Дозиметры, радиометры, радиация

(more…)

Естественный радиационный фон Челябинской области в значительной степени определяется геологическим строением ее территории. Область расположена в пределах южной и средней частей древней Уральской горной страны. На дневной поверхности в настоящее время здесь обнажаются разнообразные горные породы, которые образовались сотни миллионов лет назад. Среди них широко распространены породы с повышенным содержанием природных радиоактивных элементов. Это интрузивные породы гранитного ряда (граниты, гранодиориты, диориты), вулканические породы кислого состава, древние метаморфические породы и др. Кроме того, в уральских структурах широко развиты разрывные тектонические нарушения, которые наиболее проницаемы для водных растворов и газов. Поэтому эти зоны являются местами переотложений (или скоплений) радиоактивных элементов. Так, например, в северо-восточной части Челябинской области распространены толщи из порфиритов различного состава, их туфов с прослоями вулканогенно-осадочных и осадочных пород – туфопесчаников, туффитов, песчаников, алевролитов; из кварцевых порфиров и их туфов; из известняков и других осадочных пород. Среди них залегают интрузивные массивы различных размеров и составов. В обычной геологической практике радиоактивность горных пород чаще всего характеризуется мощностью экспозиционной дозы гамма-излучения (гамма-активность). По данным исследований челябинских геологов, значение гамма-активности у порфиритов могут изменяться от 2 до 14 микрорентген в час (мкр/ч), туфов порфиритов – от 2 до 19 мкр/ч, кварцевых порфиров – от 5 до 35 мкр/ч, туфов порфиров – от 5 до 20 мкр/ч, туфопесчаников – от 0 до 2 мкр/ч, туффитов – от 1 до 5 мкр/ч, песчаников – от 6 до 12 мкр/ч, известняков – от 11 до 13 мкр/ч, глин, песков, суглинков – от 8 до 18 мкр/ч. Интрузивные породы (породы, образовавшиеся при остывании магмы в земной коре) характеризуются следующими значениями гамма-активности: Серпентиниты – от 3 до 9 (среднее 6) мкр/ч. Габбро – от 5 до 11 (среднее мкр/ч. Диориты – от 4 до 25 (среднее 14) мкр/ч. Гранодиориты – от 18 до 35 (среднее 26) мкр/ч. Граниты – от 10 до 39 (среднее 24) мкр/ч. (Из геологических отчетов. Бабкин В.В. и др., 1965; Белгородский Е.А. и др., 1966).

Наследство оказалось неутешительным. На настоящий момент установлены площадь и плотность загрязнения северной части области сравнительно долгоживущими изотопами – стронцием-90 и цезием-137. Челябинским областным Центром гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды составлены карты загрязнения этими изотопами (рис. 1 и 2). По ним можно узнать уровень загрязнения стронцием-90 и цезием-137 в месте своего проживания. К сведению! Считается, что стронций-90 и цезий-137 являются основными дозообразующими радионуклидами. Бета-излучение, испускаемое ими, имеет большую энергию распада. Попадают внутрь с воздухом и пищей. Стронций-90 подобно кальцию накапливается в костях. Период выведения его около 30 лет. Цезий-137 подобно калию накапливается в мышцах, почках, яичниках. Период выведения 100 дней. Картина загрязнения была ясна и ранее. Только тем, кто жил на этих землях, существовал от этой земли, знать все про нее было не положено. Начиная с 1961-1963 гг. на ПО «Маяк» был организован систематический контроль за выбросами радионуклидов в атмосферу из основных высоких труб. Более 90% выбросов радионуклидов в атмосферу произведено до 1970 года. Контроль за выпадением радиоактивных осадков проводится, начиная с 1951 года. Данные контроля за выбросами и выпадениями при нормальной работе предприятия содержатся в многочисленных годовых отчетах ПО «Маяк». Как упоминалось выше, уже первые радиометрические обследования территории после аварии 1957 года показали, что загрязнение очень пятнисто. В ямках, низинках – больше, на холмиках, вершинках – ниже. Ландшафт, как оказалось, наряду с погодными условиями, играет очень большую роль в распространении загрязнения. Поэтому проводились дополнительные исследования и в 1997 году Челябинским Центром радиационного мониторинга закончено составление более подробных карт загрязнения стронцием-90 и цезием-137. Также накоплены данные по содержанию стронция-90 и цезия-137 в воде рек и озер. «Исследования, проводимые Институтом экологии растений и животных УрО РАН, показывают, что содержание стронция-90 и цезия-137 в воде реки Теча превышает на 2-3 порядка уровни для рек северных умеренных широт. Запас некоторых радионуклидов в воде по расчетным данным составляет стронция-90 2х1010, цезия-137 109 Бк, плутония 106 Бк. Содержание в грунтах Течи в 49 км от места сброса составляет по стронцию-90 2,4–11,2 кБк/кг, цезия-137 4,9–640 кБк/кг с максимумом на глубине 14-20 см. На 237-ом км уровень их накоплений соответственно составляет по стронцию-90 0,05–1,8 кБк/кг, по цезию-137 0,03–0,25 кБк/кг» (Рихванов, 1997). По государственной программе РФ по радиационной реабилитации Уральского региона был выполнен определенный объем исследований для проведения комплексной оценки радиоэкологической обстановки по реке Теча. Сделан анализ информации, накопленной с 1941 года, о гидрологическом режиме реки и плотности загрязнения пойменных почв техногенными радионуклидами. По данным обследования выявлено значительное загрязнение поймы реки. Максимальные уровни загрязнения в верховьях (после водоема-11) достигают значительных величин, а именно цезия-137 более 10 тыс. Кu/км2, стронция-90 более 400 Кu/км2, изотопов плутония – более 2 Кu/км2. Существенно загрязнены пойма реки в пределах населенных пунктов, расположенных по ее берегам, и территории самих поселков (Муслюмово, Бродокалмак, Русская Теча, Нижнепетропавловское). В настоящее время созданы крупномасштабные карты (1:5000) распределения цезия-137 в пойме реки в пределах сел, изучено содержание техногенных нуклидов в почвах на территориях этих населенных пунктов. Полученные карты позволили определить, что в селе Муслюмово плотность загрязнения цезием-137, превышающая 40 Ku/кв.км, составляет около 20% территории поймы реки (0,15 кв.км), в селе Бродокалмак – 23% (0,11 кв.км), в селе Русская Теча – 15% (0,06 кв.км), в селе Нижнепетропавловское – 20% (0,14 кв.км). Примерно 30% поймы этих населенных пунктов загрязнены цезием-137 в пределах от 1 до 15 Ku/кв.км. Также выявлены наиболее загрязненные территории ВУРСа – около 1000 га за пределами санитарно-защитной зоны «Маяка» и выполнены работы по уточнению радиационной обстановки на территориях населенных пунктов, расположенных в наиболее загрязненной зоне (Татарская Караболка, Красный Партизан, Багаряк, Башакуль и др.). Определен приоритетный список населенных пунктов, подлежащих дополнительному радиационному обследованию. Первое место в этом списке занимают те из них, которые наиболее подвержены загрязнению от текущей деятельности ПО «Маяк» - пос. Новогорный и совхоз Худайбердинский. Они расположены вблизи промышленного водоема Карачай на расстоянии 5 и 10 км от предприятия в неблагоприятном, с точки зрения розы ветров, направлении (Челябинская область. Ликвидация последствий радиационных аварий. 1996). Следует привести результаты еще двух исследований, которые могут быть полезны жителям радиационно загрязненных территорий. • В 1992-93 гг. по заказу Социально-экологического Союза была выполнена комплексная оценка радиоэкологического состояния территории пос. Муслюмово. В состав работ входили локальные измерения по двум профилям гамма-спектрометром СП-4 с целью определения гамма-излучающих радионуклидов, которые формируют гамма-фон в пос. Муслюмово. Было установлено, что помимо естественных радионуклидов в почвенном слое отмечается присутствие цезия-137. В то же время радиоактивность цезия-137 мало обеспечивает дополнительный гамма-фон, всего 0,03 – 0,04 мкЗв/час или 3-4 мкр/час (Чечеткин, Хотулева, 1993). • Плотность загрязнения цезием-137 пос. Муслюмово согласно рис. 2 составляет 0,5-1 Ku/км2. Приближенно можно оценить дополнительный гамма-фон при других плотностях загрязнения цезием-137. Так, при плотности загрязнения 1-2 Ku/км2 6-8 мкр/час, при 0,2-0,5 Ku/км2 1-2 мкр/час. • Из почвы и воды радионуклиды поступают в пищевой рацион животных и человека. Исследования Челябинской областной станции химизации сельского хозяйства показали, что содержание основного дозообразующего радионуклида стронция-90 в продукции растениеводства и молоке коров общественного сектора в контрольных пунктах, расположенных по периметру ВУРСа, в 2-5 раз превышает глобальные уровни и составляет в среднем 10-50% от временно допустимых уровней (ВДУ, 1993). Концентрация этого радионуклида в молоке коров личного пользования в отдельных населенных пунктах в 1,5-2 раза выше, чем его содержание в молоке общественного поголовья. В отдельных подворьях отмечено превышение ВДУ в картофеле. (Челябинская область: ликвидация последствий радиационных аварий)

Четыре года (1993-97) длилось судебное разбирательство по иску к ПО «Маяк» родителей Нажмутдинова Дениса, о котором упоминалось выше: о возмещении морального ущерба в связи с рождением сына-инвалида как результата радиационного воздействия на два поколения семьи. Несмотря на интенсивное противостояние ответчиков, иск Нажмутдиновых был удовлетворен судом. И хотя выполнение решения суда «Маяком» затянулось, и семье Нажмутдиновых не стало легче, все же это был положительный результат. Семье помогла юрист-эколог А.Г. Ильина. Ей удалось получить грант в международном Фонде ИСАР, благодаря которому удалось провести независимую генетическую экспертизу всей семьи. Не менее сложным было судебное дело, возбужденное Абдрахимом Галимовым к областному управлению социальной защиты (1996). Семья Галимовых к моменту аварийной ситуации проживала на самом берегу Течи в Муслюмово. После аварии их улицу переселили на противоположную окраину села, но права на льготы по статусу эвакуированных из зоны радиоактивного заражения они не имели, Суд Курчатовского района Челябинска, а следом Коллегия областного суда, признали за ним право на льготы, В это же время Конституционный суд РФ рассмотрел заявление жителя Бродокалмака Валерия Корнилова, По мнению истца, закон РФ 1993 года «О социальной защите граждан, подвергшихся воздействию радиации вследствие аварии в 1957 году на ПО «Маяк» и сбросов радиоактивных отходов в реку Теча» предоставляет льготы не всем пострадавшим. Конституционный суд поддержал требования В. Корнилова. Вслед за этими делами права на льготы были признаны Комиссией областной администрации в отношении всех семей, переселенных с берега Течи сел Муслюмово, Бродокалмак, Нижне-Петропавловское. Абдрахим Галимов, отстаивая свои права на льготы, детально изучил многие правовые акты и сумел ими воспользоваться. Свой опыт он изложил в брошюре «Радиация на Урале. О правовом положении граждан, пострадавших от радиации». 75 экземпляров брошюры он распространил в Челябинске, Сосновском и Кунашакском районах. Брошюра состоит из 2-х частей. Первая включает сведения о дозах облучения населения – как основание прав на возмещение ущерба, примеры нарушения прав, процедуры защиты, примеры успешной защиты прав граждан, пострадавших от радиации. Часть вторая содержит первичную справочную информацию по законодательству, защищающему граждан, подвергшихся воздействию радиации. Конечно, все это – прецеденты в судебной практике. Много сил потратили Нажмутдиновы, В. Корнилов и А. Галимов. Но они показали, как можно отстаивать свои права и влиять на социальную политику. В «Движение за ядерную безопасность» часто обращаются с просьбой дать дозиметр или провести дозиметрический контроль какого-то индивидуального участка. Существует постановление правительства РФ от 13.04.93г. «О порядке обеспечения населения приборами радиационного контроля» (Собрание актов Президента и Правительства РФ, 1993, № 17, с.1449). В 1994 году Челябинским филиалом института профессионального образования и Челябинским Центром обязательной экологической подготовки кадров была выпущена небольшая книга «Бытовые приборы радиационного контроля». Авторы книги А.В. Зайнишев, Э.И. Корецкая, общая редакция Ю.С. Смирнова. Кроме основных сведений о радиоактивности в книге приводятся технические характеристики самых распространенных моделей бытовых дозиметров, приемы работы с ними. Особое внимание в книге уделено действиям населения при различных радиационных инцидентах. Книга рассчитана на читателей со средним образованием.

Иммунитетом называют способность организма распознавать вторгшийся или образовавшийся в его тканях чужеродный материал (бактерии, вирусы, грибки, простейшие – антигены; собственные клетки и ткани – аутоантигены или иммуногены) и мобилизовать клетки и образуемые ими вещества на быстрое и эффективное удаление этого материала. Иммунитет подразделяют на неспецифический, передающийся по наследству и направленный против различных антигенов, и специфический, приобретенный в течение жизни в результате встречи с конкретным антигеном и направленный только против этого антигена. Иммунодефициты – это количественные или функциональные дефекты иммунной системы. Иммунодефициты бывают первичные и вторичные. Первичные чаще всего обусловлены генетическими нарушениями. Вторичные иммунодефициты возникают при воздействии неблагоприятных факторов внешней среды, нарушении питания, старении. Выделяют целый ряд групп вторичных иммунодефицитов. Радиационный иммунодефицит обусловлен воздействием ионизирующего излучения и относится к группе вторичных. Формирование вторичных иммунодефицитов связано с высокой радиочувствительностью иммуноцитов. Под названием иммуноциты объединяются лимфоциты и моноциты – макрофаги, принадлежащие к основным клетках иммунной системы. В связи с катастрофой на Чернобыльской АЭС большое внимание уделяется изучению влияния хронического облучения в малых дозах (0,001– 0,2 Зиверт) на иммунную систему людей – участников ликвидации аварии и жителей загрязненных радионуклидами в результате аварий регионов. У этих групп людей выявлены многочисленные лабораторные проявления иммунодефицитов (снижение числа зрелых Т–лимфоцитов периферической крови, снижение нормального уровня синтеза иммуноглобулинов и именно той части, которая защищает слизистые оболочки дыхательного и желудочно–кишечного трактов от болезнетворных микробов, повысилось содержание в крови других иммуноглобулинов, одни из которых являются фактором развития аллергических реакций и т.д.). Кроме лабораторных проявлений иммунодефицитов у жителей загрязненных районов наблюдается повышение иммунозависимых заболеваний. Возросло число и стало более тяжелым течение вирусных инфекций дыхательных путей, туберкулеза бронхов и легких, нагноительных заболеваний кожи и слизистых оболочек. Увеличилась активность лимфотропных вирусов, и выросло количество вызываемых ими заболеваний. Многократно увеличилось число аллергических заболеваний. У людей, хронически страдающих аутоиммунными болезнями, участились случаи обострений. Постоянно растет число взрослых и детей с астеническим синдромом – жалобами на быструю утомляемость, нарушение работоспособности и т.д. Все это свидетельствует о развитии иммунодефицитных и других видов иммунопатологий. Причинами этого называют: Нарушение при воздействии малых доз излучения функционирования одного из центральных органов иммуногенеза – тимуса (вилочковая железа). • При длительном воздействии радиационного излучения в малых дозах наблюдается самопроизвольная реактивность клеток иммунной системы. Они находятся в состоянии длительного перераздражения, что вызывает срыв направленного иммунного ответа на антиген и проявляется в виде дефектов иммунитета. • “Эффект Чернобыля” совпадает с развитием хронического нервно–психического стресса и снижением жизненного уровня людей, что также способствует формированию дефектов иммунной системы (Борткевич, 1996). Результаты целого ряда исследований радиационно–индуцированных изменений иммунной системы были представлены на третьем съезде по радиационным исследованиям в Москве 14–17 октября 1997 г. Ниже приведены некоторые из них. Клинико–иммунологическому и аллергологическому обследованию были подвергнуты работники комбината, одним из видов деятельности которого является уничтожение ядерных боеголовок, и жители того же города, не работающие на комбинате. При анализе проявления иммунной недостаточности выявлена высокая частота аллергических заболеваний и проявлений инфекционно–аллергического синдрома при относительно невысокой частоте инфекционного синдрома в обеих группах по сравнению с другими обследованными регионами (Орадовская и др., 1997). Исследованиями населения Челябинской области, подвергнутого хроническому комбинированному (внешнему и внутреннему) воздействию, показано, что иммунно–патологические состояния, обусловленные недостаточностью иммунной системы, среди облученных, у которых развился рак, встречались достоверно чаще, чем среди лиц без опухолей. Так было получено подтверждение значительной роли пострадиационного снижения противоопухолевого иммунитета в развитии канцерогенных эффектов облучения (Аклеев и др., 1997). По оценке показателей иммунитета трех групп детей, проживающих в контролируемых территориях (первая группа – с загрязнением по цезию– 137 от 1 до 15 Ku/км2; вторая группа – от 15 до 40 Ku/км2 и третья группа – свыше 40 Ku/км2) было сделано заключение, что нарушения в системе иммунитета под воздействием радиации затрагивали у детей все его звенья (Балаева и др., 1997).

(more…)

Опыты на животных и клинические наблюдения показали, что ионизирующее излучение, независимо от вида и способа воздействия – внешнего или внутреннего, общего или локального, однократного или хронического – является неспецифическим канцерогенным (лат. nancer – рак) фактором, так как вызывает опухоли или способствует их возникновению почти во всех тканях млекопитающих. Ни один их химических канцерогенных факторов не обладает таким универсальным действием. Действие ионизирующего излучения не вызывает каких–либо специфических форм рака, но увеличивает частоту возникновения уже известных видов раковых заболеваний, чаще всего лейкозов, рака молочной железы, яичников, кожи и костей. Кожные и костные опухоли возникают, как правило, при локальном облучении, другие виды – в результате общего облучения. Установлено, что индуцированные ионизирующим излучением злокачественные опухоли проявляются некоторое время спустя после облучения; латентный (скрытый) период составляют около 2–5 лет в случае лейкоза и около 10 лет и более в случае злокачественных опухолей. Однако в последние десятилетия получены результаты, в которых утверждается, что возможно клиническое проявление некоторых видов рака вскоре после облучения, особенно среди людей пожилого возраста (Дж. Гофман, 1996). Лучевой стресс Известно два вида стресс–реакций организма на изменяющиеся условия среды: соматический стресс и эмоциональный стресс. Соматический стресс развивается в ответ на термическое, механическое, химическое и т.п. раздражители (температурные, болевые и другие ощущения как сигнал повреждения). Эмоциональный стресс возникает только у высокоорганизованных организмов. В основе его лежит воздействие эмоциональных нагрузок на центральную нервную систему. Ионизирующее излучение также может вызывать стресс–реакцию на острое облучение. Малые дозы или хроническое низкоинтенсивное облучение, лишь в несколько раз превышающее среднее значение естественного радиоактивного фона, с некоторой вероятностью могут вызывать стимуляцию клеточного деления и других жизненно важных функций в организме, так называемый лучевой гормезис. Однако вопрос о положительном или тренировочном действии лучевого гормезиса остается дискуссионным (Сечко, 1996).

(more…)

Гонады (половые железы) обладают высокой чувствительностью к воздействию ионизирующего излучения, и их повреждение является существенной компонентой возникающего у человека радиационного синдрома. Поэтому половые железы наряду с костным мозгом отнесены к первой – наиболее чувствительной группе критических органов. Облучение мужской половой системы. За репродуктивную функцию у особей мужского пола отвечают семенники, обладающие высокой чувствительностью к облучению. Наиболее радиочувствительными клетками являются сперматогонии, а наиболее устойчивыми – сперматозоиды. После облучения в умеренных дозах способность мужчин к воспроизведению потомства снижается не сразу, так как сперматозоиды остаются сравнительно подвижными. Если повреждены все сперматогонии, то вскоре наступает полная стерильность. Облучение в дозе 0,1 Гр приводит к снижению количества сперматозоидов в течение года. Облучение в дозе 2,5 Гр вызывает стерильность на 2–3 года, а после облучения в дозе 4–6 Гр наступает полная стерильность. Реакция семенников на фракционное (дробное) облучение в дозах низкой мощности отличается от реагирования на подобное воздействие большинства других тканей, в которых оно вызывает так называемый щадящий эффект. В случае фракционного облучения семенников щадящий эффект не наблюдается, напротив оно может оказывать более сильное воздействие, чем однократное облучение. Для них суммарная доза, полученная в несколько приемов, более опасна, чем та же доза, полученная за один прием. Таким образом, облучение семенников приводит к временной стерильности, которая при больших дозах может стать необратимой, причем дробное, а также хроническое облучение, делает ткани семенников более чувствительными к радиации. Облучение женской половой системы. Яичники взрослых женщин содержат группу незаменяемых первичных и вторичных ооцитов (яйцеклеток), находящихся на разных стадиях развития. Критической компонентой в репродуктивной системе особей женского пола является половая клетка. Излучение, убивая ооциты, может вызвать стойкое бесплодие. Однократные дозы в 1–2 Гр на оба яичника вызывают временное бесплодие и прекращение менструации на 1–3 года. Дозы около 4 Гр вызывают стойкое бесплодие. Лучевое повреждение яичников необратимо снижает не только число ооцитов, но и женских половых гормонов – эстрогенов и прогестеронов, поскольку для их циклической секреции необходим нормальный овогенез.

(more…)

Говоря об опасности радиационных воздействий, различают действие больших и средних доз радиации от действия малых доз. Последствия сильных однократных облучений изучены достаточно хорошо, начиная с печального опыта первых атомных бомбардировок американцами японских городов Хиросимы и Нагасаки. Тогда в дополнение к ожогам и ранениям пострадавшие люди имели различные симптомы острого лучевого поражения. Эти симптомы проявились через несколько часов или дней после поражения и могли быть отнесены к другим заболеваниям. Это были головные боли, головокружения, рвота, лихорадка, поносы, апатия. Часто жертвы умирали через несколько дней. Через несколько недель люди, не получившие ранений, также становились больными с теми же симптомами заболеваний. И те, кто пережил бомбардировку, оставались больными на всю оставшуюся жизнь. Позднее к этому опыту добавился опыт аварий на ядерных установках. Из них наиболее известная авария на Чернобыльской АЭС в 1986 году. Неосведомленность об истинной радиационной обстановке в первые часы привела к переоблучению персонала станции и особенно участников ликвидации пожара, работавших до появления признаков лучевого заболевания: тошноты, рвоты, лучевых ожогов кожи и др. В результате были установлены последствия однократного общего облучения (Абрамова, Абрамов, 1994; Р. Грейб, 1994). При дозе 0–25 бэр действие не может быть выявлено. При 25–60 (или 50–100) бэр – незначительное недомогание. При 100–200 бэр – легкая степень лучевой болезни. При 200–400 бэр – средняя степень лучевой болезни. При 400–600 бэр – тяжелая степень лучевой болезни. Бэр – единица эквивалентной дозы, равная 0,01 грея (смотри “Радиация и окружающая среда”, часть 2 – Дозы и единицы их измерения).

(more…)

Основными направлениями работ по профилактике возникновения аварий на РОО является создание высоконадежной техники и технологий, бездефектное изготовление оборудования, качественное выполнение монтажа и строительство, строгое соблюдение технологий и правил эксплуатации. Эффективным путем повышения безопасности ядерной энергетики является создание реакторов повышенной устойчивости и высоконадежных систем технологической безопасности. Наиболее перспективными являются высокотемпературные газовые реакторы (ВТГР), способные противостоять отказам оборудования, технологическим и эксплуатационным нарушениям, а также применение быстродействующих средств защиты, в том числе автоматических отсечных устройств, систем взрывопредупреждения и локализации аварии.

(more…)

Действие радиации на человека

Радиация по самой своей природе вредна для жизни. Малые дозы облучения могут “запустить” 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.

(more…)