Марина Краснова - Полный справочник санитарного врача Страница 27

При этом используемые приборы, методы и единицы измерения зависят от типа загрязнения. Мерой загрязнения γ-излучателями является мощность экспозиционной дозы; β-загрязнение характеризуется плотностью потока β-частиц. Оценка степени загрязнения α-излучателями в полевых условиях невозможна.

Как правило, при техногенном загрязнении в окружающую среду поступает смесь радионуклидов, среди которых есть все типы излучателей. Поэтому в первом приближении степень опасности может быть оценена по уровню γ-фона. Тем не менее в ряде случаев такая оценка неприменима. Если в сбросах предприятия содержатся главным образом δ– излучающие радионуклиды, то радиационная ситуация не может быть охарактеризована через величину экспозиционной дозы даже на качественном уровне.

Мощность экспозиционной дозы, определяемая при помощи γ-дозиметра, не может отразить степени загрязнения такими изотопами.

Естественная радиоактивность воздуха определяется прежде всего содержанием в нем таких газов, как радон, актион и торон – продуктов распада радия, актиния и тория, находящихся в земных породах. Кроме того, в воздухе содержатся углерод-14, аргон-41, фтор-18 и ряд других изотопов, образующихся в результате бомбардировки атомов кислорода, водорода и азота космическими лучами.

Фоновое облучение организма человека создается космическим излучением, искусственными и естественными радиоактивными веществами, которые содержатся в теле человека и окружающей среде.

Фоновое облучение включает:

1) дозу от космического облучения;

2) дозу от природных источников;

3) дозу от источников, испускающих в окружающую среду и в быту;

4) технологически повышенный радиационный фон;

5) дозу облучения от испытания ядерного оружия;

6) дозу облучения от выбросов АЭС;

7) дозу облучения, получаемую при медицинских обследованиях и радиотерапии.

Эквивалентная доза от космического облучения – 300 мкЗв год.

В биосфере Земли находится примерно 60 радиоактивных нуклидов.

Эффективность дозы облучения ТЭЦ в 5–10 раз выше, чем АЭС в увеличении фона. При полете в самолете на высоте 8 км дополнительное облучение составляет 1,35 мкЗв в год.

Цветной телевизор на расстоянии 2,5 м от экрана – 0,0025 мк3в/час; 5 см от экрана – 100 мк3в в час.

Средняя эквивалентная доза облучения при медицинских исследованиях 25–40 мкЗв в год. Дополнительные дозы облучения 0,5 млБэр в час на расстоянии 5 м от бытовой аппаратуры 28 млРент/ч.

Повышенной опасностью обладают радионуклиды, попавшие внутрь (с пищей, воздухом, водой).

Наиболее опасен воздушный путь (за 6 ч человек вдыхает 9 м3 воздуха, 2,2 л воды).

Биологические периоды выведения радионуклидов из внутренних органов колеблются от нескольких десятков суток до бесконечности (стронций-90 – несколько десятков суток).

Наряду с радиоактивными аэрозолями в атмосферу могут попадать незначительные количества естественных радиоактивных веществ (Ra, K40-, U и т. д.), что отмечается при разрушении земных пород, разложении органических веществ.

Естественная радиоактивность воздушной среды колеблется в пределах 2 x 10-14 – 4,4 x 10-13 Ku/л. При этом человек подвергается как внутреннему облучению за счет вдыхания α-, β– и γ-излучающих веществ, так и внешнему воздействию (от почвы, космических лучей). Общая суммарная доза облучения человека может достигать 175 мбэр в год. Более того, известны группы людей, живущих в районах с высокой радиоактивностью, значительно превышающей среднюю по земному шару (так, в одном из районов Бразилии жители за год получают около 1600 мрад, что в 10–20 раз больше обычной дозы облучения). В среднем доза ионизирующей радиации, получаемой за год каждым жителем планеты, колеблется между 50 и 200 мрад, причем на долю естественной радиоактивности (космических лучей) приходится около 25 x 109 радиоактивности горных пород – примерно 50–15 мрад.

Однако радиоактивность окружающей среды определяется не только естественными радиоактивными элементами, но и радиоактивными веществами искусственного происхождения, появившимися в результате загрязнения среды при взрывах ядерных устройств, в связи с использованием радиоактивных веществ в науке и промышленности. Наибольшую опасность представляют долгоживущие радиоизотопы – стронций-90 и цезий-137, период полураспада которых составляет соответственно 29 и 33 года. По своим физико-химическим свойствам стронций-90 подобен кальцию, а цезий-137 – калию. Это означает, что стронций-90, попадая в организм, депонируется в костях, а цезий-137 распределяется по органам, обусловливая внутреннее облучение в течение длительного времени.

Наибольшее загрязнение радиоактивного распада вызвали взрывы атомных и водородных бомб, испытание которых особенно широко проводилось в 1954–1962 гг. К 1963 г., когда был подписан Договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, в космическом пространстве и под водой, в атмосфере уже находились продукты взрыва общей мощностью свыше 170 Мт (это примерно мощность взрыва 85 000 бомб, подобных сброшенной на Хиросиму).

Второй источник радиоактивных примесей – атомная промышленность. Примеси поступают в окружающую среду при добыче и обогащении ископаемого сырья, использовании его в реакторах, переработке ядерного горючего в установках.

Наиболее серьезное загрязнение среды связано с работой заводов по обогащению и переработке атомного сырья. Большая часть радиоактивных примесей содержится в сточных водах, которые собираются и хранятся в герметичных сосудах. Однако Kr85, Xe133 и часть I131 попадают в атмосферу из испарителей, используемых для уплотнения радиоактивных отходов. Тритий и часть продуктов распада (Sr90, Cs137, Ru106, I131) сбрасываются в реки и моря, вместе с малоактивными жидкостями (небольшой завод по производству атомного горючего ежегодно сбрасывает от 500 до 1500 т воды зараженной этими изотопами). Согласно имеющимся оценкам к 2000 г. ежегодное количество отходов атомной промышленности в США достигло 4250 т (что эквивалентно массе отходов, которые могли бы образоваться при взрыве 8 000 000 бомб типа сброшенной на Хиросиму).

Для дезактивации радиоактивных отходов до их полной безопасности необходимо время, равное примерно 20 периодам полураспада (это около 640 лет для Cs137 и 490 тыс. лет для Ru239). Вряд ли можно поручиться за герметичность контейнеров, в которых хранятся отходы, в течение столь длительных периодов времени.

Таким образом, хранение отходов атомной энергетики представляется наиболее острой проблемой охраны среды от радиоактивного заражения. Теоретически, правда, возможно создать атомные электростанции с практически нулевым выбросом радиоактивных примесей. Поскольку производство энергии, основанное на ископаемом топливе (уголь, нефть, газ), также сопровождается загрязнением среды, а запасы самого ископаемого топлива ограничены, большинство исследователей, занимающихся проблемами энергетики и охраны среды, пришли к выводу: атомная энергетика способна не только удовлетворять все возрастающие потребности общества в энергии, но и обеспечить охрану природной среды и человека лучше, чем это может быть осуществлено при производстве такого же количества энергии на основе химических источников (сжигания углеводородов). При этом особое внимание следует уделить мероприятиям, исключающим риск радиоактивного загрязнения среды (в том числе и в отдаленном будущем), в частности обеспечить независимость органов по контролю над выбросами от ведомств, ответственных за производство атомной энергии.

При гигиенической оценке радиоактивного загрязнения окружающей среды имеет значение ряд факторов – высоту и мощность выбросов продуктов ядерного деления, направление и скорость ветра, дисперсный состав радиоактивной пыли, погодные условия (туман, осадки) и др. Радиоактивные вещества через почву, грунтовые воды, воды открытых водоемов накапливаются в растениях, кормах для животных, организме рыб и других обитателей водоемов. Биологические объекты обладают способностью аккумулировать в себе радиоактивные вещества. Через пищевые биологические цепи радиоактивные вещества поступают в организм человека.

Распространяясь по пищевой цепи (от растений к животным), радиоактивные вещества с продуктами питания поступают в организм человека и могут накапливаться в таком количестве, которое способно нанести вред здоровью человека.

При одинаковом уровне загрязнения среды изотопы простых элементов (С14, З32, Са45, S35, Н3 и др.), являющиеся основными слагаемыми живого вещества (растений и животных), более опасны, чем редко встречающиеся радиоактивные вещества, слабо поглощаемые организмами. Наиболее опасные среди радиоактивных веществ Sr90 и Cs137 образуются при ядерных взрывах в атмосфере, а также поступают в окружающую среду с отходами атомной промышленности. Благодаря химическому сходству с кальцием Sr90 легко проникает в костную ткань позвоночных, тогда как Cs137 накапливается в мускулах, замещая калий.