Радиация вокруг нас (ликбез)

Интересно о Чернобыле

Даже если бы реактор №4 имел железобетонную крышку, он не смог бы удержать радиоактивную пыль от попадания в атмосферу.

Сила, выпущенная во время аварии, была настолько велика, что крышка не могла выдержать взрыв. Однако, если бы она существовала, то это бы в значительной степени ограничивало воздействие взрывов, а уровень выбросов был бы меньшим.

Взрыв реактора не имел никакого отношения к ядерному взрыву. Фактически вначале был взрыв пара, а затем водорода.

Это было связано с выделением большого количества тепла из ядерного топлива и сжиганием графита-замедлителя в реакторе, что сопровождалось интенсивной эволюцией водорода, что, в свою очередь, вызывало взрыв кислорода.

В результате в атмосферу было выброшено огромное количество радиоактивного материала (8 × 1018 Бк или всего в 200 раз меньше всех ядерных взрывов).

Несмотря на высокий риск в результате давления сверху вниз, не было принято решение немедленно отключить оставшиеся энергоблоки.

Только оператор реактора в третьем квартале (непосредственно примыкающий к разрушенному 4-му энергоблоку), несмотря на протесты начальства закрыл реактор.

Через четыре дня после взрыва советская правительственная комиссия отклонила предложение США о доставке таблеток йода для гражданской защиты.

Во время Чернобыльской катастрофы советские власти были поглощены социальной кампанией против алкоголя.

28 апреля 1986 года первый секретарь Киевской коммунистической партии Советского Союза, член партийной организации Киевского университета, ответил на катастрофу, сказав: “У нас возникла проблема. Нам продавать 1 мая водку или нет. Это проблема!”

Ограничения на потребление молока и других загрязненных продуктов были введены только 23 мая, а стабильный иод стал применяться населением около 25 мая. Из-за организационных трудностей было задействовано только около 1,6 миллиона детей.

Строительство реакторов с положительной обратной связью было запрещено даже в СССР. Чтобы построить его, необходимо было изменить атомный закон.

Согласно первоначальным планам, электростанция должна была быть построена в месте, где расположен один из районов Киева. К счастью, этот план был оставлен в покое.

Одна из гипотез заключается в том, что хаос в информации, или, может быть, дезинформация аварии, могла иметь основания опасения власти, что раскроются детали суперразмерного объекта «Дуга», расположенного всего в 10 км от электростанции.

В Европе есть только две страны, которые не используют ядерную энергетику – Польша и Албания.

Защита от внешнего излучения и радиации

С каждым годом обнаруживается все большее количество веществ, которые обеспечивают защиту от радиационного поражения при введении до облучения (см. таблицу ниже). Многие из них, по-видимому, действуют, вызывая кислородное голодание или конкурируя за кислород с нормальными составляющими клетки и радикалами, производимыми излучением.

Однако все опробованные до сих пор защитные соединения токсичны, а аноксия сама по себе опасна. Как следствие, их введение людям пока нецелесообразно.

Некоторые химические вещества, оказывающие радиозащитное действие (опробовано на лабораторных животных):

Класс Химическое вещество эффективная доза (в миллиграммах на килограмм ткани)
соединения серы
  • глутатион,
  • цистеин,
  • цистеамин,
  • AET*
  • 1,000
  • 1,000
  • 150
  • 350
гормоны
  • эстрадиола бензоат,
  • АКТГ
  • 12
  • 25 на 7 дней
ингибиторы ферментов
  • цианид натрия,
  • монооксид углерода,
  • меркаптоэтиламин (MEA),
  • пара-аминопропиофенон (ПАПП)
  • 5
  • ингаляция
  • 235
  • 30
метаболиты муравьиная кислота 90
сосудосуживающие средства серотонин 50
препараты для нервной системы
  • амфетамин,
  • хлорпромазин
  • 1
  • 20

* Гидробромид аминоэтилизотиурония бромида.

Суточные изменения радиочувствительности грызунов указывают на то, что факторы, ответственные за суточные биологические ритмы, также могут изменять реакцию тканей на радиацию. К таким факторам относится гормон тироксин, нормальная секреция щитовидной железы. Другие сенсибилизаторы на клеточном уровне включают аналоги нуклеиновых кислот (например, 5-фторурацил), а также определенные соединения, которые избирательно радиосенсибилизируют гипоксические клетки, такие как метронидазол.

Радиочувствительность в некоторой степени также находится под генетическим контролем, восприимчивость варьируется у разных инбредных линий мышей и увеличивается при наличии унаследованных недостатков способности восстанавливать радиационно-индуцированные повреждения ДНК. Свободные от микробов мыши, которые проводят всю свою жизнь в стерильной среде, также обладают большей устойчивостью к радиации, чем животные в нормальной микробной среде, благодаря устранению риска заражения.

Многие годы считалось, что лучевая болезнь необратима после получения смертельной дозы радиации. С тех пор было обнаружено, что клетки костного мозга, введенные вскоре после облучения, могут позволить человеку пережить смертельную дозу рентгеновских лучей, поскольку эти клетки мигрируют в костный мозг облученного реципиента, где они размножаются и повторно заселяют кроветворные ткани.

В этих условиях трансплантация костного мозга возможна даже между гистосовместимыми индивидуумами, поскольку облученный реципиент утратил способность вырабатывать антитела против введенных «чужеродных» клеток. Однако по прошествии нескольких месяцев трансплантированная ткань может в конечном итоге отторгнуться или у нее может развиться иммунная реакция против облученного хозяина, которая также может быть фатальной.

Трансплантация клеток костного мозга помогла предотвратить радиационную смерть среди жертв аварий реактора, как, например, облучённых в 1986 году на Чернобыльской атомной электростанции на Украине. Однако следует отметить, что культивируемые или хранимые клетки костного мозга пока не могут быть использованы для этой цели.

Каков долговременный эффект воздействия радиации на организм?

Более всего возрастает риск заболевания раком. Обычно клетки организма просто отмирают, дойдя до своего предельного возраста. Однако когда клетки теряют это свойство и продолжают бесконтрольно размножаться, возникает раковое заболевание.

Здоровый организм обычно не дает клеткам дойти до такого состояния. Однако радиоактивное облучение нарушает эти процессы, резко повышая риск развития рака.

Воздействие радиации приводит также к необратимым изменениям – мутациям – генетического фонда, что, в свою очередь, может передаваться будущим поколениям, вызывая пороки и отклонения от нормального развития: уменьшение размеров мозга и головы, неправильное формирование глаз, задержки роста и трудности в обучении.

Рекомендации по питанию во время и после радиотерапии

Сам период лучевой терапии связан с повышенной нагрузкой на организм в целом и ЖКТ в частности. Во время и после курса пациенту необходимо строго следить за его питанием, во многом это будет определять его самочувствие, влиять на скорость реабилитации. Ключевые рекомендации касаются состава продуктов и их качества – следует отказаться от любой еды, что содержит синтетические добавки вроде красителей, усилителей вкуса, консервантов. Простая, нежирная домашняя еда – идеальное решение. Оптимально будет отказаться от всего, что может послужить раздражающим фактором для ЖКТ: копчености, соленья, магазинные сладости, жирное мясо, колбасы, все, что провоцирует образование газов (бобовые, капуста). Предпочтительный способ приготовления пищи – на пару, варка, запекание, тушение.  Острые соусы, приправы, избыток соли и сахара – все это попадает под запрет. Алкоголь не несет пользы и здоровому организму, а тому, что получает серьезную нагрузку в виде облучения, он и вовсе опасен. Приемы пищи лучше разбить во времени и ограничить размер порций

Спустя время после завершения лучевой терапии, пациенту следует еще некоторое время соблюдать ограничительную диету, по мере улучшения самочувствия можно постепенно вводить исключенные продукты, важно делать это дозировано.

Своевременное обращение к медицинской помощи, строгое соблюдение рекомендаций врача, грамотно подобранная медикаментозная терапия при поддержке сбалансированного питания позволит рассчитывать не только на позитивный результат лучевого лечения, но и сохранить качество жизни пациента, нивелировать побочные эффекты облучения.

Что делать?

В январе этого года Международное агентство по изучению рака определилось с основными рекомендациями для пользователей сотовых телефонов.

— При разговоре необходимо использовать проводные наушники, относить устройство от головы не менее полуметра — 50 см и не класть на ночь возле подушки. Кроме того, смартфоны не рекомендуется использовать детям и подросткам до 18 лет и беременным, — предупредил Олег Григорьев, отметив, что у детей, пользующихся устройствами, влияние на здоровье начинается с расстройств нейрогенеративного характера (например, ухудшения сна и памяти).

Ограничить общение по смартфону для детей и подростков призывает и руководитель Hi-Tech Mail.ru Дмитрий Рябинин.

— У взрослых толщина костей черепа существенно отличается от детской, поэтому воздействие электромагнитного поля может сказываться негативно. Я бы рекомендовал перенести общение с детьми в мессенджеры, чтобы не подвергать их дополнительному риску, — уверен Дмитрий Рябинин. Эксперт советует также не разговаривать во время движения на большой скорости и в местах с плохим покрытием, а в помещении подходить ближе к окну.

Разговор по мобильному не должен длиться более двух минут, а минимальная пауза между звонками должна быть не менее 15 минут, рекомендовал россиянам в начале года Роспотребнадзор. В ведомстве считают, что безопаснее писать сообщения, чем держать трубку возле уха, а чтобы избежать увеличения интенсивности электромагнитного поля, нужно снимать очки с металлической оправой во время разговора. Не стоит и постоянно держать мобильный телефон при себе — например, в кармане брюк, на груди, поясе, а носить его лучше в сумке, отмечают в Роспотребнадзоре.

Лучевая болезнь

Лучевая болезнь — это состояние, развивающееся при облучении человека в дозах, превышающих порог допустимого и поражающее органы кроветворения, нервной системы, желудочно-кишечного тракта и другие органы, системы.

Выделяют две формы лучевой болезни: острую и хроническую. Хроническая форма развивается при постоянном или частом облучении малой дозы, но все же превышающей допустимый порог. Острая лучевая болезнь развивается при однократном облучении большой дозой. Степень тяжести определяется по индивидуальному дозиметру (какую дозу человек получил) и по симптоматике.

Генетические последствия радиационного облучения

Эта тема достаточно трудна для изучения, поэтому окончательные выводы о биологическом воздействии радиации пока не сделаны. Но некоторые заключения все же имеют под собой серьезную исследовательскую почву. Например, достоверно известно, что ионизирующее излучение в гораздо большей степени поражает мужские половые клетки, чем женские. Так, полученная при низком уровне радиации доза облучения в 1 Гр вызывает:

  • до 2000 случаев генетических мутаций и до 10000 случаев хромосомных нарушений на каждый миллион младенцев, родившихся у облученных мужчин.
  • до 900 мутаций и 300 хромосомных патологий у потомства облученных женщин.

При получении этих данных учитывались только тяжелые генетические последствия облучения. Ученые полагают, что число менее серьезных дефектов намного больше, а ущерб от них зачастую еще выше.

Неопухолевые последствия воздействия на организм радиации

Отсроченный эффект того, что радиация делает с человеком, часто выражается в функциональных и органических изменениях. К ним относятся:

  • Нарушения микроциркуляции из-за повреждения мелких сосудов, вследствие чего развивается тканевая гипоксия, страдают печень, почки, селезенка.
  • Патологические изменения, созданные дефицитом клеток в органах с низкой скоростью разрастания тканей (половые железы, соединительная ткань).
  • Расстройство регулирующих систем: ЦНС, эндокринной, сердечнососудистой.
  • Избыточное новообразование тканей эндокринных органов в результате снижения их функций, вызванного радиацией.

Канцерогенные последствия радиоактивного облучения

Раньше других проявляют себя такие болезни, вызываемые радиацией, как лейкозы. Они становятся виновниками летальных исходов уже через 10 лет после обучения. Среди людей, подвергшихся действию проникающей радиации после бомбардировок Хиросимы и Нагасаки, смертность от лейкозов пошла на убыль только после 1970 года. Согласно данным НКДАР ООН (Научного комитета по действию атомной радиации), вероятность заболевания лейкозом составляет 1 шанс из 500 при получении дозы облучения 1 Гр.

Еще чаще развивается рак щитовидной железы – по информации того же НКДАР он поражает 10 человек из каждой тысячи облученных (в расчете на индивидуальную поглощенную дозу 1 Гр). С такой же частотой развивается и рак груди у женщин. Правда, оба этих заболевания, несмотря на злокачественность, приводят к смерти далеко не всегда: выжить удается 9 из 10 человек, перенесших рак щитовидной железы, и каждой второй заболевшей раком молочной железы женщине.

Одно из самых грозных отдаленных последствий, которое проникающая радиация может вызвать у людей, – это рак легких. Согласно исследованиям, наиболее высока вероятность заболеть им у шахтеров урановых родников – в 4-7 раз выше, чем у тех, кто пережил атомную бомбардировку. По мнению специалистов НКДАР, одна из причин этого – возраст шахтеров, которые в подавляющем большинстве старше облученного населения японских городов.

В других тканях организма, подвергшегося радиоактивной атаке, опухоли развиваются гораздо реже. Рак желудка или печени встречается не чаще 1 случая на 1000 при получении индивидуальной дозы в 1 Гр, рак иных органов фиксируется с частотностью 0,2-0,5 случая на 1000.

Может ли радиация стать причиной мутации

Многие люди смотрят фантастические фильмы и думают, что радиационное облучение открывает в организме новые супер-способности. На самом деле радиация действительно может привести к мутации, но только она крайне маловероятно будет настолько хорошей, что ее носителя возьмут в ”Люди Х”.

Радиация способна повреждать спирали ДНК. Часто повреждение носит локальный характер и затрагивает только одну нить. В этом случае поврежденные участки могут замещаться нуклеотидами. Если повреждены обе нити, то полностью утрачивается генетическая информация, а клетка может запустить механизм самоуничтожения.

Примерно так и работает лучевая терапия для раковых больных. Даже раковые клетки могут саморазрушаться, если в них произойдут сильные структурные изменения. С другой стороны, обычная клетка может стать раковой, если получит повреждения.

Шутить с радиацией не стоит, но ее надо «знать в лицо» и понимать, как с ней бороться.

Сильно переживать по этому поводу не стоит, если вы соблюдаете элементарные правила безопасности. Например, если вы не находитесь под палящим солнцем без солнцезащитного крема. Фоновая радиация не способна причинить вред человеку, так как он привыкает к ней, но если вы на несколько дней переезжаете в район повышенной радиации, например, поближе к ядерному полигону или в жаркую страну, с этим надо быть очень осторожным. Клетки кожного эпителия могут повредиться. Одним из самых неприятных последствий является развитие меланомы, которая имеет очень плохие прогнозы с точки зрения лечения.

Помните, что мифы о радиации в основном касаются преуменьшения ее вреда

Поэтому берегите себя, более осторожно относитесь к жаркому солнцу, особенно в полдень, когда оно наиболее активно, и держитесь подальше от мест радиационных испытаний и катастроф

Урок 18 Последствия радиационных аварий

Последствия радиационных аварий

Для аварий на радиационно опасных объектах характерен выброс радиоактивных продуктов в окружающую среду. Он приводит к радиационному загрязнению воздуха, воды, почвы и, следовательно, к облучению персонала объекта, а в некоторых случаях и населения (см. схему 11). При этом из атомных реакторов выбрасываются в атмосферу радиоактивные вещества в виде мельчайших пылинок и аэрозолей. Может произойти разлив жидкости, приводящий к радиоактивному загрязнению местности, водоемов.

Радиоактивные вещества имеют специфические свойства:

— у них нет запаха, цвета, вкусовых качеств или других внешних признаков, из-за чего только приборы могут указать на заражение людей, животных, местности, воды, воздуха, предметов домашнего обихода, транспортных средств, продуктов питания; — они способны вызывать поражение не только при непосредственном соприкосновении, но и на расстоянии (до сотен метров) от источника загрязнения; — поражающие свойства радиоактивных веществ не могут быть уничтожены химическим и/или каким-либо другим способом, так как их радиоактивный распад не зависит от внешних факторов, а определяется периодом полураспада данного вещества.

Период полураспада — это время, в течение которого распадается половина всех атомов радиоактивного вещества. Период полураспада различных радиоактивных веществ колеблется в широких временных пределах.

При радиационной аварии происходит загрязнение продуктов питания, воды и водоемов, что влечет за собой возникновение у людей и животных различных форм лучевой болезни, тяжелых отравлений, инфекционных заболеваний.

В результате аварийного выброса радиоактивных веществ в атмосферу возможны виды радиационного воздействия на людей и животных, приведеиные на рисунке.

Особенности радиоактивного загрязнения (заражения) местности

Радиоактивное загрязнение при аварии на предприятии (объекте) ядерной энергетики имеет несколько особенностей:

— радиоактивные продукты легко проникают внутрь помещений, так большая часть их находится в парообразном или аэрозольном состоянии; — наибольшую опасность представляет внутреннее облучение, обусловленное попаданием радиоактивных веществ внутрь организма; — при большой продолжительности радиоактивного выброса, когда направление ветра может многократно меняться, возникает вероятность радиоактивного загрязнения местности практически во все стороны от источника аварии.

Рассмотрим характерные особенности радиоактивного загрязнения местности при авариях на АЭС в отличие от радиоактивного загрязнения местности при ядерных взрывах.

При наземном ядерном взрыве в его облако вовлекаются десятки тысяч тонн грунта. Радиоактивные частицы смешиваются с минеральной пылью, оплавляются и оседают на местности.

Воздух загрязняется незначительно. Формирование следа радиоактивного облака завершается за несколько часов. За это время метеорологические условия, как правило, резко не изменяются, и след облака имеет конкретные геометрические размеры и очертания. В этом случае главную опасность для людей, оказавшихся на следе радиоактивного облака, представляет внешнее облучение (90—95% общей дозы облучения). Доза внутреннего облучения незначительна. Она обусловлена попаданием внутрь организма радиоактивных веществ через органы дыхания и с продуктами питания.

При авариях на АЭС значительная часть продуктов деления ядерного топлива находится в парообразном или аэрозольном состоянии. Их выброс в атмосферу может продолжаться от нескольких суток до нескольких недель. Воздействие радиоактивного загрязнения окружающей среды на людей в первые часы и сутки после аварии определяется как внешним облучением от радиоактивного облака и радиоактивных выпадений на местности, так и внутренним облучением в результате вдыхания радионуклидов из облака выброса. В последующем в течение многих лет вредное воздействие и накопление дозы облучения у людей будет обусловлено вовлечением в биологическую цепочку выпавших радионуклидов и употреблением загрязненных продуктов питания и воды. Суммарную дозу облучения, прогнозируемую на 50 ближайших после аварии лет, в этом случае принято рассчитывать следующим образом: 15% —внешнее облучение, 85% — внутреннее облучение.

Йод

Один из самых известных представителей. Его специфика действия зависит от периода полураспада. По данном критерию выделяют короткоживущие (Й-131) и долгоживущие (Й-137) изотопы. Но вероятность встречи первых на порядок больше, чем вторых. Радиоактивный йод Й-131 может попасть в организм человека с пищей, через ожоги и раны, во время процесса дыхания. Но в основном это происходит через первый и последний варианты накопления. Отличительной особенностью данного элемента является то, что он чрезвычайно быстро всасывается в лимфу и кровь.

Он обладает способностью к накоплению в щитовидной железе, костях, мышцах и печени. Некоторые заболевания щитовидной железы приводят к увеличению масштаба этого процесса. Считается, что смертельная концентрация этого радионуклида в организме составляет 55 миллибеккерель на килограмм. При меньших дозах просто происходят негативные патологические изменения в иммунной и кроветворной системах, щитовидной железе, и нарушается обмен веществ.

Касательно воздействия этого радионуклида необходимо всегда помнить о коротком периоде полураспада. Иными словами, негативный эффект ощущается в первые дни после радиационного заражения.

Радиация

Вместе со световым излучением возникает проникающая радиация. Это — потоки гамма-лучевых компонентов, способных ионизировать любое вещество, в том числе живую плоть. Попадая в клетки тканей человеческого тела, они негативно действуют на атомы, из которых те состоят. Это приводит к быстрой гибели и дальнейшей нежизнеспособности целых органов и систем, что влечет за собой мучительную смерть. Но даже если человек находится на достаточно удаленном расстоянии от эпицентра взрыва и проникающей радиации, он все равно окажется в месте, где распространится ядерное загрязнение.

В книге К. Зигбана, «Альфа, бета и гамма-спектроскопия. Методы ядерной спектрометрии», говорится, что в некоторых боезарядах может использоваться наведенная радиоактивность. То есть, после удара ядерной бомбы в грунте специально образуются вещества, способные излучать радиацию. Но главную опасность для людей и животных, оказавшихся весьма далеко от эпицентра такого взрыва, является возникновение радиоактивных облаков, которые на значительное расстояние разносит ветер. В результате радиоактивные частицы затем выпадают с осадками, загрязняют землю, озера и реки. Ну, а далее вместе с дыханием и использованием растительных культур и воды, радиация проникает в живой организм и вызывает лучевую болезнь различной степени тяжести.

Как же защитить себя от облучения?

В качестве профилактики лучевой болезни используется индивидуальные средства защиты: противогазы и специальную одежду. Однако узнав, чем опасна радиация, никакой человек не захочет с ней контактировать. Но что же делать, если случилась такая катастрофа, а средств индивидуальной защиты нет?

Для этого рекомендованы средства для понижения радиочувствительности клеток и тканей организма к радиации, а также замедляющие радиохимические реакции. По словам специалистов, наиболее подходящим средством для таких целей является препарат «Цистамин». Этот препарат снижает содержание кислорода внутри клетки, а, как показало множество исследований, устойчивость клетки по отношению к радиоактивному облучению повышается при ее гипоксии (кислородном голодании). Свое действие препарат начинает спустя 30-40 минут после приема и продолжает около 4-5 часов. Он малотоксичный, и может быть применен повторно.

Не всё так хорошо

Впрочем, не всё так гладко. На заре эпохи радиации ее использовали и в хвост, и в гриву, даже в медицине. Например, один врач-шарлатан продавал облученную радием воду, которая рекламировалась как лекарство от артрита, ревматизма, психических заболеваний, рака желудка и импотенции. В итоге сам создатель пострадал от своего детища: от радиевой воды челюсть и зубы горе-бизнесмена буквально распадались на части.

Кроме того, радиация способна сделать мужика стерильным, словно Ведьмака. Разные органы человека реагируют на радиоактивное излучение по-разному. Но, как оказалось, наиболее уязвимы половые клетки – яйцеклетки и сперматозоиды. Перед тем, как отправить своих космонавтов на Луну, американские ученые протестировали чудесное воздействие радиации на 63 заключенных. Кому-то повезло больше, и они просто стали стерильными импотентами, а у кого-то болезни оказались серьезнее, с летальным исходом