Иод (йод) в природе. Что нужно знать о радиации и о Чернобыльской трагедии? Листва в чернобыле покрытая желтым йодом
Почти 30 лет назад внимание мира приковал к себе – украинский город, в котором взорвалась атомная электростанция, что стало наихудшей ядерной катастрофой в мире.
Мир шагнул далеко вперед со времен того ужасающего события 1986 года, но в загрязненном Чернобыле одна вещь практически не изменилась – это мертвые деревья и листья. Они даже приблизительно не разлагаются с такой скоростью, как флора в других местах мира.
«Мы переступали через все эти мертвые деревья на земле, которые были повалены первым взрывом, - рассказывает Тим Муссо, профессор биологии из Университета Южной Каролины. – Годы спустя эти стволы отлично сохранились. Если бы дерево упало у меня в саду, уже через 10 лет оно превратилось бы в труху.
Тим Муссо и его коллега Андерс Мюллер из Университета Париж-юг провели долгосрочные исследования биологии радиоактивных регионов, таких как Чернобыль и Фукусима, Япония.
Большая часть их работы проходила в Рыжем лесу – печально известном лесистом регионе вокруг Чернобыля, где деревья перед гибелью приобрели зловещий красновато-коричневый окрас. Ученые отметили, что стволы деревьев, судя по всему, по большей части остались в неизменном состоянии, даже с учетом прошедших двух с половиной десятилетий.
«Кроме нескольких исключений, почти все мертвые стволы деревьев были в целости и сохранности, когда мы впервые с ними столкнулись», - рассказывает Тим Муссо, который также является руководителем исследовательского центра по вопросам Чернобыля и Фукусимы.
Чтобы выяснить, что произошло, а точнее, НЕ произошло, исследователи собрали сотни образцов , которые не подверглись воздействию радиации, и упаковали их в сумки, защищенные от насекомых. Затем они распределили их по чернобыльской территории и оставили на девять месяцев.
Результаты оказались поразительными: образцы опавших листьев, пролежавшие в районах с высоким уровнем загрязнения, продемонстрировали темпы разложения на 40 процентов ниже, чем листья, которые оставили в незагрязненных местах. На всех участках степень разложения была пропорциональна уровню радиоактивного загрязнения.
Известно, что радиация негативно влияет на микроорганизмы, такие как бактерии и грибы. Недавнее исследование продемонстрировало, что радиационная терапия может вызвать серьезные осложнения у вследствие уменьшения численности популяций полезных бактерий в кишечнике.
Муссо и другие специалисты обеспокоены тем, что накопление опавших листьев на земле в лесу представляет собой настоящую опасность. «У нас все больше подозрений, что в ближайшие годы произойдет катастрофический пожар», - отмечает ученый.
В случае лесного пожара неразложившиеся за 28 лет листья станут идеальным топливом, и огонь разнесет радиацию по всему региону. «В результате радиоцезий и другие загрязняющие вещества с дымом попадут в населенные пункты», - подчеркивает Муссо.
«Опавшие листья, накопившиеся, очевидно, из-за пониженной активности микроорганизмов, - это отличный материал для растопки, - добавил ученый. – Они сухие, легкие и отлично горят. Это лишний раз доказывает, что может начаться
Всем известна высокая опасность радиоактивного йода-131, наделавшего много бед после аварий в Чернобыле и Фукусиме-1. Даже минимальные дозы этого радионуклида вызывают мутации и гибель клеток в организме человека, но особенно сильно от него страдает щитовидная железа. Образующиеся при его распаде бета- и гамма-частицы, концентрируются в ее тканях, вызывая сильнейшее облучение и образование раковых опухолей.
Радиоактивный йод: что это?
Йод-131 - радиоактивный изотоп обычного йода, получивший название «радиойод». Благодаря достаточно долгому периоду полураспада (8,04 суток), он быстро распространяется на большие территории, вызывая радиационное заражение почвы и растительности. Впервые I-131 радиойод был выделен в 1938 году Сиборгом и Ливингудом путем облучения теллура потоком дейтронов и нейтронов. Впоследствии его обнаружил Абельсон среди продуктов деления атомов урана и тория-232.
Источники радиойода
Радиоактивный йод-131 не содержится в природе и поступает в окружающую среду из техногенных источников:
- Атомные электростанции.
- Фармакологическое производство.
- Испытания атомного оружия.
Технологический цикл любого энергетического или промышленного атомного реактора включает деление атомов урана или плутония, в процессе которого в установках накапливается большое количество изотопов йода. Свыше 90% всего семейства нуклидов составляют короткоживущие изотопы йода 132-135, остальная часть приходится на радиоактивный йод-131. Во время обычной работы атомной электростанции годовой выброс радионуклидов невелик за счет проводимой фильтрации, обеспечивающей распад нуклидов, и оценивается специалистами в 130-360 Гбк. Если же происходит нарушение герметичности атомного реактора, радиойод, обладая высокой летучестью и мобильностью, сразу поступает в атмосферу вместе с другими инертными газами. В газоарозольном выбросе он по большей части содержится в виде различных органических веществ. В отличие от неорганических соединений йода, органические производные радионуклида йода-131 представляют наибольшую опасность человека, поскольку легко проникают через липидные мембраны клеточных стенок в организм и в дальнейшем с кровью разносятся по всем органам и тканям.
Крупные аварии, ставшие источником заражения йодом-131
Всего известно о двух крупных авариях на АЭС, ставших источниками загрязнений радиойодом больших территорий, - Чернобыль и Фукусима-1. Во время Чернобыльской катастрофы весь йод-131, скопившийся в атомном реакторе, был вместе с взрывом выброшен в окружающую среду, что привело к радиационному загрязнению зоны радиусом 30 километров. Сильные ветры и дожди разнесли радиацию по всему миру, но особенно пострадали территории Украины, Белоруссии, юго-западные области России, Финляндии, Германии, Швеции, Великобритании.
В Японии взрывы на первом, втором, третьем реакторах и четвертом энергоблоке АЭС «Фукусима-1» произошли после сильнейшего землетрясения. В результате нарушения система охлаждения произошло несколько утечек радиации, приведших к 1250-кратному увеличению количества изотопов йода-131 в морской воде на расстоянии 30 км от атомной электростанции.
Еще одним источником радиойода служат испытания ядерного оружия. Так, в 50-60 годах двадцатого века на территории штата Невада в США проводились взрывы ядерных бомб и снарядов. Ученые заметили, что образующийся в результате взрывов I-131 выпадал в ближайших районах, а в полуглобальных и глобальных выпадениях он практически отсутствовал по причине небольшого периода полураспада. То есть во время миграций радионуклид успевал разложиться до того, как выпасть вместе с осадками на поверхность Земли.
Биологическое воздействие йода-131 на человека
Радиойод имеет высокую миграционную способность, легко проникает в организм человека с воздухом, пищей и водой, а также поступает через кожу, раны и ожоги. При этом он быстро всасывается в кровь: спустя час усваивается 80-90% радионуклида. Большее его количество поглощается щитовидной железой, которая не отличает стабильный йод от его радиоактивных изотопов, а наименьшая часть - мышцами и костями.
К концу суток в щитовидной железе фиксируется до 30% всего поступившего радионуклида, причем процесс накопления напрямую зависит от функционирования органа. Если наблюдается гипотериоз, то радиойод всасывается интенсивнее и аккумулируется в тканях щитовидки в более высоких концентрациях, чем при пониженной функции железы.
В основном йод-131 выводится из тела человека с помощью почек в течение 7 суток, лишь небольшая его часть удаляется вместе с потом и волосами. Известно, что он испаряется через легкие, но до сих пор не известно, сколько его выделяется из организма таким путем.
Токсичность йода-131
Йод-131 - источник опасного β- и γ-облучения в соотношении 9:1, способный вызвать как легкие, так тяжелые радиационные поражения. Причем наиболее опасным считается радионуклид, поступивший в организм с водой и пищей. Если поглощенная доза радиойода составляет55 МБк/кг от массы тела, возникает острое облучение всего организма. Связано это с большой площадью бета-облучения, которое вызывает патологический процесс во всех органах и тканях. Особенно сильно повреждается щитовидная железа, интенсивно поглощающая радиоактивные изотопы йода-131 вместе со стабильным йодом.
Проблема развития патологии щитовидной железы стала актуальной и во время аварии на Чернобыльской АЭС, когда население подверглись воздействию I-131. Люди получили большие дозы радиации, не только вдыхая зараженный воздух, но и употребляя свежее коровье молоко с повышенным содержанием радиойода. Даже меры, предпринятые властями по исключению из продажи натурального молока, не решили проблемы, поскольку около трети населения продолжало пить молоко, получаемое от собственных коров.
Важно знать!
Особенно сильное облучение щитовидной железы возникает при поступлении молочных продуктов, зараженных радионуклидом йода-131.
В результате облучения снижается функция щитовидной железы с последующим возможным развитием гипотиреоза. При этом не только повреждается тиреоидный эпителий, где синтезируются гормоны, но и разрушаются нервные клетки и сосуды щитовидной железы. Резко уменьшается синтез нужных гормонов, нарушается эндокринный статус и гомеостаз всего организма, что может послужить началом развития раковых опухолей щитовидной железы.
Особенно опасен радиойод для детей, поскольку их щитовидная желез намного меньше, чем у взрослого человека. В зависимости от возраста ребенка, масса может составлять от 1,7 г и до7 г, когда как у взрослого человека - около 20 грамм. Еще одна особенность заключается в том, что радиационное повреждение эндокринной железы может долгое время находиться в скрытом состоянии и проявиться только при интоксикации, заболевании или в период полового созревания.
Высокий риск заболеть раком щитовидной железы приходится на детей до одного года, получивших высокую дозу облучения изотопом I-131. Причем точно установлено высокая агрессивность опухолей - раковые клетки в течение 2-3 месяцев проникают в окружающие ткани и сосуды, метастазируют в лимфатические узлы шеи и легких.
Важно знать!
У женщин и детей опухоли щитовидной железы встречаются в 2-2,5 раза чаще, чем у мужчин. Скрытый период их развития в зависимости от дозы радиойода, полученной человеком, может достигать 25 и более лет, у детей этот период значительно короче - в среднем около 10 лет.
«Полезный» йод-131
Радиойод, как средство против токсического зоба и раковых опухолей щитовидной железы, начал использоваться еще в 1949 года. Радиотерапия считается сравнительно безопасным методом лечения, без ее проведения у больных поражаются различные органы и ткани, ухудшается качество жизни и уменьшается ее продолжительность. Сегодня изотоп I-131 применяется как дополнительный средство, позволяющее бороться с рецидивами этих заболеваний после хирургического вмешательства.
Как и стабильный йод, радиойод накапливается и длительно удерживается клетками щитовидной железы, использующих его для синтеза тиреодиных гормонов. Поскольку опухоли продолжают выполнять гормонообразующую функцию, они накапливают изотопы йода-131. При их распаде образуют бета-частицы с пробегом 1-2 мм, которые локально облучают и разрушают клетки щитовидной железы, а окружающие здоровые ткани практически не подвергаются воздействию радиации.
Рейтинг: / 29Подробности Родительская категория: Зона отчуждения Категория: Радиоактивное загрязнение
Представлено последствия выброса радиоизотопа 131 I после аварии на ЧАЭС и описание биологического действия радиойода на организм человека.
Биологическое действие радиойода
Йод-131 - радионуклид с периодом полураспада 8.04 сут., бета- и гамма-излучатель. Вследствие высокой летучести практически весь йод-131, имевшийся в реакторе (7,3 МКи), был выброшен в атмосферу. Его биологическое действие связано с особенностями функционирования щитовидной железы . Ее гормоны - тироксин и трийодтирояин - имеют в своем составе атомы йода. Поэтому в норме щитовидная железа поглощает около 50% поступающего в организм йода. Естественно, железа не отличает радиоактивные изотопы йода от стабильных. Щитовидная железа детей в три раза активнее поглощает попавший в организм радиойод. Кроме того, йод-131 легко проникает через плаценту и накапливается в железе плода.
Накопление в щитовидной железе больших количеств йода-131 ведет к радиационному поражению секреторного эпителия и к гипотиреозу - дисфункции щитовидной железы. Возрастает также риск злокачественного перерождения тканей. Минимальная доза, при которой есть риск развития гипотиреоза у детей - 300 рад, у взрослых - 3400 рад. Минимальные дозы, при которых появляется риск развития опухолей щитовидной железы, находятся в диапазоне 10-100 рад. Наиболее велик риск при дозах 1200-1500 рад. У женщин риск развития опухолей в четыре раза выше, чем у мужчин, у детей в три-четыре раза выше, чем у взрослых.
Величина и скорость всасывания, накопление радионуклида в органах, скорость выведения из организма зависят от возраста, пола, содержания стабильного йода в диете и других факторов. В этой связи при поступлении в организм одинакового количества радиоактивного йода поглощенные дозы значительно различаются. Особенно большие дозы формируются в щитовидной железе детей, что связано с малыми размерами органа, и могу в 2-10 раз превышать дозы облучения железы у взрослых.
Профилактика поступления йода-131 в организм человека
Эффективно предотвращает поступление радиоактивного йода в щитовидную железу прием препаратов стабильного йода. При этом железа полностью насыщается йодом и отвергает попавшие в организм радиоизотопы. Прием стабильного йода даже через 6 ч после разового поступления 131 I может снизить потенциальную дозу на щитовидную железу примерно в два раза, но если отложить йодопрофилактику на сутки, эффект будет небольшим.
Поступление йода-131 в организм человека может произойти в основном двумя путями: ингаляционным, т.е. через легкие, и пероральным - через потребляемые молоко и листовые овощи.
Загрязнение окружающей среды 131 I после аварии на ЧАЭС
Интенсивное выпадение 131 I в городе Припять началось по-видимому, в ночь с 26 на 27 апреля. Поступление его в организм жителей города происходило ингаляционным путем, а следовательно - зависело от времени пребывания на открытом воздухе и от степени проветривания помещений.
Значительно серьезнее была обстановка в селах, попавших в зону радиоактивных выпадений. Вследствие неясности радиационной обстановки не всем сельским жителям была своевременно проведена йодная профилактика. Основным путем поступления 131 I в организм был пищевой, с молоком (до 60% по одним данным, по другим данным - до 90%). Этот радионуклид появился в молоке коров уже на вторые-третьи сутки после аварии. Надо отметить, что корова ежесуточно съедает на пастбище корм с площади 150 м 2 и является идеальным концентратором радионуклидов в молоке. 30 апреля 1986 г. Минздравом СССР были даны рекомендации о повсеместном запрете потребления молока от коров, находящихся на пастбищах, во всех районах, примыкающих к зоне аварии. В Белоруссии скот еще находился на стойловом содержании, но в Украине коровы уже паслись. На государственных предприятиях этот запрет сработал, а вот в личных хозяйствах запретные меры обычно срабатывают хуже. Надо отметить, что в Украине тогда около 30% молока потреблялось от личных коров. В первые же дни был установлен норматив на содержание йода-13I в молоке, при соблюдении которого доза на щитовидную железу не должна была превысить 30 бэр. В первые недели после аварии концентрация радиойода в отдельных пробах молока превышала этот норматив в десятки и сотни раз.
Представить масштабы загрязнения природной среды йодом-131 могут помочь такие факты. По существующим нормативам, если плотность загрязнения на пастбище достигает 7 Ки/км 2 , следует исключить или ограничить употребление в пищу загрязненных продуктов, перевести скот на незагрязненные пастбища или фуражные корма. На десятый день после аварии (когда прошел один период полураспада йода-131), под действие этого норматива попадали Киевская, житомирская и Гомельская области УССР, весь запад Белоруссии, Калининградская область, запад Литвы и северо-восток Польши.
Если плотность загрязнения лежит в пределах 0.7-7 Ки/км 2 , то решение следует принимать в зависимости от конкретной обстановки. Такие плотности загрязнения были почти по всей Правобережной Украине, по всей Белоруссии, Прибалтике, в Брянской и Орловской областях РСФСР, на востоке Румынии и Польши, юго-востоке Швеции и юго-западе Финляндии.
Неотложная помощь при загрязнении радиойодом.
При работе в зоне, загрязненной радиоизотопами иода, с целью профилактики прием ежедневно иодида калия 0,25 г (под врачебным присмотром). Дезактивация кожных покровов водой с мылом, промывание носоглотки и полости рта. При поступлении радионуклидов в организм – внутрь иодид калия 0,2 г, иодид натрия 02, г., сайодин 0,5 или тереостатики (перхлорат калия 0,25 г). Рвотные средства или промывание желудка. Отхаркивающие с повторным назначением йодистых солей и тереостатиков. Обильное питье, мочегонные.
Литература:
Чернобыль не отпускает… (к 50-летию радиоэкологических исследований в Республике Коми). – Сыктывкар, 2009 – 120 с.
Тихомиров Ф.А. Радиоэкология иода. М., 1983. 88 с.
Cardis et al., 2005 год. Risk of Thyroid Cancer After Exposure to 131I in Childhood -- Cardis et al. 97 (10): 724 -- JNCI Journal of the National Cancer Institute
Наш корреспондент побывал в Припяти и постарался освежить в своей и твоей памяти кое-какие факты о радиации, сильно потускневшие после окончания школы. Статью он привез, а вот Халком не сделался: вернулся таким же тощим и белым, каким уезжал. А мы так надеялись…
Театр радиации
В Зоне находится несколько интересных объектов: сама станция, заброшенный город Припять и установка «Русский дятел».
Тот самый 4-й энергоблок Чернобыльской АЭС сегодня выглядит буднично. Фон снаружи - 5–9 микрозивертов в час (в 2-3 раза выше, чем в самолете)
Всего в ликвидации участвовало более 600 тысяч человек. Приехав и набрав допустимую, а иногда недопустимую дозу, человек уезжал на пенсию. Остальные реакторы работали еще полтора десятилетия. На 4-й блок взгромоздили новую крышу, станцию многократно отмыли до блеска, залили бетоном, разбросанные куски топлива собрали и вывезли, слой почвы вокруг срезали. Работа продолжается по сей день и будет продолжаться еще лет пятьдесят как минимум.
Экскурсию могут пустить даже под саркофаг в зловещий блок номер 4 - не в сам реакторный зал, а на пульт управления, где разворачивались события. Здесь темнота и запустение. Фон - 2-13 микрозивертов в час (одна минута здесь - как 1-6 минут в самолете, жить можно). А вот загрязненность частицами сильная: несколько сотен частиц в минуту на квадратный сантиметр. Дышать без респиратора нельзя, одежда специальная, сменная.
На выходе - обязательный контроль рук, ног и одежды. И это не последняя рамка на пути. Радиоактивная пыль - просто пыль. Рекомендуется для начала помыть руки прохладной водой с мылом. Атомщики всегда моются холодной водой, так как теплая расширяет поры и пыль может надолго забиться в кожу. Еще говорят, что атомщики в туалете моют руки дважды - до и после. И это не шутка.
Станция полна жизни, здесь работают тысячи людей из разных стран: запускаются заводы по переработке и захоронению отходов (где их строить, как не тут?), строится гигантская арка, которую через пару лет накатят на реактор, чтобы можно было его разбирать. Конечная цель - концепция «зеленой лужайки»: разобрать внутри весь бесконтрольно фонящий ужас, аккуратно переработать и захоронить.
Где найти радиацию, если ты инопланетянин и жить без нее не можешь
Заметно фонит любой гранит. Гранитные набережные, облицованные станции метро, плиты в магазине стройматериалов - везде можно заметить повышенный фон.
Хорошо фонит родонит - камень, напоминающий гранит красного цвета. В Москве им, например, оформлена станция метро «Маяковская».
Зона Чернобыльской станции, Фукусима, бывшие полигоны ядерных испытаний.
Бытовые девайсы. Изотопы используются в пожарных датчиках. Простейший изотоп водорода, тритий, испускающий бета-частицы с полураспадом 12 лет, можно совершенно легально купить в виде светящегося брелока с откровенным названием Betalight .
В Москве фонят овраги парка Коломенское на склоне реки, где раньше было захоронение отходов. Полигоны с ядерными захоронениями есть под Сергиевым Посадом, Подольском. Да и в Москве немало институтов с такой грязью внутри, оставшейся от экспериментов былых лет, что войти туда страшновато.
На этой странице мы разместили небольшой пробничек, содержащий изотоп радиаций-404. Постарайся не прикасаться к нему руками и не облизывать, пока не обзаведешься домашним дозиметром.
Город Припять
Сегодня в плане радиации Припять в тысячи, сотни тысяч раз чище, чем в дни после аварии. В город возят экскурсии: здесь можно гулять, дышать без респираторов. Самая большая опасность - падающие здания. Не рекомендуется трогать руками предметы, садиться на землю, пить и есть: может попасть пыль. Город не оживет никогда. Дети никогда здесь не смогут играть в песочнице. Бабульки не будут выращивать на грядках редиску. Воду для питья и, наверное, даже для душа придется возить из более чистых мест. Но зато это уникальный заповедник эпохи. Возможно, это единственное место на всей Земле, где можно увидеть кусочек настоящего Советского Союза 80-х годов прошлого века.
Сохранившиеся фрески на стенах разрушающихся зданий
Памятник пожарным, работавшим на Чернобыльской АЭС
Самое грязное место города - подвал городской больницы: здесь свалены куртки, каски и сапоги, которые сняли с себя пожарные той роковой бригады, когда вернулись с тушения крыши блока. Все покрыто копотью и частицами ядерного топлива. Даже спустя почти 30 лет одежда фонит до одного рентгена в час - входить в подвал без специальных костюмов и защиты органов дыхания нельзя. Почти все пожарные умерли в течение месяца, хоронили их в свинцовых гробах: тела опасно фонили. Другие грязные места Припяти - канализация и стоки. Сюда дожди десятилетиями смывали радиоактивную пыль.
Испытание в Северной Корее, породившее землетрясение в 4,9 балла
Помимо аварий - пара тысяч ядерных испытаний во всем мире: подземных, наземных, подводных, атмосферных. В одной только Неваде более девятисот. ЧП с утерей радиоактивных деталей (например, в 1987 году в Гоянии, Бразилия, когда кретины похитили светящийся изотоп и всей деревней им натирались). А еще постоянные выбросы с пересыхающего радиоактивного водоема на «Маяке» в 1960-1985 годах. А ведь даже пока не было терактов - ядерных взрывов или «грязных бомб» (обычный взрыв, разбрасывающий по местности радиоактивную грязь, сделать проще, чем ядерный, а последствия не сильно лучше). Получается, минимум раз в 10 лет в мире происходит атомное ЧП: взрываются реакторы, падают самолеты с боеголовками и спутники с реакторами, идут выбросы. Возможно, тебе, как патриоту, будет приятно узнать, что половина всех атомных ЧП происходит в нашей стране, в этом плане мы впереди планеты всей.
Съемки испытаний в Неваде. США, апрель 1952 года
Дезинфекция поселений после ядерного инцидента в Гоянии. Бразилия, 1987 год
Будем реалистами: от атомной энергии никто не откажется (во Франции, например, атомные станции дают 80% энергии). И не будем наивными: аварии могут случаться и в будущем, просто имеет смысл учиться на ошибках. Что можешь сделать лично ты? Только две вещи.
Обзавестись дозиметром. Ты живешь в России, где дозиметры волею судеб самые качественные и дешевые. Ей-богу, ты столько покупал электронного мусора и гаджетов, что не купить дозиметр - просто глупость. Самый симпатичный из простых - тольяттинский SMG (от 100 долларов). Самым точным и надежным атомщики считают львовскую «Терру» (от 200 долларов). А еще бывают всякие bluetooth-дозиметры.
Хорошо понимать, чем опасна радиация и чем не опасна, чтобы не поддаваться мировой радиофобии.
Что нас ждет дальше?
Список самых крупных атомных ЧП выглядит так:
1945 - США, бомбардировка японских городов Хиросима и Нагасаки
1957 - СССР, авария на заводе «Маяк»
1957 - Великобритания, авария на реакторе в Виндскейле
1961 - СССР, авария на подлодке К-19
1964 - СССР, падение спутника «Транзит-5В» с ядерной установкой
1966 - Испания, разрушение трех ядерных бомб в деревне Паломарес
1968 - США, разрушение четырех термоядерных бомб в авиакатастрофе над Гренландией
1970 - СССР, авария на заводе «Красное Сормово»
1979 - США, авария на АЭС «Три-Майл-Айленд»
1980 - СССР, радиоактивное заражение в Краматорске
1985 - СССР, авария в бухте Чажма
1986 - СССР, Чернобыльская авария
2011 - Япония, авария на АЭС «Фукусима-1»
То, что принято называть радиацией, делится на три типа: альфа -
α β γ Гамма-излучение и рентгеновскоеТой же природы, что свет и радиоволна. Гамма-лучи пронизывают все насквозь на большие расстояния. Лучше всего γ-излучение ослабляют вода, бетон, свинец. Естественный космический фон на поверхности планеты - около 0,11 микрозиверта. Для самолета, набравшего высоту, слой атмосферы перестает действовать щитом, поэтому естественный космический фон в самолете доходит до 3 миллизивертов в любом месте салона, но это не опасно. Все радиометры измеряют γ. Источники γ-излучения: цезий-137, кобальт-60; рентгеновское жесткое излучение - америций-241.
Бета-излучениеПоток электронов или позитронов, которые вылетают из атома радиоактивного элемента. Летят они недалеко, поэтому зафиксировать β можно только на близком расстоянии. Вламываясь в ткани, частицы причиняют больше вреда, чем гамма-лучи. От β защищает лист алюминия в пару миллиметров, оконное стекло, иногда даже одежда. Считается, что не все бытовые радиометры способны измерить β, но свистеть при поднесении вплотную они все равно будут. Источники β-излучения: калий-40, цезий-137, стронций-90; нейтронное - плутоний.
Альфа-излучение(уран, радон, радий, торий, полоний) - летящий прочь атом гелия. С точки зрения атомов штука довольно большая и при попадании в ткань способна наделать много вреда: вред α-излучения в 20 раз больше, чем от γ-излучения. Но α летит на расстояние от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров и останавливается даже листом бумаги. Считается, что бытовой дозиметр не способен засечь α-излучение даже при поднесении вплотную. Но α редко ходит в одиночку, обычно всегда есть примеси β и γ. Источники α-излучения: радон, торон, уран.
Радиация становится опаснее в тысячи раз, если частицы попадут в организм с воздухом, едой или забьются с пылью в кожу. Отныне это праздник, который всегда с тобой. Шанс получить опасную дозу каким-то способом снаружи - минимален, разве что читать книгу под рентгеновской лампой каждый день.
Гамма-фонЕстественное дело, и он не оказывает заметного вреда, пока его доза не будет превышена в тысячу, а то и в миллион раз.
Частицы альфа и бета летят недалеко и останавливаются чем угодно. Поэтому в малых дозах они не представляют угрозы для организма, если не попадут внутрь. Попав внутрь с пищей и воздухом, радиоактивный изотоп остается в организме (иногда навечно), чтобы планомерно бомбардировать частицами окружающие ткани. Совокупность разрушений приводит к самым разным заболеваниям, особенно часто к раку: в какой-то момент иммунная система не успевает справиться со своей привычной работой - постоянно выявлять и удалять испорченные клетки, решившие стать раковыми и начать бесконечный рост.
История знает случаи, когда в местностях, считавшихся радиоактивно загрязненными, смертность оказывалась, наоборот, заметно ниже, чем в обычных. Перепуганные медики так часто таскали жителей на диспансеризацию, что ранняя диагностика и своевременное лечение приносили здоровью больше пользы, чем чистота природы.
Первооткрыватели
Пьер и Мария Кюри в лаборатории, 1896 год
Радиоактивность открыл мсье Беккерель в 1897 году в общем-то случайно: он изучал соли урана и оставил вещество в шкафу на фотопластинке. А позже заметил, что пластинка сама собой засветилась сквозь черную обертку. Открытием он поделился с коллегами - супругами Пьером и Марией Кюри, а те открыли радий и полоний. Вред радиации для здоровья Беккерель открыл позже, но тем же самым способом: одолжил у Кюри пробирку с радием и носил в кармане жилета, а позже заметил на коже покраснение в форме пробирки. Он снова поделился этим с Пьером Кюри. Тот привязал к плечу пробирку с изрядным количеством радия и носил десять часов, заработав серьезную язву на ближайшие пару месяцев.
Несмотря на то что ученые работали с радиацией всю жизнь, неверно считать, будто радиация их погубила. Беккерель умер в 55 лет неожиданно для всех (во время поездки с женой), и причина смерти неизвестна. Пьер Кюри в 46 лет поскользнулся и попал под лошадь. Мария Кюри, безусловно, умерла от лейкемии, вызванной радиацией, - страницы ее лабораторного дневника до сих пор фонят в музее так, что к ним страшновато приближаться. Но Мария умерла в 66 лет - еще более 30 лет она работала с радиацией после получения Нобелевки за ее открытие.
Что делать, если у этих идиотов опять что-то рвануло?
Во время ядерной реакции (ядерный взрыв или утечка из реактора) синтезируется множество самых разных радиоактивных веществ, которые будут пакостить всем выжившим. Если ты услышал грохот взрыва, то хороших новостей две: во-первых, ты жив; во-вторых, все ядерные реакции уже закончились. Зато воздух наполнился радиоактивными летучими аэрозолями, и через несколько часов от них взвоют все датчики за сотни и тысячи километров.
О том, что ядерные превращения могут стать источником огромной энергии, ученым стало ясно уже спустя несколько лет после открытия А.Беккереля и П.Кюри. Так, в 1910 г. В.И.Вернадский в докладе на общем собрании Академии наук говорил, что человечество, научившись в будущем управлять процессами атомного распада, получит в свои руки такой мощный источник энергии, какого раньше не знало. Но в 1922 г. он же предупреждал, что время овладения атомной энергией близко, и главный вопрос заключается в том, как человечество употребит этот колоссальный источник энергии – для роста своего благосостояния или для самоуничтожения. Создание в последующем ядерного оружия массового поражения и аварии на промышленных объектах атомной энергетики, прежде всего на атомных электростанциях (АЭС), показывают актуальность предупреждения ученого.
ЧЕРНОБЫЛЬСКАЯ
ТРАГЕДИЯ
ХРОНИКА СОБЫТИЙ и ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ
С позиций экологической безопасности страны радиоактивное загрязнение – одна из самых главных угроз. И доля атомных энергетических установок в этой угрозе очень значительна. Возможно, мы преувеличиваем эту угрозу, но только один Чернобыль полностью оправдывает эту нашу угрозу.
Член-корреспондент РАН А.В.Яблоков
Взрыв четвертого энергоблока Чернобыльской атомной электростанции (ЧАЭС) произошел 26 апреля 1986 г. в 01 ч 23 мин 40 с и вызвал прежде всего механическое разрушение множества топливных кассет – ядерного горючего (тепловыделяющих элементов – твэлов) – и взрывной выброс значительного количества диспергированного ядерного топлива, содержащего более 100 различных радионуклидов.
Первая стадия аварии – два взрыва: после первого – в течение 1 с радиоактивность реактора возросла в 100 раз; после второго – через 3 с радиоактивность реактора возросла в 440 раз. Механическая мощность взрыва была такова, что верхняя защитная плита ядерного реактора блока массой 2 тыс. т разлетелась вдребезги, обнажив реактор.
Вторая стадия аварии (26 апреля – 2 мая) – горение графитовых стержней вследствие выделения огромной энергии.
В период горения стержней температура внутри реактора не опускалась ниже 1500 °С, а после 2 мая стала повышаться, приближаясь к 3000 °С, что вызвало расплавление оставшегося ядерного топлива (цирконий, из которого изготавливают сборки твэлов во всех типах реакторов, имеет температуру плавления 1852 °С).
Горение реактора, хотя и с меньшей силой, продолжалось до 10 мая. Из горящего реактора, как из жерла вулкана, выбрасывались горящие частицы разрушенного реактора и радионуклиды с радиоактивностью в миллионы кюри.
Отечественные атомные эксперты установили главную техническую причину аварии. Взрыв реактора четвертого блока ЧАЭС стал результатом инженерно-конструкторского дефекта самой технической схемы водо-графитовых реакторов серии РБМК (реактор большой мощности кипящий) – модернизированных под атомную энергетику реакторов, которые более 40 лет работали на производственном объединении «Маяк», производя оружейный плутоний. Не вдаваясь в конструктивные особенности РБМК, отметим, что они не в состоянии прекратить неконтролируемый «разгон реактивности» при необходимости аварийной остановки в условиях работы на запредельной мощности.
Другой причиной аварии был человеческий фактор – преступное пренебрежение правилами работы и техники безопасности и непрофессионализм части персонала.
Загрузка реактора РБМК-1000, установленного на блоке ЧАЭС, составляет 100 т с обогащением 1,8% (1800 кг урана-235). Как установили эксперты, 3,5% продуктов деления в реакторе (63 кг) было выброшено в атмосферу. Для сравнения: в результате взрыва атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму, образовалось только 0,74 кг радиоактивных отходов.
Официальная оценка радиоактивности нуклидов, выброшенных из реактора ЧАЭС (50 млн Ки), явно занижена, поскольку была получена после перерасчета радиоактивности на 6 мая и не учитывала большей части короткоживущих радионуклидов (в том числе йода-131, период его полураспада равен 8,1 суток), которые чрезвычайно опасны, и их выброс до 6 мая определял более 80% радиоактивности в воздухе и на поверхности Земли. В период разогрева реактора со 2 по 6 мая выделение радиоактивного йода увеличилось, одновременно значительно возросло выделение и других радионуклидов, особенно цезия-134 и -137, стронция-89 и -90, радионуклидов бария, рутения, церия и др.
По данным американских экспертов, активность радиойода в момент взрыва составляла 100 млн Ки («типичные» ядерные взрывы в атмосфере, проводившиеся до 1968 г., давали до 159 тыс. Ки).
В момент взрыва образовалось огромное, высотой в 2 км, облако радиоактивностью в десятки миллионов кюри, состоящее из аэрозолей – диспергированных горячих частиц ядерного топлива, смешанных с радиоактивными газами.
На территории четвертого блока после взрыва оказались крупные обломки топливных кассет и графита, которые ликвидаторы последствий аварии собирали бульдозерами и лопатами (!). До 2 мая предотвратить горение графита в разрушенном реакторе пытались, сбрасывая с вертолетов мешки с песком, доломитом и другими веществами (было сброшено около 5000 т), при этом вертолетам приходилось пролетать на высоте 150 м прямо над жерлом реактора.
По всей территории станции были разбросаны сплавившиеся с асфальтом мелкие куски ядерного топлива, собрать которые было невозможно. В результате для защиты от облучения вся территория станции была покрыта слоем бетона и асфальта толщиной 1,5 м.
По счастью, в западном и северо-западном направлении, куда стало распространяться первое самое концентрированное облако горячих радиоактивных частиц и радиоактивных газов, не оказалось городов и густонаселенных пунктов. Изменение направления ветра на 180° через неделю, когда еще продолжалось истечение высокорадиоактивной газоаэрозольной струи из активной зоны реактора, привело к широкому разбросу радиоактивных продуктов.
По оси перемещения взрывного радиоактивного облака уже через несколько дней после взрыва стала появляться пятикилометровая полоса умирающего леса, названного «рыжим лесом», т. к. иглы сосен изменили свой цвет с зеленого на желто-красный. Полоса мертвого леса, где кроны деревьев получили дозы в 10 000–11 700 рад (радиационная адсорбированная доза – одна из внесистемных единиц поглощенной дозы излучения, 1 рад = 0,01 Гр; в системе СИ – грей (Гр): в 1 кг вещества при поглощении дозы радиации 1 Гр выделяется энергия в 1 Дж), что на порядок выше летальных доз для растительности, заняла площадь 38 км 2 . В этом лесу погибли все мелкие млекопитающие.
С осадками и в виде сухих выпадений вдоль «чернобыльского следа» произошло заражение водоемов и почвы. После того как из среды исчезли короткоживущие радиоактивные изотопы, главную опасность стала представлять радиоактивная пыль из сухих частиц ядерного топлива, поскольку она могла легко подниматься ветром и попадать в легкие. Даже спустя пять лет у диких млекопитающих – лосей, кабанов и других, – обитавших в зоне отчуждения, были обнаружены в легких до 25 000 таких частиц на 1 кг ткани легкого.
Согласно официальным данным, общая загрязненная радионуклидами площадь с показателем 0,2 мР/ч (фоновое допустимое значение 0,01 мР/ч) в первые дни после аварии составила 200 тыс. км 2 , а площадь зоны с уровнем загрязнения 15 Kи/км 2 по цезию-137 (в 100 раз выше среднего по стране) – 10 тыс. км 2 . На территории последней проживало почти четверть миллиона человек.
После аварии было принято решение об установлении зоны отчуждения, где мощность излучения составляла 0,2 мЗв/ч (зиверт (Зв) – единица эквивалентной дозы облучения в системе СИ, основная дозиметрическая единица в области радиационной безопасности, введенная для оценки возможного ущерба здоровью человека от хронического воздействия радиации; 1 Зв = 1 Гр), и зон отселения, где мощность излучения составляла 0,05 мЗв/ч (по рекомендациям Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) зоной обязательного отселения следует считать территории, где дозы облучения превышают 5 мЗв в год!). Был законсервирован, обезлюдел город энергетиков Припять. Правда, спустя некоторое время Правительственная комиссия по реализации защиты населения приняла решение не проводить принудительной эвакуации людей из зоны обязательного отселения, чтобы избежать стрессов и социально-психологической напряженности (!).
Лишь спустя годы после катастрофы в печати появляются некоторые сведения о тех изменениях в живых организмах на генетическом уровне, которые произошли в результате облучения во время и после чернобыльской аварии. Мониторинг состояния окружающей природной среды в зоне влияния последствий чернобыльской аварии с момента образования постоянно проводил Государственный комитет Российской Федерации по охране окружающей среды (1996–2000 гг.).
В первые дни трагедии никаких специальных врачебных мероприятий по защите населения от радиационного поражения не проводилось. Йодную профилактику (принятие с пищей таблеток йодистого калия, чтобы насытить организм стабильным йодом и предотвратить поглощение радиойода) начали даже в Киеве только после 10 мая, т. е. слишком поздно. В сельских районах йодную профилактику начали еще позднее, а часто и вообще не проводили.
Поскольку с конца апреля радиойод поступал в организм в основном уже с пищей, в начале мая в Киеве было организовано снабжение населения сухим молоком из государственных резервов. В сельской местности снабжение населения чистыми продуктами было организовано с большим опозданием и далеко не везде. Жители деревень 30-километровой зоны до момента эвакуации, т. е. в течение 9–10 дней, продолжали потреблять загрязненные продукты. За пределами этой зоны контроль за содержанием радиойода был налажен только для молока, отправляемого на молокозаводы. В личных хозяйствах дети неделями продолжали потреблять загрязненные радиойодом продукты.
В последующем намного лучший контроль был налажен за содержанием радиоцезия, однако этот изотоп, хотя и долгоживущий, считается менее опасным и неканцерогенным, т. к. накапливается в мышцах и достаточно легко выводится из организма. В то же время контроль за стронцием-90 плохо организован и до настоящего времени, ибо требует сложного оборудования. А между тем стронций-90 является в 40–50 раз более радиотоксичным и канцерогенным, чем радиоцезий.
Функциональные и морфологические изменения щитовидной железы были быстрее всего обнаружены радиоэкологами у диких копытных животных (лоси, олени), а также ветеринарами у коров, коз и других сельскохозяйственных животных, поглощавших огромное количество радиоактивного йода с растениями. Поглощенные дозы щитовидной железой у коров в районах, прилегающих к Чернобылю, иногда составляли от 2500 до 2800 рад. Нередко наблюдались случаи разрушения и атрофии щитовидной железы и гибели животных.
Дозы облучения щитовидной железы у детей в районе аварии в массовом масштабе составляли 250–1000 рад. Оказалось, что отечественным врачам было не известно, что йодная профилактика и запрет на потребление молока – два достаточно простых и доступных способа, которые легко могли бы предотвратить радиойодное переоблучение. Эти методы сразу после чернобыльской аварии широко применяли в Польше, Швеции, Австрии, Южной Германии, затронутых крылом чернобыльского облака.
По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), число заболеваний щитовидной железы, в которой избирательно накапливается радиоактивный йод, у детей со временем должно увеличиваться, достигнув пика (увеличение на 40%) через 13–15 лет, т. е. в настоящее время. Из секретной записки Минздрава СССР от 11 ноября 1986 г., направленной в Политбюро и рассекреченной в 1992 г., стало известно, что йодному облучению подвергся 1 млн 694 тыс. детей. Частота заболеваний детей раком щитовидной железы стала повышаться на Украине с 1990 г.
Последствия чернобыльской катастрофы проявляются до сих пор. Площадь радиоактивно загрязненных сельскохозяйственных угодий в настоящее время составляет 3,5 млн га. В 1999 г. наибольшая плотность загрязнения цезием-137 и соответственно более высокие концентрации этого радионуклида в продуктах питания зарегистрированы в Брянской области. Здесь, а также в некоторых районах Калужской, Орловской и Тульской областей радиационная обстановка остается по-прежнему неблагоприятной: более 2 млн га сельскохозяйственных угодий имеют плотность загрязнения по цезию-137 более 1 Kи/км 2 , в том числе более 300 тыс. га – свыше 5 Ки/км 2 (при среднем фоновом значении по России – 0,15 Kи/км 2).
Радиационное загрязнение в результате чернобыльской аварии до сих пор отмечается на густонаселенных территориях, где важное экономическое и социальное значение имеют леса (главным образом, Брянская область). Площадь земель лесного фонда, загрязненных цезием-137 в результате чернобыльской аварии, составляет 1 млн га. При этом полностью прекратить пользование лесным фондом и лесохозяйственную деятельность в зонах радиоактивного загрязнения не представляется возможным; вместе с тем ведение здесь лесного хозяйства без специальных защитных мероприятий приводит к увеличению доз облучения населения.
В настоящее время радиационная обстановка в лесах стабилизировалась, наступила восстановительная стадия, которая при имеющемся составе радионуклидов продлится десятки, а в ряде случаев и сотни лет. На этой стадии преобладает корневое поступление радионуклидов по сравнению с внешним, увеличивается коэффициент перехода радионуклидов из почвы в растения в ряду: хвойные деревья – лиственные деревья – молодняк деревьев (наибольшее содержание радионуклидов отмечено в вегетативных органах – хвое, листьях, побегах – по сравнению с древесиной) – лесные ягоды – грибы. На влажных и переувлажненных почвах этот процесс идет гораздо интенсивнее.
Мероприятия по защите населения и реабилитационные работы в зонах загрязнения вследствие катастрофы на Чернобыльской АЭС, постоянному радиационному контролю сельскохозяйственной продукции (молоко, мясо, сено, зеленая масса, грибы), обеспечению жителей наиболее пострадавших районов продуктами питания с лечебно-профилактическими свойствами в соответствии со специальным постановлением Правительства РФ от 18.12.97 г., к сожалению, выполняются не в полном объеме из-за недостаточного финансирования (по некоторым позициям лишь на 40%). В итоге в 1999 г. известкование почв на угодьях с плотностью загрязнения более 5 Ки/км 2 осуществлено на 65,8%, а коренное улучшение лугов и пастбищ – лишь на 32,9%.
Подводя печальный итог чернобыльской катастрофы, произошедшей в 1986 г., отметим, что погибло 80 тыс. человек, пострадало более 3 млн человек, из которых 1 млн – дети. Чернобыль принес убытки, сравнимые с госбюджетами целых государств, а последствия этой катастрофы не удастся преодолеть в обозримое время. Остановка последнего работавшего энергоблока ЧАЭС в декабре 2000 г. не решает в полной мере экологических проблем этой станции. Работы по демонтажу станции не только рассчитаны на десятилетия, но и не имеют надежного научно-технического обоснования и, кроме того, очень дорогостоящи. ЧАЭС переполнена отработанным топливом; денег, которые обещал Запад за закрытие станции (1,5 млрд долларов), едва хватит на перевозку этого топлива на заводы по переработке и захоронение – один спецсостав для перевозки радиоактивных отходов стоит не менее миллиарда долларов. Через 10 лет, а возможно, и значительно раньше, надо будет строить новый саркофаг для четвертого энергоблока ЧАЭС, для чего понадобится и качественный цемент, и специальный металл для арматуры, которые не имеет ни Украина, ни Россия.
За прошедшее после чернобыльской катастрофы время ситуация с безопасностью работы атомных ядерных объектов, прежде всего АЭС и прежде всего в нашей стране, лишь ухудшилась. Нештатные ситуации на АЭС стали чуть ли не нормой их работы. более того, в 1999 г. на Кольской АЭС один из энергоблоков был остановлен из-за того, что некто беспрепятственно проник в блок управления станцией и вырвал электронные платы, содержащие драгоценные металлы, из ячеек, в результате чего «вырубились» датчики давления масла в турбинном блоке электростанции, что могло привести к серьезной катастрофе, не сработай аварийная система защиты. Самое печальное, что злоумышленник был задержан не на месте преступления, а лишь спустя несколько дней, когда пытался сбыть похищенные платы.
Потенциальная экологическая опасность Чернобыльской АЭС и других объектов атомной энергетики, по мнению многих авторитетных ученых-экологов, по-прежнему остается крайне высокой.
Е.Э.Боровский
Горький урок Чернобыля не только в самой катастрофе, но и в том, что страх правды увеличивает во много раз последствия катастроф. Однако до сих пор не все хотят это понимать...
Мой гость – Чернобыль
В дверь позвонили. Я в дверной глазок
взглянул и обмер – под ушанкой лисьей
не то что вовсе не было лица,
как в книге о маньяке-невидимке,
а было кем-то соткано оно
из черного клубящегося дыма
и шевелилось, становясь легко
совсем другими лицами, но только
глаза на этом дыме не менялись,
как в шарики сгущенный тот же дым.
Я притворился, будто нет меня,
закрыл глазок, дыша совсем неслышно,
и отошел на цыпочках от двери.
Но в скважину замочную, змеясь,
стал дым вползать и сделался фигурой
в пальто, надетом на пузатый дым,
и в черной шляпе над лицом из дыма
и с пальцами из дыма, но однако
с кольцом неоспоримо обручальным,
что подтверждало – этот дым женат.
Пробормотал я, кашляя: «Вы кто?»
Пришелец, приподнявши шляпу: «Я – Чернобыль».
«Позвольте, но ведь вы не человек.
Вы – атомный распад, вы – катастрофа», –
невольно ежась, я пробормотал.
Сказал Чернобыль с чувством превосходства:
«Все катастрофы спрятаны внутри
нас всех. Символизируют их люди,
и прозвище Пуанкаре – Война
еще во время первой мировой
недаром дали толстяку – французу.
Кто, скажем, Холокост? Конечно, Гитлер...
А Сталин кто? Архипелаг ГУЛАГ...»
«А кто же вы, Чернобыль? Чье лицо
подходит к вам?» «Да нет, не Горбачева,
хотя при нем произошел тот взрыв,
и в умолчанье был он виноват...
Мое лицо – не лица, а безликость.
Припомните, как было все тогда,
как власть лгала трусливо киевлянам,
скрывая катастрофу, как секрет,
а заодно глотая катастрофу,
и шли, как дети с красными флажками,
сограждане, отравленные мной.
И вновь у вас Чернобыль был недавно,
когда на дне подлодка задыхалась,
и путалось начальство в объясненьях,
и реквиемом пошлым стала ложь.
Кто я, Чернобыль? Страх животный правды.
Пока бессмертен он, бессмертен я».
«Но вас же закрывают, – я воскликнул. –
Неужто не поможет саркофаг?»
«Он разве сделал Сталина слабее? –
Чернобыль усмехнулся надо мной. –
Не догадались – почему я к вам
ввалился в щели нежеланным гостем?
Вы – слышал – что-то вякнули про гимн
по сталинскому старому рецепту.
Напрасно вы, голубчик, заявили
о полном ностальгии старом гимне,
что вы при нем не будете вставать...
Представьте, все встают, а вы сидите...
Вам сразу крикнут «Антипатриот!»
Всем вам, так устаревшим демократам,
советует вставать советский атом...»
И то ли человек, а то ли зверь,
исчез мой гость нежданный полуночный,
и долго я, уставившись на дверь,
ждал дыма черного из скважины замочной...