Радиоактивный человек в радиоактивном мире (Геоэнергетика)

2 2336

14.11.2019 14: 43  Аватар пользователя Дум Думыч

В.И.Вер­над­ский, рус­ский и со­вет­ский учёный-есте­ство­ис­пы­та­тель

Есте­ствен­ная ра­дио­ак­тив­ность су­ще­ству­ет мил­ли­ар­ды лет, она при­сут­ству­ет в бук­валь­ном смысле слова по­всю­ду. Иони­зи­ру­ю­щие из­лу­че­ния су­ще­ство­ва­ли на Земле за­дол­го до за­рож­де­ния на ней жизни, они при­сут­ство­ва­ли в кос­мо­се за­дол­го до по­яв­ле­ния самой Земли. 

Около мил­ли­ар­да лет тому назад на нашей пла­не­те на­ча­лись слож­ные хи­ми­че­ские про­цес­сы, по­сте­пен­но при­вед­шие к об­ра­зо­ва­нию раз­но­об­раз­ных – от малых до ги­гант­ских – мо­ле­кул, необ­хо­ди­мых для воз­ник­но­ве­ния жизни.

Ядер­ная ра­ди­а­ция в те вре­ме­на была важным фи­зи­че­ским фак­то­ром, спо­соб­ство­вав­шим этим хи­ми­че­ским про­цес­сам – ведь в ту эпоху ко­ли­че­ство ра­дио­ак­тив­ных ве­ществ и уро­вень ядер­ной ра­ди­а­ции на Земле были неиз­ме­ри­мо выше, в силу от­сут­ствия ат­мо­сфе­ры мно­го­крат­но более жест­ким было и воз­дей­ствие гамма-из­лу­че­ния из кос­мо­са. 

Воз­ни­кав­шие под вли­я­ни­ем ра­ди­а­ции сво­бод­ные ра­ди­ка­лы про­стей­ших уг­ле­ро­ди­стых со­еди­не­ний давали начало все новым мо­ле­ку­лам. Первые ор­га­низ­мы зна­чи­тель­но от­ли­ча­лись от ныне су­ще­ству­ю­щих, ра­ди­а­ция из­ме­ня­ла струк­ту­ру их мак­ро­мо­ле­кул, вы­зы­ва­ла воз­ник­но­ве­ние все новых их ва­ри­а­ций. Если ко­рот­ко, то ра­ди­а­ция, яв­ля­ясь мощным му­та­ген­ным фак­то­ром, играла важную роль в воз­ник­но­ве­нии и в эво­лю­ции жизни на Земле.

Ра­дио­ак­тив­ность старше Земли, но от­кры­та в XIX веке

Про­хо­ди­ли мил­ли­о­ны лет, в те­че­ние ко­то­рых бла­го­да­ря про­дол­жав­ше­му­ся ра­дио­ак­тив­но­му рас­па­ду ра­ди­о­нук­ли­дов, уро­вень ра­ди­а­ции сни­жал­ся и сни­жал­ся, а в пе­ри­о­ды эво­лю­ци­он­но­го раз­ви­тия со­вре­мен­ных форм жизни ра­дио­ак­тив­ный фон нашей пла­не­ты ста­би­ли­зи­ро­вал­ся, об­ра­зо­вав­ша­я­ся ат­мо­сфе­ра кратно сни­зи­ла уро­вень кос­ми­че­ско­го гамма-из­лу­че­ния, спо­соб­но­го до­брать­ся до оби­та­е­мой по­верх­но­сти Земли. 

В по­след­ние сотни тысяч лет ра­ди­а­ци­он­ный фон прак­ти­че­ски по­сто­я­нен, по этой при­чине у со­вре­мен­ных ор­га­низ­мов в про­цес­се эво­лю­ции не раз­ви­лись спе­ци­аль­ные органы вос­при­я­тия ядер­ных из­лу­че­ний. Ну, а от­сут­ствие таких ре­цеп­то­ров у че­ло­ве­ка при­ве­ло к тому, что в те­че­ние ты­ся­че­ле­тий нашей ис­то­рии мы и не по­до­зре­ва­ли о на­ли­чии ра­дио­ак­тив­но­сти в окру­жа­ю­щей нас среде.

Впер­вые со­об­ще­ние об от­кры­тии ра­дио­ак­тив­но­сти было сде­ла­но фран­цуз­ским ученым Ан­то­ном Бек­ке­ре­лем 24 фев­ра­ля 1896 года на за­се­да­нии на­ци­о­наль­ной Ака­де­мии наук, первые ак­тив­ные ис­сле­до­ва­ния про­во­ди­лись в той же Фран­ции вы­да­ю­щи­ми­ся уче­ны­ми Марией Скло­дов­ской и Пьером Кюри. 

От­кры­тие ими хи­ми­че­ских эле­мен­тов, ко­то­рые они на­зва­ли радий и по­ло­ний, при­влек­ло вни­ма­ние уже всего на­уч­но­го со­об­ще­ства, объем новых и новых ис­сле­до­ва­ний в начале про­шло­го века стал расти стре­ми­тель­но. 

Одним из первых ученых, оце­нив­ших всю важ­ность яв­ле­ния ра­дио­ак­тив­но­сти, был Вла­ди­мир Ива­но­вич Вер­над­ский. Вот слова из его статьи, на­пи­сан­ной в 1911 году – оце­ни­те уро­вень его на­уч­но­го пред­ви­де­ния:

«Мы под­хо­дим к ве­ли­ко­му пе­ре­во­ро­ту в ис­то­рии че­ло­ве­че­ства. С ко­то­рым не может срав­нить­ся все, когда-либо им пе­ре­жи­тое. Неда­ле­ко то время, когда че­ло­век по­лу­чит в свои руки атом­ную энер­гию – такой ис­точ­ник силы, ко­то­рый поз­во­лит ему стро­ить свою жизнь так, как он за­хо­чет.

 Это может слу­чить­ся через сто­ле­тие, но ясно, что это обя­за­тель­но слу­чит­ся. Сможет ли че­ло­век вос­поль­зо­вать­ся этой силой, на­пра­вив ее на добро, а не на са­мо­уни­что­же­ние?».

К первой по­ло­вине 30-х годов про­шло­го века уже был собран огром­ный объем данных, ха­рак­те­ри­зу­ю­щих ра­дио­ак­тив­ность раз­лич­ных эле­мен­тов земной коры, по­яви­лись данные о ра­дио­ак­тив­но­сти ат­мо­сфер­но­го воз­ду­ха на раз­лич­ных вы­со­тах, о ра­дио­ак­тив­но­сти воды в оке­а­нах, морях, реках и озерах. 

По­втор­ные ис­сле­до­ва­ния со­бран­ных к тому вре­ме­ни ме­тео­ри­тов по­ка­за­ли, что и в их со­ста­ве име­ют­ся ра­дио­ак­тив­ные изо­то­пы, то есть яв­ле­ние ра­дио­ак­тив­но­сти отнюдь не огра­ни­чи­ва­ет­ся нашей пла­не­той. 

Еще раз для тех, кто ос­но­ва­тель­но забыл все эти факты: че­ло­ве­ка со всех сторон окру­жа­ют ра­дио­ак­тив­ные эле­мен­ты и из­лу­че­ния, ра­дио­ак­ти­вен и ор­га­низм самого че­ло­ве­ка, мы не только живем в ра­дио­ак­тив­ном мире, мы сами яв­ля­ем­ся его частью. 

Мил­ли­о­ны лет ра­дио­ак­тив­ность не при­чи­ня­ла нам вреда, по­это­му, прежде чем эмо­ци­о­наль­но ре­а­ги­ро­вать на оче­ред­ную «ра­дио­ак­тив­ную стра­шил­ку», всегда необ­хо­ди­мо вни­ма­тель­но изу­чить – о чем, соб­ствен­но, идет речь.

Ра­дио­ак­тив­ные се­мей­ства, ко­то­рые всегда с нами

На­чи­нать анализ всякий раз при­хо­дит­ся с того, чтобы понять, о каких ра­ди­о­нук­ли­дах идет речь, не от­но­сят­ся ли они к есте­ствен­но­ра­дио­ак­тив­ным? 

К ним от­но­сят­ся ве­ще­ства, су­ще­ству­ю­щие на Земле из­на­чаль­но, их воз­ник­но­ве­ние не свя­за­но с при­сут­стви­ем на пла­не­те че­ло­ве­че­ской ци­ви­ли­за­ции, их воз­ник­но­ве­ние не обу­слов­ле­но ни с ис­пы­та­ни­я­ми ядер­но­го и тер­мо­ядер­но­го оружия, ни с раз­ви­ти­ем атом­ной энер­ге­ти­ки, ни с ядер­ной ме­ди­ци­ной. 

Таких ве­ществ не так много – ра­дио­ак­тив­ный распад привел к тому, что «в живых» оста­лись только ра­ди­о­нук­ли­ды с боль­шим пе­ри­о­дом по­лу­рас­па­да. Земле немало лет, ко­рот­ко­жи­ву­щие ра­ди­о­нук­ли­ды за мил­ли­ар­ды лет ее су­ще­ство­ва­ния, грубо говоря, «са­мо­лик­ви­ди­ро­ва­лись». 

В за­ви­си­мо­сти от их про­ис­хож­де­ния все есте­ствен­но­ра­дио­ак­тив­ные ве­ще­ства под­раз­де­ля­ют­ся на три группы.

В преды­ду­щей статье, по­свя­щен­ной ра­дио­ак­тив­но­сти мы уже упо­ми­на­ли о ра­дио­ак­тив­ных се­мей­ствах или о ра­дио­ак­тив­ных рядах. 

Уран-238, уран-235 и торий-232 яв­ля­ют­ся ро­до­на­чаль­ни­ка­ми трех таких рядов, и имеют соб­ствен­ные на­зва­ния – со­от­вет­ствен­но ряд тория, ряд радия (на­чи­на­ет­ся с урана-238) и ряд ак­ти­ния (на­чи­на­ет­ся с урана-235, на­зва­ние воз­ник­ло ис­то­ри­че­ски и со­хра­ня­ет­ся просто из вер­но­сти тра­ди­ци­ям со сто­ро­ны ученых-атом­щи­ков). 

Торий-232 имеет период по­лу­рас­па­да 14 млрд лет, по­это­му в земной коре его предо­ста­точ­но. Но это не значит, что в те­че­ние всего этого вре­ме­ни его атомы не ис­пы­ты­ва­ют ра­дио­ак­тив­но­го рас­па­да – ис­пы­ты­ва­ют, просто ве­ро­ят­ность рас­па­да для каж­до­го от­дель­но­го атома ни­чтож­но мала. 

Но, по­сколь­ку тория на пла­не­те много, его ра­дио­ак­тив­ный распад до­ста­точ­но су­ще­стве­нен и до­ста­точ­но легко иден­ти­фи­ци­ру­ет­ся. Рас­па­да­ет­ся торий-232 за счет альфа-из­лу­че­ния, то есть время от вре­ме­ни из ядер его атома на поиски лучшей жизни вы­ле­та­ют две пары про­то­нов и ней­тро­нов.

После того, как этот квар­тет по­ки­да­ет ма­те­рин­ское ядро, ядро пе­ре­ста­ет быть ядром тория-232 – теперь перед нами уже радий-228. Он куда как менее ста­би­лен – период по­лу­рас­па­да со­став­ля­ет всего 5,75 года, рас­па­да­ет­ся он за счет бета-из­лу­че­ния, ма­те­рин­ское ядро при этом пре­вра­ща­ет­ся в ядро ак­ти­ния-228. 

Этот изотоп еще более «нерв­ный», период по­лу­рас­па­да всего 6,15 часа и снова мы имеем дело с бета-рас­па­дом, в ре­зуль­та­те об­ра­зу­ет­ся изотоп тория-228. Ну, и так далее, пока не на­сту­па­ет покой и по­ря­док – распад за­кан­чи­ва­ет­ся с об­ра­зо­ва­ни­ем свинца.

По­хо­жие кар­тин­ки по­лу­ча­ют­ся при по­сте­пен­ном рас­па­де уран-238 – его це­поч­ка пре­вра­ще­ний на­чи­на­ет­ся с изо­то­па тория-234 и, про­хо­дя через радий-226, радон-222, по­ло­ний-218 за счет альфа и бета рас­па­дов до­би­ра­ет­ся опять же до свинца. 

Ряд ак­ти­ния стар­ту­ет с урана-235, про­хо­дит «сквозь» па­роч­ку изо­то­пов радия, па­роч­ку изо­то­пов радона, па­роч­ку изо­то­пов по­ло­ния, чтобы, в конце концов, оста­но­вить­ся все на том же свинце. Радий, несмот­ря на свою неве­ро­ят­ную сто­и­мость, до­воль­но долгое время ис­поль­зо­вал­ся в ме­ди­цине, ста­нов­ле­ние ядер­ной ме­ди­ци­ны во многом шло на основе его изо­то­пов.

 Да, иногда при­хо­дит­ся слы­шать во­про­сы, за какие такие за­слу­ги Мария Скло­дов­ская-Кюри по­лу­чи­ла две Но­бе­лев­ские премии (одну – по физике, вторую – по химии), если от­кры­ла-то «всего-то» два хи­ми­че­ских эле­мен­та? 

У радия су­ще­ству­ют четыре есте­ствен­но­ра­дио­ак­тив­ных изо­то­па, у по­ло­ния – пять, пе­ри­о­ды по­лу­рас­па­дов от 1602 лет у радия-236 до 3,7 мик­ро­се­кунд у по­ло­ния-213, потому вопрос надо ста­вить несколь­ко иначе – как Скло­дов­ская-Кюри смогла до­бить­ся своих ре­зуль­та­тов при том уровне научно-ис­сле­до­ва­тель­ских тех­но­ло­гий, ко­то­рые име­лись в начале XX века?

В этой группе есте­ствен­но­ра­дио­ак­тив­ных эле­мен­тов от­дель­но­го вни­ма­ния за­слу­жи­ва­ет изотоп радона-222 с его пе­ри­о­дом по­лу­рас­па­да дли­тель­но­стью 3,8 дня. Рас­па­да­ет­ся он за счет альфа-из­лу­че­ния, ко­то­рое, как из­вест­но, в случае внеш­не­го ис­точ­ни­ка яв­ля­ет­ся на­и­ме­нее опас­ным. 

Радон-222 входит в состав ряда радия, ро­до­на­чаль­ни­ком ко­то­ро­го яв­ля­ет­ся уран-238. Несмот­ря на то, что период по­лу­рас­па­да у радона-22 до­ста­точ­но ко­рот­кий, его кон­цен­тра­ция в земной коре оста­ет­ся прак­ти­че­ски ста­биль­ной – из-за боль­шой рас­про­стра­нен­но­сти урана. Нет, тут ни­ка­ких ошибок – урана-238 на пла­не­те дей­стви­тель­но много, а вот его ме­сто­рож­де­ний, из ко­то­рых его эко­но­ми­че­ски оправ­да­но раз­ра­ба­ты­вать – мало. 

Сред­нее ко­ли­че­ство урана-238 в земной коре со­став­ля­ет около 1,4 про­мил­ле (про­мил­ле – одна мил­ли­он­ная часть), а вот в скаль­ных по­ро­дах и в пес­ча­ни­ках его 2,0 про­мил­ле, в гра­ни­те и в фос­фо­ри­тах – 4,0 про­мил­ле. Скаль­ные породы, пес­ча­ни­ки, гранит – узна­е­те? Со­вер­шен­но верно – это со­став­ля­ю­щие таких стро­и­тель­ных ма­те­ри­а­лов, как цемент и бетон. 

Ко­неч­но, ука­зан­ные кон­цен­тра­ции урана-238 ни­ка­ко­го урона здо­ро­вью че­ло­ве­ка при­чи­нить не могут, но его альфа-распад никто не от­ме­нял. И вот тут при­хо­дит­ся учи­ты­вать, что радон, вне за­ви­си­мо­сти от того, какой именно это изотоп, по своим хи­ми­че­ским свой­ствам яв­ля­ет­ся инерт­ным газом.1

Инерт­ные газы – это те, ко­то­рые прак­ти­че­ски не всту­па­ют в хи­ми­че­ские вза­и­мо­дей­ствия с дру­ги­ми хи­ми­че­ски­ми эле­мен­та­ми, в ре­зуль­та­те из бетона, кир­пи­ча, радон со­вер­шен­но спо­кой­но про­ни­ка­ет в наши с вами жилые по­ме­ще­ния. 

Радон-222 альфа-ра­дио­ак­ти­вен, его вы­со­кая кон­цен­тра­ция уже может стать про­бле­мой – в том случае, если будет по­па­дать внутрь ор­га­низ­ма с воз­ду­хом или пищей. Но радон-222 тя­же­лее воз­ду­ха в семь с по­ло­ви­ной раз, потому на­кап­ли­ва­ет­ся он не у по­тол­ка, а у пола, метод борьбы вполне оче­ви­ден – про­вет­ри­вай­те ре­гу­ляр­но по­ме­ще­ния, в ко­то­рых про­во­ди­те долгое время. 

Да, если вы от­но­си­тесь к об­ла­да­те­лям бы­то­вых до­зи­мет­ров, то по­меть­те ха­рак­тер­ную осо­бен­ность – внутри по­ме­ще­ний он по­ка­зы­ва­ет фо­но­вый уро­вень ра­дио­ак­тив­но­сти в 2-3 раза выше по­ка­за­те­лей, ко­то­рые об­на­ру­жи­ва­ет на свежем воз­ду­хе, и это со­вер­шен­но есте­ствен­но. Про­вет­ри­вай­те по­ме­ще­ния – и все будет в полном по­ряд­ке. 

При этом стоит на­пом­нить о том, что ванны из воды, со­дер­жа­щей радон, ис­поль­зу­ют­ся при ле­че­нии за­бо­ле­ва­ний сер­деч­но-со­су­ди­стой си­сте­мы, су­ста­вов, пе­ри­фе­ри­че­ской нерв­ной си­сте­мы и других за­бо­ле­ва­ний. 

При­ме­ня­ет­ся до­ста­точ­но давно и до­ста­точ­но успеш­но для того, чтобы по­ни­мать – есте­ствен­ная ра­дио­ак­тив­ность спо­соб­на при­чи­нить вред че­ло­ве­ку только в том случае, если че­ло­век очень по­ста­ра­ет­ся этого до­бить­ся.

Ра­дио­ак­тив­ность внутри че­ло­ве­ка

Вторая группа есте­ствен­но­ра­дио­ак­тив­ных ве­ществ – ра­ди­о­нук­ли­ды, не вхо­дя­щие в состав ра­дио­ак­тив­ных рядов. Они также воз­ник­ли в период об­ра­зо­ва­ния Земли, их ко­ли­че­ство по­сте­пен­но умень­ша­ет­ся за счет про­дол­жа­ю­щих­ся рас­па­дов. 

Из эле­мен­тов этой группы наи­боль­шее зна­че­ние имеет калий – он необ­хо­дим для нор­маль­но­го раз­ви­тия рас­те­ний, он яв­ля­ет­ся неотъ­ем­ле­мой частью любого живого ор­га­низ­ма, в том числе и ор­га­низ­ма че­ло­ве­ка. 

При­род­ный калий – смесь трех изо­то­пов, калия-39, калия-40 и калия-41, и вот калий-40 – бета-ра­дио­ак­ти­вен, с чем мы всех от души и по­здрав­ля­ем: каждый из жи­ву­щих на пла­не­те людей вполне себе ра­дио­ак­ти­вен. Ра­дио­ак­тив­ность че­ло­ве­че­ско­го ор­га­низ­ма по калию-40 со­став­ля­ет 4-5 ки­ло­бек­ке­ре­лей в за­ви­си­мо­сти от массы тела. 

На­пом­ним, что 1 Бек­ке­рель – это еди­ни­ца из­ме­ре­ния ак­тив­но­сти ра­дио­ак­тив­но­го ис­точ­ни­ка, в ко­то­ром в сред­нем за 1 се­кун­ду про­ис­хо­дит 1 ра­дио­ак­тив­ный распад. Таким об­ра­зом, внутри наших ор­га­низ­мов про­ис­хо­дит от 4 до 5 тысяч бета-рас­па­дов калия-40, и эту ра­дио­ак­тив­ность уда­лить нельзя ни при каких об­сто­я­тель­ствах, по­сколь­ку живем мы все еще чу­точ­ку меньше пе­ри­о­да по­лу­рас­па­да этого эле­мен­та – он у калия-40 со­став­ля­ет 1,25 мил­ли­ар­да лет. 

Пы­тать­ся до­бить­ся вывода калия из ор­га­низ­ма, ко­неч­но, можно, но стоит пом­нить, чем это за­кан­чи­ва­ет­ся – уста­лость, мы­шеч­ная сла­бость, су­хость кожи, туск­лый цвет волос, на­ру­ше­ния обмена ве­ществ, сбои ритма со­кра­ще­ний сердца и даже сер­деч­ные при­сту­пы. 

Оно вам надо? Не хотите этих про­блем – ку­шай­те ре­гу­ляр­но кар­то­фель, бо­бо­вые, арбузы, дыни, бананы, мор­ковь и, ко­неч­но, ржаной хлеб. По­вы­шай­те соб­ствен­ную ра­дио­ак­тив­ность по калию-40, будьте здо­ро­вень­ки­ми и пе­ре­стань­те уже пу­гать­ся слова «ра­дио­ак­тив­ность». Зима на дворе? Пе­ре­хо­ди­те на курагу, изюм, орехи – в них калия тоже до­ста­точ­но для еже­днев­ных по­треб­но­стей ор­га­низ­ма.

Те кто читал нашу статью «Ре­аль­ный и вы­мыш­лен­ный вред ра­дио­ак­тив­но­сти» уже знают, что еди­ни­ца из­ме­ре­ния бек­ке­рель (ко­ли­че­ство ра­дио­ак­тив­ных рас­па­дов в се­кун­ду) – ха­рак­те­ри­сти­ка не вреда, при­чи­нен­но­го ра­дио­ак­тив­но­стью ор­га­низ­му, а всего лишь ха­рак­те­ри­сти­ка ра­дио­ак­тив­но­го ис­точ­ни­ка. 

Ра­дио­ак­тив­ные ча­сти­цы, из­лу­ча­е­мые тем или иным ис­точ­ни­ком, вовсе не обя­за­тель­но по­па­да­ют в ор­га­низм – ор­га­низм может на­хо­дить­ся до­ста­точ­но далеко, чтобы они про­ле­те­ли мимо или были по­гло­ще­ны по пути сле­до­ва­ния раз­лич­ны­ми пре­пят­стви­я­ми. Сте­пень вреда, при­чи­нен­но­го живому ор­га­низ­му иони­зи­ру­ю­щим из­лу­че­ни­ем, за­ви­сит от по­гло­щен­ной дозы иони­зи­ру­ю­ще­го из­лу­че­ния, то есть ко­ли­че­ства энер­гии иони­зи­ру­ю­ще­го из­лу­че­ния, пе­ре­дан­ной ве­ще­ству, из­ме­ря­ет­ся эта доза в грэях. 

1 Гр – это 1 джоуль энер­гии от иони­зи­ру­ю­ще­го из­лу­че­ния на 1 кг по­гло­ща­ю­ще­го ве­ще­ства. Но грэи ин­те­рес­ны только тео­ре­ти­кам, а не нам с вами, бес­по­ко­я­щих­ся о соб­ствен­ном здо­ро­вье – по­гло­щен­ная доза ничего не го­во­рит о био­ло­ги­че­ском эф­фек­те из­лу­че­ния. Грэю ведь все равно, рас­счи­ты­ва­ют его для «живого» или «нежи­во­го» ве­ще­ства, рас­счи­тан он для альфа, бета или гамма из­лу­че­ния. 

А разные органы и ткани че­ло­ве­че­ско­го ор­га­низ­ма ре­а­ги­ру­ют на ра­дио­из­лу­че­ние по-раз­но­му, что вполне ло­гич­но: одно дело наши кости, со­сто­я­щие в ос­нов­ном из каль­ция, совсем другое – кожа, же­лу­док, легкие.

Поз­во­лим себе цитату из ука­зан­ной статьи – спе­ци­аль­но для тех, у кого нет вре­ме­ни искать в ней нужное место:

«Чтобы пра­виль­но оце­нить вклад об­лу­че­ния для кон­крет­но­го органа или ткани в общий вред здо­ро­вью, на­но­си­мый рав­но­мер­ным об­лу­че­ни­ем всего тела, Меж­ду­на­род­ная ко­мис­сия по ра­ди­а­ци­он­ной защите ввела без­раз­мер­ные взве­ши­ва­ю­щие ко­эф­фи­ци­ен­ты для ор­га­нов и тканей че­ло­ве­ка. 

Идея проста: сумма всех этих ко­эф­фи­ци­ен­тов должна быть равна еди­ни­це, то есть общий вред ор­га­низ­му со­сто­ит из от­дель­ных «вред­но­стей» для каж­до­го из 27 ор­га­нов и тканей. Наи­боль­ший вред ра­ди­а­ция на­но­сит кост­но­му мозгу, тол­сто­му ки­шеч­ни­ку, же­луд­ку и мо­лоч­ным же­ле­зам, для ко­то­рых взве­ши­ва­ю­щий ко­эф­фи­ци­ент принят по 0,12 для каж­до­го. 

Взве­ши­ва­ю­щий ко­эф­фи­ци­ент для мо­че­во­го пузыря, печени, пи­ще­во­да и щи­то­вид­ной железы – 0,04 для каж­до­го. Наша кожа, клетки кост­ных по­верх­но­стей, мозг и слюн­ные железы на­и­ме­нее вос­при­им­чи­вы к ра­ди­а­ции, взве­ши­ва­ю­щий ко­эф­фи­ци­ент у них – по 0,01. 

На осталь­ные 14 ор­га­нов (тканей), вместе взятых, при­хо­дят­ся остав­ши­е­ся до еди­ни­цы 0,32. Рас­че­та­ми всех эти взве­ши­ва­ю­щих ко­эф­фи­ци­ен­тов за­ни­ма­ет­ся упо­мя­ну­тая уже Меж­ду­на­род­ная ко­мис­сия по ра­дио­ло­ги­че­ской защите. Не самое про­стое за­ня­тие, ничего уди­ви­тель­но­го в том, что ве­ли­чи­ны ко­эф­фи­ци­ен­тов время от вре­ме­ни из­ме­ня­ют­ся – по мере на­коп­ле­ния новых данных».

При­ме­не­ние взве­ши­ва­ю­щих ко­эф­фи­ци­ен­тов поз­во­ля­ет рас­счи­тать, какой вред каким ор­га­нам при­но­сит по­гло­щен­ная доза. Умно­жа­ем по­гло­щен­ную дозу на взве­ши­ва­ю­щий ко­эф­фи­ци­ент для печени – по­лу­ча­ем силу удара ра­ди­а­ци­ей по печени и так далее. 

Ве­ли­чи­на, по­лу­чен­ная в ре­зуль­та­те такого умно­же­ния, на­зы­ва­ет­ся эк­ви­ва­лент­ной дозой и из­ме­ря­ет­ся она не в греях, а в зи­вер­тах – Зв. 1 зиверт – очень боль­шая ве­ли­чи­на, обычно поль­зу­ют­ся де­ся­тич­ны­ми про­из­вод­ны­ми – ми­ли­зи­вер­та­ми (мЗв) и мик­ро­зи­вер­та­ми (мкЗв). Вот теперь снова вер­нем­ся к калию-40: сред­не­го­до­вая эф­фек­тив­ная эк­ви­ва­лент­ная доза, по­лу­ча­е­мая че­ло­ве­ком в ре­зуль­та­те рас­па­да калия-40 в тканях ор­га­низ­ма, со­став­ля­ет 180 мкЗв. 

Страш­но? Ага, до ужаса просто – без­опас­ным счи­та­ет­ся уро­вень ра­ди­а­ции до ве­ли­чи­ны, при­бли­зи­тель­но равной 0,5 мкЗв в час или 4’380 мкЗв в год. Эк­ви­ва­лент­ная доза от калия-40 в нашем ор­га­низ­ме дает 4% от без­опас­но­го уровня. Нам оста­ет­ся только еще раз по­вто­рить: есте­ствен­ная ра­дио­ак­тив­ность спо­соб­на при­чи­нить вред че­ло­ве­ку только в том случае, если че­ло­век очень по­ста­ра­ет­ся этого до­бить­ся.

Ну, и третья группа есте­ствен­но­ра­дио­ак­тив­ных ве­ществ – ра­дио­ак­тив­ные изо­то­пы, об­ра­зу­ю­щи­е­ся в био­сфе­ре в ре­зуль­та­те воз­дей­ствия кос­ми­че­ских лучей. Наи­бо­лее зна­чи­мый ра­ди­о­нук­лид этой группы – ра­дио­ак­тив­ный уг­ле­род-14, по­сколь­ку он тоже име­ет­ся внутри наших с вами ор­га­низ­мов. Вклад в нашу внут­рен­нюю ра­дио­ак­тив­ность со сто­ро­ны этого изо­то­па в четыре раза меньше, чем от калия-40, то есть «на двоих» эти два эле­мен­та обес­пе­чи­ва­ют почти полный ее объем.

Так бы мы, ра­дио­ак­тив­ные су­ще­ства, на­вер­ное, и жили в полном рав­но­ве­сии с ра­дио­ак­тив­ной окру­жа­ю­щей средой, ис­пы­ты­вая про­бле­мы разве что в опре­де­лен­ных ре­ги­о­нах оби­та­е­мо­го мира, где ра­дио­ак­тив­ный фон имеет по­вы­шен­ные зна­че­ния. 

Логика под­ска­зы­ва­ет, что такие места есть и даже то, что для таких мест ха­рак­тер­но. Чем выше уро­вень по­верх­но­сти от уровня моря – тем тоньше слой ат­мо­сфе­ры над нашей го­ло­вой – ат­мо­сфе­ры, ко­то­рая уве­рен­но за­щи­ща­ет нас от жест­ко­го кос­ми­че­ско­го гамма-из­лу­че­ния. 

Второй тип про­блем­ных зон – низины, в почве ко­то­рых в той или иной форме на­хо­дят­ся скоп­ле­ния при­род­но­го урана и тория, по­сколь­ку их ра­дио­ак­тив­ный распад при­во­дит к по­яв­ле­нию радия, а затем и родона – газа, ко­то­рый тя­же­лее воз­ду­ха, а потому скап­ли­ва­ет­ся именно в ни­зи­нах.

МРТ ди­а­гно­сти­ка

Но с того мо­мен­та, как че­ло­век стал осва­и­вать со­вер­шен­но новые тех­но­ло­гии – атом­ную энер­гию, со­зда­ние ис­кус­ствен­ных ра­дио­ак­тив­ных эле­мен­тов для ме­ди­ци­ны, си­ту­а­ция из­ме­ни­лась кар­ди­наль­ным об­ра­зом. 

На се­год­ня, по данным спе­ци­а­ли­стов, общий объем воз­дей­ствия ис­точ­ни­ков ра­дио­ак­тив­но­сти со­сто­ит не только из есте­ствен­но­го фона и об­лу­че­ния ра­до­ном и про­дук­та­ми его рас­па­да — их общий вклад со­став­ля­ет по­ряд­ка 65%. 

По­ряд­ка 33,5% ра­дио­ак­тив­но­го воз­дей­ствия на че­ло­ве­ка ока­зы­ва­ет иони­зи­ру­ю­щие из­лу­че­ния, ис­поль­зу­е­мые при ме­ди­цин­ских про­це­ду­рах, еще 0,25% мы по­лу­ча­ем в ре­зуль­та­те поль­зо­ва­ния авиа­ци­он­ным транс­пор­том, ис­поль­зо­ва­ния ра­дио­лю­ми­нис­цент­ных то­ва­ров и от объ­ек­тов атом­ной энер­ге­ти­ки. 

Вклад от гло­баль­но­го вы­па­де­ния про­дук­тов ядер­ных ис­пы­та­ний и ядер­ных ин­ци­ден­тов на АЭС – это чуть более 1%, но этого одного про­цен­та вполне до­ста­точ­но для того, чтобы на него об­ра­ща­ли самое при­сталь­ное вни­ма­ние, чтобы он ни при каких об­сто­я­тель­ствах не по­лу­чил причин для роста.

«Маяк». 1957 год

Рож­де­ние атом­ной энер­ге­ти­ки мы от­счи­ты­ва­ем с 26 июня 1954 года – именно в этот день тур­би­на Об­нин­ской АЭС выдала в энер­ге­ти­че­скую сеть страны первые ки­ло­ват­ты элек­тро­энер­гии. Но, если чуть по­дроб­нее при­смот­реть­ся к ис­то­рии за­пус­ка ре­ак­то­ра Первой АЭС, то можно об­на­ру­жить ин­те­рес­ное для нашей страны сов­па­де­ние. 

Фи­зи­че­ский пуск ре­ак­то­ра был за­пла­ни­ро­ван на 3 мая, но из-за нелет­ной погоды один из на­уч­ных ру­ко­во­ди­те­лей за­пус­ка, Борис Гри­го­рье­вич Ду­бов­ский, за­дер­жал­ся в городе Харь­ко­ве, а без его при­сут­ствия у пульта стан­ции на­уч­ный ру­ко­во­ди­тель всего про­ек­та АЭС, ди­рек­тор Физико-Энер­ге­ти­че­ско­го Ин­сти­тут Дмит­рий Ива­но­вич Бло­хин­цев, принял ре­ше­ние от­ло­жить начало работы. 

Непо­го­да на Укра­ине той весной про­дол­жа­лась шесть суток, в ре­зуль­та­те фи­зи­че­ский пуск ре­ак­то­ра Первой АЭС со­сто­ял­ся 9 мая 1954 года, в 19 часов и 7 минут. Так что 9 мая стал днем, когда наши атом­щи­ки одер­жа­ли сим­во­ли­че­скую победу в на­би­рав­шей ход мирной атом­ной гонке – до за­пус­ка АЭС Calder Hall в ан­глий­ском граф­стве Кам­брия оста­ва­лось еще два года.

Но спустя всего три года после начала работы Об­нин­ской АЭС энер­гия атом­но­го ядра, к огром­но­му со­жа­ле­нию, по­ка­за­ла, что кон­тро­ли­ро­вать ее нужно пре­дель­но жестко, со­блю­дая не то что каждую букву, а каждую за­пя­тую всех ин­струк­ций по без­опас­но­сти. 

29 сен­тяб­ря 1957 года из-за выхода из строя си­сте­мы охла­жде­ния на про­из­вод­ствен­ном ком­би­на­те «Маяк» про­изо­шел взрыв ем­ко­сти объ­е­мом 300 ку­бо­мет­ров, в ко­то­рой со­дер­жа­лось около 80 ку­бо­мет­ров вы­сох­ших вы­со­ко­ак­тив­ных ра­дио­ак­тив­ных от­хо­дов. 

Взры­вом была пол­но­стью раз­ру­ше­на сама ем­кость из нержа­ве­ю­щей стали, на­хо­див­ша­я­ся в бе­тон­ном ка­ньоне на глу­бине более восьми метров, бе­тон­ное пе­ре­кры­тие тол­щи­ной один метр и весом 160 тонн была от­бро­ше­на на рас­сто­я­ние в 25 метров, со­рван­ны­ми ока­за­лись и бе­тон­ные пе­ре­кры­тия двух ана­ло­гич­ных со­сед­них ем­ко­стей, в ра­ди­у­се до 3 км во всех зда­ни­ях были выбиты окон­ные стекла. 

В воздух под­ня­лись ра­дио­ак­тив­ные изо­то­пы, со­дер­жав­ши­е­ся в ем­ко­стях: строн­ций-90 (период по­лу­рас­па­да 28,8 лет), цезий-137 (период по­лу­рас­па­да 30,17 лет), церий-144 (период по­лу­рас­па­да 285 дней), цир­ко­ний-95 (период по­лу­рас­па­да 64 дня), ниобий-95 (период по­лу­рас­па­да 35 суток) и ру­те­ний-106 (период по­лу­рас­па­да 374 дня).

По при­ня­той в МАГАТЭ оценки опас­но­сти INES так на­зы­ва­е­мая «Кы­штым­ская ка­та­стро­фа» от­но­сит­ся к ка­те­го­рии №6, для срав­не­ния от­мет­ка №7 по шкале INES – это аварии на Чер­но­быль­ской АЭС и на АЭС «Фу­ку­си­ма Дайичи». 

По­ряд­ка 10% ра­дио­ак­тив­ных ве­ществ взры­вом были под­ня­ты на высоту, где были под­хва­че­ны воз­душ­ны­ми мас­са­ми, ко­то­рые и сфор­ми­ро­ва­ли из них Во­сточ­но-Ураль­ский ра­дио­ак­тив­ный след (ВУРС). В момент взрыва в районе ком­би­на­та «Маяк» дул по­ры­ви­стый юго-за­пад­ный ветер, его ско­рость в при­зем­ном слое со­став­ля­ла по­ряд­ка 5 метров се­кун­ду, на высоте 500 метров – до 10 метров в се­кун­ду. 

То, что роза ветров тем ве­че­ром сло­жи­лась так, а не иначе – дей­стви­тель­но счаст­ли­вая слу­чай­ность, бла­го­да­ря ко­то­рой ра­дио­ак­тив­ные ве­ще­ства не пошли в сто­ро­ну Че­ля­бин­ска или Сверд­лов­ска. То, что ветер не был силь­ным – еще одна удача, в ре­зуль­та­те до 90% ра­дио­ак­тив­ных ве­ществ оста­лись «на месте», на «Маяке». За­гряз­нен­ны­ми ока­за­лись про­мыш­лен­ные здания, па­ро­во­зы, вагоны, ав­то­транс­порт, бе­тон­ные и же­лез­ные дороги и многое другое.

Ра­дио­ак­тив­ность – про­бле­ма ком­плекс­ная

Однако эта статья – не о по­дроб­но­стях аварии 1957 года, а о том зна­че­нии, ко­то­рое оно имеет, как ни уди­ви­тель­но, до се­го­дняш­не­го вре­ме­ни. Прежде всего, спе­ци­а­ли­стам атом­ной от­рас­ли стало окон­ча­тель­но и бес­по­во­рот­но ясно, что ра­дио­ак­тив­ные отходы (РАО) тре­бу­ют не мень­ше­го вни­ма­ния и осто­рож­но­сти, чем ос­нов­ное про­из­вод­ство. 

По ре­зуль­та­там рас­сле­до­ва­ния об­сто­я­тельств про­ис­шед­ше­го было вы­яс­не­но, что при­чи­ной взрыва не были ни ядер­ные ре­ак­ции де­ле­ния, ни вы­де­ле­ние во­до­ро­да, ко­то­рое тео­ре­ти­че­ски могло при­ве­сти к объ­ем­но­му взрыву. Ученые Ака­де­мии хи­ми­че­ской защиты чуть позже сумели в ла­бо­ра­тор­ных усло­ви­ях вос­со­здать усло­вия, сло­жив­ши­е­ся в ем­ко­сти №14 и до­ка­зать, что в случае от­сут­ствия пра­виль­но рас­счи­тан­но­го охла­жде­ния, что при­во­дит к росту тем­пе­ра­ту­ры, смесь нит­рат­ных и аце­тат­ных солей (их ис­поль­зо­ва­ли при вы­де­ле­нии плу­то­ния из об­лу­чен­но­го в ре­ак­то­ре урана) ведет себя как черный порох.

 Стоит от­ме­тить, что ни­ко­гда ранее ни с чем по­доб­ным не стал­ки­вал­ся, это было, в общем-то, со­вер­шен­но новое «на­уч­ное от­кры­тие», ко­то­рое только слу­чай­но не при­ве­ло к че­ло­ве­че­ским жерт­вам. 

В силу этого никто из со­труд­ни­ков «Маяка» не был под­верг­нут ни­ка­ко­му уго­лов­но­му пре­сле­до­ва­нию, ор­га­ни­за­ци­он­ный вывод был сделан только один – ди­рек­то­ра ком­би­на­та Ми­ха­и­ла Ан­то­но­ви­ча Де­мья­но­ви­ча сняли с поста, от­пра­вив ра­бо­тать ди­рек­то­ром Си­бир­ско­го хи­ми­че­ско­го ком­би­на­та.

Первое след­ствие – была кар­ди­наль­но из­ме­не­на си­сте­ма об­ра­ще­ния с РАО на всех пред­при­я­ти­ях ядерно-ору­жей­но­го ком­плек­са. Второе след­ствие – в корне из­ме­ни­лось от­но­ше­ние к про­из­вод­ству из­ме­ри­тель­ных при­бо­ров: след­ствие по­ка­за­ло, что кон­троль­но-из­ме­ри­тель­ная ап­па­ра­ту­ра, по­сту­пав­шая на «Маяк» с пред­при­я­тий хи­ми­че­ской про­мыш­лен­но­сти, в усло­ви­ях вы­со­кой ра­дио­ак­тив­но­сти ра­бо­тать фак­ти­че­ски ока­за­лись не спо­соб­ны. 

Для того, чтобы спра­вить­ся с по­след­стви­я­ми ра­дио­ак­тив­но­го за­гряз­не­ния на самом «Маяке» и на всей тер­ри­то­рии ВУРСа, со­труд­ни­ков ра­бо­чей ко­мис­сии, об­ра­зо­ван­ной ми­ни­стер­ством сред­не­го ма­ши­но­стро­е­ния, ока­за­лось недо­ста­точ­но. 

Впер­вые в ис­то­рии при­ш­лось иметь дело с ком­плекс­ным за­гряз­не­ни­ем ра­дио­ак­тив­ны­ми изо­то­па­ми в таком мас­шта­бе и на такой об­шир­ной тер­ри­то­рии. Про­мыш­лен­ные здания и обо­ру­до­ва­ние, объ­ек­ты ин­фра­струк­ту­ры, леса, поля и луга, несколь­ко де­ре­вень, сель­ско­хо­зяй­ствен­ные жи­вот­ные, реки и ручьи – ра­дио­ак­тив­ная «грязь» со­зда­ла ком­плекс­ную про­бле­му. 

К работе под­клю­чи­ли третье Глав­ное управ­ле­ние ми­ни­стер­ства здра­во­охра­не­ния и ми­ни­стер­ство сель­ско­го хо­зяй­ства, весной 1958 года в 12 км от Озер­ска была со­зда­на опыт­ная научно-ис­сле­до­ва­тель­ская био­гео­це­но­ло­ги­че­ская стан­ция, к работе на ко­то­рой при­влек­ли Ин­сти­тут био­фи­зи­ки Ака­де­мии ме­ди­цин­ских наук, Ин­сти­тут био­фи­зи­ки Мин­здра­ва, Ин­сти­тут при­клад­ной гео­фи­зи­ки, Ти­ми­ря­зев­скую ака­де­мию, Аг­ро­фи­зи­че­ский ин­сти­тут ВАСХНИЛ, Поч­вен­ный ин­сти­тут Мин­сель­хоза, Ла­бо­ра­то­рию ле­со­ве­де­ния АН, ВНИИ экс­пе­ри­мен­таль­ной ве­те­ри­на­рии и целый ряд других. 

Изу­ча­лось вли­я­ние ра­ди­а­ци­он­но­го за­гряз­не­ния на здо­ро­вье че­ло­ве­ка, на со­сто­я­ние жи­вот­ных и рас­те­ний, вы­ра­ба­ты­ва­лись меры защиты, опре­де­ля­лись без­опас­ные уровни дли­тель­но­го воз­дей­ствия иони­зи­ру­ю­ще­го из­лу­че­ния, раз­ра­ба­ты­ва­лись методы ре­а­би­ли­та­ции по­стра­дав­ших пло­ща­дей лесов, сель­ско­хо­зяй­ствен­ных угодий, водных ре­сур­сов, изу­ча­лись ми­гра­ция и по­ве­де­ние ра­ди­о­нук­ли­дов в при­род­ной среде.

Ко­неч­но, такие ис­сле­до­ва­ния были бы про­ве­де­ны в любом случае, но именно «Кы­штым­ская авария» стала сти­му­лом, ко­то­рый мно­го­крат­но уско­рил эту работу, ко­то­рую делали не каждое ве­дом­ство в от­дель­но­сти, чтобы потом сво­дить в единое целое все по­лу­чен­ные знания. 

С учетом того, что за­гряз­не­ние на тер­ри­то­рии ВУРС ока­за­лось эк­ви­ва­лент­ным за­гряз­не­нию, ко­то­рая может быть вы­зва­на ядер­ным взры­вом мощ­но­стью 20-30 ки­ло­тонн (такой была мощ­ность аме­ри­кан­ских бомб, взо­рван­ных над Хи­ро­си­мой и На­га­са­ки), работа, про­де­лан­ная уче­ны­ми разных спе­ци­аль­но­стей на «Маяке» и на тер­ри­то­рии ВУРС, имела зна­че­ние даже для ми­ни­стер­ства обо­ро­ны, по­сколь­ку ра­дио­ак­тив­ное за­ра­же­ние яв­ля­ет­ся одним из по­ра­жа­ю­щих фак­то­ров в случае ядер­ной войны.

В своем роде это был первый круп­но­мас­штаб­ный «опыт», ко­то­рый имеет особое зна­че­ние в осво­е­нии че­ло­ве­че­ством атом­ной энер­гии. 

Ро­ман­ти­ка первых лет атом­ной эры, когда на такие «мелочи», как ра­дио­ак­тив­ные ве­ще­ства, со­здан­ные тех­но­ген­ны­ми ме­то­да­ми, вни­ма­ния никто не об­ра­щал, ушли в про­шлое. К со­жа­ле­нию, вот так, «на соб­ствен­ной шкуре», мы осо­зна­ли, что про­бле­ма рас­про­стра­не­ния ра­дио­ак­тив­ных ве­ществ – ком­плекс­ная, а не только «внут­ри­ве­дом­ствен­ная», ко­то­рую спо­соб­на пол­но­стью решить только атом­ная от­расль. 

Но на Мин­сред­маш, а теперь – на Ро­са­том, воз­ло­же­на обя­зан­ность вы­пол­нять роль «ра­дио­ак­тив­но­го по­ли­цей­ско­го»: не только обес­пе­чи­вать мак­си­маль­но полную, мак­си­маль­но жест­кую изо­ля­цию ра­дио­ак­тив­ных ве­ществ, по­яв­ля­ю­щих­ся в ре­зуль­та­те про­из­вод­ствен­ной де­я­тель­но­сти самой от­рас­ли, но и кон­троль и об­ра­ще­ние с ра­дио­ак­тив­ны­ми ве­ще­ства­ми, по­яв­ля­ю­щи­ми­ся как ре­зуль­тат работы любой другой от­рас­ли эко­но­ми­ки.

В 1957 году вышло по­ста­нов­ле­ние Совета ми­ни­стров «О ме­ро­при­я­ти­ях по обес­пе­че­нию без­опас­но­сти при ра­бо­тах с ра­дио­ак­тив­ны­ми ве­ще­ства­ми», и уже в 1958 году были со­зда­ны спе­ци­а­ли­зи­ро­ван­ные пред­при­я­тия «Радон» не только в Че­ля­бин­ске, но и в Ле­нин­гра­де (теперь снова Санкт-Пе­тер­бург), Бла­го­ве­щен­ске, Ир­кут­ске, Мур­ман­ске, в 1959 году – в Горь­ком (теперь снова Нижний Нов­го­род), в Гроз­ном, в Ха­ба­ров­ске, Казани, Са­ра­то­ве и в Но­во­си­бир­ске, в 1960 – в Сверд­лов­ске и в Москве. 

В со­вет­ские вре­ме­на сеть «Ра­до­нов» ра­бо­та­ла на всей тер­ри­то­рии страны, но о том, что такое фе­де­раль­ные го­су­дар­ствен­ные уни­тар­ные пред­при­я­тия РосРАО, «Радон», почему воз­ник­ла необ­хо­ди­мость со­зда­ния ФГУП НО РАО, «На­ци­о­наль­но­го опе­ра­то­ра по об­ра­ще­нию с ра­дио­ак­тив­ны­ми от­хо­да­ми», какую работу про­во­дят каждое из них – уже не в этой статье.

Ав­тор­ство:
Копия чужих ма­те­ри­а­лов
Ис­поль­зо­ван­ные ис­точ­ни­ки: Ра­дио­ак­тив­ный че­ло­век в ра­дио­ак­тив­ном мире


Нероссийский Госреестр отечественного ПО и «железа»: Минпромторг завинчивает гайки

В конце 2023 года произошел казус с темпами и показателями импортозамещения в области отечественного ПО и «железа». Обнаружилось, что не все то российское, что внесено в Единый реестр российской рад...

МИРОЛЮБИВОЕ САМООГРАНИЧЕНИЕ

В январе 2023 года часть территории каждого из четырёх новых российских регионов, выбравших продолжение своего дальнейшего пути в истории с Россией, ещё находится под оккупацией натовских наймитов. Ос...

Ночью 10 мая в Николаевской области были нанесены удары по военным объектам

В три часа ночи и в двадцать минут четвертого были слышны взрывы в Снигиревке и в Новопетровке Снигиревского района Николаевской области. Известно, что после удара по Снигиревке, пропал...

Обсудить
  • "Маленькая ложь порождает большое недоверие". Не было у Земли периода, когда не было атмосферы. Она была, и её было больше, чем сейчас, плотность выше и давление выше.