Химия окружающей среды

которых составляет 120 млн Ки (почти в 2,5 раза выше, чем активность

излучения при взрыве 4-го энергоблока ЧАЭС).

В результате всех этих действий некоторые моря, особенно Ирландское и

Северное, подверглись заметному радиоактивному загрязнению. Загрязнение

Мирового океана может неблагоприятно сказаться прежде всего на

жизнедеятельности фитопланктона, от нормального существования которого во

многом зависит жизнь на Земле. Поэтому в настоящее время введены строгие

ограничения на сброс в океан радиоактивных отходов.

Помимо сброса радиоактивных отходов и проишествий с реакторами АПЛ и АЭС на

радиационную обстановку в мире серьезно оказало и испытание ядерного

оружия. Испытания ядерного оружия, которые особенно интенсивно проводились

в период 1954-1958 и 1961-1962 гг. стали одной из основных причин повышения

радиационного фона Земли. В США, СССР, Франции, Великобритании и Китае в

общей сложности проведено не менее 2060 испытаний атомных и термоядерных

зарядов в атмосфере, под водой и в недрах Земли, из них непосредственно в

атмосфере 501 испытание. Испытания в атмосфере в СССР были завершены в 1962

г., подземные взрывы на Семипалатинском полигоне - в 1989 г., на Северном

полигоне - в 1990 г. Франция и Китай до последнего времени продолжали

испытывать ядерное оружие. В 1963г. Англия, США и СССР подписали Договор об

ограничении испытаний ядерного оружия, обязывающий не испытывать его в

атмосфере, под водой и в космосе. По оценкам во второй половине 20-го века

за счет ядерных испытаний во внешнюю среду поступило 1.81*1021 Бк продуктов

ядерного деления, из них на долю атмосферных испытаний приходится 99.84 %.

Распространение радионуклидов приняло планетарные масштабы. Продукты

ядерного деления представляют собой сложную смесь более чем 200

радиоактивных изотопов 36 элементов. Большую часть активности составляют

короткоживущие радионуклиды.

|Выход некоторых продуктов деления при ядерном взрыве. |

|Элемент |Заряд |Период |Выход на одно|Активность |

| | |полураспада |деление, % |на 1 Мт, |

| | | | |(1015 Бк) |

|Стронций-89 |38 |50.5 сут |2.56 |590 |

|Стронций-90 |38 |28.6 лет |3.5 |3.9 |

|Цирконий-95 |40 |64 сут |5.07 |920 |

|Рутений-103 |44 |39.5 сут |5.2 |1500 |

|Рутений-106 |44 |368 сут |2.44 |78 |

|Иод-131 |53 |8 сут |2.90 |4200 |

|Цезий-136 |55 |13.2 сут |0.036 |32 |

|Цезий-137 |55 |30.2 лет |5.57 |5.9 |

|Барий-140 |56 |12.8 сут |5.18 |4700 |

|Церий-141 |58 |32.5 сут |4.58 |1600 |

|Церий-144 |58 |284 сут |4.69 |190 |

|Водород-3 |1 |12.3 лет |0.01 |2.6 10-2 |

Так, через 7, через 49 и через 343 суток после взрыва активность продуктов

ядерного деления снижается соответственно в 10, 100 и 1000 раз по сравнению

с активностью через час после взрыва. Кроме продуктов ядерного деления

радиоактивное загрязнение обусловлено радионуклидами наведенной активности

( 3Н, 14С, 28Al, 24Nа, 56Mn, 59Fe, 60Cо и др.) и неразделившейся частью

урана и плутония. Особенно велика роль наведенной активности при

термоядерных взрывах. При ядерных взрывах в атмосфере значительная часть

осадков (при наземных взрывах до 50%) выпадает вблизи района испытаний.

Часть радиоактивных веществ задерживается в нижней части атмосферы и под

действием ветра перемещается на большие расстояния, оставаясь примерно на

одной и той же широте. Находясь в воздухе примерно месяц, радиоактивные

вещества во время этого перемещения постепенно выпадают на Землю. Большая

часть радионуклидов выбрасывается в стратосферу (на высоту 10-15 км), где

происходит их глобальное рассеивание и в значительной степени распад.

Нераспавшиеся радионуклиды выпадают по всей поверхности Земли.

Если попавший в окружающую среду 239Pu прочно фиксируется почвами и

практически не переходит в пищевые цепи, то такие радионуклиды, как 137Cs,

131I и особенно 90Sr, по различным пищевым цепям могут оказаться в

организме человека. Так как некоторые радионуклиды способны

концентрироваться в определенных органах человека (например, 90Sr в костях,

а 131I в щитовидной железе), то их накопление в этих органах может привести

к тяжелым заболеваниям..

Авария на Чернобыльской АЭС.

Чернобыльская Атомная Электростанция (ЧАЭС) расположена на севере Украины,

в месте впадения реки Припять в Днепр. Строительство начато в 1976 году.

Всего было построено 4 блока по 1000 МВт каждый. Для ЧАЭС в качестве

базового был принят энергоблок с реактором РБМК-1000 (реактор большой

мощности канальный) электрической мощностью 1000 МВт. Авария на четвертом

блоке ЧАЭС 26 апреля 1986 года произошла не во время нормального

функционирования реактора. Это случилось во время эксперимента по изучению

резервов безопасности реактора в различных ситуациях. Эксперимент совпал с

плановым гашением реактора и его намечалось проводить при пониженной

мощности реактора. Сыграло свою роль и то, что в период испытания была

отключена система аварийного охлаждения реактора. В результате грубого

нарушения операторами станции правил техники безопастности при проведении

эксперемента в 01:23:44 мощность реактора резко увеличилась и примерно в

100 раз превысила проектную. 01:23:45 тепловыделяющие элементы начали

разрушаться. В топливных каналах создалось высокое давление. 01:23:49

топливные каналы стали разрушаться. 01:24 последовало два взрыва. Первый -

из-за гремучей смеси, образовавшейся в результате разложения водяного пара.

Второй был вызван расширением паров топлива. Взрывы выбросили сваи крыши

четвертого блока. В реактор проник воздух. Воздух реагировал с графитовыми

стержнями (С), образуя оксид углерода II (СО) ([pic]). Этот газ вспыхнул,

начался пожар. Предположительно 8 из 140 тонн ядерного топлива, содержащих

плутоний и другие чрезвычайно радиоактивные материалы (продукты деления), а

также осколки графитового замедлителя, тоже радиоактивные, были выброшены

взрывом в атмосферу. Кроме того, большое количество радионуклидов (см.

стр.11) были выброшены в атмосферу не только во время взрыва, но и

распространялись во время пожара из-за возгорания СО (2СО + О2 [pic] 2СО2).

Были уничтожены барьеры и системы безопасности, защищающие окружающую среду

от радионуклидов, содержащихся в облученном топливе, и произошел выброс

активности из реактора. Этот выброс на уровне миллионов кюри в сутки,

продолжался в течение 10 дней с 26.04.86. по 06.05.86., после чего упал в

тысячи раз и в дальнейшем постепенно уменьшался. По характеру протекания

процессов разрушения 4-го блока и по масштабам последствий указанная авария

имела категорию запроектной и относилась к 7-ому уровню (тяжелые аварии) по

международной шкале ядерных событий INES. Три дня мир находился в полном

неведении. И только 30 апреля, когда работники шведской АЭС Форсмарк,

расположенной на берегу Балтийского моря, зарегистрировали мощное ядерное

излучение, исходившее не от их станции, а от пришедшего с востока облака,

был дан сигнал тревоги.

До аварии на ЧАЭС в 1986г. самой тяжелой в атомной энергетике считается

авария в 1979г. на американской АЭС в Тримайл-Айленд в близи г. Гаррисберга

(штат Пенсильвания). Тогда сохранившаяся защитная оболочка реактора

предотвратила тяжелые экологические последствия от этой аварии.

Таблица оценки радионуклидного выброса при аварии на ЧАЭС

|Оценка радионуклидного состава выброса из аварийного блока |

|Чернобыльской АЭС. |

| | |Активность выброса, МКи |Доля |

| |Период | |активности, |

|Элемент* |полураспада | |выброшенная из|

| | | |реактора. к 6 |

| | | |мая 1986 г.,% |

| | | | | |

| | |26.04.1986 |06.05.1985**| |

|133Xе |5.2 сут |5 |45 |возможно [pic]|

| | | | |100 |

|85mKr |4.4 ч 10.15 |0,15 |- |- |

|85Kг |10.76 лет |- |0.9 |- |

|131I |8.05 сут |4.5 |7.3 |20 |

|132Tе |78.2 ч |4 |1.3 |15 |

|134Cs |2.05 лет |0.15 |0.5 |10 |

|137Cs |30 лет |0.3 |1.0 |13 |

|99Mо |66.7ч |0.45 |3.0 |2.3 |

|95Zr |65.5 сут |0.45 |3.8 |3.2 |

|103Ru |39.5 сут |0.6 |3.2 |2.9 |

|106Ru |368 сут |0.2 |1.6 |2.9 |

|140Bа |12.8 сут |0.5 |4.3 |5.6 |

|141Се |32.5 сут |0.4 |2.8 |2.3 |

|144Cе |284 сут |0.45 |2.4 |2.8 |

|89Sr |52.7 сут |0.25 |2.2 |4.0 |

|90Sr |27.7 сут |0.015 |0.22 |4.0 |

|238Pu |86.4 лет |0.4 |8*10-4 |3.0 |

|239Pu |24390 лет |10-4 |7 *10-4 |3.0 |

|240Pu |6580 лет |2*10-4 |10-3 |3.0 |

|241Pu |13.2 лет |0.02 |0.14 |3.0 |

|242Pu |3.79*105 лет |3 10-7 |2*10-6 |3.0 |

|242Cm |162.5 сут |3*10-3 |2.1*10-2 |3.0 |

|239Nр |2.35 сут |2.7 |1.2 |3.2 |

*Приведены данные об активности основных радионуклидов,

определяемых при радиометрическом анализе.

** Суммарный выброс к 6 мая 1986г.

Особенностью радионуклидного загрязнения, связанного с Чернобыльской

катастрофой, является разнообразие химических форм агрегатных состояний,

выброшенных в окружающую среду радиоактивных элементов. Часть элементов

была выброшена в водорастворимом, капельно-жидком состоянии, часть же в

виде «горячих» частиц. Радионуклиды, выделяющиеся в ходе ядерной аварии,

попадали в атмосферу, откуда происходило их осаждение на различные

поверхности: почвы, растительный покров, поверхность водных бассейнов,

дороги, крыши строений и т.п. Последующая судьба радионуклидов зависела от

их физико-химического состояния, растворимости и от взаимодействия с

веществами, входящими в состав поверхностей, на которую попали

радиоактивные вещества и материалы. Исходно радионуклиды обнаруживались в

форме оксидов, карбидов, атомарной свободной формы, а также в составе более

крупных аэрозольных частиц с размерами порядка микрона, а вблизи аварийного

блока еще более крупных образований.

Биогеохимические циклы радионуклидов на примере аварии на ЧАЭС

Первоначально происходило преимущественно сорбционное связывание

радионуклидов веществами, на которые попадали атомарные и молекулярные

формы радионуклидов. При этом по отношению к массе радионуклидов вещества

поверхностей обладали очень большой адсорбционной способностью и емкостью

поглощения, что определило начальное состояние радионуклидов: они

сосредотачивались в тонком поверхностом слое почвы или открытых пород,

налипали на поверхностный слой растений - кутикулу листьев, кору стеблей,

удерживались на поверхностях строительных сооружений. Поведение

радиоактивных частиц было таким же, как и обычной пыли: они вмывались в

поры материалов, на которые попадали, переносились воздушными потоками,

застревали на шероховатых поверхностях. Таким было исходное, стартовое

состояние радионуклидов, когда осуществилось их соприкосновение с биосферой

и началось их вовлечение в круговорот химических элементов, происходящий с

участием живых организмов. Поскольку скорость передачи радионуклида от

одного компонента трофической цепи к другому определяется способностью этих

компонентов накапливать радионуклиды, продолжительностью пребывания

последних в них, то общий поток радионуклидов преимущественно зависит от

биологических процессов: скорости образования биомассы; концентрации в ней

тех или иных радионуклидов и их носителей; темпов перехода радионуклидов в

продукты, выделяемые организмами во внешнюю среду. Органические вещества,

содержащие радионуклиды, практически всюду перерабатываются

микроорганизмами. Радионуклиды, выпавшие на поверхность водных бассейнов

довольно быстро связываются различными веществами, растворенными в воде

либо в виде частиц, находящихся во взвешенном состоянии. Адсорбированные

радионуклиды попадают на дно водоемов, поэтому первоначально весьма

активными оказались поверхностные слои ила. С этого начинается участие

радионуклидов в биогеохимических циклах, приуроченных также и к природным

водам.

В 1986г. водные растения содержали весьма существенные активности

радионуклидов. Примеры радиоактивности биомассы водных высших растений,

произраставших в Припятском отроге в 1986 г., где накопление радионуклидов

в гидромакрофитах было наиболее значительным (данные Института

гидробиологии НАНУ):

|Растение |Активность радионуклида, Бк/кг сухой |

| |массы |

|144Cе |103Ru103Rh |106Ru,106Rh |137Cs |134Cs |95Nb95Zr |90Sr | |То же

(подводная часть) |99900 |6700 |129500 |66600 |21800 |13700 |2400 | |Рогоз

узколистный Typha angustifolia L. |20350 |7000 |24800 |3700 |1370 |1330

|270 | |Накопление радионуклидов и радиобиологическое воздействие на живые

огранизмы обитающие в районе ЧАЭС

Радиобиологические эффекты у растений

Накопление: Условия накопления радионуклидов растениями, происходящее в

основном за счет водорастворимой и обменной форм компонентов загрязнения,

отражает весьма сложные переходные процессы в почве, скорость и

направленность которых определяется биологической активностью всех

компонентов корнеобитаемого слоя. Среди органов надземной части растений

наибольшей концентрацией радионуклидов отличались листья и наименьшей -

репродуктивные органы (соцветия). Таким образом, накопление радионуклидов

растениями определяется не только их количеством в почве конкретного

региона, но и анатомо-морфологическими и физиологическими особенностями

растительного организма, типом корневой системы, степенью ее развития и

глубиной проникновения в почву. Лесная растительность обладает большой

поглотительной емкостью по отношению к радионуклидам, что связано с

наличием значительно и сильно расчлененных поверхностей (листья, хвоя,

мелкие ветви). Так, надземная часть сосново-березового леса задержала более

40 % различных выпадений (90Sr,137Cs,144Се), сосновый прирост - 90 %,

густые сосновые насаждения - почти 100 %. Радионуклиды попали на листовую

поверхность в конце апреля - начале мая: период наиболее активного роста

растений и интенсивной метаболизации элементов. С поверхности листьев

радионуклиды вовлекались внутрь клеток, и те из них, которые являлись

изотопами биогенных элементов, подвергались метаболическому усвоению.

Практически все биологические эффекты на уровне многолетнего растительного

организма вызваны действием излучения на верхушечную меристему растений.

Даже такие эффекты, как усиление кущения, интенсивный рост боковых побегов

или пробуждение спящих почек, связаны с поглощенной дозой в верхушечной

меристеме, поскольку поражение конуса нарастания проводит к снятию

апикального доминирования.

Биологический эффект: Выброс радионуклидов из разрушенного реактора в

период, когда многолетние древесные растения находились в состоянии

наибольшей радиочувствительности (закладывались апексы побегов следующего

года, зачатки побегов, сформированных в 1985 г., проходили этап

гистогенеза), привел их к кратковременному острому тотальному облучению,

перешедшему затем в хроническое. Форма проявления аномалий зависела от

дозовых нагрузок, которые определялись характером распределения

радионуклидов по ассимиляционной поверхности вегетативных органов растений.

Под воздействием острого облучения в весенний период 1986 г. (полигон в 10-

километровой зоне ЧАЭС) в этом же году произошли изменения листовых пластин

у хвойных и лиственных деревьев. Листовые пластины ели иногда увеличивались

в 3 раза. Резко изменился цвет хвоинок. У сосны они были светло-желтые, а у

ели - малиновые. Высокая радиочувствительность хвойных растений, усиленная

тем обстоятельством, что авария произошла в период распускания почек, была

причиной поражения насаждений сосны обыкновенной (Finns silvestris L.) и

разрушения экосистемы сосновых лесов на наиболее загрязненных территориях

вблизи атомной станции. Особую роль в поражении фотосинтезирующих органов и

ростовых тканей сыграло [pic]-излучение от осевших на поверхность растений

радионуклидов; вклад внешнего [pic]-облучения в поглощенную дозу составил

всего 10 %. Листовые пластинки взрослых деревьев дуба заметно утратили

присущую им конфигурацию, вплоть до приобретения формы овала. В связи с

большим накоплением антоцианов лист изменил окраску - стал малиновым. У

однолетних саженцев дуба (Quercus robur L.) наблюдалось сильное кущение

прикорневых побегов, укорочение черешков, образование пальмовидных побегов

на одной ветви. Однолетние саженцы каштана настоящего (Castanea sativa L.)

представляли собой растения с резко укороченными побегами, небольшими

листовыми пластинками, имевшими зелено-желтый цвет. Отмечено рассечение

листовых пластин, увеличение количества радиальных прожилок и уменьшение

между ними мезофильных слоев клеток.

Биологическое воздействие и миграции животных и насекомых

Радиочувствительность позвоночных животных еще выше, чем

радиочувствительность хвойных растений. Первые биологические наблюдения в

«зоне отчуждения» были начаты лишь в июне-июле 1986 г. По данным

количественных учетов мышевидных грызунов в сентябре 1986 г., в ближней

зоне численность этих животных снизилась в 3 - 5 раз (3,5 % ловушко-суток

вместо 15 - 20 в контрольных, слабо загрязненных участках). Расчетная

поглощенная доза в первый месяц после аварии составляла на учетных

площадках 22 и 860 Гр для [pic]- и [pic]-облучения Беспозвоночные на один-

два порядка более устойчивы к действию ионизирующей радиации по сравнению с

позвоночными. Тем не менее три экологические группы беспозвоночных сильно

пострадали из-за специфических особенностей облучения в их средах обитания.

Скопление радионуклидов в подстилке хвойного леса буквально выжгло мелких

беспозвоночных (панцирные клещи, ногохвостки) на учетных площадках в 3 км к

югу от аварийного энергоблока - их численность в июле 1986 г. упала на 2

порядка. Резко снизилась также численность почвенных беспозвоночных, лучше

экранированных от [pic]-излучения. Соотношение неполовозрелых и

половозрелых особей изменилось в пользу последних. Величина поглощенной

дозы не влияла непосредственно на взрослых животных, но заметно сказалась

на ювенильных стадиях. В загрязненных лишайниках-эпифитах Hypogymnia

physodes (L.) Nyl. на тех же учетных участках в 3 км к югу от блока вообще

не удалось обнаружить панцирных и гамазовых клещей, ногохвосток, обычных

для этой экологической ниши. В зоне сублетального и среднего поражения

сосны возникла и сохраняется в течение последних лет вспышка массового

размножения вторичных стволовых вредителей Отмечено 11 массовых видов, из

них главные - большой и малый сосновый лубоеды (Blastophagus piniperda L.,

В.minor Hart.), синяя сосновая златка (Phaenops cyanea F.). Плотность

заселения лубоедами в Лелевском и Новошепеличском лесничествах достигла 1,6-

1,9 особ./дм2. Для дополнительного питания лубоеды внедряются в побеги.

Хотя абсолютная численность вредителей возросла лишь вдвое по сравнению с

нормой, но уменьшилось число побегов и резко увеличился процент заселения.

Опад поврежденных побегов возрос до 70 - 75 %, против 25 - 30 % в контроле.

В 1990 г. практически все побеги в зоне сублетального поражения были

уничтожены. Деятельность вредителей ускоряет гибель пострадавших деревьев.

Через год после гибели хвойные деревья заселялись в массовом количестве

обитающими под корой жуками-трухляками Pytho depressus L. и усачами рода

Rhagium. Пик их численности (несколько сотен особей на дерево) пришел на

1989 г., а уже в 1991 г. очередные погибшие деревья были слабо заражены. По-

видимому, медленно засыхавшие деревья, погибшие в более поздние сроки, были

мало привлекательны для стволовых вредителей из-за низкого содержания

крахмала в лубе и заболони. Захламленность окружающих лесов сухостоем

поддерживает кормовую базу вредителей и создает реальную опасность

массового размножения их в зоне среднего поражения. У высших позвоночных

животных симптомы радиоактивного поражения близки к симптомам у человека.

Однако не смотря на это с соседних участков на территорию погибшего леса

постоянно проникали зайцы-русаки (Lepus europaeus Pall.), лисицы (Vulpes

vulpes L.), бродячие собаки, залетные птицы, вероятно, мигрировали и

мышевидные грызуны. В марте 1987 г. во время работ по захоронению следы

грызунов были обнаружены в наиболее загрязненном участке леса, у забора

ЧАЭС. В том же 1987 г. численность мышевидных грызунов на ст. Янов и на

учетных площадках в погибшем лесу восстановилась за счет миграции. Участки

погибшего леса и пустоши над захороненным лесом постоянно посещаются

крупными копытными (кабан, лось Alces alces (L.), в меньшем количестве -

косуля Capreolus capreolus (L.)), однако места их отстоя, лежек или

основных кормежек находятся на расстоянии 1-2 км, в зеленом хвойном лесу,

вкраплениях лиственного леса и на заболоченных участках. Об этих визитах

свидетельствуют следы животных.

Воздействие радиации на организм человека

В организме человека постоянно присутствуют радионуклиды земного

происхождения, поступающие через органы дыхания и пищеварения. Наибольший

вклад в формирование дозы внутреннего облучения вносят 40К, 87Rb, и нуклиды

рядов распада 238U и 232Th.

Человек привык жить в условиях естественного фонового радиоактивного

облучения которое составляет за год 15 мкР/ч или 130 мбэр (бэр

–биологический эквивалент рентгена). Ежегодная доза радиоактивного

облучения населения превышает дозу его фонового облучения в 5 раз, откуда:

1) 34% медицинское обследование и лечение

2) 22% естественный фон

3) 43% продукты распада радона

4) 0,7% результаты ядерных испытаний

5) 0,3% результат работы АЭС и других теплогенных источников.

Таким образом ежегодная доза радиоактивного облучения составляет в год 590

бэр. Инертный радиоактивный газ радон образуется при распаде 238U, 232Th,

226Ra

[pic] или можно записать, что [pic]

которые содержащихся в почвах и многих минералах. Поступив в организм при

вдохе, он вызывает облучение слизистых тканей легких. Действием радона

обусловленны заболевания раком у значительной части горнорабочих работающих

на урановых рудниках Яхимова (Богемия) и Шнееберга (Саксония) [«Вредные

вещества в промышленности 2» и неорганические и элементоорганические

соединения». Издание пятое, стереотипное. Издательство «Химия»., Москва,

Ленинград., 1965г. c.618]

Радон присутствует в природе в виде двух изотопов 222Rn, 220Rn и

высвобождается из земной коры повсеместно, но его концентрации в наружном

воздухе существенно различается для различных точек Земного шара. Однако

большую часть дозы облучения от радона человек получает, находясь в

закрытом непроветриваемом помещении. Источниками радона являются также

строительные материалы. Так, например, большой удельной радиоактивностью

обладают гранит и пемза, кальций-силикатрий, шлак и ряд других материалов.

Радон проникает в помещение из земли и через различные трещины в межэтажных

перекрытиях, через вентиляционные каналы и т.д. В Швеции и Финляндии были

обнаруженны строения, внутри которых концентрация радона в 5000 раз

превышала его содержание на наружном воздухе. По данным научного Комитета

ООН по воздействию атомной радиации, около 20% всех заболеваний раком может

быть обусловленно воздействием радона и продуктов его распада. В некоторых

штатах США и графствах Великобритании около 30% помещений имеют повышенный

уровень радона. По данным специалистов США, сотни тысяч американцев,

живущих в домах с высоким содержанием радона, получают за год такую же дозу

радиации, какую получили жители Чернобыля и его окрестностей во время

аварии.

При концентрации радона 11 – 16 мкюри/л. часовая ингаляция собак приводила

к гибели в течении 30 дней.

Радионуклиды накапливаются в органах неравномерно. В процессе обмена

веществ в организме человека они замещают атомы стабильных элементов в

различных структурах клеток, биологически активных соединениях, что

приводит к высоким локальным дозам. При распаде радионуклида образуются

изотопы химических элементов, принадлежащие соседним группам периодической

системы, что может привести к разрыву химических связей и перестройке

молекул. Эффект радиационного воздействия может проявиться совсем не в том

месте, которое подвергалось облучению. Превышение дозы радиации может

привести к угнетению иммунной системы организма и сделать его восприимчивым

к различным заболеваниям. При облучении повышается также вероятность

появления злокачественных опухолей. Организм при поступлении продуктов

ядерного деления подвергается длительному, убывающему по интенсивности,

облучению. Наиболее интенсивно облучаются органы, через которые поступили

радионуклиды в организм (органы дыхания и пищеварения), а также щитовидная

железа и печень. Дозы, поглощенные в них, на 1-3 порядка выше, чем в других

органах и тканях. По способности концентрировать всосавшиеся продукты

деления основные органы можно расположить в следующий ряд:

щитовидная железа > печень > скелет > мышцы.

В щитовидной железе накапливается до 30% всосавшихся продуктов деления,

преимущественно радиоизотопов йода. По концентрации радионуклидов на втором

месте после щитовидной железы находится печень. Доза облучения, полученная

этим органом, преимущественно обусловлена радионуклидами 99Мо, 132Te,131I,

132I, 140Bа, 140Lа.

Среди техногенных радионуклидов особого внимания заслуживают изотопы йода

(131I, 132I). Они обладают высокой химической активностью, способны

интенсивно включаться в биологический круговорот и мигрировать по

биологическим цепям, одним из звеньев которых может быть человек. Основным

начальным звеном многих пищевых цепей является загрязнение поверхности

почвы и растений. Продукты питания животного происхождения - один из

основных источников попадания радионуклидов к человеку. Исследования,

охватившие примерно 100000 человек, переживших атомные бомбардировки

Хиросимы и Нагасаки, показывают, что рак - наиболее серьезное последствие

облучения человека при малых дозах. Первыми среди раковых заболеваний,

поражающих население, стоят лейкозы. Распространенными видами рака под

действием радиации являются рак молочной железы и рак щитовидной железы.

Обе эти разновидности рака излечимы и оценки ООН показывают, что в случае

рака щитовидной железы летальный исход наблюдается у одного человека из

тысячи, облученных при индивидуальной поглощенной дозе 1 Грей. (1 Гр = 1

Дж/кг)

Данные по генетическим последствиям облучения весьма неопределенны.

Ионизирующее излучение может порождать жизнеспособные клетки, которые будут

передавать то или иное изменение из поколения в поколение. Однако анализ

этот затруднен, так как примерно 10% всех новорожденных имеют те или иные

генетические дефекты и трудно выделить случаи, обусловленные действием

радиации. Экспертные оценки показывают, что хроническое облучение при дозе

1 Грей, полученной в течение 30 лет, приводит к появлению около 2000

случаев генетических заболеваний на каждый миллион новорожденных среди

детей тех, кто подвергался облучению.

Наиболее уязвимые для облучения в организме человека являются

репродуктивные органы, глаза и красный кровяной мозг. Красный кровяной мозг

теряет способность функционировать нормально уже про дозах облучения 0,5 –

1 Гр. Однократное облучение репродуктивных органов дозой 0,1 Гр. приводит к

временной стерилизации, а если однократная доза облучения составляет свыше

3 Гр. то это приводит к полной стерильности. Помутнение хрусталика может

наступать при дозе 2 Гр. и менее. Более тяжелая форма поражения глаз –

прогрессирующая катаракта наблюдается при дозах около 5 Гр.

Наружное однократное облучение:

Статистически достоверные изменения в составе крови возникают при дозах

облучения выше 25 р. При атомных испытаниях 1954г. 28 американцев и 239

жителей Маршальских островов подверглись действию радиоактивных осадков,

соответствовавших 14 – 175 р. Через две недели у 90% пострадавших

наблюдались кожные поражения и эпилляция. Через год содержание лейкоцитов

у всех было пониженным. При несчастном случае в Лос- Аламосской лаборатории

облучение нейтронами и [pic] -лучами, эквивалентное 390 р, привело после

«окончательного» клинического выздоровления к повышенной утомляемости;

через несколько месяцев обнаруживались временное повреждение зародышевой

ткани, через три года возникла катаракта одного глаза, через пять лет также

и второго. Среди переживших атомный взрыв в Хиросиме лейкемия возникла у

2,8% из облученных 350 р и у 0,38% из облученных 50 р, при обычной частоте

лейкемии в 0,13%. Обнаруженно двух кратное учащение опухолевых заболеваний

у детей, матери которых облучались 2 – 10 р (область таза) в период

беременности. У детей, родившихся от лиц, облученных в Хиросиме и Нагасаки,

мутационные изменения участились на 19% по сравнению с «контрольным

потомством».

Повторные облучения:

При хроническом действии радиации при облучении 0,02 – 0,03 р/день через

117 дней число лейкоцитов понижалось на 9%, при облучении 0,002 – 0,02

р/день – на три. По мнению ряда авторов, биологическое действие

ионизирующих излучений не имеет порога. Минимальная сумарная доза,

вызывающая опухоли не установленна. Описанно профессиональное повышение

частоты белокровия у людей, подвергавшихся длительному действию радиации. У

врачей радиологов частота белокровия в 8 – 10 раз выше, чем у врачей иных

специальностей. Описанны анемии апластического типа (но в костном мозгу

обнаруживается гиперплазия) у работающих с радиоактивными светящимися

составами и у радиохимиков. Средний профессиональный стаж до проявления

болезни, по данным Лакассаля, 12 лет. [«Вредные вещества в промышленности

2» и неорганические и элементоорганические соединения». Издание пятое,

стереотипное. Издательство «Химия»., Москва, Ленинград., 1965г. c.618]

У шахтеров работавших на урановых рудниках от 13 до 23 лет. По

теоретическим подсчетам суммарная доза облучения бронхов шахтеров

составляет около 3000 бэр (Брюс) [«Вредные вещества в промышленности 2» и

неорганические и элементоорганические соединения». Издание пятое,

стереотипное. Издательство «Химия»., Москва, Ленинград., 1965г. c.618]

. Катаракты наблюдаются после суммарной дозы облучения 450 – 1000 р, а при

облучении нейтронами во время работы на циклотроне 100 -125 рад. Также

большое значение придается воздействию радиации на зародышевые клетки,

которое может привести к возникновению мутаций. Расчетная доза

увеличивающая у человека частоту спонтанных мутаций в два раза

соответствует 80 – 140 р. Описанны опухоли легких у соприкосавшихся с

радиоактивными пылями и газами.

[pic]

Схема путей воздействия радионуклидов на организм человека.

Заключение:

Самые опасные с точки зрения общественности факторы, угрожающие здоровью и

жизни людей, далеко не всегда являются таковыми на самом деле. Иногда

создается впечатление, что все внимание общественности и все опасения по

поводу радиационной опасности сосредоточились главным образом на атомной

энергетике, вклад от которой в суммарную дозу облучения населения один из

самых скромных. Многие люди легко мирятся с факторами, связанными с гораздо

большим риском для жизни и здоровья, такими, например, как курение или езда

на автомобиле. Для гражданина какой-либо промышленно развитой страны,

получающего сполна всю среднюю индивидуальную дозу облучения как от

естественных, так и от техногенных источников радиации, вероятность

погибнуть в автомобильной катастрофе в пять раз, а вероятность

преждевременной смерти из-за курения (при выкуривании 20 сигарет в день)

более чем в 100 раз превышает вероятность умереть от рака вследствие

облучения. Также мало кто обращает внимание на естественную радиацию, вклад

от которой в среднегодовую эффективную эквивалентную дозу облучения

населения земного шара составляет примерно [pic]. Совсем немногие люди

переселятся из мест с повышенным естественным радиационным фоном в места с

более низким уровнем радиации с целью уменьшения риска заболевания раком.

Отношение людей к той или иной опасности определяется тем, насколько хорошо

она им знакома. С одной стороны, имеются опасности, о существовании которых

люди часто и не подозревают и которые поэтому, к сожалению, почти не

привлекают к себе внимания. Возможно, именно этим и объясняется тот факт,

что в большенстве стран не обсуждается вопрос об облучении, связанным с

наличием радона в закрытых помещениях, или вопрос о неоправданно больших

дозах облучения при рентгенологических обследованиях. С другой стороны, то,

что слишком хорошо известно, перестает вызывать страх. В одном проведенном

исследовании было показанно, что такие хорошо извесные источники риска, как

езда на мотоцикле, горнолыжный спорт, альпинизм, курение и даже грабители и

героин, мало кого пугают. Атомная энергетика парадоксальным образом

представляла собой один из наименее знакомых широкой публике и одновременно

из самых опасных, по ее мнению, источников риска; любопытно, что атомная

энергетика внушала гораздо больше опасений, чем например, такая болезнь как

асбестоз, о которой, по мнению публики, она знала гораздо больше.

Засекреченность, а особенно полусекретность питает страхи, а в прошлом

всего этого было в избытке. Было также много голословных и высокомерных

заявлений о том, что эксперты лучше знают. Заявления оказывались ложными, а

эксперты, хотя и являлись несомненно высококвалифицированными специалистами

в своей области, часто были лишены необходимого кругозора. Все эти

недальновидные действия политиков привели к кризису доверия.

В современном мире следует значительно повысить информированность

общественности в вопросах и рисках связанных с атомной энергетикой, которые

ей в дальнейшем предстоит взвалить на свои плечи и плечи будующих

поколений. В противном случае все больше людей будет заявлять о своем

нежелании разделять этот риск и чтобы этого не происходило, нужна

всесторонняя, достоверная и объективная информация.

Resьmee

Ьmbritsevas meid keskkonnas on kхikidel elementidel loomulik biootiline

ringkдik. Need elemendid mхjuvad ьmbritsevatele elusorganismidele.

Kahjuliku mхju pхhjuseks elusorganismidele vхib olla radioaktiivsus.

Radioaktiivsete elementide ohtlikkuks seisneb kiirguses. Eritatakse

[pic]kiirgust, aga ka positroonid, neutronid, prootonid ja deitronid.

Radionukliide on kaht tьppi: loomulikud ja tehnogeensed. Loomulikud

radionukliidid on loodusliku pдrit oluga ja tekkivad pдikesekiirguse mхjul.

Tehnogeensed aga hakkasid ilmuma alles 20 sajandi 40-ndatel aastatel

tuumareaktorite kasutamise kдigus ja tuumarelvade katsetamisel.

Tuumareaktorid on niisuguste elementide nagu 85 Kr, 90 Sr, 137Cs, 131 I,

129 I, 135 Xe allikaks. Tuumarelvade katsetamine kдigus sattub maa ja

atmosfддri umbes 200 radioaktiivset isotoopi. Radioaktiivsete jддtmete

matmine, kivisoe pхletamine, mineraalvдetiste kasutamine pхhjustab

keskkonna saastanust radionukliididega. Radionukliitidest on inimene jaoks

kхige ohtlikumad 90 Sr, 89 Sr, 137 Cs, 131 I, sest nad kogunevad inimese

organismis ja pхhjustavad erinevaid raskeid haigusi.

Kхige suurem tuumaavarii juhtus 26. aprillil 1986 aastal kell 01:24

T?ernoobхli tuumaelektrijaamas. Reaktoril viidi lдbi ohutuskatse, mis

pхhjustas soojusplahvatuse. Terve maailm sai plahvatusest teada 30.

aprillil. Enne seda katastroofi oli suuremaks avariiks 1979 aastal Trimail

– Ailendis (Pensilvania, USA) toimunud avarii.

Radionukliidsed heiteained, mis saattusid keskkonda T?ernoobхli avarii

tulemusena, olid erineva agregaatse ja kumilise koostisega. Algul oli

radionukliidide toime nagu tolmul. Oli mдrgata цkosisteemide tхsist

degradatsiooni, loomade hukkumine ja migratsioon, tekkisid geneetilised

mutatsioonid. 1986 aasta juulis jдlgiti putukalt hukkumist radioaktiivse

kiirguse tulemusena.

Inimese tervisele mхjuvad nii loomulikud kui ka tehnogeensed

radionukleiidid. Loomulikke hulka kuuluvad jargmised radionukliidid: 14 C,

40 K, 238 U, 176 Lu jnt., tehnogeensete hulka 90 Sr, 89 Sr, 137 Cs, 131 I

jnt.Loodusliku radiatsiooni tase on 15 [pic] Rцntgeen/h. Ьhes aastas teeb

see 130 ml. ber (rцntgeni bioloogiline ekvivaleent), kuid inimtegevuse

tulemusena suureneb aastane kiirgus umbes 590 ml.ber. Vдga ohtlik on

radoon, mis esineb 222 Rn ja 220 Rn kujul. Radoon eritub maa alt ja

ehitusmaterjalidest. See gaas on etiti ohtlik kinnistes ja tuulutamata

ruumides. Radioaktiivne kiirgus pхhjustab vдhi arengu. Eriti intensiivselt

kiirguvad organid, mille kaudu radionukliidid sattuvad organiismi:

kilpnддre [pic] maks [pic] luustik [pic] lihased. Kхige hellamad

radioaktiivse kiirguse korral on reproduktiivsed organid, silmad ja punane

vereaju. Kui kiirguse maht on 5 Gr siis tekib raske silma rikkustamine

(katarakta).

Inimesed kardavad tuumaelektrijamaid, sest nendel on puuduvad korralikud

infoallikad tuumaenergija tootmist.

Использованная литература:

1. «Вредные вещества в промышленности 2» и неорганические и

элементоорганические соединения». Издание пятое, стереотипное.

Издательство «Химия»., Москва, Ленинград., 1965г. c.618

2. http://stopatom.slavutich.kiev.ua/1-4-5a.htm

3. http://stopatom.slavutich.kiev.ua/1-4-4a.htm

4. http://stopatom.slavutich.kiev.ua/1-3-4a.htm

5. http://nuclphys.sinp.msu.ru/radiation/rad_9.htm

6. http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/1168.html

7. http://nuclphys.sinp.msu.ru/radiation/rad_8.htm

8. http://nuclphys.sinp.msu.ru/radiation/rad_6.htm

9. http://zametka.chat.ru/start/chernob.html

10. http://nuclphys.sinp.msu.ru/radiation/rad_10.htm

11. http://archive.1september.ru/him/2000/no48_1.htm

12. «Экология и экологическое образование» Ю.Л.Хотунцев. Москва. Изд.

«ACADEMIA» 2002. стр. 478

13. «Экология» В.И. Коробкин, Л. В. Передельский. Ростов-на-Дону, Изд.

«Феникс» 2001. стр.575

14. «Прошлое и настоящее радиохимии» А. Н. Несмеянов. Ленинград, «Химия»

Ленинградское отделение 1985. с. 166

15. «Radiation Doses, Effects, Risks» - Радиация Дозы, эффекты, риск.

Перевод с английского Ю. А. Банников., Изд. Москва «Мир» 1988. с.77

16. «Пособие по химии для поступающих в ВУЗы» Г. П. Хомченко. Москва

«Новая волна», «ОНИКС» 2000. с.462

Страницы: 1, 2