Естественный радиационный фон
Поражение облучением не ограничивается только аварийными ситуациями. Специалисты-радиологи признали, что основную часть облучения человек получает от естественных источников. Естественный радиационный фон подразделяется на техногенный и природный. Техногенный фон является продуктом деятельности различного рода исследовательских реакторов, применения радионуклидов в народном хозяйстве.
Естественный радиационный фон принято измерять полученной годовой дозой в миллизивертах (мЗв), где 1 мЗв = 0,1 paд х Q. Q – коэффициент качества, отражающий эффективность воздействия конкретного вида излучения. Так, Q γ-излучения = 1, α-излучения = 20, нейтронного = 10.
| Усредненные числовые значения годового естественного радиационного фона (в мЗв) следующие: • земного происхождения 1,675; • космического 0,5; • техногенный фон 0,421; • в т.ч. от медицинских источников 0,4; • радиоактивные осадки 0,02; • в результате работы атомной энергетики 0,001. |
Составляющие техногенного фона рассмотрены выше, здесь основное внимание будет уделено воздействию природного радиационного фона. Природную радиацию образуют космические лучи, попадающие на Землю, и радиоактивные элементы, содержащиеся в земных породах и пище, которую мы едим. Радиоактивные элементы, содержащиеся в земной коре и строительных материалах, из которых сооружены дома, испускают лучи, непрестанно проходящие сквозь наше тело, т.е. образуют внешний источник радиации. В то же время пища, содержащая микроскопическое количество редких радиоактивных элементов, поступая внутрь организма, образует постоянный источник внутреннего облучения.
Космические лучи – это потоки фотонов и α -заряженных частиц. Они образуются в результате солнечных вспышек и, проходя через атмосферу, достигают 3емли. Вращаясь, наша планета захватывает эти заряженные частицы с образованием слоев, расположенных в соответствии с силовыми линиями магнитного поля, называемыми магнитными поясами. Этим объясняется колебание мощности космического излучения в зависимости от географической широты. Космические лучи отклоняются от экватора и собираются в виде своеобразных воронок в области полюсов земли. Области, расположенные вблизи экватора, получают дозу космического излучения приблизительно 0,35 мЗв, а на широте 50 ~ (Москва, Лондон, Токио) – 0,5 мЗв.
Интенсивность космического излучения зависит от высоты над уровнем моря. Так, в районах горных курортов доза космического излучения доходит до 0,9 мЗв в год, на местности, расположенной на высоте 4 500 м над уровнем моря – до 3 мЗв, а на вершине Эвереста – до 8. На высоте 12 км мощность излучения увеличивается в 25 раз. Так, при перелете на самолете человек сталкивается с довольно высокой радиацией.
Наибольшую же опасность космические лучи представляют непосредственно в самом космосе, т.к. там присутствуют в большом количестве не только ядра атомов гелия, но и другие тяжелые ионы-ядра любых атомов, лишенных орбитальных электронов и движущихся с высокой скоростью. В космосе присутствуют ионы почти всех известных элементов, и это создает одну из трудностей обеспечения безопасности космических полетов.
Естественная радиация в земной коре. Источники естественной радиации широко распространены в земной коре, в результате чего человек подвергается испускаемому ими γ- и β-излучению. Как правило, природные радионуклиды сконцентрированы в гранитных породах гор. Преобладает рубидий-87 (до 40 r на 1 т грунта). Радиоактивность известняковых и песчаных пород ниже, но она повышается при наличии органических веществ. В основном это породы, содержащие калий-40, рубидий-87, уран-238, иттрий-232. В глинах преобладают радий-226 и торий-232.
Радиоактивность глины существенно повышается в процессе высокотермической обработки (изготовление керамики, огнеупоров, теплоизоляционных материалов) в результате повышения их концентрации.
Названные выше природные радионуклиды или продукты их дочернего распада повсеместно выходят из земной коры, накапливаются в непроветриваемых помещениях подвалов, нижних этажей зданий. Наиболее богаты естественными радионуклидами фосфогипс, красный глиняный кирпич с отходами производства глинозема из бокситов, доменный шлак, летучая зола (зольная пыль), щебень и керамзит, являющиеся сыpьем для изготовления строительных материалов. В Швеции перестали применять глиноземы при производстве бетона. У нас в стране существует три класса радиационной опасности щебня. Из щебня первого класса можно строить любые объекты без ограничений. Из щебня второго класса разрешается строительство промышленных объектов и дорог. Из щебня третьего класса – только нежилые помещения. Пункт 4 ст. 15 Закона «О радиационнойбезопасности населения» (РБН) запрещает использовать стройматериалы и изделия, не отвечающие требованиям радиационной безопасности.
Уран в угле делает выбросы в ТЭС и ГРЭС опаснее, чем выбросы на АЭС. Так, за год выбросы на одной ТЭС средней мощности при очистке золы на 90 % достигают 200 тыс. человеко-бэр. На АЭС – 100 тыс. Правда, при очистке до 99,5 % (а это возможно при современных методах и средствах очистки) доза от ТЭС может быть уменьшена в 20 раз.
Установлено, что наиболее весомыми из всех природных источников радиации являются невидимый тяжелый (в 7,6 раза тяжелее воздуха) газ радон и его изотоп – торон. До 75 % годовой дозы облучения от естественных источников человек получает, контактируя с радоном, который присутствует, главным образом, в помещениях жилых и общественных зданий.
В природе существует радон-222 и -220. Радиоактивные металлы в среде обитания в общем-то пассивны. Газ выходит из места своего рождения в самую активную и воспринимающую среду – в воздух, которым мы дышим. За одну минуту в наши легкие с вдыхаемым воздухом попадает как минимум несколько миллионов радиоактивных атомов радона. В неблагоприятных же условиях это число может увеличиваться в сотни и тысячи раз. А такие неблагоприятные условия регулярно возникают в домах, где мы живем и работаем.
Радон не имеет ни вкуса, ни запаха, ни цвета, и мы обычно не знаем, почему вдруг появляются одышка, сердцебиение, мигрень, бессонница, состояние тревоги, тяжелеют веки, становится рассеянным внимание. И медицина долгое время недоумевала по поводу того, что в определенных районах или некоторых домах наиболее высок процент злокачественных заболеваний легких или систем кроветворения. П. 3 ст. 15 Закона о РБН предусматривает, что при невозможности выполнения нормативов путем снижения уровня содержания радона и γ-излучения природных радионуклидов в зданиях и сооружениях должен быть изменен характер их использования.
При строительстве домов должен измеряться природный фон облучения. Если концентрация радона ниже 40 Бк/м3, то строительство зданий не требует проведения защитных мероприятий.
Радиация в медицине
Радиация в медицине находит все более широкое применение. Например, обучение используют (уран) для придания блеска искусственным фарфоровым зубам. Широко известны использования радиации в рентгеновской диагностике, радиоизотопной медицине, радиационной терапии и др. В соответствии с п. 2 ст. 17 Закона «О радиационнойбезопасности населения»пациентам должны сообщать о получении ими доз радиации.
Практические рекомендации человеку, столкнувшемуся с необходимостью получения доз радиации.
1. Определение правильного соотношения между пользой радиодиагностики и риском получения повышенной дозы радиации.
2. При диагностике обязательно использовать резиново-свинцовый фартук.
3. Рентген не делать детям в возрасте до 15 лет.
4. При рентгенографии зубов подвергается облучению прежде всего щитовидная железа.
5. Рентгенография грудной клетки с целью обследования на туберкулез лучше заменять кожными пробами.
6. Для уменьшения содержания радона в помещении необходимо изолировать от подпола или установка достаточной вентиляции. Если облицевать стены пластиковыми материалами, то выделение радона уменьшится в 10 раз. Если покрыть стены красками на эбоксидной основе или тремя слоями масляной краски будет тот же эффект. При оклейке стен обоями поступление радона уменьшится на 30%. Штукатурка стен, наоборот, повышает его содержание.
7. Ускоренное лечение от лейкемии приводит к гибели клеток, ведет к появлению уродств (стопы, копчика и др.).
8. Усиливает радиацию пребывание на жарком солнце и на морском берегу.
Высказывание курчатовцев: «излучения не нужно бояться, но следует относиться к нему с уважением».