Загрязнение окружающей среды радионуклидами гигиена

В статье мы постараемся ответить на все вопросы по теме: "Загрязнение окружающей среды радионуклидами гигиена". Предлагаем ознакомиться и информацией от авторитетных тематических источников. Если же возникли вопросы - задавайте их дежурному специалисту.

Радиационное загрязнение окружающей среды и его гигиеническое значение

Источниками радиоактивного загрязнения окружающей среды могут быть испытания ядерного оружия, урановые рудники, заводы по производству ядерного топлива, радиологические отделения больниц, радиоизотопные лаборатории, а также аварии на атомных электростанциях и ядерные войны.

При ядерных взрывах основными загрязнителями являются радиоизотопы углерода, водорода, цезия, стронция, йода, циркония, плутония и др. На заводах по производству ядерного горючего к основным загрязнителям относятся радиоактивные уран, радий, цирконий, йод и кобальт, в радиологических отделениях больниц и радиоизотопных лабораториях — радиоизотопы кобальта, цезия, йода, фосфора, золота, стронция и др.
Радиационное загрязнение окружающей среды приводит к накоплению радиоактивных веществ в воздухе, воде, почве, облучению растений, животных и человека. Атмосферный воздух, вода и почва могут очищаться от радиоактивных загрязнителей различными способами. В результате самоочищения атмосферы большая часть радиоактивных веществ выпадает на почву и воду. Очищение воды происходит в результате разбавления и оседания радионуклидов на дно водоема, а также поглощения их гидробионтами. В почве радиоактивные вещества могут включаться в минералы, фосфаты, сульфаты и т. д.

К сильному загрязнению окружающей среды привела атомная бомбардировка японских городов Хиросима и Нагасаки. Мощным источником радиационного загрязнения окружающей среды явилась авария на Чернобыльской атомной электростанции. Дозы облучения человека от различных источников представлены в табл. 5.5.

Таблица 5.5. Дозы облучения человека от источников, дающих наибольший вклад в индивидуальную дозу

Загрязнение окружающей среды радионуклидами гигиена

ПРЕДИСЛОВИЕ

Причины и источники радиационного загрязнения

Загрязнение местности радиоактивными продуктами может происходить по целому ряду причин. Наиболее известные из них — это последствия применения ядерного оружия и взрывов энергетических блоков на атомных электростанциях. Время радиоактивного загрязнения после ядерного взрыва чрезвычайно велико. Так период полураспада обеднённого урана-238, из которого созданы бомбы, сброшенные на Японию, составляет несколько миллиардов лет.

Среди других причин, по которым человек постоянно испытывает влияние радиации, следует указать:

  • медицинское обследование (флюорография, УЗИ, МРТ, томограмма);
  • химиотерапия при лечении злокачественных опухолей;
  • работа на атомных электростанциях;
  • добыча урановых руд.

К источникам, представляющим опасность в смысле наличия в них радиоактивных компонентов, относятся:

  • медицинская аппаратура;
  • научные приборы (дефектоскопы, рентгеновские микроскопы и лазеры);
  • рамки контроля за содержимым карманов и грузов в аэропортах;
  • все атомные реакторы;
  • корабли на ядерном топливе;
  • останки космических аппаратов, упавшие на Землю;
  • отходы атомных электростанций и ТЭЦ;
  • некоторые полезные ископаемые;
  • каменный уголь;
  • боеприпасы с ядерной начинкой;
  • топливо для отдельных видов ракет.

Атомная промышленность

В сферу атомной индустрии входит целый комплекс вспомогательных отраслей, которые обеспечивают нужды военного и гражданского направления деятельности России.

Самые важные составляющие этого комплекса:

  • добыча ураносодержащих руд;
  • их переработка и обогащение до уровня, пригодного для использования;
  • производство ядерная оружия и топлива для электростанций;
  • захоронение промышленных отходов.

Часть радиоактивных частиц на каждом этапе данного промышленного цикла неизбежно оказывается во внешней среде, оседает в организме людей, загрязняет почву, водоёмы и атмосферу. Исходя из того, что за всё время существования атомной промышленности на планете выработано более тысячи тонн плутония (в том числе оружейного) и около 10% из этого количества оказалось в окружающей среде, примерно 10 тонн радиоактивного вещества до сих пор создают человечеству экологические проблемы.

Большой период полураспада плутония во всех его нуклидах пролонгирует опасность для биосферы и человека на многие тысячелетия . Вероятность онкологических и генетических заболеваний, сокращающих жизнь и превращающих её в мучение, возрастает многократно. Осознание этого заставляет неукоснительно соблюдать правила проживания на радиационно загрязнённой местности.

Атомная энергетика

СССР — родина атомных электростанций. Первая из них появилась в подмосковном Обнинске. Это был 1954 год. В дальнейшем АЭС стали возникать по всему миру. Их доля в производстве электроэнергии в настоящее время превышает 17% от общего энергетического баланса планеты.

Наша страна находится на 18 месте среди производителей атомного электричества и на 1 по надёжному хранению и переработке радиоактивных отходов. Последнее обстоятельство даёт России значительные экономические преференции, поскольку сюда стекаются отходы со многих атомных электростанций мира. В то же время это увеличивает риск загрязнения радиацией территорий в местах её захоронения.

Ядерные взрывы

Впервые взрывы атомных бомб ошеломили мир в августе 1945 года. Два больших японских города в одно мгновение были стёрты с лица страны со всеми своими строениями и почти всем населением. Оставшиеся жители Хиросимы и Нагасаки, а также окрестных мест получили сильнейшие ожоги, лучевую болезнь и различные генетические патологии. Последствия этих взрывов до сих пор сказываются на потомках жертв.

Испытания ядерного оружия продолжились и в дальнейшем. СССР это производил в Семипалатинске и на Новой Земле, США с Великобританией — в пустынях Невады, Франция — на атолле Муруроа в Тихом океане, Китай — на плато Лобнор, образовавшемся на месте высохшего озера. К концу 1992 года все эти страны вместе взятые взрывали свои бомбы свыше 2000 раз.

Самый большой вред людям и окружающей их биосфере наносили ядерные взрывы, производившиеся в атмосфере. Потоки воздуха при этом развеивали радиацию на огромные расстояния от эпицентра. Так атмосферный взрыв в Китае мощностью около трёх мегатонн, благодаря ветру, накрыл большие пространства на Дальнем Востоке и в Сибири, а также в Центральной и Средней Азии. До сих пор сказываются на жителях этих мест последствия китайского эксперимента.

Испытания в воздухе Китай прекратил в 1980 году. СССР и США соответственно — в 1962 и в 1963. В результате многолетнего использования атомного оружия в верхних слоях атмосферы частички пыли, образованные там взрывами, разнесли радиацию по всем уголкам земного шара. Вместе с осадками загрязнённая ядерная пыль проникала в почву, водоёмы, организмы людей и животных. Всего таким образом было внедрено в природу около пяти тонн оружейного плутония.

Читайте так же:  Административная ответственность назначение административного наказания

Медицина и наука

Применение радиации в медицине — широко распространённое явление. Это делается как в целях диагностики заболеваний, так и их лечения. Люди, прошедшие через них сами становятся источниками радиации. Во избежание радиоактивного заражения окружающих им необходимо соблюдать определённые правила поведения.

Наука также относится к тем отраслям человеческой деятельности, которые влияют на здоровье и общее состояние биосферы посредством радиоактивных воздействий своих обычных ядерных реакторов и специализированных синхрофазотронов. К началу 1992 года во всех экономически развитых странах планеты их насчитывалось примерно 500 штук. Все они представляют существенную угрозу внешнему миру.

Первое место занимали США, у них было 94 реактора. У СССР — 66. Затем шли ФРГ (25), Франция (19), Япония (19), Канада (14) и Китай (12). В 2008 году рядом с Женевой был построен БАК — большой адронный коллайдер. К его сооружению и обслуживанию были привлечены тысячи учёных, представляющих свыше сотни стран мира. В настоящее время Китай собирается превзойти это научное достижение.

Зоны радиоактивного загрязнения

Классификация районов радиоактивного загрязнения опирается на степень поражения местности радиацией и на удалённость рассматриваемой территории от источника заражения. Чем больше первый показатель и меньше второй, тем выше загрязнённость местности радионуклидами.

Среди зон радиоактивного загрязнения в классификации выделяются зоны А, Б, В и Г. Эти буквы обозначают следующие степени загрязнения:

Г — чрезвычайно опасное.

Локализация указанных зон указана на данной карте радиоактивного загрязнения:

Зоны радиоактивного заражения при ядерных взрывах и авариях на АЭС

С учётом степени опасности каждой зоны местным жителям необходимо соблюдать правовой режим территорий, подвергшихся радиоактивному загрязнению.

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

1. Бэр — биологический эквивалент рентгена, внесистемная единица эквивалентной дозы.

2. Внешнее облучение — облучение тела от находящихся вне его источников ионизирующих излучений (ИИИ).

3. Внутреннее облучение — облучение тела от находящихся внутри него источников ионизирующих излучений.

4. Группа радиационной опасности радионуклида — характеристика радионуклида как потенциального источника внутреннего облучения. В порядке убывания радиационной опасности выделены четыре группы с индексами А, Б, В и Г.

5. Дезактивация — удаление радиоактивных веществ с какой-либо поверхности или из какой-либо среды, включая организм человека.

7. Зиверт — единица измерения эквивалентной или эффективной дозы.

8. Ионизирующее излучение — излучение, взаимодействие которого с веществом приводит к образованию в этом веществе ионов разного знака.

Ионизирующее излучение состоит из потоков заряженных и незаряженных частиц, а также фотонов.

9. Группа А облучаемых лиц, или персонал (профессиональные работники) — лица, которые постоянно или временно работают непосредственно с техногенными источниками ионизирующих излучений.

10. Группа Б облучаемых лиц — лица, которые не работают непосредственно с ИИИ, но по условиям проживания или размещения рабочих мест могут подвергаться воздействию радиоактивных веществ и других источников ионизирующих излучений, применяемых в учреждении и (или) удаляемых во внешнюю среду. Уровень их облучения определяют по критической группе.

11. Мощность дозы — отношение приращения дозы (поглощенной, эквивалентной, эффективной) за интервал времени к этому интервалу времени. Сокращенное наименование мощности дозы.

В системе СИ единица мощности эквивалентной дозы — зиверт в секунду, Зв/с, 1 Зв/с=100 бэр/с. На практике за единицу времени могут приниматься час, сутки, год.

Внесистемная единица мощности эквивалентной дозы — бэр в секунду, бэр/с. Обычно используют производные единицы — миллибэр в час, мбэр/ч и др.

12. Мощность экспозиционной дозы — в системе СИ измеряется в зивертах в секунду, Зв/с. На практике за единицу времени принимают час, Зв/ч. Используют производные единицы: мЗв/ч, мкЗв/ч. Внесистемная единица — рентген в час, Р/ч, или производные: мР/ч, мкР/ч.

13. Неснимаемое (фиксированное) радиоактивное загрязнение поверхности — радионуклиды, которые самопроизвольно или при эксплуатации не переходят с загрязненной поверхности в окружающую среду и не удаляются применяемыми эффективными способами дезактивации. Такие поверхности являются источником только внешнего излучения.

14. Открытый источник — радионуклидный источник излучения, при использовании которого возможно поступление содержащихся в нем радиоактивных веществ в окружающую среду.

15. Поглощенная доза — фундаментальная дозиметрическая величина. Равна отношению приращения средней энергии, переданной ионизирующим излучением веществу, находящемуся в элементарном объеме, к массе вещества в этом элементарном объеме.

16. Предел годового поступления (ПГП) — поступление данного радионуклида в течение года в организм условного человека, которое приводит к облучению в ожидаемой дозе, равной соответствующему пределу годовой эффективной или эквивалентной дозы.

17. Предел годовой эффективной (или эквивалентной) дозы — величина эффективной (или эквивалентной) дозы техногенного облучения, которая не должна быть превышена за год пределы дозы устанавливают на уровнях, которые должны быть признаны в качестве предельно допустимых в условиях нормальной работы. Соблюдение предела годовой дозы предотвращает возникновение детерминированных эффектов; вероятность стохастических эффектов сохраняется при этом на приемлемом уровне.

18. Радиационный контроль — получение информации об уровнях облучения людей, о радиационной обстановке в учреждении и в окружающей среде с использованием специальной аппаратуры.

19. Радиационная опасность радионуклида — радиационные и гигиенические характеристики радиоактивного вещества, определяющие его опасность для облучаемого объекта.

20. Радиоактивность — самопроизвольное превращение неустойчивого нуклида в другой нуклид, сопровождающееся испусканием ионизирующего излучения.

21. Радиоактивные отходы — неиспользуемые жидкие и твердые радиоактивные вещества, образующиеся в результате деятельности учреждения, общая активность, удельная активность и радиоактивное загрязнение поверхностей которых превышает уровни, установленные в НРБ-96, ОСП-72/87 и других нормативных документах.

23. Санпропускник — помещения, предназначенные для смены одежды, санитарной обработки персонала и контроля радиоактивного загрязнения кожи и спецодежды.

Читайте так же:  Изучением влияния загрязнений на окружающую среду

24. Снимаемое (нефиксированное) радиоактивное загрязнение поверхности — радионуклиды, которые самопроизвольно или при эксплуатации переходят с загрязненной поверхности в окружающую среду и удаляются применяемыми способами дезактивации.

25. Средства индивидуальной защиты (СИЗ) — технические средства защиты персонала от поступления радионуклидов внутрь организма, радиоактивного загрязнения кожи и внешнего облучения.

26. Уровень контрольный — численные значения контролируемых величин дозы, мощности дозы, радиоактивного загрязнения и т.д., устанавливаемые руководством учреждения и органами Госсанэпиднадзора для оперативного радиационного контроля, закрепления достигнутого в учреждении уровня радиационной безопасности, обеспечения дальнейшего снижения облучения персонала и населения, радиоактивного загрязнения окружающей среды.

27. Экспозиционная доза измеряется внесистемными единицами рентгенами, Р. Один рентген — это такая доза рентгеновского или гамма-излучения, которая создает в 1 куб.см воздуха при температуре 273 К и давлении 760 мм рт.ст. 2,09×10 пар ионов.

В практике используются кратные доли рентгена: миллирентген (мР), микрорентген (мкР). 1 мР=10 Р; 1 мкР=10 мР=10 Р.

В системе СИ экспозиционная доза измеряется в кулонах на кг (1 Р=2,58×10 Кл/кг).

Экспозиционная доза в рентгенах достаточно надежно характеризует потенциальную опасность воздействия ионизирующих излучений при общем и равномерном облучении тела человека.

Доступ к полной версии этого документа ограничен

Ознакомиться с документом вы можете, заказав бесплатную демонстрацию систем «Кодекс» и «Техэксперт».

Причины и последствия радиоактивного загрязнения местности

Понятие радиоактивного загрязнения местности вошло в мировой обиход после обнаружения последствий ядерного взрыва в Хиросиме и Нагасаки, а позднее — с появлением мирной ядерной энергетики — результатов аварий на АЭС в Чернобыле и Фукусиме-1. Итоги выхода из-под контроля атомных устройств оказались ужасающими как для поражённой территории, так и для проживающего там населения.

Радиация исходит из всех материалов, в состав которых входят радиоактивные изотопы различных химических элементов. Таких, например, как астат, ванадий, вольфрам, йод, кальций, осмий, цирконий. Самые известные элементы, широко применяемыми в военной промышленности, геохимии, медицине и энергетике, это изотопы или нуклиды урана и радия — уран 235, 237, 238, 239 и радий 226, 228.

Причинами радиоактивного загрязнения территории чаще всего являются сбои в функционировании систем, включающих в себя блоки с теми или иными радионуклидами. К сбоям может привести как технологический, так и человеческий фактор. Тогда на каком-то этапе эксплуатации системы количество изотопов достигает критической массы. Если произойдёт выброс избытков нуклидов во внешнюю среду, она подвергнется загрязнению.

Другой пример

Воды, сбрасываемые АЭС в Хэнворе (США), считались вначале совершенно безопасными. Однако позднее выяснилось, что в соседних водоемах в 2000 раз повысилась радиоактивность планктона, а радиоактивность уток, питавшихся планктоном, возросла в 40 000 раз; рыбы же стали в 150 000 раз радиоактивнее вод, сбрасываемых АЭС.

Ласточки, ловившие насекомых, личинки которых развивались в воде, обнаруживали радиоактивность в 500 000 раз более высокую, чему вод самой станции. В желтке яиц водоплавающих птиц радиоактивность повысилась в миллион раз.

Видео (кликните для воспроизведения).

При радиоактивном загрязнении сельскохозяйственное производство не только является одной из наиболее уязвимых отраслей народного хозяйства, но и оказывает большое влияние на формирование радиационной обстановки. Поэтому потребление сельскохозяйственной продукции надо учитывать при оценке суммарной поглощенной дозы облучения населения, проживающего на территориях, прилегающих к АЭС и другим предприятиям ядерного топливного цикла.
Уровень загрязнения продуктов питания зависит от интенсивности радиоактивных выпадений, их биологической доступности и почвенно-климатических условий, определяющих миграцию радионуклидов.

В растения радионуклиды поступают вследствие непосредственного загрязнения (воздух, дожди, снег, ветер) и из почвы.
Уровень задержки радиоактивных выпадений растительным покровом определяется их физическими свойствами и видом растений. По степени задерживания радионуклидов растения могут быть расположены в ряд: капуста — свекла — картофель — пшеница. Дальнейшая судьба задержанных частиц радионуклидов зависит от их растворимости и скорости удаления под действием дождя и других процессов.

Растения поглощают из почвы только те радионуклиды, которые растворяются в воде. Интенсивность поступления радионуклидов в растения обусловлена типом почвы. Наименьший переход наблюдается в регионах, где преобладают черноземные почвы, а наибольший — в регионах с торфяноболотистыми почвами. Высокий коэффициент, перехода радионуклидов в растениях характерен также для песчаных почв.

В организм животных радионуклиды в основном поступают с загрязненными кормами и водой. Накопление радионуклидов в организме сельскохозяйственных животных и переход их в мясо, молоко и продукты их переработки зависят от физико-химических свойств радионуклидов, видовых и возрастных особенностей животных и их функционального состояния.

Загрязнение радионуклидами пищевых продуктов происходит не только при их получении, но и в процессе переработки, транспортировки, хранения и реализации населению.

Основные пищевые цепи миграции радионуклидов:

атмосфера — растения — человек;
атмосфера — почва — растения — человек;
атмосфера — почва — растения — животные — человек;
атмосфера — водоемы — питьевая вода — человек;
атмосфера — водоемы — гидробионты — рыба — человек;
сточные воды — почва — растения — человек;
сточные воды — почва — растения — животные — человек;
сточные воды — гидробионты — рыба — человек.

Таким образом, радионуклиды двигаются из окружающей среды по пищевым цепям в организм человека.

Живые организмы концентрируют радиоактивные элементы, причем их распределение в тканях неравномерно. Еще 10 лет назад Э.М. Сороко (1998) показал, что если уровень фонового облучения принято считать за единицу, то мышцы рыбы концентрируют 200 ед., кости — 300 ед., а печень — 300 тыс. ед.

Свойства радионуклидов, поступающих из внешней среды в пищевые продукты:

  • несмотря на широкое различие в химической структуре, они обладают определенными общими физическими свойствами, которые увеличивают их потенциальную опасность для человека;
  • загрязнения окружающей среды весьма устойчивы;
  • способность радионуклидов накапливаться в пищевых продуктах;
  • возможность радионуклидов распространяться в природной среде далеко за пределы своего первоначального местонахождения (ветер, дождь, снег, реки);
  • особенно опасны для здоровья человека сочетания различных радионуклидов и продуктов их обмена.
Читайте так же:  Нарушение тишины в квартире закон

Воздействия радионуклидов на организм человека:

Ввиду особой опасности для здоровья человека представляется целесообразным дать краткую биологическую характеристику долгоживущим радионуклидам, а именно стропция-90 и цезия-137.

Последствия радиоактивного загрязнения

Основными последствиями радиоактивного загрязнения окружающей среды, наступающего вследствие использования ядерного оружия и мирного атома, является изменение природного фона на планете, существовавшего с момента зарождения жизни, и смертельная угроза самой жизни.

К негативным последствиям радиоактивного загрязнения относится:

  • генетическое перерождение флоры и фауны, ведущее к уродствам в потомстве;
  • повышенная заболеваемость у жителей поражённой зоны.

Конкретными проявлениями влияния радиоактивного загрязнения на живые организмы считаются:

  • резкое изменение их количества в сторону уменьшения или увеличения популяции;
  • необычные размеры живых существ.

В результате влияния радиоактивного загрязнения на здоровье человека с ним происходит следующее:

  • снижается иммунитет;
  • увеличивается склонность к заболеваниям, особенно онкологического характера.

В свод правил поведения на радиоактивно загрязнённой местности, ограждающих от лучевой болезни или ослабляющих её последствия, входит:

  • обязательное ношение защитной одежды и респиратора;
  • воздержанность от нахождения в заражённой местности;
  • влажная уборка территории с применением дезодораторов;
  • тщательная очистка одежды и обуви;
  • регулярное полоскание рта кипячёной водой с питьевой содой;
  • мытьё рук с мылом перед употреблением пищи;
  • употребление только проверенных продуктов и жидкостей.

На основании всего вышесказанного каждому следует осознать, что контакт с любым источником радиоактивного загрязнения опасен, и люди должны придерживаться определённых правил, которые выработало человечество в процессе общения с различными видами радиации.

Радиоактивное загрязнение

Радиоактивное загрязнение – это загрязнение окружающей среды, а также продовольствия, пищевого сырья, кормов и различных предметов радиоактивными веществами в количествах, превышающих уровни, установленные Нормами радиационной безопасности (НРБ-99/2009) и Основными санитарными правилами обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ).

Радиоактивное загрязнение может быть обусловлено различными причинами и источниками (см. схему):

  • природной радиоактивностью, включая космические излучения;
  • глобальным радиационным фоном, сформировавшимся в результате проводившихся в предыдущие годы испытаний ядерного оружия;
  • ядерными взрывами, проводимыми в мирных целях;
  • эксплуатацией ядерно и радиационно опасных объектов;
  • наличием территорий, загрязнённых радиоактивными веществами вследствие деятельности объектов атомной энергетики и промышленности и имевших место аварий на них в предыдущие годы.

В зависимости от типа радионуклидов, обуславливающих радиоактивное загрязнение (характера их распада) различают α-, β- и γ-загрязнения, но чаще всего на практике встречаются загрязнения.

Наибольшую опасность радиоактивного загрязнения окружающей среды в мирное время представляют радиационные аварии. Последствия радиационных аварий и, прежде всего, радиоактивное загрязнение окружающей среды имеют сложную зависимость от исходных параметров радиационно опасных объектов (типа объекта; мощности ядерной или радиоизотопной установки; характера радиохимического процесса и т.д.) и метеоусловий. Так, например, на предприятиях по разделению изотопов урана (обогащению природного урана) и изготовлению ядерного топлива выход радионуклидов за пределы санитарно-защитной зоны возможен при авариях, связанных с возникновением самопроизвольной цепной реакции или взрывов и пожаров на участках технологических процессов. При разгоне мощности самопроизвольной цепной реакции может быть выброс короткоживущих радионуклидов 89 Кr, 137 Xe, 134 J, 105 Rh и 137 Cs, часть из которых может оказаться за пределами санитарно-защитной зоны. При взрывах и пожарах возможен выброс гексафторида урана и двуокиси урана, в том числе за пределы санитарно-защитной зоны с плотностью загрязнения на площади до 10 км 2 от 11 до 3″ 10 9 Бк/м 2 .

Источники и масштабы радиоактивных загрязнений

Основным источником радиоактивного загрязнения окружающей среды и облучения людей за пределами санитарно-защитной зоны при авариях ядерных реакторов являются выбрасываемые из реактора газоаэрозольные смеси, содержащие как коротко, так и долгоживущие радионуклиды, образующиеся при делении ядерного горючего. Поднимаясь на высоту до 1,5 км и более и распространяясь под воздействием ветра на значительные расстояния (на десятки, сотни и тысячи км), выпадая, радионуклиды приводят к радиоактивному загрязнению значительных территорий. В ниже приводимой таблица в качестве примера представлены данные по радиоактивному загрязнению территорий России, Белоруссии и Украины, в результате аварии на Чернобыльской АЭС (1986).

Площади (км 2 ) с различными степенями радиоактивного загрязнения в результате аварии на Чернобыльской АЭС

Государство > 40 Ки/км 2 15-40 Ки/км 2 5-15 Ки/км 2 1-5 Ки/км 2
Россия 310 2130 5450 48100
Белоруссия 2150 4210 10170 29920
Украина 640 820 1990 34000

Радиоактивные аэрозоли после попадания на поверхность объектов закрепляются на ней. В зависимости от характера физико-химического взаимодействия между загрязненной поверхностью и носителем активности происходят адгезионный, адсорбционный и ионообменный процессы. Характерной особенностью при адгезионном загрязнении является «прилипание» частицы к поверхности и наличие границы раздела фаз между радиоактивными частицами и поверхностью. При адсорбции происходит межмолекулярное взаимодействие на поверхности раздела фаз. При физической адсорбции молекулы радионуклидов сохраняют свою индивидуальность. При хемосорбции молекулы (ионы) радионуклидов, а также их соединения образуют с адсорбентом поверхностные химические соединения. При ионном обмене происходит обратимый, а иногда и необратимый процесс эквивалентного (стехиометрического) обмена между ионами радионуклидов и загрязняемой поверхностью. Ионообменная адсорбция является основным процессом, определяющим радиоактивное загрязнение почвы.

При попадании радиоактивных веществ в глубь материала происходит глубинное (объемное для жидкой фазы) радиоактивное загрязнение. При этом радиоактивные вещества могут попасть в глубь материала объекта вследствие диффузии, затекания и других механизмов, проникновения в поры, капиллярные и трещинные системы поверхности объекта. Процессы поверхностного и глубинного загрязнений, как правило, исходят одновременно, при этом возможно сочетание различных механизмов загрязнения в определенной последовательности. В сухую погоду радиоактивные загрязнения бывают в основном поверхностными. В тоже время отдельные частицы могут проникать в выемки шероховатой поверхности, обуславливая глубинные загрязнения. При загрязнении поверхности каплями, содержащими радиоактивные вещества, первоначально происходит адгезия капель к твердой поверхности, которая в дальнейшем приводит к адсорбции радионуклидов на поверхности, ионному обмену, диффузии и капиллярному смачиванию.

Читайте так же:  Методические рекомендации по разработке декларации пожарной безопасности

Помимо первичного радиоактивного загрязнения возможны последующие циклы загрязнения, так называемое «вторичное» загрязнение. Вторичным (иногда многократным) радиоактивным загрязнением считается переход радиоактивных веществ с ранее загрязненного объекта (территории) на чистый или загрязненный в меньшей степени объект. Так, радиоактивное загрязнение местности, сооружений и дорог могут переходить в воздушную среду (грунтовые воды), а затем осаждаться, вызывая радиоактивного загрязнения ранее «чистых» объектов, переноситься транспортом, людьми, животными и т.п.

Определенные особенности свойственны радиоактивному загрязнению продуктов растениеводства, уровни загрязнения которых определяются биологическими особенностями растений и фазой их развития в период загрязнения. Если на этапе распространения радионуклидов имеет место поверхностное (внекорневое) загрязнение продуктов растениеводства, то в последующем оно происходит через корневые системы растений. Причем, при внекорневом пути поступления радионуклидов наиболее подвижен 137 Cs, а при корневом – 90 Sr.

Характер радиоактивного загрязнения различных поверхностей, в том числе территорий и водоемов, зависит от агрегатного состояния загрязняющих веществ, их химической природы, вида и состояния загрязняемых поверхностей, длительности контакта радиоактивных веществ с этими поверхностями. Радиоактивное загрязнение окружающей среды является наиболее важным экологическим последствием радиационных аварий с выбросами радионуклидов, основным фактором, оказывающим влияние на состояние здоровья и условия жизнедеятельности людей на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению. Степень опасности поверхностей, загрязнённых радиоактивными веществами, определяется радионуклидным составом загрязнений, плотностью загрязнений, характером загрязнённых поверхностей, временем, прошедшим после загрязнения и некоторыми другими характерными для соответствующего загрязнения причинами. Допустимые уровни радиоактивного загрязнения применительно к профессиональной деятельности приведены в таблице.

Допустимые уровни радиоактивного загрязнения рабочих поверхностей, кожи, спецодежды и средств индивидуальной зашиты, част/(см 2 · мин)

Объект загрязнения Альфа-активные нуклиды* Бета-активные
отдельные прочие нуклиды
Неповрежденная кожа, спецбелье, полотенца, внутренняя поверхность лицевых частей средств индивидуальной защиты. 2 2 200***
Основная спецодежда, внутренняя поверхность дополнительных средств индивидуальной защиты, наружная поверхность спецобуви. 5 20 2000
Поверхности помещений постоянного пребывания персонала и находящегося в них оборудования. 5 20 2000
Поверхности помещений периодического пребывания персонала и находящегося в них оборудования. 50 200 10000
Наружная поверхность дополнительных средств индивидуальной защиты, снимаемой в саншлюзах. 50 200 10000

* Для поверхности рабочих помещений и оборудования, загрязненных альфа-активными радионуклидами, нормируется снимаемое (нефиксированное) загрязнение, для остальных поверхностей – суммарное (снимаемое и неснимаемое) загрязнение.

** К отдельным относятся альфа-активные нуклиды, среднегодовая допустимая объемная активность которых в воздухе рабочих помещений ДОА 3 .

*** Установлены следующие значения допустимых уровней загрязнения кожи, спецбелья и внутренней поверхности лицевых частей средств индивидуальной защиты для отдельных радионуклидов: для Sr-90 + Y-90 — 40 част/(см 2 · мин).

Источники: Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009); Владимиров В.А., Измалков В.И., Измалков А.В. Радиационная и химическая безопасность населения. –М., 2005; Радиационные аспекты Чернобыльской аварии. Труды I Всесоюзной конференции. –СПб., 1993.

Ионизирующая радиация

Чем больше человечество проникало в глубь атома, чем больше овладевало энергией атомного ядра, тем грандиознее становились реальные плоды этого освоения для судеб цивилизации и в то же время тем зловеще вырисовывались контуры атомного джина. Энергия расщепленного атома открыла человечеству реальную перспективу неограниченного прогресса и поставила под вопрос само существование жизни на Земле.

Широкие масштабы мирного использования атомной энергии в ряде областей — энергетике, медицине, промышленности, исследовании космоса, а также сохраняющаяся угроза военного конфликта с применением ядерного оружия представляют потенциальную опасность для нынешнего и будущего поколений.

Взрывы атомных бомб над Хиросимой и Нагасаки ознаменовали появление призрака атомной гибели людей пашей планеты.

За счет испытаний ядерного оружия пиковое значение индивидуальной дозы облучения населения достигло в 1963 г. В 1962-м масштабы ядерных испытаний в атмосфере были максимальными (70 взрывов суммарной мощностью около 200 мт). Уже через год во всем мире резко повысилось содержание радиопродуктов ядерного распада в продуктах питания. В результате в мышечной и костной тканях человека и животных оно возросло в 4—8 раз, а в некоторых районах — более чем в 100 раз.

Очевидна и необходимость защиты человека от воздействия ионизирующих излучений при ликвидации последствий аварий на АЭС. Авария на Чернобыльской АЭС с небывалой остротой обнаружила опасности, связанные с мирным использованием атомной энергии. Так, по состоянию на август 1986 г. в результате аварии на Чернобыльской АЭС радиоактивному загрязнению подверглась большая часть сельскохозяйственных угодий внутри 30-километровой зоны и примерно 2 млн га за ее пределами.

Накопление радионуклидов в почве и лесной подстилке будет оказывать длительное и интенсивное воздействие на уцелевших животных, а также активно подавлять прорастание семян и рост молодых растений. В связи с аварией на Чернобыльской АЭС произошло значительное увеличение радионуклидов в продуктах питания. В результате в 1986—1987 гг. в Москве и Московской области увеличилось содержание радионуклидов в продуктах питания.

Источники загрязнения окружающей среды радионуклидами:

— испытания ядерного оружия;
— выбросы радиоактивных веществ предприятиями ядерной энергетики в атмосферу (АЭС, радиохимические заводы);
— предприятия ядерного топливного цикла (добыча, переработка уранового сырья, заводы по изготовлению твэлов);
— сбросы отходов атомных заводов в водоемы;
— хранение и захоронение радиоактивных отходов. Причины загрязнения: нарушения технологического процесса, ненадежность атомных установок, нарушения техники безопасности, пренебрежительное отношение к очистным сооружениям и правилам захоронения отходов и хранения радиоактивных веществ.

В сравнительно ранние сроки после ядерного взрыва или аварии на атомных реакторах наибольшую опасность для человека представляют йод-131, стронций-89, рутений-106 и другие радионуклиды, относительно быстро распадающиеся. В более отдаленные сроки активно воздействуют долгоживущие и хорошо растворимые в жидкостях организма стронций-90 и цезий-137. Именно комбинированное воздействие этих двух радионуклидов определяет характер поражения людей, находящихся на радиоактивно загрязненной территории.

Радионуклиды реакторного происхождения характеризуются высокой биологической доступностью и токсичностью. В случае разрушения атомного реактора загрязнение внешней среды носит стойкий характер вследствие высокого содержания в ней долгоживущих радионуклидов. Радиоактивные продукты, образующиеся при ядерных взрывах, и реакторные продукты, поступившие во внешнюю среду, становятся источниками длительного (дистанционного, контактного) внешнего, а при поступлении в организм и внутреннего облучения.

Читайте так же:  Для чего нужны административные наказания

В условиях пребывания на радиоактивно зараженной местности следует ожидать длительного облучения. В таких ситуациях наряду с внешним облучением радионуклиды могут поступать в организм ингаляционно (в период выпадения и вторичного пылеобразования) и перорально (при потреблении загрязненной воды и пищи). Основное значение имеет пищевой путь поступления радионуклидов, особенно цезия и стронция.

Радионуклиды загрязняют атмосферный воздух, водоемы, почву, продукты растительного и животного происхождения. Эти продукты, а также дары природы, используемые в пищу (грибы, ягоды, лекарственные растения, дичь), являются переносчиками радионуклидов в организм человека.

Большую опасность представляет загрязнение моря радионуклидами. Морская среда служит мусорным ящиком не только потому, что туда сбрасываются отходы атомных заводов, но и потому, что реки несут в них загрязненные воды, использованные для охлаждения реакторов и при производстве радиоактивных веществ. Жидкие отходы, обогащенные радионуклидами, могут поступать в открытую гидрографическую сеть, воды который применяются для технологического водоснабжения, рыборазведения, водопоя скота, орошения и т.п. В результате радионуклиды попадают в продукты питания. Поведение радионуклидов в водоеме зависит от физико-химических свойств воды и ее состава. Так, слабая минерализация воды способствует более высокому накоплению радионуклидов гидробионтами, поэтому рыбы пресноводных водоемов накаливают их в десятки и сотни раз больше.

Грозная ситуация создается при авариях на АЭС и нарушениях правил радиационной безопасности. Так, неисправность трубопроводов на одном из заводов по регенерации ядерного топлива в Англии (1975 г.) привела к значительному увеличению содержания цезия-137 в море. В результате содержание этого радионуклида в промысловых рыбах значительно увеличилось.

Степени радиоактивного загрязнения

Уровнем радиоактивного загрязнения в науке принято считать величину превышения естественного радиационного фона природных объектов, в том числе людей и животных. Цифровое выражение её пропорционально площади и глубине поражения поверхностей, попавших под воздействие радиации.

Для определения степени радиоактивного загрязнения, возникшего в результате ядерного взрыва или иного типа воздействия на окружающую среду, используются специальные дозиметры, самым известным из которых является счётчик Гейгера .

Загрязняющие компоненты

Основными радиоактивными загрязнителями, представляющими опасность для живых существ и биосферы в целом, считаются нуклиды:

  • стронций-90 , избирательно поражающий костную ткань;
  • амерций-241, кобальт-60, цезий-137 — самые грозные загрязнители флоры и фауны;
  • торий — в больших дозах способный спровоцировать онкологические заболевания крови, лёгких и поджелудочной железы;
  • радий , в больших дозах вызывающий кожные ожоги, уничтожающий эритроциты и ослабляющий иммунную функцию лейкоцитов;
  • уран , воздействие которого пагубно влияют на нервную систему, почки, печень и селезёнку.

Другим не менее опасным фактором, поражающим как живую, так и неживую природу, является космическое излучение. Это рассеянная радиация, исходящая от солнца. В нормальных погодных условиях барьером от неё выступает атмосфера. Если она по тем или иным причинам становится разреженной, угроза от солнечных лучей увеличивается.

Проблемы радиоактивного загрязнения

К основным проблемам радиационного загрязнения относится пагубное воздействие нейтронов, альфа-частиц, бета-частиц, гамма-лучей, образовавшихся при взрыве или ином выбросе продуктов распада радиоактивных веществ, а также разлитого топлива из атомного реактора на живые организмы, одежду, растения, почву, воду в водоёмах и окружающий воздух.

Особенностью радиоактивного загрязнения является большая продолжительность поражающего действия, которая напрямую зависит от времени распада радионуклида, ставшего источником заражения.

Характеристики основных радиоактивных элементов, чаще всего вызывающих загрязнение внешней среды и организма человека, показаны в таблице:

Радионуклид Время полураспада Преимущественная локализация
Америций-241 433 года биосфера
Йод-131 192 часа щитовидная железа
Кобальт-60 5 лет и 3 месяца биосфера
Стронций-90 28 лет и 8 месяцев скелет
Цезий-137 30 лет биосфера

Уровень угрозы, которую представляет радиационное загрязнение местности, прямо пропорционален:

  • концентрации имеющихся там радиоактивных веществ;
  • типу излучения, испускаемого ими;
  • мощности энергетического потока;
  • расстоянию от места заражения радиацией до человека.

Радиоактивный стронций-90

Стронций накапливается в зеленых растениях, в частности в злаковых, в их зерне, и с хлебопродуктами поступает в организм человека. Через сено — корм коров — он попадает в их ткани. Поэтому молоко — второй после хлеба путь поступления стронция в организм человека. Радиоактивный стронций попадает в водоемы, оттуда поглощается водорослями, затем по пищевой цепи накапливаются рачками и другими мелкими водными животными, а затем рыбой.

Таким образом, рыба, особенно ее скелет, — третий распространенный канал поступления радиоактивного стронция в организм человека. Наконец, важным источником стронция-90 являются овощи и плоды. По отложению радиоактивного стронция в мышцах и органах сельскохозяйственных животных можно расположить в ряд: крупный рогатый скот — овцы — куры. У взрослых животных стронций в мягких тканях накапливается в большем количестве, чем у молодых. Наибольшее накопление стронция-90 отмечается в костях, печени, почках, легких, минимальное — в мышцах и особенно в сале.

Радиоактивный цезий-137. Поступает в организм человека преимущественно с пищей растительного и животного происхождения. Источниками цезия-137 для человека могут быть хлеб, овощи, фрукты, мясо, рыба, молоко.

По степени накопления цезия-137 растения можно расположить в ряд: ячмень — просо — пшеница — гречиха — фасоль — овес — картофель — бобы.

Радиоактивный цезий равномерно распределяется в тканях и органах человека (что приводит к относительно равномерному их облучению), однако большая его часть концентрируется в мышечной ткани — 80% и лишь 10% в костях.

Видео (кликните для воспроизведения).

Лисовский В.А., Евсеев С.П., Голофеевский В.Ю., Мироненко А.Н.

Источники

Загрязнение окружающей среды радионуклидами гигиена
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here