Основы радиационной безопасности населения
5. Основы радиационной безопасности
5.1. Законодательство Республики Беларусь по обеспечению радиационной безопасности населения
Основными документами, регламентирующими воздействие ионизирующих излучений на население являются: Нормы радиационной безопасности (НРБ-2000), Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений (ОСП-2002), а также следующие Законы Республики Беларусь: “О социальной защите граждан, пострадавших от катастрофы на Чернобыльской АЭС” (1991), “О правовом режиме территорий, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате катастрофы на Чернобыльской АЭС” (1991), “О радиационной безопасности населения” (1998), а также ряд концепций: Концепция проживания населения в загрязненных радионуклидами районах и развития находящихся в них населенных пунктов (1998), Концепция проживания на загрязненных радионуклидами территориях в результате катастрофы на Чернобыльской АЭС (1990), Концепция защитных мер в восстановительный период для населения, проживающего на территории Республики Беларусь, подвергшейся радиоактивному загрязнению в результате Чернобыльской аварии (1995), Концепция защиты населения Республики Беларусь при радиационных авариях на АЭС (1993) и др.
Согласно этим документам для населения средняя эффективная доза дополнительного внешнего и внутреннего облучения за календарный год не должна превышать 1 мЗв (0,1 бэр)или эффективная доза за период жизни (70 лет) - 70 мЗв (7 бэр). Эта доза не включает в себя дозы, создаваемые естественным радиационным фоном, а также дозы, получаемые гражданами при медицинских процедурах.
5.2. Концепция защиты населения Республики Беларусь при радиационных авариях на аэс
В Республике Беларусь в настоящее время нет атомных электростанций и других объектов ядерно-энергетического цикла. Вместе с тем, в приграничных районах сопредельных с республикой государств (Россия, Украина, Литва) функционируют, в частности, Смоленская, Чернобыльская, Ровенская, Игналинская АЭС. Как показывает опыт Чернобыльской катастрофы, аварии на них могут привести к масштабному загрязнению территории Беларуси и дополнительному облучению населения, что требует разработки превентивных мер защиты.
Настоящая концепция содержит основные принципы защиты населения. Она разработана с учетом рекомендаций международных организаций, опыта ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС и сложившейся в республике послеаварийной радиоэкологической ситуации. Ее положения основаны на современных представлениях о действии ионизирующего излучения на организм человека и на международных стандартах в области радиационной защиты.
Цель концепции – обоснование мероприятий, предотвращающих возникновение детерминистских (нестохастических) и ограничение риска стохастических эффектов у населения.
При радиационной аварии на АЭС рассматриваются следующие основные факторы радиационного воздействия:
- внешнее гамма-излучение от радиоактивного облака;
- поступление радиоактивных веществ через органы дыхания;
- радиоактивное загрязнение кожных покровов и одежды;
- внешнее гамма-излучение от радиоактивных веществ, осевших на поверхность земли и местные объекты (здания, сооружения и т.п.);
- поступление радиоактивных веществ в организм в результате потребления населением пищевых продуктов и воды.
Концепция предусматривает защитные мероприятия на период первых 10-дней от аварии. Последующие мероприятия по защите населения регламентируются законами РБ “О правовом режиме территорий, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате катастрофы на ЧАЭС”, “О социальной защите граждан, пострадавших от катастрофы на ЧАЭС”, а также другими нормативными документами.
Все официальные документы, касающиеся мероприятий по защите населения и планов их реализации, не должны противоречить настоящей концепции.
Основным критерием для принятия решения о мерах защиты является индивидуальная доза облучения, прогнозируемая от начала аварии до момента завершения формирования радиоактивного следа, составляющего в среднем 10 суток.
При мощности экспозиционной дозы (МЭД), превышающей ее значение для данной местности на 20 мкР/час, ограничивается пребывание людей на открытой местности, осуществляется герметизация жилых и служебных помещений (уплотнение дверей и окон, отключение вентсистем при отсутствии фильтров), начинается йодная профилактика и вводится запрет на употребление молока и листовых овощей.
При мощности экспозиционной дозы равной 2,5 мР/час мероприятия по защите населения заключаются в исключении пребывания на открытой местности, прекращении работы ДДУ, школ и учебных заведений, прекращении всех видов деятельности, кроме необходимой для жизнеобеспечения населения.
При необходимости пребывания вне помещения – защита кожных покровов и органов дыхания.
Эвакуация детей и беременных женщин осуществляется при ожидаемой дозе 10 мЗв за 10 суток после аварии. Решение об эвакуации принимается, если мощность экспозиционной дозы составляет 5 мР/час.
Эвакуация остального населения осуществляется при ожидаемой дозе 50 мЗв за 10 суток после аварии. Решение об эвакуации принимается, если МЭД составляет 25 мР/час.
Эвакуация детей и беременных женщин осуществляется при ожидаемой дозе на щитовидную железу равной 200 мЗв.
Эвакуация остального населения осуществляется при ожидаемой дозе на щитовидную железу равной 500 мЗв.
На территории Беларуси устанавливаются две зоны первоочередных защитных мероприятий.
Первая в радиусе 30 км от Игналинской и Чернобыльской АЭС – зона возможной эвакуации. В случае аварии на этих АЭС в 30-ти км зонах незамедлительно вводится режим чрезвычайного положения.
Вторая – в радиусе 100 км от АЭС – зона профилактических мероприятий. По опыту аварии на ЧАЭС, на границах этой зоны дозу облучения щитовидной железы, превышающую 200 мЗв, получили более 50% детей.
Эвакуация населения должна проводиться за пределы 100 км зоны.
Концепция рекомендована и утверждена Национальной комиссией по радиационной защите населения Республики Беларусь от 30 марта 1993 года, протокол №12; одобрена решением коллегии Министерства здравоохранения 26 апреля (протокол №6).
5. Основы радиационной безопасности
5.1. Законодательство Республики Беларусь по обеспечению радиационной безопасности населения
Основными документами, регламентирующими воздействие ионизирующих излучений на население являются: Нормы радиационной безопасности (НРБ-2000), Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений (ОСП-2002), а также следующие Законы Республики Беларусь: “О социальной защите граждан, пострадавших от катастрофы на Чернобыльской АЭС” (1991), “О правовом режиме территорий, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате катастрофы на Чернобыльской АЭС” (1991), “О радиационной безопасности населения” (1998), а также ряд концепций: Концепция проживания населения в загрязненных радионуклидами районах и развития находящихся в них населенных пунктов (1998), Концепция проживания на загрязненных радионуклидами территориях в результате катастрофы на Чернобыльской АЭС (1990), Концепция защитных мер в восстановительный период для населения, проживающего на территории Республики Беларусь, подвергшейся радиоактивному загрязнению в результате Чернобыльской аварии (1995), Концепция защиты населения Республики Беларусь при радиационных авариях на АЭС (1993) и др.
Согласно этим документам для населения средняя эффективная доза дополнительного внешнего и внутреннего облучения за календарный год не должна превышать 1 мЗв (0,1 бэр)или эффективная доза за период жизни (70 лет) - 70 мЗв (7 бэр). Эта доза не включает в себя дозы, создаваемые естественным радиационным фоном, а также дозы, получаемые гражданами при медицинских процедурах.
5.2. Концепция защиты населения Республики Беларусь при радиационных авариях на аэс
В Республике Беларусь в настоящее время нет атомных электростанций и других объектов ядерно-энергетического цикла. Вместе с тем, в приграничных районах сопредельных с республикой государств (Россия, Украина, Литва) функционируют, в частности, Смоленская, Чернобыльская, Ровенская, Игналинская АЭС. Как показывает опыт Чернобыльской катастрофы, аварии на них могут привести к масштабному загрязнению территории Беларуси и дополнительному облучению населения, что требует разработки превентивных мер защиты.
Настоящая концепция содержит основные принципы защиты населения. Она разработана с учетом рекомендаций международных организаций, опыта ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС и сложившейся в республике послеаварийной радиоэкологической ситуации. Ее положения основаны на современных представлениях о действии ионизирующего излучения на организм человека и на международных стандартах в области радиационной защиты.
Цель концепции – обоснование мероприятий, предотвращающих возникновение детерминистских (нестохастических) и ограничение риска стохастических эффектов у населения.
При радиационной аварии на АЭС рассматриваются следующие основные факторы радиационного воздействия:
- внешнее гамма-излучение от радиоактивного облака;
- поступление радиоактивных веществ через органы дыхания;
- радиоактивное загрязнение кожных покровов и одежды;
- внешнее гамма-излучение от радиоактивных веществ, осевших на поверхность земли и местные объекты (здания, сооружения и т.п.);
- поступление радиоактивных веществ в организм в результате потребления населением пищевых продуктов и воды.
Концепция предусматривает защитные мероприятия на период первых 10-дней от аварии. Последующие мероприятия по защите населения регламентируются законами РБ “О правовом режиме территорий, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате катастрофы на ЧАЭС”, “О социальной защите граждан, пострадавших от катастрофы на ЧАЭС”, а также другими нормативными документами.
Все официальные документы, касающиеся мероприятий по защите населения и планов их реализации, не должны противоречить настоящей концепции.
Основным критерием для принятия решения о мерах защиты является индивидуальная доза облучения, прогнозируемая от начала аварии до момента завершения формирования радиоактивного следа, составляющего в среднем 10 суток.
При мощности экспозиционной дозы (МЭД), превышающей ее значение для данной местности на 20 мкР/час, ограничивается пребывание людей на открытой местности, осуществляется герметизация жилых и служебных помещений (уплотнение дверей и окон, отключение вентсистем при отсутствии фильтров), начинается йодная профилактика и вводится запрет на употребление молока и листовых овощей.
При мощности экспозиционной дозы равной 2,5 мР/час мероприятия по защите населения заключаются в исключении пребывания на открытой местности, прекращении работы ДДУ, школ и учебных заведений, прекращении всех видов деятельности, кроме необходимой для жизнеобеспечения населения.
При необходимости пребывания вне помещения – защита кожных покровов и органов дыхания.
Эвакуация детей и беременных женщин осуществляется при ожидаемой дозе 10 мЗв за 10 суток после аварии. Решение об эвакуации принимается, если мощность экспозиционной дозы составляет 5 мР/час.
Эвакуация остального населения осуществляется при ожидаемой дозе 50 мЗв за 10 суток после аварии. Решение об эвакуации принимается, если МЭД составляет 25 мР/час.
Эвакуация детей и беременных женщин осуществляется при ожидаемой дозе на щитовидную железу равной 200 мЗв.
Эвакуация остального населения осуществляется при ожидаемой дозе на щитовидную железу равной 500 мЗв.
На территории Беларуси устанавливаются две зоны первоочередных защитных мероприятий.
Первая в радиусе 30 км от Игналинской и Чернобыльской АЭС – зона возможной эвакуации. В случае аварии на этих АЭС в 30-ти км зонах незамедлительно вводится режим чрезвычайного положения.
Вторая – в радиусе 100 км от АЭС – зона профилактических мероприятий. По опыту аварии на ЧАЭС, на границах этой зоны дозу облучения щитовидной железы, превышающую 200 мЗв, получили более 50% детей.
Эвакуация населения должна проводиться за пределы 100 км зоны.
Концепция рекомендована и утверждена Национальной комиссией по радиационной защите населения Республики Беларусь от 30 марта 1993 года, протокол №12; одобрена решением коллегии Министерства здравоохранения 26 апреля (протокол №6).
5 основы радиационной безопасности
5. Основы радиационной безопасности
5.1. Законодательство Республики Беларусь по обеспечению радиационной безопасности населения
Основными документами, регламентирующими воздействие ионизирующих излучений на население являются: Нормы радиационной безопасности (НРБ-2000), Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений (ОСП-2002), а также следующие Законы Республики Беларусь: “О социальной защите граждан, пострадавших от катастрофы на Чернобыльской АЭС” (1991), “О правовом режиме территорий, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате катастрофы на Чернобыльской АЭС” (1991), “О радиационной безопасности населения” (1998), а также ряд концепций: Концепция проживания населения в загрязненных радионуклидами районах и развития находящихся в них населенных пунктов (1998), Концепция проживания на загрязненных радионуклидами территориях в результате катастрофы на Чернобыльской АЭС (1990), Концепция защитных мер в восстановительный период для населения, проживающего на территории Республики Беларусь, подвергшейся радиоактивному загрязнению в результате Чернобыльской аварии (1995), Концепция защиты населения Республики Беларусь при радиационных авариях на АЭС (1993) и др.
Согласно этим документам для населения средняя эффективная доза дополнительного внешнего и внутреннего облучения за календарный год не должна превышать 1 мЗв (0,1 бэр) или эффективная доза за период жизни (70 лет) - 70 мЗв (7 бэр). Эта доза не включает в себя дозы, создаваемые естественным радиационным фоном, а также дозы, получаемые гражданами при медицинских процедурах.
5.2. Концепция защиты населения Республики Беларусь при
радиационных авариях на АЭС
В Республике Беларусь в настоящее время нет атомных электростанций и других объектов ядерно-энергетического цикла. Вместе с тем, в приграничных районах сопредельных с республикой государств (Россия, Украина, Литва) функционируют, в частности, Смоленская, Чернобыльская, Ровенская, Игналинская АЭС. Как показывает опыт Чернобыльской катастрофы, аварии на них могут привести к масштабному загрязнению территории Беларуси и дополнительному облучению населения, что требует разработки превентивных мер защиты.
Настоящая концепция содержит основные принципы защиты населения. Она разработана с учетом рекомендаций международных организаций, опыта ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС и сложившейся в республике послеаварийной радиоэкологической ситуации. Ее положения основаны на современных представлениях о действии ионизирующего излучения на организм человека и на международных стандартах в области радиационной защиты.
Цель концепции – обоснование мероприятий, предотвращающих возникновение детерминистских (нестохастических) и ограничение риска стохастических эффектов у населения.
При радиационной аварии на АЭС рассматриваются следующие основные факторы радиационного воздействия:
- внешнее гамма-излучение от радиоактивного облака;
- поступление радиоактивных веществ через органы дыхания;
- радиоактивное загрязнение кожных покровов и одежды;
- внешнее гамма-излучение от радиоактивных веществ, осевших на поверхность земли и местные объекты (здания, сооружения и т.п.);
- поступление радиоактивных веществ в организм в результате потребления населением пищевых продуктов и воды.
Концепция предусматривает защитные мероприятия на период первых 10-дней от аварии. Последующие мероприятия по защите населения регламентируются законами РБ “О правовом режиме территорий, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате катастрофы на ЧАЭС”, “О социальной защите граждан, пострадавших от катастрофы на ЧАЭС”, а также другими нормативными документами.
Все официальные документы, касающиеся мероприятий по защите населения и планов их реализации, не должны противоречить настоящей концепции.
Основным критерием для принятия решения о мерах защиты является индивидуальная доза облучения, прогнозируемая от начала аварии до момента завершения формирования радиоактивного следа, составляющего в среднем 10 суток.
При мощности экспозиционной дозы (МЭД), превышающей ее значение для данной местности на 20 мкР/час, ограничивается пребывание людей на открытой местности, осуществляется герметизация жилых и служебных помещений (уплотнение дверей и окон, отключение вентсистем при отсутствии фильтров), начинается йодная профилактика и вводится запрет на употребление молока и листовых овощей.
При мощности экспозиционной дозы равной 2,5 мР/час мероприятия по защите населения заключаются в исключении пребывания на открытой местности, прекращении работы ДДУ, школ и учебных заведений, прекращении всех видов деятельности, кроме необходимой для жизнеобеспечения населения.
При необходимости пребывания вне помещения – защита кожных покровов и органов дыхания.
Эвакуация детей и беременных женщин осуществляется при ожидаемой дозе 10 мЗв за 10 суток после аварии. Решение об эвакуации принимается, если мощность экспозиционной дозы составляет 5 мР/час.
Эвакуация остального населения осуществляется при ожидаемой дозе 50 мЗв за 10 суток после аварии. Решение об эвакуации принимается, если МЭД составляет 25 мР/час.
Эвакуация детей и беременных женщин осуществляется при ожидаемой дозе на щитовидную железу равной 200 мЗв.
Эвакуация остального населения осуществляется при ожидаемой дозе на щитовидную железу равной 500 мЗв.
На территории Беларуси устанавливаются две зоны первоочередных защитных мероприятий.
Первая в радиусе 30 км от Игналинской и Чернобыльской АЭС – зона возможной эвакуации. В случае аварии на этих АЭС в 30-ти км зонах незамедлительно вводится режим чрезвычайного положения.
Вторая – в радиусе 100 км от АЭС – зона профилактических мероприятий. По опыту аварии на ЧАЭС, на границах этой зоны дозу облучения щитовидной железы, превышающую 200 мЗв, получили более 50% детей.
Эвакуация населения должна проводиться за пределы 100 км зоны.
Концепция рекомендована и утверждена Национальной комиссией по радиационной защите населения Республики Беларусь от 30 марта 1993 года, протокол №12; одобрена решением коллегии Министерства здравоохранения 26 апреля (протокол №6).
5.3. Принципы и критерии радиационной безопасности
Нормы радиационной безопасности (НРБ-2000) (далее – Нормы), применяются для обеспечения безопасности человека во всех условиях воздействия на него ионизирующего излучения искусственного или природного происхождения. Требования и нормативы, установленные Нормами, являются обязательными для всех юридических лиц, независимо от их подчиненности и форм собственности, а также для местных распорядительных и исполнительных органов, граждан Республики Беларусь, иностранных граждан и лиц без гражданства, проживающих на территории Республики Беларусь.
Согласно Нормам сформулированы принципы радиационной безопасности:
- непревышение допустимых пределов индивидуальных доз облучения человека от всех источников излучения (принцип нормирования);
- запрещение всех видов деятельности по использованию источников излучения, при которых полученная для человека и общества польза не превышает риск возможного вреда, причиненного дополнительным облучением (принцип обоснования);
- поддержание на возможно низком и достижимом уровне с учетом экономических и социальных факторов индивидуальных доз облучения и числа облучаемых лиц при использовании любого источника излучения (принцип оптимизации).
Нормы распространяются на следующие виды воздействия ионизирующего излучения на человека: в условиях нормальной эксплуатации техногенных источников излучения; в результате радиационной аварии; от природных источников излучения; при медицинском облучении.
Требования норм не распространяются на космическое излучение на поверхности Земли и внутренне облучение человека, создаваемое природным калием, на которое практически невозможно влиять.
В Нормах установлены требования к ограничению техногенного облучения в контролируемых условиях, защите от природного облучения в производственных условиях, ограничению облучения населения в нормальных условиях, по ограничению облучения населения в условиях радиационной аварии. Также приводятся значения допустимых уровней радиационного воздействия в различных ситуациях.
Нормами установлены категории облучаемых лиц: персонал и все население, включая лица из персонала, вне сферы и условий их производственной деятельности. Для категории облучаемых лиц установлены три класса нормативов:
- основные пределы доз (ПД);
- допустимые уровни многофакторного воздействия (для одного радионуклида, пути поступления или одного вида внешнего облучения), являющиеся производными от основных пределов доз:
- пределы годового поступления (ПГП), допустимые среднегодовые объемные активности (ДОА), среднегодовые удельные активности (ДУА) и др.
- контрольные уровни (дозы, уровни, активности, плотности потоков и др.). Их значения должны учитывать достигнутый в организации уровень радиационной безопасности и обеспечивать условия, при которых радиационное воздействие будет ниже допустимого.
Согласно Нормам эффективная доза для персонала не должна превышать за период трудовой деятельности (50 лет) – 1000 мЗв, а для населения за период жизни (70 лет) – 70 мЗв.
Главной целью радиационной безопасности является охрана здоровья населения, включая персонал, от вредного воздействия ионизирующего излучения путем соблюдения основных принципов и норм радиационной безопасности без необоснованных ограничений полезной деятельности при использовании излучения в различных областях хозяйства, в науке и медицине.
Основу системы радиационной безопасности, сформулированной в данных Нормах, составляют современные международные научные рекомендации, опыт стран, достигших высокого уровня радиационной защиты населения, и отечественный опыт.
Ионизирующая радиация при воздействии на организм человека может вызвать два вида эффектов, которые клинической медициной относятся к болезням: детерминированные пороговые эффекты (лучевая болезнь, лучевой дерматит, лучевая катаракта, лучевое бесплодие, аномалии в развитии плода и др.) и стохастические (вероятностные) беспороговые эффекты (злокачественные опухоли, лейкозы, наследственные болезни).
Нормы радиационной безопасности относятся только к ионизирующему излучению, и в них учтено, что ионизирующее излучение является одним из множества источников риска для здоровья человека и что риски, связанные с воздействием излучения, не должны соотноситься только с выгодами от его использования, но их следует сопоставлять и с рисками нерадиационного происхождения.
5.4. Внешнее и внутреннее облучение человека
Любые объекты на нашей планете, живые и неживые, искусственные и естественные, органические и неорганические, находятся под постоянным воздействием ионизирующих излучений. Ионизирующее излучение может двумя путями оказывать воздействие на человека и животных. Первый путь – внешнее облучение, второй - внутреннее.
Внешнее облучение происходит от источников, расположенных вне организма. Основными источниками внешнего облучения являются космическое излучение, естественные радионуклиды почвы и воздуха, радиоактивные продукты деления, которые появляются в результате проведения испытаний ядерного оружия, сбрасывания отходов атомной промышленности и аварий ядерных реакторов.
Доза внешнего облучения формируется, главным образом, за счет воздействия гамма-излучения. Альфа- и бета-излучения не вносят существенного вклада в общее внешнее облучение живых организмов, так как они, в основном, поглощаются воздухом или эпидермисом кожи. Радиационное поражение кожных покровов бета-излучением возможно, в основном, при нахождении на открытом пространстве в момент выпадения радиоактивных продуктов ядерного взрыва или других радиоактивных осадков.
Контроль внешнего облучения производится дозиметрами, которые могут измерять экспозиционную дозу или чаще всего уровень радиации. Полученные данные сравниваются с естественным фоном, характерным для данной местности.
Отметим, что в настоящее время на территории РБ дополнительное внешнее облучение в связи с аварией на ЧАЭС обусловлено, в основном, присутствием цезия-137 в окружающей среде.
Мероприятия по защите от внешнего облучения при радиационных авариях включают укрытие населения в помещениях и убежищах в первые дни после радиационной аварии, удаление верхнего загрязненного радионуклидами слоя почвы после прекращения радиоактивных выпадений, отселение и др.
Внутреннее облучение — это облучение организма от находящихся внутри него радиоактивных веществ.
Основным источником поступления радионуклидов в организм являются продукты питания (около 97%), в меньшей степени вода (около 2%) и воздух. По степени биологического действия ионизирующие излучения располагаются в следующий убывающий ряд: , , , что обусловлено их различной ионизирующей способностью.
В первоначальный период (первые 1,5-2 месяца) после радиационной аварии дополнительное как внешнее, так и внутреннее облучение населения обусловлено, главным образом, радионуклидами йода. Йод попадает в организм с воздухом и пищей. Из легких и желудочно-кишечного тракта с кровью он распределяется по всем органам и тканям. Но уже через несколько часов большая часть йода оказывается в щитовидной железе. Значительно уменьшить облучение щитовидной железы можно заполнив ее стабильным йодом (йодная профилактика). Для этого необходимо немедленно принимать препараты, содержащие стабильный йод: йодид калия (ежедневно по 1 таблетке после еды в течение недели), спиртовой раствор йода (3 раза в день после еды 1-2 капли на полстакана воды или молока детям до 2-х лет, остальным 3-5 капель). При этом следует помнить, что передозировка стабильного йода вызывает побочные эффекты.
После распада короткоживущих радионуклидов дополнительное внутреннее облучение населения, главным образом, происходит радионуклидами цезия и стронция.
Для ограничения внутреннего облучения населения республики начиная с 1986 устанавливаются нормативы предельного содержания радионуклидов в продуктах питания. Они периодически пересматриваются в сторону ужесточения требований. С целью дальнейшего снижения доз внутреннего облучения населения Республики Беларусь в 1999 году введены Республиканские допустимые уровни содержания радионуклидов цезия-137 и стронция-90 в пищевых продуктах и питьевой воде (РДУ-99) взамен действовавших РДУ-96.
6. Радиоэкологическая обстановка
в Республике Беларусь
6.1. Источники ионизирующих излучений и загрязнения
окружающей среды
Радиоактивность и сопутствующие ей ионизирующие излучения существовали на Земле задолго до зарождения на ней жизни и присутствовали в космосе до возникновения самой Земли. Все существующие источники радиационного фона делят на 2 основные группы: естественные и искусственные. Основную часть облучения население Земного шара получает от естественных источников радиации (до 78%). Большинство из них таковы, что избежать облучения от них просто невозможно.
В биосфере Земли содержится свыше 80 радионуклидов естественного происхождения. Радиоактивными являются все встречающиеся в природе элементы с 83. Естественные источники ионизирующего излучения можно разделить на две категории: космическое излучение и излучение естественных радиоактивных элементов (земная радиация).
Космическое излучение — это поток частиц и лучей, непрерывно падающих на земную поверхность как из космического пространства (первичное), так и из атмосферы Земли, в результате взаимодействия первичного космического излучения с атмосферой (вторичное). К первичным космическим излучениям относятся те излучения, которые попадают в земную атмосферу из космического пространства и состоят, в основном, из протонов (92%), альфа-частиц (7%), ядер лития, бериллия, углерода, азота, кислорода и других элементов. Вторичные космические излучения состоят из мезонов (70%), электронов и позитронов (26%), небольшого числа первичных протонов (0,05%), остальное составляет гамма-излучение и быстрые нейтроны. Энергия первичного космического излучения очень велика (в среднем, 104 МэВ), поэтому оно губительно для всего живого. Атмосфера служит своеобразным щитом, предохраняющим биологические объекты от воздействия космических частиц. Космический фон зависит лишь от высоты местности и практически постоянен на всей территории нашей республики.
Естественные радиоактивные элементы распространены на Земле в ничтожных количествах и содержатся в твердых породах земной коры, в воздухе, в воде, а также в растительных и животных организмах. Они вошли в состав Земли с самого ее образования. Их можно разделить на две категории: первичные и космогенные. Первичные подразделяются на две группы. Первая группа включает 43 радионуклида трех семейств (рядов) радиоактивных элементов: 1. семейство урана-238, родоначальником которого является 238U (Т1/2 = 4,51109 лет); 2. семейство урана-235, родоначальником которого является 235U (Т1/2 = 7,13108 лет); 3. семейство тория, родоначальником которого является 232Th (Т1/2 = 1,411010 лет).. Радиоактивные семейства - цепочки элементов, самопроизвольно образующихся один из другого в результате радиоактивного распада. Конечными продуктами распада в каждом семействе является свинец, соответственно семействам 206Pb, 207Pb, 208Pb. Радионуклиды этой группы называют также тяжелыми естественными радионуклидами. В природе ранее существовало четвертое радиоактивное семейство нептуния – ряд 237Np (Т1/2 = 2,14. 106 лет), все члены которого в естественных условиях уже распались.
Вторая группа первичных радионуклидов состоит из 24 долгоживущих (период полураспада от 1,3. 109 до 1,4.1021 лет) радиоактивных изотопов таких химических элементов, как К, Са, Rb, Sn и др.
В облучении человека и других организмов заметную роль играет калий-40 и радиоактивный газ радон, который состоит из нескольких изотопов (Rn-220, Rn-222 и др.). В природном калии содержится 0,0118% радиоактивного К-40. Изотопы радона являются промежуточными продуктами в рядах распада урана и тория. Согласно оценке Научного Комитета по действию атомной радиации (НКДАР) ООН, радон вместе со своими дочерними продуктами радиоактивного распада ответственен примерно за 3/4 годовой индивидуальной эффективной эквивалентной дозы облучения, получаемой населением планеты от земных источников радиации. Большую часть этой дозы человек получает с вдыхаемым воздухом, особенно в непроветриваемом и подвальном помещениях.
Космогенные радионуклиды образуются, в основном, в атмосфере в результате взаимодействия космического излучения (нейтронов, протонов и др.) с ядрами атомов O, N, Ar, а затем поступают на земную поверхность с атмосферными осадками. В среднем между процессом образования и радиоактивным распадом этих нуклидов установилось равновесие и запас их в биосфере держится на одном уровне, испытывая лишь изменения, связанные с вариациями скорости образования. Эта группа представлена 20 радионуклидами с периодами полураспада от 37,3 мин (38Cl) до 7,4. 105 лет (26Al). Наиболее значимые в радиологическом плане радионуклиды этой группы – 3Н, 7Ве, 14С, 22Na, 24Na, 26Al. К этому перечню можно было бы отнести космогенные изотопы 32P, 35S, 54Mn, 59Ni, несколько изотопов кобальта и железа, однако содержание их в природе незначительно, и они не играют большой роли в биосферных процессах.
Радионуклиды искусственного происхождения образуются в результате деятельности человека по использованию атомной энергии, испытаний и применения ядерного оружия, ядерного синтеза с помощью специальных установок и источников излучений, т. д.
Широкомасштабное загрязнение биосферы радионуклидами началось 16 июня 1945 года со взрыва первой в истории человечества атомной бомбы в США. Всего ядерные державы провели более 400 испытательных взрывов на земле, в воде и в атмосфере (не считая подземных). В результате радиоактивными веществами была загрязнена вся планета и естественный фон изменился повсеместно.
С развитием атомной энергетики мы приобрели новый, чрезвычайно опасный фактор загрязнения окружающей среды - техногенные радиоактивные элементы, которые поступают в биосферу либо “вполне легально”, под маркой радиоактивных отходов, либо в результате аварийных ситуаций на атомных реакторах. Чернобыльской катастрофе предшествовали три крупные радиационные аварии (в СССР, Великобритании и США).
К искусственным источникам относится также промышленное производство, связанное с радиоактивными элементами, медицинское оборудование, имеющее источники ионизирующих излучений (например, рентгеновские установки).
Искусственные радионуклиды получают и используют в таких количествах, что возникающее при этом излучение имеет интенсивность, в миллионы раз превосходящую интенсивность естественных источников излучения. Искусственные радионуклиды по различным причинам попадают в окружающую среду, повышая тем самым радиационный фон. Кроме того, они включаются в биологические системы и поступают непосредственно в организм животных и человека. Все это создают опасность для нормальной жизнедеятельности организмов.
