5.3. Воздействие радиоактивных выбросов на организм человека

Рассмотрим механизм воздействия радиации на организм человека, проследив пути воздействия различных радиоактивных веществ на организм, их распространение в организме, длительность сохранения, воздействие на различные органы и системы организма и последствия этого воздействия. Существует термин «входные ворота радиации», обозначающий пути попадания радиоактивных веществ и излучений радиоактивных изотопов в организм, которые в основном зависят от химических свойств радиоактивного элемента.

Виды радиоактивного излучения. Радиоактивное излучение определятся альфа-частицами, бета-частицами и гамма-радиацией.

Альфа-частицы представляют собой атомы гелия без электронов, т.е. два протона и два нейтрона. Они относительно большие и тяжелые, и поэтому существенно тормозятся средой, в которой распространяются. Их пробег в воздухе составляет порядка нескольких сантиметров. В момент полного торможения они выбрасывают большое количество энергии на единицу объема и могут принести большие разрушения.

Из-за ограниченного пробега для получения дозы радиоактивности живым организмом альфа-частица должна попасть внутрь организма. Изотопами, испускающими альфа-частицы, являются уран (U-235 и U-238) и плутоний (Pu-239).

Бета-частицы являются отрицательно или положительно заряженными электронами (положительно заряженные электроны называются позитронами). Их пробег в воздухе составляет несколько метров. Тонкая одежда способна остановить поток бета-излучения. Изотопы, испускающие бета-частицы, - это изотопы водорода с массовым числом 3 (³Н) и стронций (Sr-90).

Гамма-радиация является разновидностью электромагнитного излучения, в точности похожая на видимый свет. Однако энергия гамма-частиц гораздо больше энергии фотонов. Это излучение обладает большой проникающей способностью. Гамма-радиация является единственным из трех типов радиации, способной облучить организм снаружи. Два изотопа, излучающих гамма-радиацию, – это цезий (Cs-137) и кобальт (Со-60).

Пути проникновения радиации в организм человека. Радиоактивные изотопы могут проникать в организм вместе с пищей или водой. Через органы пищеварения они распространяются по всему организму. Радиоактивные частицы, находящиеся в воздухе, проникают в легкие во время дыханиия человека. Далее вместе с кровью распространяются по всему организму. Изотопы, находящиеся в земле или на ее поверхности, испуская гамма-излучение, способны облучить организм снаружи. Эти изотопы в значительной степени переносятся воздушными течениями и могут выпадать вместе с атмосферными осадками.

Высокой чувствительностью к радиации обладают у человека легкие, кишечник, желудок и яичники. Средней восприимчивостью к поглощению радиации обладают щитовидная железа, трахея, печень и селезенка. Менее чувствительными к радиации являются кожные покровы, костная ткань и костный мозг.

АЭС и другие промышленные, медицинские и научные учреждения оказывают разнообразное воздействие на совокупность природных систем, составляющих экосферный регион АЭС. Под влиянием постоянно действующих или аварийных ситуаций, возникающих на АЭС, происходит эволюция экосистем во времени, накапливаются и закрепляются изменения состояний динамического равновесия. Людям совсем небезразлично в какую сторону направлены эти изменения в экосистемах, насколько они обратимы, каковы запасы устойчивости до значимых возмущений. Нормирование антропогенных нагрузок на экосистемы предназначено для того, чтобы предотвращать все неблагоприятные изменения в них, а в лучшем варианте направлять эти изменения в благоприятную для окружающей среды сторону.

Чтобы разумно регулировать отношения АЭС с окружающей средой нужно знать реакции биоценозов на их возмущающие воздействия. Подход к нормированию антропогенных воздействий может быть основан на экологотоксикогенной концепции, т.е. необходимости предотвратить «отравление» геосистем вредными веществами и их деградацию из-за чрезмерных нагрузок. Другими словами, нельзя не только травить экосистемы, но и лишать их возможности свободно развиваться, нагружая шумом, пылью, отбросами и т.п., ограничивая их ареалы и пищевые ресурсы.

Чтобы избежать травмирования экосистем, необходимо определить и нормативно зафиксировать некоторые предельные поступления вредных веществ в организмы особей, другие пределы воздействий, способных вызвать неприемлемые последствия на уровне популяций, т.е. должны быть известны экологические емкости экосистем, величины которых не должны превышаться при техногенных воздействиях.

Разнообразные техногенные воздействия на окружающую среду характеризуются их частотой повторения и интенсивностью. Например, выбросы вредных веществ имеют некоторую постоянную составляющую, соответствующую нормальной эксплуатации, и случайную составляющую, зависящую от вероятностей аварий, т.е. от уровня безопасности рассматриваемого объекта. Ясно, что чем тяжелее и опаснее авария, тем более вероятно ее возникновение в будущем. Нам известно сейчас по горькому опыту Чернобыля, что сосновые леса имеют радиочувствительность, похожую на ту,

которая характерна для человека, а смешанные леса и кустарники – в 5 раз меньшую.

Меры предупреждения опасных воздействий, их предотвращения при эксплуатации, создания возможностей для их компенсации и управления вредными воздействиями должны приниматься на стадии проектирования объектов. Это предполагает разработку и создание систем экологического мониторинга регионов, методов расчетного прогнозирования экологического ущерба, оценивания экологических емкостей экосистем, сравнения разнотипных ущербов. Эти меры должны создать базу для активного управления состоянием окружающей среды.