3. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

 

3.3. Аварии с выбросом радиоактивных веществ

3.3.4. Сравнительная оценка влияния на человека природных и техногенных излучений

 

Радиоактивность и ионизирующие излучения существовали на Земле и в Космосе еще задолго до появления жизни. Радиоактивные элементы вошли что состав Земли с момента ее зарождения. Космические лучи, солнечная энергия непрерывно облучают все живое. Человек на протяжении всей своей жизни испытывает воздействие естественного радиационного фона. Цивилизация приложила к этому фону дополнительную дозу от строительных материалов, угля и других техногенных источников, от медицинских аппаратов. Увеличился радиационный фон после ядерных испытаний в атмосфере, выбросов АЭС и других реакторов.

Таким образом, все источники радиации, которые облучают человека, разделяют на четыре группы:

- - природный радиационный фон;

- - техногенный фон от естественных радионуклидов;

- - медицинский фон от источников, используемых в медицине;

- - глобальный фон, который образовался после ядерных испытаний и в результате работы различных ядерных реакторов.

Естественный радиационный фон образуется излучением земной коры, излучениями радионуклидов, которые существуют в воздухе, воде, пище, солнечной радиацией и космическими лучами. Даже тело человека и его внутренние органы радиоактивные с момента их рождения. Суммарная поглощенная доза складывается за счет внешнего и внутреннего облучения.

Основные радиоактивные изотопы, встречающиеся в породах Земли - это калий - 40, рубидий - 87 и члены двух радиоактивных семейств, образованных после распада урана - 238 и тория - 232 - долгоживущих изотопов, которые вошли в состав земных пород с момента их образования.

Уровни земной радиации неодинаковы для разных мест земного шара в зависимости от концентрации радионуклидов в том или ином участке. 95% населения живет в районах, где доза облучения составляет 30 - 60 мбэр за год. В некоторых районах эта доза значительно больше - около 3% населения получает дозу 100 мбэр/год, а 15% - более 140 мбэр/год. Существуют районы с гораздо более высокой дозой облучения.

Наибольшую дозу получают 12 000 жителей Гуарпарі (курортный город, население которого летом увеличивается на 30 000 человек) - около 800 - 1500 мбэр/год. Причем на отдельных участках пляжей этого города уровень радиации составляет 17 500 мбэр/год.

Второе место по полученной дозой занимают жители штата Керала в Индии. 70 000 человек живут на узкой прибрежной зоне длиной 55 км, пески которой богаты на торій. их доза - 380 мбэр/год, для некоторых участков - 870 мбэр/год.

Районы с повышенным уровнем земной радиации есть практически во всех странах. В Украине это г. Хмельник Винницкой области, Житомирская, Кировоградская области; в Грузии - м. Боржоми.

Существенно большую дозу человек получает от ГГ, которые попали в организм с пищей, водой, воздухом. Около 18 мбэр/год получаем за счет изотопов калия-40, который поступает в организм вместе с другими нерадиоактивными изотопами калия, радия, нужными для жизнедеятельности. С рыбой и другими морскими продуктами в организм попадают радионуклиды свинец - 210 и полоний - 210. Полоний - 210 попадает также с мясом, чаем, растительной пищей. Наибольшую радиоактивность среди растительных продуктов имеют горох, рожь, пшеница, картофель, огурцы. Говядина почти в 3 раза радіоактивніша, чем свинина.

В целом за счет внутреннего облучения человек получает около 40 мбэр за год.

Радиационный фон, образованный космическими лучами и солнечной радиацией, зависит от высоты проживает человека. Люди, живущие на уровне моря, получают суммарную дозу около 10 мбэр за год. На высоте 2 000 м. эта величина в несколько раз больше. На высоте 12 000 м (максимальная высота полетов пассажирских самолетов) уровень фона увеличивается в 25 раз. Наибольшему облучению подлежат космонавты. На высоте 200 - 400 км космонавт за год может получить 10 - 15 мар. Рекордную дозу, 16 мар, получили американские астронавты во время 84-суточного полета на орбитальной станции «Скайлэб» при высоте полета 433 км.

Суммарная доза, полученная в среднем человеком за счет естественного радиационного фона, составляет и 15 мбэр/год (земные источники радиации - 45, внутренние облучения природного происхождения - 40, космический фон - 30).

Техногенный фон от естественных радионуклидов формируется за счет излучений строительных материалов, природного газа, воды, сжигание угля и от других источников. Этот фон осуществляется излучением РР, которые содержатся составе камней, бетона, других строительных материалов (особенно шифер) - уран, торий и другие. Чем толстые каменные стены, тем надежнее они защищают от внешних излучений, но вместе они формируют существенно большую дозу за счет собственных излучений.

Совсем недавно ученые обнаружили, что самым весомым источником радиации является невидимый, без вкуса и запаха тяжелый газ (в 7,5 раза тяжелее воздуха) - радон. В природе радон встречается в виде двух изотопов: радон - 222 - продукт распада урана-238, и радон - 220 - продукт распада тория - 232. Радон излучается всеми строительными материалами и грунтом (60 кБк/сут), природным газом, который используется в бытовых помещениях (С кБк/сут), водой из подземных источников (4 кБк/сутки). Радон концентрируется в воздухе жилых помещений, когда они изолированы от внешней среды (закрытые окна и форточки). Наибольшая концентрация радона в ванной комнате и кухне. Суммарная эквивалентная доза, полученная человеком за счет излучения радона, по расчетам ученых, составляет около 100 мбэр/год.

Источниками радиации техногенного происхождения является также уголь, минеральные удобрения. При сжигании угля образуется зольную пыль, который выбрасывают печки электростанций, котельных, печные трубы домов. Тепловые электростанции формируют радиационный фон, который в 100 раз превышает фон атомных электростанций.

Среди минеральных удобрений найрадіоактивніші фосфаты. Радиоизотопы попадают внутрь человека с растительной и молочной пищей, с мясом.

В целом техногенный фон от естественных радионуклидов формирует эквивалентную дозу 105 мбэр/год.

В последнее десятилетия человек создал несколько видов искусственных источников ионизирующих излучений. Это разные радіоапарати (телевизионные и дисплейные экраны), светящиеся циферблаты, приборы, где используются радиоактивные элементы.

Суммарная доза от техногенного фона источников, созданных человеком, оценивается в 60 мбэр/год.

Медицинский фон формируется аппаратами, которые используют как для диагностики, так и для лечения. Одним из самых распространенных аппаратов - источников ионизирующих излучений является рентгеновский аппарат. По некоторым данным, во время флюорографии грудной клетки человек получает дозу 0,37 мар, рентгенография зубов - 3 бэр, рентгенография желудка - 30 бэр. Значительно распространены методы диагностики с использованием радиоактивных изотопов. Индивидуальные дозы, получаемые разными людьми, варьируются от нуля до очень больших доз (у пациентов, которые лечатся от рака).

Немецкие ученые считают, что медицинская доза радиации не должна превышать 170 мбэр. В настоящее время в развитых странах она колеблется от 75 до 120 мбэр, составляя в среднем 50 мбэр. Для наших условий при относительно низком качестве рентгеновских аппаратов, небрежном обращении с ними и при недостаточной квалификации медицинского персонала можно предположить, что эквивалентная доза медицинского фона составляет 120 мбэр/год.

Глобальный радиационный фон от испытаний ядерного оружия, который образуется от выпадения радиоактивных осадков, был максимальным в период с 1954 по 1978 гг. (максимальное количество испытаний была проведена в 1954 - 1958 гг. и в 1961 - 1963 гг.). В то время резко возросло содержание в пищевых продуктах стронция-90, цезия - 137. После прекращения испытательных взрывов в атмосфере (последнее испытание проведено в 1980 году) глобальный радиационный фон ядерных взрывов существенно уменьшился и составляет теперь 2 - 5 мбэр/год, а согласно некоторым данным - 5 - 30 мбэр/год. Атомная энергетика, другие ядерные реакторы при нормальной эксплуатации, урановидобувна и перерабатывающая промышленность увеличивают глобальный фон незначительно. Где увеличение составляет по некоторым данным 0,1 мбэр/год; по другим - 5 мбэр/год в ближайшем будущем.

Можно считать, что глобальный радиационный фон от ядерных взрывов, атомной промышленности составляет 5 мбэр/год.

Таким образом, суммарная эквивалентная доза от всех источников радиации для человека в среднем составляет 405 мбэр/год (естественный радиационный фон - 115 мбэр: 45 - мбэр внешнее, 40 - мбэр внутреннее облучение, 30 мбэр - космические лучи и солнечная радиация; техногенный фон - 165 мбэр, из них от естественных источников - 105 мбэр и от искусственных источников - 60 мбэр; медицинский фон - 120 мбэр; глобальный фон ядерных испытаний и атомной энергетики - 5 мбэр. Эта величина изменяется в пределах 300 - 600 мбэр.

Нужно подчеркнуть, что техногенная деятельность человека увеличила эквивалентную дозу почти вдвое.

Большинство ученых считают, что увеличение ежегодной дозы до 500 мбэр/год может создать большие проблемы для будущих поколений человечества.