"Чернобыль, Припять, далее нигде…" - читать интересную книгу автора (Шигапов Артур)

НЕВИДИМАЯ СМЕРТЬ

«Что это за штука такая — радиация?» — говорили жители украинских и белорусских сел весной 1986 года, перешагивая через цезиевые лужи. Полная беспечность сменилась позже страхом, а затем — настоящей радиофобией, когда мнимые опасности вызывают настоящие психические расстройства и болезни, трудно поддающиеся лечению. Не зря медики называют радиофобию одной из главных причин заболеваемости и смертности среди ликвидаторов и жителей причернобыльских территорий.

Главным и единственным лекарством от этой болезни являются знания о природе радиоактивности и степени ее опасности для всего живого. Этот враг хитер — он невидим, неслышим, не имеет запаха и вкуса. Но в то же время его сила и губительные свойства преувеличены и раздуты многочисленными слухами и средствами массовой информации. Басни о коровах с двумя головами и чернобыльских яблоках величиною с тыкву который год гуляют по «желтой» прессе и в разговорах, несмотря на все опровержения специалистов.

Более всего не хочется в этом разделе пускаться в многословные теоретические рассуждения, пересыпанные терминами из курса школьной физики. Однако придется сразу определиться с основными терминами и понятиями.

Что такое радиация? Это частицы и электромагнитные волны, испускаемые радиоактивным веществом. Они обладают огромной энергией, которой достаточно для воздействия на другие объекты, и живут до того момента, когда поглощаются чем-нибудь или кем-нибудь (в худшем варианте — теми, кто читает этот путеводитель). Соответственно, радиоактивность — это процесс самого испускания (распада). Неустойчивые ядра некоторых атомов распадаются, излучая альфа- и бета-частицы, гамма-лучи и нейтроны.

Альфа-частицы, представляющие из себя атомы гелия, положительно заряжены, тяжелы и способны натворить немало бед, попадая внутрь организма.

Бета-частицы — это электроны, также вылетающие на огромной скорости и поражающие внутренние клетки живого организма. Это плохая новость. Хорошая состоит в том, что для защиты от альфа- и бета-частиц достаточно минимальной преграды: одежды, листка бумаги или тонкого слоя жидкости. В худшем варианте этой защитой может служить наша кожа, но лишь ценой радиационных ожогов. Водочно-самогонный слой в желудке, вопреки расхожему мнению, препятствием для такого излучения не является.

Гамма-лучи обладают большой проникающей силой и поэтому очень опасны.

Нейтронное излучение наблюдается лишь вблизи работающих ядерных установок, поэтому нами рассматриваться не будет.

Помимо трех видов облучения существует еще и рентгеновское, очень похожее на гамма-излучение и отличающееся от него энергией фотонов.

Радиоактивность не возникает ниоткуда. Ее создают источники радиоактивности. В чернобыльском случае первоначальным источником служила ядерная начинка реактора, а после взрыва — разбросанные куски топлива и оборудования, твэлы, газы и испарения. Опустившись на землю в виде осадков, газы превратили в источники радиоактивности все, на что оседали — леса, траву, почву, реки, строения.

Радиоактивность нельзя ощутить, но можно измерить.

Ее мерой служит Беккерель (Бк). 1Бк соответствует одному распаду в секунду. Это значение очень малое, поэтому чаще используют единицу Кюри (Ки). 1Ки = 37 миллиардов Бк, и это уже весьма солидное значение для радиоактивности загрязненных территорий. Обычно оперируют отношением активности на единицу веса, объема или площади. При этом если указано, что активность на одном квадратном километре составляет 1Ки, то это означает, что за секунду на этом участке происходит 37 миллиардов распадов, и лучше наблюдать за этим процессом издалека.

При распадах атомов источник радиоактивности создает ионизирующее излучение. Его величина интересует всех и каждого, ибо она, именуемая экспозиционной дозой и часто измеряемая в рентгенах (Р), напрямую говорит о силе воздействия источника на все живое. 1P — очень большая доза, поэтому на практике чаще встречаются одна миллионная его часть (микрорентген, или мкР) или одна тысячная (миллирентген, мР). Излучение можно замерить бытовым дозиметром, который выдает мощность экспозиционной дозы в микрорентгенах за единицу времени, чаще всего — 1 час (мкР/ч). Естественно, чем выше мощность источника, тем быстрее нужно от него отойти, и желательно на максимально большое расстояние. Это связано с тем, что мощность воздействия источника на любой объект падает пропорционально времени и расстоянию от него. Таковы законы распространения активных частиц, и это большое благо для тех, у кого быстрые ноги или машина с мощным двигателем.

Чтобы оценить воздействие радиации на человека, называемое эквивалентной дозой, чаще пользуются внесистемной единицей бэр (биологический эквивалент рентгена), хотя официально предписано измерять ее в Зивертах (Зв). 1 Зв = 100 Р, и это огромное значение. Бэры куда удобнее, поскольку 1 бэр = 1 Р. Дневная допустимая доза у ликвидаторов на ЧАЭС определялась в 0.3 бэра. Чтобы как-то связать радиоактивность, мощность излучения и расстояние до источника, можно привести пример: один точечный излучатель (например, кусочек породы) с активностью 1 Кюри покажет на дозиметре при расстоянии 1 м экспозиционную дозу мощностью в 0.3 Р/ч, что ограничивает время нахождения возле него всего одним часом. Если увеличить расстояние всего до 10 метров, мощность упадет сразу до 0.003 Р/ч, то есть в сто раз. Конечно же, сие не означает, что у источника следует разбить лагерь и устроиться на ночлег — это все равно больше средней нормы, определенной для нашей страны в 20–30 мкР/ч, и расстояние следует увеличить до безопасного. Вследствие этого часты ошибки, когда показания дозиметра в одной точке выдают за фон целой улицы или даже целого поселка. В зависимости от наличия источников радиации они могут сильно колебаться даже в пределах нескольких шагов.

В чернобыльском случае радиационное загрязнение более равномерно, поскольку обусловлено повсеместным присутствием выпавших радионуклидов (их еще называют изотопами).

Каждому, кому довелось побывать на школьном уроке химии, на глаза обязательно попадалась таблица Менделеева. В ней собрано более двухсот элементов, каждый из которых имеет стабильные атомы и нестабильные (читай — радиоактивные). Именно последние и именуются изотопами. Каждый изотоп стремится к распаду, как Советский Союз, и это стремление характеризуется периодом полураспада, то есть временем, за которое число ядер уменьшится вдвое. У «чернобыльского» йода-131 этот период занимает 8 дней, цезия-137 — 33 года, стронция-90 — 28 лет. Сократить или как-то повлиять на этот параметр никак нельзя. Полураспад означает, что вредное ионизирующее воздействие изотопа снизилось вдвое. Это совсем не значит, что йод-131 через следующие 8 дней окончательно распался и исчез. Следующий период полураспада снижает количество радиоактивных атомов еще в 2 раза, и так почти до бесконечности. Период полураспада разных радионуклидов разнится от долей секунды до скончания земных веков. Распадаясь, они образуют другие радиоактивные элементы. Например, уран-234 при распаде превращается в торий-230, тот в свою очередь — в радий-226 и затем в радон. Именно своими постоянными процессами распада в сопровождении ионизирующего излучения, то есть радиоактивностью, и опасны радионуклиды.

Конечно же, ошибочным будет предполагать, что радиоактивность — лишь продукт современных атомных технологий. Естественное облучение люди получали всегда от родной матушки-земли, красна солнышка, родного жилища и друг от друга. Мужья, живущие в счастливом браке, облучают своих благоверных аж на 0.3 бэра в год калием-40 и рубидием-87, содержащимися в тканях, и это не повод для развода — слишком малое значение. Основную дозу дает природный газ радон-40, попадающий в наши жилища из-под земли. Он тяжелее воздуха, поэтому первый этаж загрязнен им сильнее остальных. Простое проветривание снижает концентрацию радона в несколько раз до абсолютно ничтожной. Свою лепту в облучение вносят стройматериалы жилищ — вместе с радоном они дают более трети всей прижизненной дозы. Сверху нас жжет космическая радиация, усиливающаяся по мере набора высоты. Пассажир самолета на высоте 11 000 метров ест свой завтрак при фоне 500 мкР/ч, и может утешить себя лишь кратковременным пребыванием. Нижеприведенный рисунок наглядно показывает количество космической радиации, поглощаемой жителями разных городов в зависимости от высоты над уровнем моря.

17 % мы получаем от пищи и наших тел, 20 % — от радиоактивности в почве, 13 % — от медицинских процедур, включая походы в рентгенкабинет. К слову, куда больший вклад, чем атомные станции, в загрязнение вносят химические и сталелитейные предприятия, которые никто и не думает закрывать. Они — источники техногенного облучения. В то время как на АЭС осуществляется строжайший контроль за радиационным фоном, вокруг нефтяных промыслов валяются отработанные трубы, измазанные солями тория-232 и радия-226. Угледобывающие предприятия также перемещают тысячи тонн «фонящей» породы, а потом сжигают ее в печах и на теплоцентралях, выбрасывая изотопы в атмосферу.

Итак, от радиации нам никак не спастись, надо воспринимать ее как данность. Однако следует разграничить внешнее и внутреннее воздействие источников.

Как уже писалось ранее, лишь гамма- и рентгеновское облучение способно проникать сквозь одежду и кожу, вызывая поражения внутренних органов. Но и внешнее воздействие никак нельзя списывать со счетов. «Загрязненный» человек при контакте с «чистым» может передать лишь малую часть радионуклидов, но никак не равную себе порцию. Обычно речь идет о рукопожатиях, совместном пользовании предметами быта, совместном проживании и т. д. Дальнейшие контакты разбавляют эти значения до безопасных.

Куда опаснее для человека внутреннее воздействие. Если радионуклиды попали внутрь через дыхательные органы или вместе с пищей, то ничто не помешает тяжелым альфа- и бета-частицам бомбардировать живые клетки со скоростью 20 000 км/сек. Они становятся причиной тяжелых поражений внутренних органов и раковых заболеваний. Самый опасный путь проникновения радионуклидов — воздушный, и от него следует беречься в первую очередь, применяя средства защиты. Попав внутрь, радиоактивные цезий и калий распределяются по всему телу равномерно, стронций откладывается в костях, а йод — в щитовидной железе. Большой удачей для жителей причернобыльских районов следует признать свойство йода-131 и цезия-137 быстро выводиться из организма, а не накапливаться в нем. Периоды полураспада и полувыведения из тела человека различных элементов можно отобразить таблицей.

Радиологические и биологические свойства радионуклидов

Вместе с водой и пищей, загрязненными нуклидами, человек получает еще одну весомую порцию облучения. Типичные пути попадания представлены на рисунке.

^{Распространение радиоактивных веществ в окружающей среде}

О том, как по возможности уберечь себя от нежелательных воздействий, можно узнать в разделе «Ящик Пандоры: перед открытием — прочесть».

Но сами по себе нуклиды не передают радиацию как «болезнь», то есть их мишень не становится радиоактивной сама по себе и способна вывести их из организма (с потом, испражнениями или просто выпив водки). Влюбленные! Помните, что крепкий французский поцелуй на зараженных территориях — возможный путь передачи радионуклидов внутрь организма! О дальнейшем продолжении любовного сценария стыдливо умолчим…

Куда как выше степень облучения при стандартных медицинских процедурах. Это объясняется кратковременным, но мощным воздействием настоящего направленного источника рентгеновских лучей. Поход к зубному и рентгеновский снимок дают сразу дозу в 3 бэр. Стандартная флюорография даже безопаснее — 0,36 бэр. Рентгеноскопия желудка, повсеместно замененная ныне введением зондов, облучала организм сразу 30 бэрами, и это очень много. Напомню, что героические ликвидаторы, что лазили в завалах 4-го блока, набирали от 0,3 до 0,8 бэра в день. Простых больных спасает только то, что их значения — локальные, в то время как в Чернобыле бэры набирал весь организм, и они куда «тяжелее».

Замечу, что реакция на степень облучения у каждого человека своя, в зависимости от состояния здоровья и степени сопротивляемости организма. Кто-то живет после набора 500 бэр у разрушенного реактора, кому-то хватает короткой поездки к родственникам в Гомельскую область. Сама лучевая болезнь, вопреки слухам, лечится. Летальность наступает лишь при тяжелых степенях облучения или от сопутствующих ей онкологических заболеваний. Лучевая болезнь — не заразная, ее нельзя «подхватить» от другого человека. При длительном воздействии достаточно больших доз может наступить хроническая лучевая болезнь, характерная исключительно для жителей загрязненных территорий. В любом случае это очень тяжелый недуг с печальными последствиями для здоровья. Воздействие малых доз радиации до конца не изучено, поэтому принята беспороговая концепция, согласно которой любые дозы облучения, не связанные с естественным фоном, вредны. Однако бытующие представления о прямой взаимосвязи «радиация — рак» сильно преувеличены. Куда рискованнее выкуривать в день пачку сигарет, чем ездить ежедневно на работу в Зону отчуждения.

Дозы облучения и их воздействие на организм человека

«Черт, так как же защититься от пагубного воздействия?!», — воскликнет в отчаянии будущий сталкер. Лучшая защита от облучения — это время, дистанция и преграда из вещества. В идеале время должно равняться всей жизни, проведенной в бомбоубежище, а расстояние до ЧАЭС — половине экватора. Но это выбор законченных радиофобов. В реальной жизни следует ограничить свое пребывание в непосредственной близи от компактного источника излучения, по возможности соблюдать разумную дистанцию и носить плотную закрытую одежду. Если фон «зашкаливает», а уйти нет возможности, то возведенная преграда из подручных материалов в разы ослабит «свечение», поглощая его. Для правильной оценки степени угрозы и оптимального выбора времени-дистанции-защиты необходим надежный и точный дозиметр, речь о которых пойдет ниже.

«Сегодня в городе температура составит 22–24 градуса, ветер восточный, радиоактивный фон в пределах нормы», — слышим мы иногда в новостях и успокаиваемся. Каковы значения нормального радиационного фона?

У каждого региона планеты он свой. Чем ближе к экватору, тем космическое излучение меньше, но с набором высоты оно резко усиливается. Присутствие в недрах некоторых видов ископаемых или радоновых вод дает солидную прибавку микрорентгенов в показаниях дозиметра. Во многих районах Европы, США и Японии нормальный среднестатистический фон колеблется от 5 мкР/ч до 10 мкР/ ч. В городах, где много «фонящего» гранита и прочих стройматериалов, значения достигают 20–30 мкР/ч.

А вот жителям высокогорных городов типа Кито (Эквадор) или Лхаса (Тибет, Китай) приходится круглогодично испытывать излучение мощностью 110 мкР/ч, что также не сказывается пагубно на их здоровье. В иранском городе Рамсер, где нормальный естественный фон составляет свыше 200 мкР/ч, это никаким образом не отражается на местных жителях. То же самое можно сказать об индийском штате Керала с его песком, богатым ураном и торием. Для Москвы типичный фон на открытом воздухе составляет 8-13 мкР/ч, а в закрытых помещениях — до 25 мкР/ч.