Вилен Барабой - Ядерные излучения и жизнь

Многочисленные измерения, проведенные в различных местах земного шара, показывают, что за счет радиоактивных веществ, содержащихся в грунте и горных породах, человек получает в среднем дозу 1 - 2,4 мрад в неделю, или 50 - 130 мрад в год. Меньшие значения получены над уровнем моря, большие - над горными породами вулканического происхождения. Зимой эта величина меньше, чем летом, так как слой снега в 30 см уже снижает вдвое интенсивность гамма-излучения.

На земном шаре есть, однако, места, в которых природный уровень облучения значительно превосходит приведенные выше значения. Так, в Индии (штаты Керала и Мадрас) имеется узкая полоса земли шириной всего в несколько сотен метров, а длиной около 200 км. покрытая монацитными песками, содержащими значительное количество радиоактивного тория. Мощность дозы в пределах полосы составляет 130 - 2800 мрад/год. Такому облучению подвергается около 100 тыс. человек, живущих в пределах полосы. Аналогичные явления можно наблюдать в Бразилии (штаты Миранас, Жояс и Гояс), где годичная доза внешнего облучения доходит до 12 рад. Повышенный фон встречается и в других местах земного шара.

Большинство людей проводят значительную часть своей жизни в закрытых помещениях. Получают ли они при этом большую или меньшую дозу, чем те, кто находится на открытом месте? С одной стороны, стены домов должны защищать их от излучения грунта и горных пород, с другой - ряд строительных материалов (кирпич, бетон и др.) содержит в себе некоторое количество радиоактивных веществ. Чтобы ответить на этот вопрос, в 1954/55 г. в Швеции были проведены измерения природного фона облучения в 986 квартирах, расположенных в 677 домах, выбранных в 13 городах. Дома были построены до 1946 г., т. е. до начала массовых испытаний ядерного оружия. Данные измерений показали, что в деревянных домах мощность дозы несколько меньше, а в кирпичных и бетонных несколько больше, чем на открытом воздухе. Наибольшие значения фона получены в зданиях, построенных из гранита.

В атмосферном воздухе всегда содержится некоторое количество радиоактивных веществ - гамма-излучателей. Это радон, выделяющийся из радия, содержащегося в земной коре, продукты его распада, радиоактивные аэрозоли, образующиеся при выветривании горных пород, и радиоактивные изотопы, возникшие в воздухе под действием космических лучей. Доза, создаваемая всеми источниками, невелика и составляет в среднем около 0,013 мрад в неделю.

Наконец, к перечисленным источникам внешнего облучения человека необходимо добавить дозу, полученную за счет космических лучей. Для местности, расположенной в средних широтах (широта 50°), эта доза составляет около 50 мрад в год на уровне моря, значительно возрастая с высотой. На высоте 1 км над уровнем моря она возрастала до 90 мрад в год, а на высоте 5 км - до 800 мрад в год.

Кроме внешнего облучения организм человека подвергается еще внутреннему, источником которого являются радиоактивные изотопы, входящие в состав организма. Это - К 40, содержащийся преимущественно в нервной и мышечной ткани, радий, отлагающийся в костной ткани, газообразные продукты распада радона, накапливающиеся в дыхательных путях, и радиоактивные изотопы углерода - С 14, рубидия - Rb 87и полония - Ро 210.

Внутреннее облучение по сравнению с внешним отличается рядом особенностей:

1. Если при внешнем облучении учитывалось только гамма-излучение, то при внутреннем основное действие оказывают альфа- и бета-излучения, имеющие возможность действовать непосредственно на жизненно важные ткани и органы человека.

2. Большинство радиоактивных изотопов накапливается в определенных тканях, что приводит к неравномерному облучению отдельных частей организма.

3. Внутреннее облучение действует все время, пока радиоактивные вещества находятся внутри организма.

Данные радиобиологических исследований показывают, что не все органы и ткани человеческого организма обладают одинаковой чувствительностью к облучению. Наиболее чувствительны гонады - половые железы и органы кроветворения. Поэтому помимо общей дозы облучения, получаемой человеком, необходимо также знать дозу, получаемую гонадами.

В приведенной ниже таблице представлены последние данные Научного комитета ООН по действию атомной радиации - мощности доз внешнего и внутреннего облучения от естественных источников в районах, не обладающих повышенным фоном радиоактивности [6] IV Доклад Научного комитета ООН по атомной радиации. "Атомная энергия", 1967, т. 23, № 3, стр. 270. . В таблице отдельно показана доза, полученная за счет альфа-частиц и нейтронов, обладающих большей биологической эффективностью, чем гамма-лучи и бета-частицы.

Таблица 3. Годичные дозы, получаемые организмом человека в результате внешнего и внутреннего облучения от естественных источников

Приведенные данные для внешнего облучения могут изменяться в зависимости от географических условий. В этом отношении представляют интерес результаты измерения годовых доз фонового внешнего облучения для групп населения отдельных городов СССР [7] Н. А. Бочвар, А. А. Моисеев, Т. И. Просина, В. В. Якубик. Измерение фонового облучения населения городов СССР "Атомная энергия", 1967, т. 22, № 1, стр. 59. . Жители Баку, Владивостока, Еревана, Кишинева, Сочи, Якутска получают в год в среднем 60 - 80 мрад; Киева, Москвы, Новосибирска, Таллина, Тбилиси, Вильнюса - 80 - 100; Ашхабада, Иркутска, Львова, Минска, Риги - 100 - 120, Душанбе, Ленинграда, Ташкента - 120 - 140; Севастополя - 45 мрад.

В настоящее время фоновое облучение человека не ограничивается перечисленными выше естественными источниками излучений. С одной стороны, к нему добавляется излучение искусственных радиоактивных веществ, образовавшихся в результате испытаний ядерного и термоядерного оружия. С другой стороны, в наш быт прочно и повсеместно вошли и получили широкое распространение медицинские рентгеновские установки, часы и приборы со светящимися циферблатами, телевизоры, радиоустановки, в которых электронные лампы находятся под высоким напряжением, и т. п. Все они в той или иной мере источники ионизирующих излучений и в определенных условиях могут привести к увеличению фонового облучения человека. Со всеми этими источниками приходится сталкиваться большому количеству людей, далеких и от атомной промышленности, и от применения радиоактивных изотопов и излучений в тех или иных областях народного хозяйства. Интересно поэтому рассмотреть подробнее, в какой мере эти источники увеличивают природный фон облучения и могут ли они представлять какую-либо опасность для населения.