Страница 7 из 13
Воздействие ионизирующего излучения на ткани организма приводит к биологическим эффектам (гибель клетки через несколько секунд или даже десятилетий), химическим изменениям (может вызывать химическую модификацию важных в биологическом отношении молекул), физико-химические изменения (образование новых молекул). Проникновение заряженных частиц в ткани приводит к сложным электрическим взаимодействиям на уровне атомов с непредсказуемыми последствиями.
В работе [8] приводятся результаты заболеваемости лейкозами и другими видами раковых заболеваний людей, испытавших на себе атомную бомбардировку в 1945 году (рис. 2.3.
Рис. 2.3. Частота (вероятность) раковых заболеваний в зависимости от времени после облучения (на примере исследования заболеваемости населения г. Хиросимы и Нагасаки [23]
После облучения в течение 2 лет идёт скрытый период развития лейкозов, через 6–7 лет наступает максимум заболеваемости, а через 25 лет заболеваемость лейкозами практически исчезает. Смертность от лейкозов среди тех, кто перенёс атомную бомбардировку в Хиросиме и Нагасаки, стала резко снижаться после 1970 года – дань лейкозам в этом случае уплачена полностью [51].
Раковые опухоли начинают развиваться через 10 лет после облучения, а максимум наступает через 30–40 лет.
Далее кривую хода заболеваемости предстоит ещё прослеживать, по-видимому, не один десяток лет (кривая построена по данным на 1984 г.).
Наиболее опасное воздействие радиации происходит на генетическом (наследственном) уровне, вызывая мутации. Такое воздействие грозит уже не отдельным индивидам, а целой популяции.
2.5. Критерии радиационного риска. Проблемы минимальной критической дозы
Человек рискует погибнуть везде – в самолёте, городском транспорте, турпоходе, на производстве, даже в квартире. Его жизнь сопровождается стихийными бедствиями – землетрясениями, ураганами, наводнениями, даже банальным гололёдом, которые приводят к смертельным случаям.
Как нестандартно заметил автор [43], один случай гибели человека на миллион особой тревоги у людей не вызывает: на то «воля божья»! Уровень индивидуального риска в искусственной среде обитания высок – 103 (1 смертельный случай на 1000 чел./год). Риск погибнуть от стихийных бедствий составляет 104 (1 человек на 10 000). Уровень радиации, который соответствует этому риску, составляет 0,1 бэр/год для населения и 0,5 бэр для персонала АЭС.
Естественный радиоактивный фон с учётом вероятности заболевания раком создаёт риск в 30 % от «среднежитейского» (0,3 х 10 ). Смертность от ежедневного (сознательного!) выкуривания 20 сигарет эквивалентна хроническому облучению в 500 бэр за жизнь, а проживание в экологически бедствующем городе соответствует дозе в 200 бэр за жизнь [43].
В 1990 г. Международная комиссия рекомендовала принять предельное значение доз облучения граждан, равное 1 мЗв/год (0,1 бэр), что соответствует, по их мнению, ожидаемому риску приблизительно 105 (один человек на 100 000).
Верхние пределы доз, вызывающие лучевую болезнь или поражение отдельных органов, в целом изучены хорошо, но относительно нижних пределов продолжается многолетняя полемика. Сегодня практически не установлена критическая минимальная доза радиации, при которой возникают заболевания и мутации. Точно лишь установлено, что разовая доза более опасна, чем та же доза, но полученная за длительный период времени, – последняя производит меньше мутаций, чем разовая.
Международная комиссия по защите от радиации сомневается в наличии «допустимой дозы». Нормы, которые она всё же рекомендовала в недалёком прошлом, сводятся к следующему: для всего человечества в качестве предельно допустимой дозы ионизирующей радиации можно принять дозу, равную удвоенному среднему значению дозы облучения, которому человек подвергается в естественных условиях.
То есть если вы и ваши предки жили в местности, где нормальный фоновый уровень радиации, например, по гамма-излучению составлял 20 мкР/час, то риск для вашего организма может наступить уже с 40 мкР/час. А если в ториевых песках Аравии, Индии и Бразилии племена во многих поколениях живут при фоновом уровне в 200 мкР/час, то риск для них начинается, если фон увеличится до 400 мкР/час.
Нет ничего менее убедительного, чем принятие подобных условий, называемых нормальными [53].
Франсуа Рамад утверждает, и трудно с ним не согласиться: «Что же касается мутагенных воздействий, то сегодня можно сказать: единственной дозой, не оставляющей никаких последствий, является нулевая доза!» [53].
2.6. Нормы радиационной безопасности
Уже в год открытия рентгеновских лучей (1895 г.) и радиоактивности урана (1896 г.), не осознавая опасности для здоровья, помощник Ф. Рентгена получил ожог рук, работая с рентгеновскими лучами. А. Беккерель сам получил ожог кожи от излучения радия, храня его в кармане костюма. Мария Кюри умерла, по всей видимости, от одного из злокачественных заболеваний крови. По крайней мере, 336 человек, работающих с радиоактивными материалами в то время, умерли в результате облучения [51].
Существующие в настоящее время Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009 устанавливают следующие категории облучаемых лиц [44]:
– персонал (группы А и Б);
– всё население, включая лиц из персонала, вне сферы и условий их производственной деятельности.
Для категорий облучаемых лиц устанавливаются три класса нормативов:
– основные пределы доз (табл. 2.4);
– допустимые уровни монофакторного воздействия (для одного радионуклида);
– контрольные уровни (дозы, уровни, активности, плотности потоков и др.).
Таблица 2.4
Основные дозовые пределы облучения лиц из персонала и населения включают в себя дозы от природных, медицинских источников ионизирующего излучения и доз, полученных вследствие радиационных аварий.
Для лиц, участвующих в ликвидации аварий, планируемое повышенное облучение не должно быть более 100 мЗв/год (допускается с разрешения местных органов госсанэпиднадзора) и не более 200 мЗв/год – с разрешения Госсанэпиднадзора России (повышение дозы более 200 мЗв/год не допускается) [45].
Для студентов и учащихся в возрасте до 21 года, проходящих обучение с использованием источников ионизирующего излучения, годовые накопленные дозы не должны превышать значений, установленных для населения.
Важная особенность развития НРБ заключалась в том, что ПДД (предельно допустимая доза) устанавливалась раздельно для внешнего и внутреннего облучения (при этом обязательно вводятся коэффициенты качества, учитывающие виды облучения, линейную передачу энергии и т. п.). Вводятся нормы для различных органов человека, учитывается возраст и пол, продолжительность и разовость облучения, устанавливаются нормы по отдельным радионуклидам, по объектам внешней среды, продуктам питания, стройматериалам, изделиям, установкам и т. д. и т. п.
Обычный средний радиационный фон от всех видов источников в Российской Федерации составляет 8–25 мкР/час, что соответствует среднегодовой дозе облучения 0,2 бэр (2 мЗв) или около 15 бэр за 70 лет жизни (в г. Бийске фон в 20 мкР/час не вызывает тревоги у населения, в местных органах управления и контролирующих службах, так как в силу причин, которые мы рассмотрим в последующих разделах работы, городской расчётный фон не превышает среднестатистический по Российской Федерации).
Остановимся кратко на некоторых прагматических вопросах радиационной безопасности в условиях аварийного загрязнения.
Наибольший вклад в эффективную суммарную дозу облучения в первый год после Чернобыльской аварии вносили цезий-137, цезий-134, йод-131, доля которых в облучении населения соответственно составила около 65 %, 20 % и 10 % [33].