получают годовую дозу,
превышающую 17 миллизивертов, что в 50 раз больше средней годовой дозы
внешнего облучения от земных источников радиации. Эти территории в
Бразилии и Индии являются наиболеехорошо изученными >
нашей планеты. Но в Иране, например в районе городка Рамсер, где бьют
ключи, богатые радием, были зарегистрированы уровни радиации до 400
миллизивертов в год. Известны и другие места на земном шаре с высоким
уровнем радиации, например во Франции, Нигерии, на Мадагаскаре. По
подсчетам НКДАР ООН средняя эффективная эквивалентная доза внешнего
облучения, которую человек получает за год от земных источников
естественной радиации, составляет примерно 350 микрозивертов, т. е. чуть
больше средней индивидуальной дозы облучения из-за радиационного фона,
создаваемого космическими лучами на уровне моря. Внутреннее облучение В
среднем примерно 2/3 эффективной эквивалентной дозы облучения, которую
человек получает от естественных источников радиации, поступает от
радиоактивных веществ, попавших в организм с пищей, водой и воздухом.
Совсем небольшая часть этой дозы приходится на радиоактивные изотопы
типа углерода-14 и трития, которые образуются под воздействием
космической радиации. Все остальное поступает от источников земного
происхождения. В среднем человек получает около 180 микрозивертов в год
за счет калия-40, который усваивается организмом в месте с
нерадиоактивными изотопами калия, необходимыми для жизнедеятельности
организма. Однако значительно большую дозу внутреннего облучения человек
получает от нуклидов радиоактивного ряда урана-238 и в меньшей степени
от радионуклидов ряда тория-232.Некоторые из них, например нуклиды
свинца-210 и полония-210, поступают в организм с пищей. Они
концентрируются в рыбе и моллюсках, поэтому люди, потребляющиемного
рыбыи других даров моря, могут получить относительно высокие дозы
облучения. Десятки тысяч людей на Крайнем Севере питаются в основном
мясом северного оленя (карибу), в котором оба упомянутых выше
радиоактивных изотопа присутствуют в довольно высокой концентрации.
Особенно велико содержание полония-210. Эти изотопы попадают в организм
оленей зимой, когда они питаются лишайниками, в которых накапливаются
оба изотопа. Дозы внутреннего облучения человека от полония-210 в этих
случаях могут в 35 раз превышать средний уровень. А в другом полушарии
люди, живущие в Западной Австралии в местах с повышенной концентрацией
урана, получают дозы облучения, в 75 раз превосходящие среднийуровень,
поскольку едят мясо и требуху овец и кенгуру. Прежде чем попасть в
организм человека, радиоактивные вещества, как и в рассмотренных выше
случаях, проходят по сложным маршрутам в окружающей среде, и это
приходится учитывать при оценке доз облучения, полученных от какого-либо
источника.
Другие источники радиации.
Уголь, подобно большинству других природных материалов, содержит
ничтожные количества первичных радионуклидов. Последние, извлеченные
вместе с углем из недр земли, после сжигания угля попадают вокружающую
среду, где могут служить источником облучения людей. Хотя концентрация
радионуклидов в разных угольных пластах различается в сотни раз, в
основном уголь содержит меньше радионуклидов, чем земная кора в среднем.
Но при сжигании угля большая часть его минеральных компонентов спекается
в шлак или золу, куда в основном и попадают радиоактивные вещества.
Большая часть золы и шлаки остаются на дне топки электросиловой станции.
Однако более легкая зольная пыль уносится тягой в трубу электростанции.
Количество этой пыли зависит от отношения к проблемам загрязнения
окружающей среды и от средств, вкладываемых в сооружение очистных
устройств. Облака, извергаемые трубами тепловых электростанций,приводят
к дополнительному облучению людей, а оседая на землю, частички могут
вновь вернуться в воздух в составе пыли. Согласно текущим оценкам,
производство каждого гигаватт-года электроэнергии обходится человечеству
в 2 чел-Зв ожидаемой коллективной эффективной эквивалентной дозы
облучения, т.е. в 1979 году, например, ожидаемая коллективная
эффективная эквивалентная доза от всех работающих на угле электростанций
во всем мире составила около 2000 чел-Зв. На приготовление пищи и
отопление жилых домов расходуется меньше угля, но зато больше зольной
пыли летит в воздух в пересчете на единицу топлива. Таким образом, из
печек и каминов всего мира вылетает в атмосферу зольной пыли, возможно,
не меньше, чем из труб электростанций. Кроме того, в отличие от
большинства электростанций жилые дома имеют относительно невысокие трубы
и расположены обычно в центре населенных пунктов, поэтому гораздо
большая часть загрязнений попадает непосредственно на людей. До
последнего временина это обстоятельство почти не обращали внимания, но
по весьма предварительной оценке из-за сжигания угля в домашних условиях
для приготовления пищи и обогревания жилищ во всем мире в 1979 году
ожидаемая коллективная эффективная эквивалентная доза облучения
населения Земли возросла на 100000 чел-Зв. Не много известно также о
вкладе в облучение населения от зольной пыли, собираемой очистными
устройствами. В некоторых странах более трети ее используется в
хозяйстве, в основном в качестве добавки к цементам и бетонам. Иногда
бетон на 4/5 состоит из зольной пыли. Она используется также при
строительстве дорог и для улучшения структуры почв в сельском хозяйстве.
Все эти применения могут привести к увеличению радиационного облучения,
но сведений по этим вопросам публикуется крайне мало. Еще один источник
облучения населения термальные водоемы. Некоторые страны эксплуатируют
подземные резервуары пара и горячей воды для производства электроэнергии
и отопления домов; один такой источник вращает турбины электростанции в
Лардерелло в Италии с начала нашего века. Измерения эмиссии радона на
этой и еще на двух, значительно более мелких, электростанциях в Италии
показали, что на каждый гигаватт-год вырабатываемой ими электроэнергии
приходится ожидаемая коллективная эффективная эквивалентнаядоза 6
чел-Зв, т. е. в три раза больше аналогичной дозы облучения от
электростанций, работающих на угле. Однако, поскольку в настоящее время
суммарная мощность энергетических установок, работающих на геотермальных
источниках, составляет всего 0,1% мировой мощности, геотермальная
энергетика вносит ничтожный вклад в радиационное облучение населения. Но
этот вклад может стать весьма весомым, поскольку ряд данных
свидетельствует о том, что запасы этого вида энергетических ресурсов
очень велики. Добыча фосфатов ведется во многих местах земного шара; они
используются главным образом для производства удобрений, которых в 1977
году во всем мире было получено около 30 млн. т. Боль- шинство
разрабатываемых в настоящее время фосфатных месторождений содержит уран,
присутствующий там в довольно высокой концентрации. В процессе добычи и
переработки руды выделяется радон, да и сами удобрения радиоактивны, и
содержащиеся в них радиоизотопы проникают из почвы в пищевые культуры.
Радиоактивное загрязнение в этом случае бывает обыкновенно
незначительным, но возрастает, если удобрения вносят в землю в жидком
виде или если содержащие фосфаты вещества скармливают скоту. Такие
вещества действительно широко используются в качестве кормовых добавок,
что может привести к значительному повышению содержания радиоактивности
в молоке. Все эти аспекты применения фосфатов дают за год ожидаемую
коллективную эффективную эквивалентную дозу, равную примерно 6000
чел-Зв, в то время как соответствующая доза из-за применения фосфогипса,
полученного только в 1977 году, составляет около 300000 чел-Зв. За
последние несколько десятилетий человек создал несколько сотен
искусственных радионуклидов и научился использовать энергию атома в
самых разных целях: в медицине и для создания атомного оружия, для
производства энергии и обнаружения пожаров, для изготовления светящихся
циферблатов часов и поиска полезных ископаемых. Все это приводит к
увеличению дозы облучения как отдельных людей, так и населения Земли в
целом. Индивидуальные дозы, получаемые разными людьми от искусственных
источников радиации, сильно различаются. В большинстве случаев эти дозы
весьма невелики, но иногда облучение за счет техногенных источников
оказывается во много тысяч раз интенсивнее, чем за счет естественных.
Как правило, для техногеыных нсточников радиации упомянутая
вариабельность выражена гораздо сильнее, чем для естественных. Кроме
того, порождаемое ими излучение обычно легче контролировать,хотя
облучение, связанное с радиоактивным и осадками от ядерных взрывов,
почти так же невозможно контролировать, как и облучение, обусловленное
космическими лучами или земными источниками.
Источники, использующиеся в медицине.
В настоящее время основной вклад в дозу, получаемую человеком от
техногенных источников радиации, вносят медицинские процедуры и методы
лечения, связанные с применением радиоактивности. Во многих странах этот
источник ответствен практически за всю дозу, получаемую от техногенных
источников радиации. Радиация используется в медицине как в
диагностических целях, так и для лечения. Одним из самых
распространенных медицинских приборов является рентгеновский аппарат.
Получают все более широкое распространение и новые сложные
диагностические методы, опирающиеся на использование радиоизотопов. Как
ни парадоксально, но одним из основных способов борьбы с раком является
лучевая терапия. Понятно, что индивидуальные дозы, получаемые разными
людьми, сильно варьируют от нуля (у тех, кто ни разу не проходил даже
рентгенологического обследования) до многих тысяч среднегодовых
доз (у пациентов, которые лечатся от рака). Однако
надежной информации, на основании которой НКДАР ООН мог бы оценить дозы,
получаемые населением Земли, слишком мало. Hеизвестно,сколько человек
ежегодно подвергается облучению в медицинских целях, какие дозы они
получают и какие органы и ткани при этом облучаются. В принципе
облучение в медицине направлено на исцеление больного. Однако нередко
дозы оказываются неоправданно высокими: их можно было бы существенно
уменьшить безснижения эффективности, причем польза от такого уменьшения
была бы весьма существенна, поскольку дозы, получаемые от облучения в
медицинских целях, составляют значительную часть суммарной дозы
облучения от техногенных источников. Наиболее распространенным видом
излучения, применяющимся в диагностических целях, являются рентгеновские
лучи. Согласно данным по развитым странам, на каждую 1000 жителей
приходится от 300 до 900 обследований в год это не считая
рентгенологических обследований зубов и массовой флюорографи. Менее
полные данные по развивающимся странам показывают, что здесь число
проводимых обследований не превышает 100-200 на 1000 жителей. В
действительности около 2/3 населения Земли проживает в странах, где
среднее число рентгенологических обследований составляет не более 10% от
числа обследований в промышленно развитых стpанах. В большинстве стpан
около половины рентгенологических обследований приходится на долюгрудной
клетки. Однако по мере уменьшения частоты заболеваний туберкулезом
целесообразность массовых обследований снижается. Более того, практика
показала, что раннее обнаружение рака легких почти не увеличивает шансов
на выживание пациента. Сейчас во многих промышленно развитых странах,
включая Швецию, Великобританию и Соединенные Штаты, частота таких
обследований существенно снизилась, однако в некоторых странах около 1/3
населения по-прежнему ежегодно подвергается подобному обследованию.
Недавно появился целый ряд технических усовершенствований, которые при
условии их правильного применения могли бы привести к уменьшению дозы,
получаемой пpи pентгеновском обледовании. Тем не менее по данным для
Швеции и США это уменьшение оказалось весьма незначительным или
отсутствовало вообще. Даже в пределах одной страны дозы очень сильно
варьируют от клиники к клинике. Исследования, проведенные в ФРГ,
Великобритании и США, показывают, что дозы, получаемые пациентами, могут
различаться в сто раз. Известно также, что иногда облучению подвергается
вдвое большая площадь поверхности тела, чем это необходимо. Наконец,
установлено, что излишнее радиационное облучение часто бывает
обусловлено неудовлетворительным состоянием или эксплуатацией
оборудования. Тем не менее известны случаи, когда дозы облучения
действительно были снижены благодаря усовершенствованию оборудования и
повышению квалификации персонала. Иногда для существенного повышения
эффективности диагностики нужно лишь слегка увеличить дозу. Как бы то ни
было, пациент должен получать минимальную дозу при обследовании, и, по
мнению НК ДАР, здесь имеются резервы значительного уменьшения облучения.
Благодаря техническим усовершенствованиям, по-видимому, можно уменьшить
и дозы, получаемые пациентами при рентгенографии зубов. Это очень важно
хотя бы потому, ч
то во многих развитых странах данное рентгенологическое обследование
проводится наиболее часто. Максимальное уменьшение площади
рентгеновского пучка, его фильтрация, убирающая лишнее излучение,
использование более чувствительных пленок и правильная экранировка все
это уменьшает дозу. Меньшие дозы должны использоваться и при
обследовании молочной железы. Введенные во второй половине 70-х годов
новые методы рентгенографии этого органа уже привели к существенному
снижению уровня облучения по сравнению с прежним , однако он может быть
уменьшен и далее без ухудшения качества рентгенограмм. Уменьшение дозы
позволило увеличить число обследований молочной железы: в Швеции и
Соединенных Штатах за период с 1977 по 1979 г. эта цифра возросла более
чем вдвое. Со времени открытия рентгеновских лучей самым значительным
достижением в разработке методов рентгенодиагностики стала компьютерная
томография. Этот метод находит все более широкое применение. В Швеции за
период с 1973 по 1979 г. число обследований с помощью этого метода
возросло всотни раз. Его применение при обследованиях почек позволило
уменьшить дозы облучения кожи в 5 раз, яичников в 25 раз, семенников в
50 раз по сравнению с обычными методами. Разработать методику оценки
средней дозы для больших групп населения крайне трудно, в частности
из-за недостатка данных о частоте рентгенологических обследований,
особенно в развивающихся странах. Задача еще более усложняется большими
вариациями доз от клиники к клинике; это означает, что данные для одной
из клиник нельзя считать оценкой среднего значения дозы. Попытки оценить
среднюю дозу, получаемую населением при рентгенологических
обследованиях, до недавнего времени ограничивались стремлением
определить тот уровень облучения, который может привести к генетическим
последствиям. Его называют генетически значимой эквивалентной дозой или
ГЗД. Величина ГЗД определяется двумя факторами: 1) вероятностью того,
что пациент впоследствии будет иметь детей (это в значительной мере
определяется его возрастом); 2) дозой облучения половых желез. ГЗД
зависит от типа обследования; в Великобритании в 1977 году самый большой
в ГЗД внесли обследования таза и нижней части спины, бедер,
мочевого пузыря и мочевыводящих путей, а также бариевые клизмы. По
оценкам, ГЗД в Великобритании в 1977 году составила примерно 120 мкЗв, в
Австралии в 1970 году 150 мкЗв, столько же в Японии в 1974 и 1979 годах
и около 230 мкЗв в СССР в конце 70-х годов. В докладе за 1982 год НКДАР
попытался пойти дальше и разработать понятие эффективной эквивалентной
доз для оценки потенциального ущерба, который наносит облучение другим
тканям, не только репродуктивным органам. Это трудно сделать даже в
принципе, поскольку обычные способы оценок не вполне пригодны, когда
дело касается облучения
в медицинских целях. Кроме того, существуют и технические трудности. Для
оценки эффективной эквивалентной доз нужны точные данные о том, сколько
излучения поглощается различными орг, нами или тканями во время каждого
обследования. Такое распределение доз может различаться в 1000 и более
раз щ одного и того же типа обследования, несмотря на технические
усовершенство вания, которые должны были бы умень шить эти различия.
Реально только две страны Япония Польша смогли представить в комитет
достаточно полную информацию, по которой удалось рассчитать эффективны
дозы: примерно 600 чел-Зв на 1 млн. жителей Польши в 1976 году и 1800
чел-Зв на 1 млн. населения Японии в 197~ году. Из-за отсутствия каких бы
то ни было других данных НКДАР принял в качестве оценки годовой
коллективной эффективной эквивалентной дозы от рентгенологических
обследований в развитых странах значение 1000 чел-Зв на 1 млн. жителей.
Конечно, в развивающихся странах эта величина, вероятно, окажется ниже,
хотя индивидуальные дозымогут быть и выше. Радиоизотопы используются для
исследования различных процессов, протекающих в организме, и для
локализации опухолей. За последние 30 лет их применение сильно возросло,
и все же они и сейчас применяются реже, чем рентгенологические
обследования. Информация об использовании радиоизотопов довольно
ограниченна, но имеющиеся данные позволяют предположить, что в
промышленно развитых странах на 1000 жителей приходится лишь 10 40
обследований. Так же трудно оценить идозы; результаты одного
исследования, проведенного в Японии, показывают, что годовая эффективная
эквивалентная доза составляет ~ 20 мкЗв на человека. Коллективные
эффективные эквивалентные дозы лежат в диапазоне от 20 чел-Зв на 1 млн.
жителей в Австралии до 150 чел-Зв в США. Во всем мире имеется также
около 4000 радиотерапевтических установок, которые используются для
лечения рака. Здесь, как и в описанных выше случаях, мы располагаем лишь
ограниченной информацией о том, как часто эти установки используются и
какие дозы получают при этом пациенты. Суммарные дозы для каждого
пациента очень велики, однако это, как правило, уже тяжелобольные люди и
вряд ли у них будут дети. Крометого, такие дозы получает сравнительно
небольшое число людей, поэтому вклад в коллективную дозу оказывается
весьма незначительным. Суммарная доза, получаемая населе- нием Земли
ежегодно во время сотен миллионов рентгенологических обследований с
применением малых доз, значительно превышает дозу, получаемую в сумме
сравнительно малым числом больных раком. Средняя эффективная
эквивалентная доза, получаемая от всех источников облучения в медицине,
в промышленно развитых странах состав- ляет, по-видимому, 1 мЗв на
каждого жителя, т.е. примерно половину средней дозы от естественных
источников. Следует иметь в виду, однако, что средние дозы в разных
странах неодинаковы и могут различаться в 3 раза. Поскольку в
развивающихся странах облучение в медицинских целях используется
существенно реже, средняя индивидуальная доза за счетэтого источника во
всем мире составляет 400 мкЗв на человека в год. Таким образом,
коллективная эффективная эквивалентная доза для всего населения Земли
равна примерно 1 600 000 чел-Зв в год. Ядерные взрывы За последние 40
лет каждый из нас подвергался облучению от радиоактивных осадков,
которые образовались в результате ядерных взрывов. Речь идет не о тех
радиоактивных осадках, которые выпали после бомбардировки Хиросимы и На-
гасаки в 1945 году, а об осадках, связанных с испытанием ядерного оружия
в атмосфере. Максимум этих испытаний приходится на два периода: первый
на 1954 1958 годы, когда взрывы проводили Великобритания, США и СССР, и
второй, более значительный,на 1961 1962 годы, когда их проводили в
основном Соединенные Штаты и Советский Союз. Во время первого периода
большую часть испытаний провели США, во время второго СССР. Эти страны в
1963 году подписали Договор об ограничении испытаний ядерного оружия,
обязывающий не испытывать его в атмосфере, под водой и в космосе. С тех
пор лишь Франция и Китай провели серию ядерных взрывов в атмосфере,
причем мощность взрывов была существенно меньше, а сами испытания
проводились реже (последнее из них в 1980 году). Подземные испытания
проводятся до сих пор, но они обычно не сопровождаются образованием
радиоактивных осадков. Часть радиоактивного материала выпадает
неподалеку от места испытания, какая-то часть задерживается в тропосфере
(самом нижнем слое атмосферы), подхватывается ветром и перемещается на
большие расстояния, оставаясь примерно на одной и той же широте.
Находясь в воздухе в среднем около месяца , радиоактивные вещества во
время этих перемещений постепенно выпадают на землю. Однако большая
часть радиоактивного материала выбра- сывается в стратосферу (следующий
слой атмосферы, лежащий на высоте 10 50 км), где он остается многие
месяцы, медленно опускаясь и рассеиваясь по всей поверхности земного
шара. Радиоактивные осадки содержат несколько сотен различных
радионуклидов, однако большинство из них имеет ничтожную концентрацию
или быстро распадается; основной вклад в облучение Радиоактивные осадки
содержат несколько сотен различных радионуклидов, однако большинство из
них имеет ничтожную концентрацию или быстро pаспадается; основной вклад
в облучение человека дает лишь небольшое число радионуклидов. Вклад в
ожидаемую коллективную эффективную эквивален ную дозу облучения
населения от ядерных взрывов, превышающий 1%, дают толь четыре
радионуклида. Это углерод-14, цезий-137, цирконий-95 и стронций-90. Дозы
облучения за счет этих и других радионуклидов различаются в разные
периоды времени после взрыва, поскольку они распадаются с различной
скоростью. Так, цирконий-95, период полураспада которого составляет 64
суток, уже не является источником облучения. Цезий-137 и стронций-90
имеют периодыполураспада 30 лет,поэтому они будут давать вклад в
облучение приблизительно до конца этого века. И только углерод-14, у
которого период полураспада равен 5730 годам, будет оставаться
источником радиоактивного излучения (хотя и с низкой мощностью дозы)
даже в отдаленном будущем: к 2000 году он потеряет лишь 7% своей
активности. Годовые дозы облучения четко коррелируют с испытаниями
ядерного оружия в атмосфере: их максимум приходится на те же периоды . В
196З году коллективная среднегодовая доза, связанная с ядерными
испытаниями,составила около 7% дозы облучения от естественных
источников; в 1966 году она уменьшилась до 2%, а в начале 80-х до 1%.
Если испытания в атмосфере больше проводиться не будут, то годовые дозы
облучения будут становиться все меньше и меньше. Все приведенные цифры,
конечно, являются средними. На Северное полушарие, где проводилось
большинство испытаний, выпала и большая часть радиоактивных осадков.
Пастухи на Крайнем Севере получают дозы облучения от цезия-137, в 100
1000 раз превышающие среднюю индивидуальнуюдозу для остальной части
населения (впрочем, они получают большие дозы и от естественных
источников цезий накапливается в ягеле и по цепи питания попадает в
организм человека). К несчастью, те люди, которые находились недалеко от
испытательных полигонов, получили в результате значительные дозы; речь
идет о части населения Маршалловых островов и команде японского
рыболовного судна, случайно проходившего неподалеку от места взрыва.
Суммарная ожидаемая коллективная эффективная эквивалентная доза от всех
ядерных взрывов в атмосфере, произведенных к настоящему времени,
составляет 30000000 чел-Зв. К 1980 году человечество получило лишь 12%
этой дозы, останьыую часть оно будет получать еще миллионы лет. Атомная
энергетика Источником облучения, вокруг которого ведутся наиболее
интенсивные споры, и являются атомные электростанции, хотя в настоящее
время они вносят весьма незначительный вклад в суммарное облучение
населения. При нормальной работе ядерных установок выбросы радиоактивных
материалов в окружающую среду очень невелики. К концу 1984 года в 26
странах работало 345 ядерных реакторов, вырабатывающих электроэнергию.
Их мощность составляла 13% суммарной мощности всех источников
электроэнергии и была равна 220 ГВт. До сих пор каждые 5 лет эта
мощность удваивалась, однако, сохранится ли такой темп роста в будущем,
неясно, Оценки предполагаемой суммарной мощности атом- ных
электростанций на конец века имеют постоянную тенденцию к снижению.
Причины тому экономический спад, реализация мер по экономии
электроэнергии, а также противодействие со стороны общественности.
Согласно последней оценке МАГАТЭ (1983 г.), в 2000 году мощность атомных
электростанций будет составлять 720-950 ГВт. Атомные электростанции
являются лишь частью ядерного топливного цикла, который начинается с
добычи и обогащения урановой руды. Следующий этап производство ядерного
топлива. Отработанное в АЭС ядерное топливо иногда подвергают вторичной
обработке, чтобы извлечь из него уран и плутоний. Заканчивается цикл,как
правило, захоронением радиоактивных отходов. На каждой стадии ядерного
топливного цикла в окружающую среду попадают радиоактивные вещества.
НКДАР оценил дозы, которые получает население на различных стадиях цикла
за короткие промежутки времени и за многие сотни лет. Заметим, что
проведение таких оценок очень сложное и трудоемкое дело. Начнем с того,
что утечка радиоактивного материала даже у однотипных установок
одинаковой конструкции очень сильно варьирует. Например, у корпусных
кипящих реакторов с водой в качестве теплоносителя и замедлителя
(Boiling Water Reactor, BWR) уровень утечки радиоактивных газов для
двух разных установок (или для одной и той же установки, но в разные
годы) может различаться в миллионы раз. Доза облучения от ядерного
реактора зависит от вpемени и pасстояния. Чем дальше человек живет
отатомной электростанции, тем меньшую дозу он получает. Несмотря на это,
наряду с АЭС, расположенными в отдаленных районах, имеются и такие,
которые находятся недалеко от крупных населенных пунктов. Каждый реактор
выбрасывает в окружающую среду целый ряд радионуклидов с разными
периодами полураспада. Большинство радионуклидов распадается быстро и
поэтому имеет лишь местное значение. Однако некоторые из них живут
достаточно долго и могут распространяться по всему земному шару, а
определенная часть изотопов остается в окружающей среде практически
бесконечно. При этом различные радионуклиды та кже ведут себя
по-разному: одни распространяются в окружающей среде быстро, другие
чрезвычайно медленно. Чтобы разобраться в этой ситуации, НКДАР
разработал для каждого этапа ядерного топливного цикла параметры гипоте
тической модельной установки, имеющей типичные конструктивные элементы и
расположенной в типичном географическом районе с типичной плотностью
населения. НКДАР изучил также данные об утечках на всех ядерных
установках в мире и о пределил среднюю величину утечек, приходящуюся на
гигаватт-год вырабатываемой электроэнергии. Такой подход дает общее
представление об уровне загрязнения окружающей среды при реализации
программы по атомной эн ергетике. Однако полученные оценки, конечно же,
нельзя безоговорочно применять к какой-либо конкретной установке. Ими
следует пользоваться крайне осторожно, поскольку они зависят от многих
специально оговоренных в докладе НКДАР допущений. Примерно половина
всей урановой руды добывается открытым способом, а половина шахтным.
Добытую руду везут на обогатительную фабрику, обычно расположенную
неподалеку. И рудники, и обогатительные фабрики служат источником
загрязнения окружающей среды радиоактивными веществами. Если
рассматривать лишь непродолжительные периоды времени, то можно считать,
что почти все загрязнение связано с местами добычи урановой руды.
Обогатительные же фабр ики создают проблему долговременного загрязнения:
в процессе переработки руды образуется огромное количество отходов
. Вблизи действующих обогатительных фабрик (в основном в
Северной Америке) уже скопилось 120 м лн. т отходов, и если положение не
изменится, к концу века эта величина возрастет до 500 млн. т. Эти отходы
будут оставаться радиоактивными в течение миллионов лет, когда фабрика
давно перестанет существовать. Таким обра зом, отходы являются главным
долгоживущим источником об лучения населения, связанным с атомной
энергетикой. Однако их вклад в облучени можно значительно уменьшить,
если отвалы заасфальтировать или покрыть и. полив инилхлоридом. Конечно,
покрытие необходимо будет регулярно менять. Урановый концентрат,
поступающий обогатительной фабрики, подвергается дальнейшей переработке
и очистке и на специальных заводах превращается в ядерное топливо. В
результате такой переработки образуются газообразные и жидкие
радиоактивные отходы, однако дозы облучения от них намного меньше чем на
других стадиях ядерного топливного цикла. Теперь ядерн ое топливо готово
к использованию в ядерном реакторе. Существует пять основных типов
энергетических реакторов: водо-водяные реакторы с водой под давлением
(Pressurised Water Reactor, PWR), водо-водяные кипящие р еакторы
(Boiling Water Reactor, BWR), разработанные в США и наиболее
распространенные в настоящее время; реакторы с газовым охлаждением,
разработанные и применяющиеся в Великобритании и Франции; реакторы с
тяжелой водо й, широко распространенные в Канаде; водо-графитовые
канальные реакторы, которые эксплуатируются только в СССР. Кроме
реакторов этих пяти типов в Европе и СССР имеются также четыре
реактора-размножителя на быстрых нейтронах, которые представляют собой
ядерные реакторы следующего поколения. Величина радиоактивных выбросов у
разных реакторов колеблется в широких пределах: не только от одного типа
реактора к другому и не только для разных конструкций реактора одного и
того же типа, но также и для двух разных реакторов одной конструкции.
Выбросы могут существенно различаться даже для одного и того же реактора
в разные годы, потому что различаются объемы текущих ремонтных работ, во
время которых и происходит большая часть выбросов. В последнее время
наблюдается тенденция к уменьшению количества выбросов из ядерных
реакторов, несмотря на увели чение мощности АЭС. Частично это связано с
техническими усовершенствованиями, частично с введением более строгих
мер по радиационной защите. В мировом масштабе примерно 10%
использованного на АЭС ядерног о топлива направляется на переработку для
извлечения урана и плутония с целью повторного их использования. Сейчас
имеются лишь три завода, где занимаются такой переработкой в
промышленном масштабе: в Маркуле и Ла-Are (Франция) и в Уиндскейле
(Великобритания). Самым
чистым> является завод в Маркуле, на котором осуществляется особенно
строгий контроль, поскольку его стоки попадают в реку Рону. Отходы двух
други х заводов попадают в море, причем завод в Уиндскейле является
гораздо большим источником загрязнения, хотя о
сновная часть радиоактивных материалов попадает в окружающую среду не
при переработке, а в результате коррозии емкостей, в которых ядерное
топливо хранится до переработки. За период с 1975 по 1979 год на каждый
гигаватт -год выработанной энергии уровень
загрязнений от завода в Уиндскейле по р-активности примерно в 3,5 раза,
а по а-активности в 75 раз превышал уровень загрязнений от завода в
Ла-Are. С тех пор ситуация на заводе в Уиндскейле значительно
улучшилась, однако в пересчете на единицу переработ
анного ядерного горючего это предприятие по-прежнему остается более
, чем завод в Ла-Are. Можно надеяться, что в будущем утечки на
перерабатывающих предприятиях будут ниже, чем сейчас. Существуют проекты
установок с очень низким уровнем утечки
в воду, и НКДАР взял в качестве модельной установку, строительство
которой планируется в Уиндскейле. До сих пор мы совсем не касались
проблем, связанных с последней стадией ядерного топливного цикла
захоронением высокоактивных отходов АЭС. Эти проблемы
находятся в ведении правительств соответствующих стран. В некоторых
странах ведутся исследования по отверждению отходов с целью последую-
щего их захоронения в геологически стабильных районах на суше, на дне
океана или в расположенных под ними пластах.
Предполагается, что захороненные таким образом радиоактивные отходы н е
будут источником облучения населения в обозримом будущем. НКДАР не
оценивал ожидаемых доз облучения от таких отходов, однако в материалах
по программе
опливного ц икла> за 1979 год сделана попытка предсказать судьбу
радиоактивных материалов, захороненных под землей. Оценки показали, что
заметное количество радиоактивных веществ дос-гигнет биосферы лишь спус
тя 10’ 10 лет. По данным НКДАР, весь ядерный т
опливный цикл дает ожидаемую коллективную эффективную эквивалентную дозу
облучения за счет короткоживущих изотопов около 5,5 чел-Зв на к аждый
гигаватт-год вырабатываемой на АЭС электроэнергии. Из них процесс добычи
руды дает вклад 0,5 чел-Зв, ее обогащен
ие 0,04 чел-Зв, производство ядерного топлива 0,002 чел-Зв, эксплу-
атация ядерных реакторов около 4 чел-Зв (наибольший вклад) и, наконец,
процессы,связанные с регенерацией топлива чел-Зв. Как уже отмечалось,
данные по регенерации получены из оце нок ож
идаемых утечек на заводах, которые предполагается построить будущем. На
самом же деле для современных установок эти цифры в 10 20 раз выше, но
эти установки перерабатывают лишь 10% отработанного яд ерного топлива,
таким образом, приведенная выше оценка ос
тается справедливой. 90% в сей дозы облучения, обусловленной
короткоживущими изотопами, население получает в течение года по сле
выброса, 98% в течение 5 лет. Почти вся доза приходится на людей,
живущих не далее нескольких тысяч километров от АЭС. Ядерный
топливный цикл сопровождается также образованием большого к оличества
долгоживущих радионуклидов, которые распространяются по всему земному
шару. НКДАР оценивает коллективную эффективную ожидаемую эквивалентную
дозу облучения такими изотопами в 670 чел-З
в на каждый г игаватт-год вырабатываемой электроэнергии, из которых на
первые 500 лет после выброса приходится менее 3%. Таким образом, от
долгоживущих радионуклидов все население Земли получает примерно такую
же средне- годовую дозу облучения, как и нас
еление, живущее вблизи АЭС, от короткоживущих радионуклидов, при этом
долгоживущие изотопы оказывают свое воздействие в течение гораздо более
длительного времени 9 0% всей дозы население получит за время от тысячи
до сотен миллионов лет после выброса. Сле
довательно, люди, живущие вблизи АЭС, даже при нормальной работе
реактора получают всю дозу сполна от коротко- живущих изотопов и малую
часть дозы от долгоживущих. Эти цифры не учитывают вклад в облучение от
радиоактивных отходов, образующихся в результ
ате переработки и от отработанного топлива. Есть основания полагать, что
в ближайши е несколько тысяч лет вклад радиоактивных захоронений в общую
дозу облучения будет оставаться пренебрежимо малым, 0,1 1% от ожидаемой
коллективной дозы для всего населения
. Однако радиоактивные отвалы обогатительных фабрик, если их не
изолировать соответствующим образом, без сомнения, создадут серьезные
проблемы. Если учесть эти два дополнительных источника облучения, то для
населения Земли ожидаемая коллективная эффектив
ная эквивалентная доза облучения за счет дол гоживущих радионуклидов
составит около 4000 челЗв на каждый гигаватт-год вырабатываем ой
энергии. Все подобные оценки, однако, неизбежно оказываются
ориентировочными, поскольку трудно судить не только о будущей
технологии переработки отходов, численности населения и местах его
проживания, но и о дозе, которая будет иметь место через 10000 лет.
Поэтому НКДАР советует не слишком полагаться на эти оценки при принятии
каких-либо решений. Годовая коллективная эффек
ти вная доза облучения от всего ядерного цикла в 1980 году составляла
около 500 чел-Зв. Ожидается, что к 2000 году она возрастет до 10000
чел-Зв, а к 2100 году до 200000 чел-Зв. Эти оценки основаны на
пессимистическом предположении, что нынешний уровень
выбросов сохранится и не будут введены существенные технические
усовершенствования. Но даже и в этом случае средние дозы будут малы по
сравнению с дозами, получаемыми от естественных источников,в 2100 году
они соста вят лишь 1% от естественного фона. Люди
, проживающие вблизи ядерных реакторов, без сомнения, получают гораздо
большие дозы, чем население в среднем. Тем не менее в настоящее время
эти дозы обычно не превышают нескольких процентов естественного
радиационного фона. Более того, даже доза, получ
енная людьми, живущими около завода в Уиндскейле, в результате выброса
цезия-137 в 1979 году была, по-видимому, меньше ‘/~ дозы, получ енной
ими от естественных источников за тот же год. Все приведенные выше
цифры, конечно, получены в предположении, что я
дерные реакторы работают нормально. Однако количество радиоактивных вещ
еств, поступивших в окружающую среду при авариях, может оказаться
гораздо больше. В одном из последних докладов НКДАР была сделана попытка
оценить дозы, полученные в результате аварии
в Тримайл-Айленд е в 1979 году и в Уиндскейле в 1957 году. Оказалось,
что выбросы при аварии на АЭС в ТримайлАйленде были незначительными,
однако, согласно оценкам, в результате аварии в Уиндскейле ожидаемая ко
ллективная эффективная эквивалентная доза с
оставила 1300 чел-Зв. Комитет, однако, считает, что нельзя
прогнозировать уровень аварийных выбросов на основании анализа
последствий этих двух аварий.
Профессиональное облучение.
Самые большие дозы облучения, источником которого являются объекты
атомно
й промышленности, получают люди, которые на них работают.
Профессиональны е дозы почти повсеместно являются самыми большими из
всех видов доз. Попытки оценить профессйональные дозы осложняются двумя
обстоятельствами: значительным разнообразием условий раб
оты и от сутствием необходимой информации. Дозы, которые получает
персонал, обслуживающий ядерные реакторы, равно как и виды излучения,
сильно варьируют, а дозиметрические приборы редко дают точ ную
информацию о значениях доз; они предназначены лишь для к
онтроля за тем, чтобы облучение персонала не превышало допустимого
уровня. Оценки показывают, что доза, которую получают рабочие уран овых
рудников и о богатительных фабрик, составляет в среднем 1 чел-Зв на
каждый гигаватт-год электроэнергии. Примерно 90%
этой дозы приходится на долю рудников, причем персонал, работающий в
шахтах, подвергается большему облучению. Коллективная эквивалентная доза
от заводов, на которых получают ядерное топливо, также составляет 1
чел-Зв на гигаватт-год. На самом деле эти ци
фры представ- ляют собой средние данные. Для ядерных реакторов
индивидуальные различия еще больше. Например, измерения, проведенные в
1979 году, показывают, что для водо-водяных реакторов с водой под
давлением колл ективные дозы на гигаватт-год вырабаты
ваемой электроэнергии различались в сотни раз. Для новых электростанций
в целом характерны меньшие дозы, чем для старых. Наиболее типичное
значение среднегодо вой коллективной эффективной эквивалентной дозы для
реакторов составляет 10 чел-Зв на гигаватт-г
од электроэнергии. Рабочие, выполняющие разные виды работ, получают
неодинаковые дозы Наибол ее велики дозы облучения при ремонтных работах
текущих или незапланированных, на которые приходится 70% коллективной
дозы для реакторов в США, причем иногда рабоч
ие обязаны выполнять эту особо оп асную работу по контракту. В США такие
рабочие получают половину всей коллективной ДОЗЫ. Большие дозы получают
рабочие обогатительных фабрик в Уиндскейле и Ла-Аге , причем показатели
для этих двух заводов различаются. З
а 70-е годы среднегодовая коллективная доза на гигаваттгод для фабрики в
Уиндскейле была равна 18 чел-Зв, т. е. в три раза выше, чем для завода в
Л а-Are . Однако для новых обогатительных фабрик характерны существенно
меньшие дозы. По оценкам НКДАР в ближ
айшем будущем соответствующие величины составят, по-видимому, 10 чел -Зв
на гигаватт-год. Дозы, которые получают люди, занятые
научно-исследовательской работой в области ядерной физики и энергетики,
очень сильно различаются для разных предприятий и раз ны
х стран. Коллективная доза на единицу полученной электроэнергии для
разных стран может различаться в 10 раз. В Японии и Швейцарии, например,
она мала, а в Великобритании относительно высока. Ра зумная оценка в
среднем по всем странам составляет 5 чел-Зв н
а гигаватт-год. Все эти величины добавляют к среднегодовой коллективной
эквивалентной дозе меньше 30 чел-Зв на каждый г игаватт-год
электроэнергии, что за 1979 год дает 2000 чел-Зв. Это составляет
примерно 0,03% дозы, получаемой от естественных источников
. Эта оценка, распространяющая коллективную профессиональную дозу на все
население, не отражает того факта, что люди, работающие на предприятиях
атомной энергетики, получают по роду своей де ятельности большую дозу,
чем от естественных источников. При это
м самые высокие средние дозы в шесть раз выше естественного фона всегда
получали рабочие подземных урано- вых рудников, но сейчас такие же
дозы характерны и для рабочих завода в Уиндскейле. При разработках
открытых месторождений, на заводе в Ла-Are, а т
акже на АЭС с PWR, BWR и HWR персонал получает профессиональную среднюю
дозу, вдвое большую, чем от естественных источников. И только персонал
АЭС, в которых применяются реакторы с газовым о хлаждением, и работники
заводов получают дополнительные средние
дозы, приблизительно равные дозам от естественных источников. Понятно,
что средние оценки профессиональных доз не огражают большого разб роса
индивидуальных доз. Конечно, профессиональные дозы получают не только
рабочие предприятий атомной промышленности
. Облучению подвергаются и работники обычных промышленных предприятий, а
так же медицинский персонал. Последние составляют многочисленную группу
(по крайней мере 100000 человек в США, еще больше в Японии и ФРГ),
получая в среднем относительно небольшие до
зы. Для стоматологов среднегодовые дозы облучения еще меньше. В целом
считается, что вклад дозы, получаемой медицинским персоналом,
занимающимся радиологическими обследованиями, в коллективную
эквивалентную дозу насе- ления в странах с высоким уровнем м
едицинского обслуживания составляет около 1 чел-Зв на миллион жителей. В
промышленно развитых странах облучение персонала обычных промышленных
предприятий д ает вклад в годовую коллективную дозу дополнительно 0,5
чел-Зв на миллион жителей. По-видимому, об
лучению подвергаются многи тысячи рабочих, но об этом имеется мал
сведений. Впрочем, число людей, получаю щих довольно высокие
среднегодовые дозы (тех, например, кто участвует в производстве
люминофоров с использова нием радиоактивных материалов), сравн
ительно невелико. В довольно примитивных условиях (например,
непосредственно на строительных площадках) часто работают и установки
промышленной дефектоскопии Считается, что рабочие, обслуживающие эти
установки, подвергаются наибольше му облучению, хотя
доказать это не так пр осто. Во всяком случае, несомненно, что они могут
получить избыточные дозы при работе на неисправных установках. Некоторые
работники подвергаются воздействию более высоких доз естественн ой
радиации. Самую большую группу таких работ
ников составляют экипажи самолетов. Полеты совершаются на большой
высоте, и это приводит к увеличению дозы из-за воздействия космических
лучей. Примерно 70000 членов экипажей в США и 20 000 в Великобритании
получают дополнительно 1 2 мЗв в год. Внизу, под
землей, повышенные дозы получают шахтеры, добывающие каменный уголь,
желе зную руду и т. д. Индивидуальные дозы сильно различаются, а при
некоторых видах подземных работ (исключая работы в каменноугольных
шахтах) эти дозы могут быть даже выше, чем в уран
овых рудниках. Очень высокие дозы более 300 мЗв в год, что в 6 раз выше
международного стандарта, принятого для работников атомной промыш
ленности,-получает персонал курортов, где прим еняются радоновые ванны и
куда люди едут, чтобы поправить свое здоров
ье.
Другие источники облучения.
В заключение следует отметить, что источником облучения являются и
мноп общеупотребительные предметы, содержащие радиоактивные вещества.
Едва ли не самым распространенньп источником облучения являются часы с
светящимся ц
иферблатом. Они даю т годовую дозу, в 4 раза превышающую т что
обусловлена утечками на АЭС. Такую же коллективную эффективную
эквивалентную дозу получают работник предприятий атомной промышленности
экипажи авиалайнеров . Обычно при изготовлении таких ча
со используют радий, что приводит к облучению всего организма, хотя на
расстоя нии 1 м от циферблата и злучение в 100О раз слабее, чем на
растоянии 1 см. Сейча пытаются заменить радий тритием или прометием-147,
которые приводят к суще ственно меньшему обл
учению. К концу 70-х годов у населения Великобритании все еще
находились в пользовании 80000 часов с циферблатом, содержащим радий В
1967 году были опубликованы соответ ствующие международн ые стандарты, и
тем не менее часы, выпущенные ранее, все еще на
ходятся в употреблении. Радиоактивные изотопы используются также в
светящихся указателях входа-выхода, в ком пасах, телефонных дисках,
прицелах и т. п. В США продаются антистатические щетки для удаления пыли
с пластинок и фотопринадлежностей, действие кот
орых основано на испус кании а-частиц. В 1975 году Национальный совет
Великобритании по радиационной защите сообщил, что при некоторых
обстоятельствах они могут оказаться небезвредными. Принцип действия
многих детекторов дыма также основан на использова
нии а-излучения. К концу 1980 года в США было установлено более 26 млн.
таких детекторов, содержащих америций-241, однако при правильной эксплу
атации они должны давать ничтожную дозу облучения. Радионуклиды
применяют в дросселях флуоресцентных светильник
ов и в других электроприборах и устройствах. В середине 70-х годов в
одной тол ько Западной Германии в эксплуатации находилось почти 100 млн.
таких приборов, которые, впрочем, не приводят к заметному облучению, по
крайней мере если они исправны. При изгот
овл ении особо тонких оптических линз применяется торий, который может
привести к существенному облучению хрусталика глаза. Для придания блеска
искусственным зубам широко используют уран, который может служить
источником облучения тканей полости рта. Нац
иональный совет Великобритании по радиационной защите рекомендовал
прекратить использование урана для этой цели, а в США и ФРГ, где
производится большая часть зубного фарфора, была установлена его
предельная концентрация. Радиоактивные вещества в этих с
лучаях применяют с чисто эстетической целью, поэтому облучение здесь
совершенно неоправданно. Источниками рентгеновского излучения являются
цветные телевизоры, однако при правильной настройке и эксплуатации дозы
облучения от современных их моделей ничтож
ны. Рентгеновские anпараты для проверки багажа пассажиров в аэропортах
также практически не вызывают облучения авиапассажиров. Тщательные
обследования, проведенные в начале 70-х годов, показали, что вО многих
школах США и Канады использовались рентгеновск
ие трубки, которые могли служить довольно мощным источником
радиации,причем большинство учителей имели слабое представ- ление о
радиационной защите. Радиация по самой своей природе вредна для жизни.
Малые дозы облучения могут не до конца еще
установленную цепь событий, приводящую к раку или к генетическим
повреждениям. При больших дозах радиация может разрушать клетки,
повреждать ткани органов и явиться причиной скорой гибели организма.
Повреждения, вызываемые большими дозами облучения, обы
кновенно проявляются в течение нескольких часов или дней. Раковые
заболевания, однако, проявляются спустя много летпосле облучения как
правило, не ранее чем через одно-два десятилетия. А врожденные пороки
развития и другие наследственные болезни, вызывае
мые повреждением генетического аппарата, по определению проявляются лишь
в следующем или последующих поколениях: это дети, внуки и более
отдаленные потомки индивидуума, подвергшег ося облучению. В то время как
идентификация быстро проявляющихся (
) последствий от действия больших доз облучения не составляет труда,
обнаружить отдален” ‘ ные последствия от малых доз облучения почти
всегда оказывается очень трудно. Частично это объясняется тем, что для
их проявления должно пройти очень много времени
. Но даже и обнаружив какие-то эффекты, требуется еще доказать, что они
обьясняются действием радиации, поскольку и рак, и повреждения
генетического аппарата могут быть вызваны не Только радиацией, но и
множеством ,” других причин. Чтобы вызвать острое п
оражение организма,дозы облучения должны превышать определенный уровень,
но нет никаких оснований считать, что это правило действует в случае
таких последствий, как рак или повреждение генетического аппарата. По
крайней мере теоретически для этого доста
точно самой малой дозы. Однако в то же самое время никакая доза
облучения не приводит к этим последствиям во всех случаях. Даже при
относительно больших дозах облучении далеко не все люди обречены на эти
болезни: действующие в организме человека репарац
ионные механизмы обычно ликвидируют все повреждения. Точно так же любой
человек, подвергшийся дей- ствию радиации, совсем не обязательно должен
заболеть раком или стать носителем наследственных болезней; однако
вероятность, или риск, наступления таких п
оследствий у него больше, чем у человека, который не был облучен. И риск
этот тем больше, чем больше доза облучения. НКДАР ООН пытается
установить со всей возможной достоверностью, какому дополнительному
риску подвергаются люди при различных дозах облу
чения. Вероятно, в области изучения действия радиации на человека и
окружающую среду было проведено большое кол-во исследовании, чем при
изучении любого другого источника повышенной опасности. Однако чем
отдаленнее эффект и меньше доза, тем меньше полез
ных сведений, которыми мы располагаем на сегодняшний день.
Острое поражение.
В своем последнем докладе НКДАР ООН впервые за 20 лет опубликовал
подробный обзор сведений, относящихся к острому поражению организма
человека, которое происходит при больших д
озах облучения. Вообще говоря, радиация оказывает подобное действие,
лишь начиная с некоторой минимальной, или , дозы облучения.
Большое количество сведений было получено при анализе результатов
применения лучевой терапиидля лечения рака. Мно
голетний опыт позволил медикам получить обширную информацию о реакции
тканей человека на облучение. Эта реакция для разных органов и тканей
оказалась неодинаковой, причем различие очень велики. Величина же дозы,
определяющая тяжесть поражения opraнизма,
зависит от того, получает ли ее организм сразу или в несколько приемов.
Большинство органов успевает в той или иной степени залечить
радиационные повреждения и поэтому лучше переносят серию мелких доз,
нежели ту же суммарную дозу облучения, полученную
за один прием. Разумеется, если доза облучения достаточно велика,
облученный человек погибнет. Во всяком случае, очень большие дозы
облучения порядка 100 Гр вызывают настолько серьезное поражения
центральной нервной системы, что смерть, как правило, наст
упает в течение нескольких часов или дней . При дозах облучения от10 до
50 Гр при облучении всего тела поражение ЦНС может оказаться не
настолько серьезным, чтобы привести к летальному исходу, однако
облученный человек скорее всего все равно умрет через
одну-две недели от кровоизлияний в желудочно-кишечном тракте. При еще
меньших дозах может не произойти серьезных повреждений
желудочно-кишечного тракта или организм с ними справится, и тем не менее
смерть может наступить через один-два месяца с момента
облучения главным образом из-за разрушения клеток красного костного
мозга главного компонента кроветворной системы организма: от дозы в 3 -
5 Гр при облучении всего тела умирает примерно половина всех облученных.
Таким образом, в этом диапазоне доз облу
чения большие дозы отличаются от меньших лишь тем, что смерть в первом
случае наступает раньше, а во втором позже. Разумеется, чаще всего
человек умирает в результате одновременного действия всех указанных
последствий облучения. Исследования в этой обл
асти необходимы, поскольку полученные данные нужны для оценки
последствий ядерной войны и действия больших доз облучения при авариях
ядерных установок и устройств. Красный костный мозг и другие элементы
кроветворной системы наиболее уязвимы при облучении
и теря~т способность нормально функционировать уже при дозах облучения
0,5 1 Гр. К счастью, они обладают также замечательной способностью к
регенерации, и если доза облучения не настолько велика, чтобы вызвать
повреждения всех клеток, кроветворная си
стема может полностью восстановить свои функции. Если же облучению
подверглось не все тело, а какая-то его часть, то уцелевших клеток мозга
бывает достаточно для полного возмещения поврежденных клеток.
Репродуктивные органы и глаза также отличаются повы
шенной чувствительностью к облучению. Однократное облучение семенников
при дозе всего лишь в 0,1 Гр приводит к временной стерильности мужчин, а
дозы свыше двух грэев могут привести к постоянной стерильности: лишь
через много лет семенники смогут вновь пр
одуцировать полноценную спер- му. По-видимому, семенники являются
единственным исключением из общего правила: суммарная доза облучения,
полученная в несколько приемов, для них более, а не менее опасна, чем
та же доза, полученная за один прием. Яичники
гораздо менее чувствительны к действию радиации, по крайней мере у
взрослых женщин. Но однократная доза > 3 Гр все же приводит к их
стерильности, хотя еще большие дозы при дробном облучении никак не
сказываются на способности к деторождению. Наиболее
уязвимой для радиации частью глаза является хрусталик. Погибшие клетки
становятся непрозрачными, а разрастание помутневших участков приводит
сначала к катаракте, а затем и к полной слепоте. Чем больше доза, тем
больше потеря зрения. Помутневшие участки
могут образоваться при дозах облучения 2 Гр и менее. Более тяжелая форма
поражения глаза прогрессирующая катаракта наблюдается при дозах около 5
Гр. Показано, что даже связанное с рядом работ профессиональное
облучение вредно для глаз: дозы от 0,5 до 2 Г
р, полученные в течение 10 20 лет, приводят к увеличению плотности и
помутнению хрусталика. Дети также крайне чувствительны к действию
радиации. Относительно небольшие дозы при облучении хрящевой ткани могут
замедлить или вовсе остановить у них рост кост
ей, что приводит к аномалиям развития скелета. Чем меньше возраст
ребенка, тем сильнее подавляется рост костей. Суммарной дозы порядка 10
Гр, полученнойв течение нескольких недель при ежедневном облучении,
бывает достаточно, чтобы вызвать некоторые анома
лии развития скелета. По-видимому, для такого действия радиации не
существует никакого порогового эффекта. Оказалось также, что облучение
мозга ребенка при лучевой терапии может вызвать изменения в его
характере, привести к потере памяти, а у человека сп
особны выдерживать гораздо большие дозы. Крайне чувствителен к действию
радиации и мозг плода, особенно если мать подвергается облучению между
восьмой и пятнадцатой неделями беременности. В этот период у плода
формируется кора головного мозга, и существу
ет большой риск того, что в результате облучения матери (например,
рентгеновскими лучами) родится умственно отсталый ребенок. Именно таким
образом пострадали примерно 30 детей, облученных в период
внутриутробного развития во время атомных бомбардировок Х
иросимы и Нагасаки. Хотя индивидуальный риск при этом большой, а
последствия доставляют особенно много страданий, число женщин,
находящихся на этой стадии беременности, в любой момент времени
составляет лишь небольшую часть всего населения. Это, однако
, наиболее серьезный по своим последствиям эффект из всех известных
эффектов облучения плода человека, хотя после облучения плодов и
эмбрионов животных в период их внутриутробногоразвития было обнаружено
немало других серьезных последствий, включая порок
и развития, недоразвитость и летальный исход. Большинство тканей
взрослого человека относительно мало чувствительны к действию радиации.
Почки выдерживают суммарную дозу около 23 Гр, полученную в течение пяти
недель, без особого для себя вреда, печень п
о меньшей мере 40 Гр за месяц, мочевой пузырь по меньшей мере 55 Гр за
четыре недели, а зрелая хрящевая ткань до 70 Гр. Легкие чрезвычайно
сложный орган гораздо более уязвимы, а в кровеносных сосудах
незначительные, но, возможно, существенные изменения м
огут происходить уже при относительно небольших дозах. Конечно,
облучение в терапевтических дозах, как и всякое другое облучение, может
вызвать заболевание раком в будущем или привести к неблагоприятным
генетическим последствиям. Облучение в терапевтиче
ских дозах, однако, применяют обыкновенно для лечения рака, когда
человек смертельно болен, а поскольку пациенты в среднем довольно
пожилые люди, вероятность того, что они будут иметь детей, также
относительно мала. Однако далеко не так просто оценить,
насколько велик этот риск при гораздо меньших дозах облучения, которые
люди получают в своей повседневной жизни и на работе, и на этот счет
существуют самые разные мнения среди общественности.
Рак
Рак наиболее серьезное из всех последствий облучения ч еловека при малых
дозах, по крайней мере непосредственно для тех людей, которые
подверглись облучению. В самом деле, обширные обследования, охватившие
около 100 000 человек, переживших атомные бомбардировки Хиросимы и
Нагасаки в 1945 году, показали, что
пока рак является единственной причиной повышенной смертности в этой
группе населения. Оценки НКДАР ООН риска заболевания раком в
значительной мере опираются на резул ьтаты обследования людей,
переживших атомную бомбардировку. Комитет использует и други
е материалы, в том числе сведения о частоте заболевания раком среди
жителей островов в Тихом океане, на которых произошло выпадение
радиоактивных осадков после ядерных испытаний в 1954 году, среди рабочих
урановых рудников и среди лиц, прошедших курс лу
чевой терапии. Но материалы по Хиросиме и Нагасаки это единственный
источник сведений, отражающий результаты тщательного обследования в
течение более 30 лет многочисленной группы людей всех возрастов, которые
подверглись более или менее равномерному облу
чению всего тела. Несмотря на все эти исследования, оценка вероятности
заболевания людей раком в результате облучения не вполне надежна.
Имеется масса полезных сведений, полученных при экспериментах на
животных, однако, несмотря на их очевидную пользу, о
ни не могут в полной мере заменить сведений о действии радиации на
человека. Для того чтобы оценка риска заболевания раком для человека
была достаточно надежна, полученные в результате обследования людей
сведения должны удовлетворять целому ряду условий.
Должна быть известна величина поглощенной дозы. Излучение должно
равномерно попадать на все тело либо по крайней мере на ту его часть,
которая изучается в настоящий момент. Облученное население должно
проходить обследования регулярно в течение десятиле
тий, чтобы успели проявиться все виды раковых заболеваний Диагностика
должна быть достатоIHO качественной, позволяющей выявить все случаи
раковых заболеваний. Очень важно также иметь хорошую
группу людей, сопоставимую во всех отношениях (кр
оме самого факта облучения) с группой лиц, за которой ведется
наблюдение, чтобы выяснить частоту заболевания раком в отсутствие
облучения. И обе эти популяции должны быть достаточно многочисленны,
чтобы полученные данные были статистически достоверны. Ни
один из имеющихся материалов не удовлетворяет полностью всем этим
требованиям. Еще более принципиальная неопределенность состоит в том,
что почти все данные о частоте заболевания раком в результате облучения
получены при обследовании людей, получивших
относительно большие дозы облучения 1 Гр и более. Имеется весьма немного
сведений о последствиях облучения при дозах, связанных с некоторыми
профессиями, и совсем отсутствуют прямые данные о действии доз
облучения, получаемых населением Земли в повседнев
ной жизни. Поэтому нет никакой альтернативы такому способу оценки риска
населения при малых дозах облучения, как экстраполяция оценок риска при
больших дозах (уже не вполне надежных) в область малых доз облучения.
НКДАР ООН, равно как и другие учреждения
, занимающиеся исследованиями в этой области, в своих оценках опирается
на два основных допущения, которые пока что вполне согласуются со всеми
имеющимися данными. Согласно первому допущению, не существует никакой
пороговой дозы, за которой отсутствует
риск заболевания раком. Любая сколь угодно малая доза увеличивает
вероятность заболевания раком для человека, получившего эту дозу, и
всякая дополнительная доза облучения еще более увеличивает эту
вероятность. Второе допущение заключается в том, что веро
ятность, или риск, заболевания возрастает прямо пропорционально дозе
облучения: при удвоении дозы риск удваивается, при получении трехкратной
дозы утраивается и т. д. НКДАР полагает, что при таком допущении
возможна переоценка риска в области малых доз,
но вряд ли возможна его недо оценка. На такой заведомо несовершенной, но
удобной основе и строятся все приблизительные оценки риска заболевания
различными видами рака при облучении. Согласно имеющимся данным, первы-
ми в группе раковых заболеваний, пор
ажающих население в результате облучении, стоят лейкозы . Они вызывают
гибель людей в среднем через 10 лет с момента облучения гораздо раньше,
чем другие видыраковых заболеваний. Смертность от лейкозов среди тех,
кто пережил атомные бомбардировки Хиросим
ы и Нагасаки, стала резко снижаться после 1970 года; по-видимому, дань
лейкозам в этом случае уплачена почти полностью. Таким образом, оценка
вероятности умереть от лейкоза в результате облучения более надежна, чем
аналогичные оценки для других видов рак
овых заболеваний. Согласно оценкам НКДАР ООН, от каждой дозы облучения в
1 Гр в среднем два человека из тысячи умрут от лейкозов. Иначе говоря,
если кто-либо получит дозу 1 Гр при облучении всего тела, при котором
страдают клетки красного костного мозг
а, то существует один шанс из 500, что этот человек умрет в дальнейшем
от лейкоза. Самыми распространенными видами рака, вызванными действием
радиации, оказались рак молочной железы и рак щитовидной железы. По
оценкам НКДАР, примерно у десяти человек из
тысячи облученных отмечается рак щитовидной железы, а у десяти женщин из
тысячи рак молочной железы (в расчете на каждый грэй индивидуальной
поглощенной дозы). Однако обе разновидности рака в принципе излечимы, а
смертность от рака щитовидной железы осо
бенно низка. Поэтому лишь пять женщин из тысячи, по-видимому,умрут от
рака молочной железы на каждый грэй облучения и лишь один человек из
тысячи облученных, по-видимому, умрет от рака щитовидной железы. Рак
легких, напротив,беспощадный убийца. Он тоже
принадлежит к распространенным разновидностям раковых заболеваний среди
облученных групп населения. В дополнение к данным обследования лиц,
переживших атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки, были получены
сведения о частоте заболевания раком легких ср
еди шахтеров урановых рудников в Канаде, Чехословакии и США. Любопытно,
однако, что оценки, полученные в обоих случаях, значительно расхо дятся:
даже принимая во внимание разный характер облучения, вероятность
заболеть раком легких на каждую единицу дозы
облучения для шахтеров урановых рудников оказалась в 4 7 раз выше, чем
для людей, переживших атомную бомбардировку. НКДАР рассмотрел несколько
возможных причин такого расхождения, среди которых не последнюю роль
играет тот факт, что шахтеры в среднем с
тарше, чем население японских городов в момент облучения. Согласно
текущим оценкам комитета, из группы людей в тысячу человек, возраст
которых в момент облучения превышает 35 лет, по-видимому, пять человек
умрут от рака легких в расчете на каждый грэй ср
едней индивидуальной дозы облучения, но лишь половинаэтого количества в
группе, состоящей из представителей всех возрастов. Цифра ~ это
нижняя оценка смертности от рака легких среди шахтеров урановых
рудников. Рак других органов и тканей, как оказа
лось, встречается среди облученных групп населения реже. Согласно
оценкам НКДАР, вероятность умереть от рака желудка, печени или толстой
кишки составляет примерно всего лишь 1/1000 на каждый грэй средней
индивидуальной дозы облучения, а риск возникновени
я рака костных тканей, пищевода, тонкой кишки, мочевого пузыря,
поджелудочной железы, прямой кишки и лимфатических тканей еще меньше и
составляет примерно от 0,2 до 0,5 на каждую тысячу и на каждый грэй
средней индивидуальной дозы облучения. Дети более
чувствительны к облучению, чем взрослые, а при облучении плода риск
заболевания раком, по-видимому, еще больше. В некоторых работах
действительно сообщалось, что детская смертность от рака больше среди
тех детей, матери которых в период беременности под
верглись воздействию рентгеновских лучей, однако НКДАР пока не убежден,
что причина установлена верно. Среди детей, облупленных в период
внутриутробного развития в Хиросиме и Нагасаки, также пока не обнаружено
повышенной склонности к заболеванию раком. В
ообще говоря, имеется еще ряд расхождений между данными по Японии и
другими источниками. Кроме указан- ных выше противоречий в оценке риска
заболевания раком легких имеются значительные расхождения как по раку
молочной железы, так и по раку щитовидной ж
елезы. И в том и в другом случае данные по Японии дают значительно более
низкую частоту заболевания раком, чем другие источники; в обоих случаях
НКДАР принял в качестве оценок большие значения. Указанные противоречия
лишний раз подчеркивают трудности по
лучения оценок в области малых доз на основании сведений, относящихся к
большим дозам и полученных из весьма ограниченного числа источников.
Труд- ность получения более или менее надежных оценок риска еще более
возрастает из-за неопределенности в оценке
доз, которые были получены людьми, пережившими атомную
бомбардировку.Новые сведения из других источников фактически поставили
под сомнение правильность прежних расчетов поглощенных доз в Японии, и
все они в настоящий момент проверяются заново. Посколь
ку получение оценок связано с такими трудностями, то неудивительно, что
нет единого мнения по вопросу о том, насколько велик риск заболевания
раком при малых дозах облучения. В этой области необходимы дальнейшие
исследования. Особенно полезно .было бы п
ровести обследование людей, получающих дозы, характерные для ряда
профессий и условий окружающей среды. К сожалению, чем меньше доза, тем
труднее получить статистически достоверный результат. Подсчитано,
например, что если оценки НКДАР более или менее ве
рны, то при определении частот заболевания по всем видам рака среди
персонала предприятий ядерного топливного цикла, получающих среднюю
индивидуальную дозу около 0,01 Гр в год, для получения значимого
результата потребуется несколько миллионов человеко-
лет. А получить значимый результат при обследовании людей, на которых
действует лишь радиационный фон от окружающей среды, было бы гораздо
труднее. Есть ряд вопросов еще более сложных, требующих изучения.
Радиация, например, может в принципе оказывать д
ействие на разные химические и биологические агенты, что может приводить
в каких-то случаях к дополнительному увеличению частоты заболевания
раком. очевидно, что этот вопрос чрезвычайно важен, потому что радиация
присутствует всюду, а в современной жизн
и много разнообразных агентов, которые могут с ней взаимодействовать.
НКДАР ООН провел предварительный анализ данных, охватывающий большое
число таких агентов. Относительно некоторых из них возникли кое-какие
подозрения, но серьезные доказательства были
получены только для одного из них: табачного дыма. Оказалось, что
шахтеры урановых рудников из числа курящих заболевают раком гораздо
раньше (рис. 5.6). В остальных случаях данных явно недоста- точно, и
необходимы дальнейшие исследования. Давно выска
зывались предположения, что облучение, возможно, ускоряет процесс
старения и таким образом уменьшает продолжительность жизни. НКДАР ООН
рассмотрел недавно все данные в пользу такой гипотезы, но не обнаружил
достаточно убедительных доказательств, под- т
верждающих ее, как для человека, так и для животных, по крайней мере при
умеренных и малых дозах, получаемых при хроническом облучении.
Облученные группы людей действительно имеют меньшую продолжительность
жизни, но во всех известных случаях это целиком объясняется большей
частотой раковых заболеваний.
Генетические последствия облучения
Изучение генетических последствий облучения связано с еще большими
трудностями, чем в случае рака. Во-первых, очень мало известно о том,
какие повреждения возникают в
генетическом аппарате человека при облучении; вовторых, полное выявление
всех наследственных дефектов происходит лишь на протяжении многих
поколений; и, в-третьих, как и в случае рака, эти дефекты невозможно
отличить от тех, которые возникли совсем по
другим причинам. Около 10% всех живых новорожденных имеют те или иные
генетические дефекты , начиная от необременительных физических
недостатков типа дальтонизма и кончая такими тяжелыми состояниями, как
синдром Дауна, хорея Гентингтона и различные поро
ки развития. Многие из эмбрионов и плодов с тяжелыми наследственными
нарушениями не доживают до рождения; согласно имеющимся данным, около
половины всех случаев спонтанного аборта связаны с аномалиями в
генетическом материале. Но даже если дети с наслед
ственными дефектами рождаются живыми, вероятность для них дожить до
своего первого дня рождения в пять раз меньше, чем для нормальных детей.
Генетические нарушения можно отнести к двум основным типам: хромосомные
аберрации, включающие изменения числа и
ли структуры хромосом, и мутации в самих генах. Генные мутации
подразделяются далее на доминантные (которые проявляются сразу в первом
поколении) и рецессивные (которые могут проявиться лишь в том случае,
если у обоих родителей мутантным является один и
тот же ген; такие мутации могут не проявиться на протяжении многих
поколений или не обнаружиться вообще). Оба типа аномалий могут привести
к наследствснным заболеваниям в последующих поколениях, а могут и не
проявиться вообще. Оценки НКДАР ООН касаютс
я лишь случаев тяжелой наследственной патологии. Среди более чем 27 000
детей, родители которых получили относительно большие дозы во время
атомных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки, были обнаружены лишь две
вероятные мутации, а среди примерно такого же
числа детей, родители которых получили меньшие дозы, не отмечено ни
одного такого случая. Среди детей, родители которых были облучены в
результате взрыва атомной бомбы, не было также обнаружено статистически
достоверного прироста частоты хромосомных аном
алий. И хотя в материалах некоторых обследований содержится вывод о том,
что у облучен- ных родителей больше шансов родить ребенка с синдромом
Дауна, другие исследования этого не подтверждают. Несколько
настораживает сообщение о том, что у людей, получа
ющих малые дозы облучения действительно наблюдается повышенное
содержание клеток крови с хромосомными нарушениями.Этот феномен при
чрезвычайно низком уровне облучения был отмечен у жителей курортного
местечке Бадгастайн в Австрии и там же среди медицин
ского персонала, обслуживаюшего радоновые источники с целебными, как
полагают, свойствами. Среди персонала АЭС в ФРГ, Великобритании и США,
который получает дозы, не превышающие предельно допустимого, согласно
международным стандартам, уровня, также обн
аружены хромосомные аномалии. Но биологическое значение таких
повреждекий и их влияние на здоровье человека пока не выяснены.
Поскольку нет никаких других сведений, приходится оценивать риск
появления наследственных дефектов у человека основываясь на рез
ультатах, полученных в многочисленных экспериментах на животных. При
оценке риска появления наследственных дефектов у человека НКДАР
использует два подхода. При одном подходе пытаются определить
непосредственный эффект данной дозы облучения, при другом
стараются определить дозу, при которой удваивается частота появления
потомков с той или иной разновидностью наследственных дефектов по
сравнению с нормальными радиационными условиями. Согласно оценкам,
полученным при первом подходе, доза в 1 Гр, полученн
ая при низком уровне радиации только особями мужского пола, индуцирует
появление от 1000 до 2000 мутаций, приводящих к серьезным последствиям,
и от 30 до 1000 хромосомных аберраций на каждый миллион живых
новорожденных. Оценки, полученные для особей же
нского пола, гораздо менее определенны, но явно ниже; это объясняется
тем, что женские половые клетки менее чувствительны к действию радиации.
Согласно ориентировочным оценкам, частота мутаций составляет от 0 до
900, а частота хромосомных аберраций от 0
до 300 случаев на миллион живых новорожденных. Согласно оценкам,
полученным вторым методом, хроническое облучение при мощности дозы в 1
Гр на поколение (для человека-30 лет) приведет к появлению около 2000
серьезных случаев генетических заболеваний на к
аждый миллион живых новорожденных среди детей тех, кто подвергся такому
облучению. Этим методом пользуются также для оценки суммарной частоты
появления серьезных наследственных дефектов в каждом поколении при
условии, что тот же уровень радиации будет де
йствовать все время. Согласно этим оценкам, примерно 15 000 живых
новорожденных из каждого миллиона будут рождаться с серьезными
наследственными дефектами из-за такого радиационного фона. Этот метод
пытается учесть влияние рецессивных мутаций. О них изве
стно немного, и по этому вопросу еще нет единого мнения, но считается,
что их вкладв суммарную частоту появления наследственных заболеваний
незначителен, поскольку мала вероятность брачного союза между партнерами
с мутацией в одном и том же гене. Немного
известно также о влиянии облучения на такие признаки, как рост и
плодовитость, которые определяются не одним, а многими генами,
функционирующими в тесном взаимодействии друг с другом. Оценки НКДАР ООН
относятся преимущественно к действию радиации на ед
иничные гены, поскольку оценить вклад таких полигенных факторов
чрезвычайно трудно. Еще большим недостатком оценок является тот факт,
что оба метода способны регистрировать лишь серьезные тенетические
последствия обучения. Есть веские основания считать,
что число не очень существенных дефектов значительно превышает число
серьезных аномалий, так что наносимый ими ущерб в сумме может быть даже
больше, чем от серьезных дефектов. В последнем докладе НКДАР впервые
была сделана попытка оценить ущерб, наноси
мый обществу серьезными генетическими дефектами, всеми вместе и каждым в
отдельности. Например, и синдром Дауна, и хорея Гентингтона это
серьезные генетические заболевания, но социальный ущерб or них
неодинаков. Хорея Гентингтона поражает организм челове
ка между 30 и 50 годами и вызывает очень тяжелую, но постепенную
дегенерацию центральной нервной системы; синдром Дауна проявляется
вочень тяжелом поражении организма с самого рождения. Если пытаться
как-то дифференцировать эти болезни, то очевидно, что
синдром Дауна следует расценивать как болезнь, причиняющую обществу
больше ущерба, чем хорея Гентингтона. Таким образом НКДАР ООН попытался
выразить генетические последствия облучения через такие параметры, как
сокращение продолжительности жизни и период
а трудоспособности. Эти парамет ры, конечно, не могут дать адекватного
представления о страданиях жертв наследственных недугов или таких вещах,
как отчаяние родителей больного ребенка, но к ним и невозможно подходить
с количественными мерками. Вполне от
давая себе отчет в том, что эти оценки не более чем первая грубая
прикидка, НКДАР приводит в своем последнем докладе следующие цифры:
хроническое облучение населения с мощностью дозы 1 Гр на поколение
сокращает период трудоспособности на 50000 лет, а про
должительность жизни также на 50000 лет на каждый миллион живых
новорожденных среди детей первого облученного поколения; те же параметры
при постоян- ном облучении многих поколений выходят на стационарный
уровень: сокращение периода трудоспособности сос
тавит 340000 лет, а сокращение продолжительности жизни 286 000 лет на
каждый миллион живых новорожденных. Несмотря на свою приблизительность,
эти оценки все же необходимы, поскольку они представляют собой попытку
принять в расчет социально значимые ценно
сти при оценке радиационного риска. А это такие ценности, которые все в
большей степени влияют на решение вопроса о том, приемлем риск в том или
ином случае или нет. И это можно только приветствовать.
Радиоактивное загрязнение акватории Днепра.
26 апреля 1986 г. на Чернобыльской АЭС произошла беспрецедентная
ядерная катастрофа, в результате которой в природную среду было
выброшено большое количество радионуклидов.
Значительная часть площадей водосбора Днепр Припяти подверглись
интенсивному радиоактивному загрязнению. Нижние участки
Припяти, Днепра и верхняя часть Киевского водохранилища вошли в
З0-километровую зону отселения.
Процесс выброса радионуклидов из разрушенного реактора был
растянут во времени и состоял из нескольких стадий. На 1 стадии было
выброшено диспергированное топливо, в котором состав радионуклидов
соответствовал таковому в облученном топливе, но был обогащен
летучими изотопами иода теллура, цезия и благородных газов.
На 11 стадии благодаря предпринимаемым мерам по прекращению
горения графита и филырации выброса мощность выброса уменьщилась.
Потоками горячего воздуха и продуктами горения графита из реактора
выносилось радиоактивное мелкодиспергированное топливо.
Для III стадии характерным было быстрое нарастание мощности
выхода продуктов деления за пределы реакторного блока. За счет
остаточного тепловыделения температура топлива в активной зоне
превышала 1700 С, что в свою очередь обусловливало температурно
зависимую миграцию продуктов деления и химические превращения
зксида урана которые из топливной матрицы выносились в аэрозольной
форме на продуктах сгорания графита.
С последней IV стадией утечка продуктов деления быстро начала
уменьшатьс~ что явилось следствием специальных мер. К этому времени
суммарньй выброс продуктов деления (без радиоактивных благородных
газов) составил около 1,9 ЭБк (50 МКи), что соответствовало примерно
3,5 % общего количества радйонуклидов В реакторе к моменту аварии
[1]. Активность наиболее биологически опасных радионук-
Сз - 13 5- ~~ Сз - ~ лидов в выбросе составляла ' '! - 270,1; Cs -,;
з -
С - 88,8; Sr - 7,4; Sr - 8,1; Ри - 3,0 10; Pu - 2,6 1~
Ра - 3,7 10 "' ри - 5,2; " Ро - 7,4 10 ПБк.
В соответствии с метеорологическими условиями переноса воз-
душных масс вышедшие за пределы реактора радионуклиды распро-
на площади водосбора и акватории Днепра, его водохранилищ прито-
ков и Днепровско-Бугского лимана.
Уже в первые дни после аварии радиоактивные аэрозоли поступили
в водоемьц а затем дождем смывались с загрязненных водосборов
Уровни радиоактивного загрязнения природных вод определялись
расстоянием от ЧАЭС и интенсивностью выпадения аэрозолей, смывом с
территории водосбор~ а в днепровских водохранилищах - временем
"добегания" загрязненных масс воды. Поступившие в водоемы радионуклиды
включились в абиотические (вод~ взвеси, донные отложения) и биотические
компоненты (гидробионты различных трофических уровней). При
распаде короткоживущих радионуклидов определилась гидроэкологическая
значимость наиболее биологически опасных дологоживущих стронция-90 и
цезия-137.
Радиоактивное загрязнение донных отложений Киевского водохранилища
достигло максимума к середине лета 1986 г., когда xapaктерные
концентрации цезия-137 на различных участках находились в пределах
185-29 600 Бк/кг естественной влажность Максимальное содержание
цезия-137 в представителях ихтиофауны наблюдалось в зимний период 1987
- 1988 гг. - (3,70 - ~29) 10~ Бк/кг сырой массы.
К началу 1990 г. концентрация радионуклидов в воде и донных от
ложениях Киевского водохранилища сравнительно стабилизировалось
наметилась тенденция к снижению их содержания в рыбах,продолжался
вынос этих веществ с водными массами и взвесями в нижележащие
водохранилища.
|
|
 |
 |
 |
 |
|
|
Кто на сайте?
Сейчас на сайте находятся:
345 гостей
|
|
|
