ЭКОЛОГИЯ / Литература / РАДИАЦИОННАЯ ЭКОЛОГИЯ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОУ ВПО «МАРИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Ю.А. Александров

ОСНОВЫ

РАДИАЦИОННОЙ

ЭКОЛОГИИ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Йошкар-Ола, 2007

ББК 40.1 УДК 631.5 А 46

Рецензенты:

Т.М. Быченко, канд. биол. наук, доц. Иркутского гос. пед. ун-та; О.Л. Воскресенская, канд. биол. наук, доц. МарГУ; В.Н. Самарцев, канд. биол. наук, проф. МарГУ

Рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом МарГУ

Александров Ю.А.

А 46 Основы радиационной экологии: Учебное пособие /Мар.

гос. ун-т; Ю.А. Александров. – Йошкар-Ола, 2007. – 268 с.

ISBN 978-5-94808-312-4

Пособие предназначено в качестве дополнительного для студентов биологических, экологических и сельскохозяйственных специальностей для изучения дисциплин «Радиационная экология», «Сельскохозяйственная радиобиология». Оно соответствует учебной программе, утвержденной УМО по классическому университетскому образованию Российской Федерации; УМО по зооветеринарным специальностям: 110403 – Ветеринария, 110401 – Зоотехния; УМО по агрономическим специальностям: 110305 – Технология производства и переработки продукции сельского хозяйства, 110203 – Агроэкология, 110201 – Агрономия (специализации «Экологическое земледелие»).

В нем изложен теоретический материал по радиационной экологии. Оно включает введение, 4 основных раздела, приложения, список использованной литературы, краткий терминологический словарь.

ББК 40.1 УДК 631.5

Введение

Посвящается 80-летнему юбилею Василия Алексеевича Киршина

КИРШИН Василий Алексеевич –

лауреат государственной премии СССР, доктор ветеринарных наук, профессор.

Учебное пособие «Основы радиационной экологии» посвящается 80-летнему юбилею (1928 г.) моего научного руководителя и учителя, доктора ветеринарных наук, профессора, члена-корреспондента АН Республики Татарстан, лауреата Государственной премии СССР (1979), заслуженного деятеля науки Татарской АССР Василия Алексеевича Киршина.

Киршин В.А. – автор фундаментальных трудов в области патологии и патогенеза радиационных поражений, обоснования первичности реакции иммунной системы в развитии лучевого поражения, разработки средств эффективной противорадиационной защиты, проблем использования ионизирующих излучений для повышения продуктивности животноводства, разработки технологии получения иммунодиагностикумов и иммунопрепаратов для диагностики и лечения радиационных воздействий, явления эмбрионального и постэмбрионального радиационного гормезиса и методов их использования в животноводстве.

Он основал отдел радиобиологии в Казанской государственной академии ветеринарной медицины, во Всероссийском научно-исследо- вательском ветеринарном институте (г. Казань).

Созданная В.А. Киршиным Казанская школа ветеринарной радиобиологии насчитывает двадцать пять докторов и восемьдесят шесть кандидатов наук.

Он опубликовал более шестисот научных работ, три учебника и пять учебных пособий, радиобиологический справочник, радиобиологический словарь, четыре руководства по защите животных, получил пятьдесят пять авторских свидетельств и шесть патентов на изобретения,

3

Введение

Введени е

Радиоактивность и сопутствующие ей ионизирующие излучения существовали задолго до зарождения жизни на Земле. Считается, что ионизирующие излучения сопровождали большой взрыв, с которого, как мы сейчас полагаем, началось существование нашей Вселенной около 20 млрд лет назад. С того времени радиация постоянно наполняет космическое пространство, а радиоактивные материалы вошли в состав Земли с самого ее рождения. Даже человек слегка радиоактивен, так как в любой живой ткани присутствуют в следовых количествах радиоактивные вещества. Да и само зарождение жизни на Земле происходило в присутствии радиационного фона окружающей среды. Ученые часто дискутируют о том, шло ли развитие жизни наперекор постоянному скрытому патогенному воздействию радиации или же способность ионизирующих излучений вызывать мутации и послужила основной причиной непрерывной эволюции биологических видов в сторону повышения их организации. Однако в настоящее время никто не сможет с уверенностью сказать, как в действительности обстоит дело. И новое, что создал человек в этом отношении, это лишь дополнительная радиационная нагрузка, которой подвергаются люди, например, во время медицинских рентгенологических исследований, при полетах в самолетах и космических кораблях, при выпадении радиоактивных осадков, образующихся после испытания ядерного оружия или в результате работы атомных электростанций.

В результате этого в настоящее время миллионы людей контактируют с ионизирующими излучениями, загрязняя порой окружающий мир, а внешняя среда является постоянным источником низко интенсивного радиационного воздействия на организм человека.

Овладение энергией атомного ядра вовлекло огромные контингенты людей в сферу контактов с ионизирующим излучением (ИИ), а развитие ядерной энергетики как составной части научно-технического прогресса, применение ИИ и радиоактивных веществ в биологии, медицине, в сельском хозяйстве и в других областях расширило эти контакты, увеличило риск возможного воздействия на человека ионизирующей радиации. Расширение контактов человечества с ионизирующей радиацией, как составной частью внешней среды, делает особенно актуальным изучение их биологического действия и профилактику возможного повреждающего действия его.

5

Введение

3.Разработка безопасных для животных организмов норм радиоактивного загрязнения компонентов природной среды.

4.Изучение выживания и адаптации живых организмов в условиях хронического облучения радионуклидами.

5.Исследование длительного действия на живые организмы малых доз радиации и прогнозирование отдаленных последствий такого облучения.

6.Немаловажной задачей радиационной экологии является популяризация этой науки среди широких слоев общественности, поскольку радиационная опасность осознана пока далеко не всеми.

7.Специалисты в области радиационной экологии должны широко использовать радиоэкологический мониторинг, т.е. систему наблююдений за изменением состояния окружающей среды под действием ее радиоактивного загрязнения.

скими (рентгеновыми) и сообщение 24 февраля 1896 года на заседании Французской академии наук профессора Анри Беккереля о том, что соединения урана испускают лучи, обладающие свойством ионизировать воздух, которое затем было названо естественной радиоактивностью, дало начало развитию ядерной физики и радиационной биологии, экологии.

Открытием А. Беккереля заинтересовались крупнейшие ученые того времени, среди которых в первую очередь необходимо назвать Марию и Пьера Кюри, Э. Резерфорда и Ф. Содди. Впоследствии было открыто много других радиоактивных элементов, но внимание исследователей сосредоточилось вокруг трех из них – урана, тория и радия. Все это привело к зарождению совершенно новой науки – ядерной физики, бурное развитие которой началось уже в новом XX веке и привело в конце концов к созданию управляемых ядерных реакторов и атомного оружия. Это произошло в сороковых годах прошлого века сначала в США, а затем в Советском Союзе. Таким образом, 40-е годы XX столетия можно считать началом вступления человечества в атомную эру.

Интенсивные испытания сверхдержавами ядерного и термоядерного оружия в 50-х – 60-х и быстрое развитие атомной энергетики привело к выбросам в биосферу огромных масс радиоактивных веществ. К этому надо добавить загрязнение окружающей среды радионуклидами, вследствие проводимых взрывов атомных зарядов в мирных целях.

7

Введение

тивных отходов, на предприятиях, производящих обогащение ядерного материала.

Вторая половина XX столетия ознаменовалась бурным развитием энергетики особого типа, основанной на радиоактивном распаде. В настоящее время в мире насчитывается несколько сотен энергетических установок, работающих на ядерном топливе. Кроме того при крупных научных центрах, ведущих исследования в области атомного ядра, функционируют сотни исследовательских реакторов. В дальнейшем, по мере исчерпания ресурсов горючих полезных ископаемых, этот вид получения энергии будет приобретать все большее ускорение. Расчеты показывают, что при современных мировых темпах потребления углеводородного сырья разведанных его запасов хватит лишь на 100 лет. Учитывая молниеносное развитие цивилизации, легко предсказать, что уже в ближайшем будущем человечество столкнется с проблемой энергетического голода, если выработка электроэнергии будет и впредь базироваться на сжигании органического топлива. Если прибавить к этому фактор вредности сжигания каустобиолитов, то станет вполне очевидным, что альтернативным источником энергии на данном этапе развития человеческого общества могут быть только АЭС. В соответствии с этим многократно возрастет количество радиоактивных отходов, требующих надежного захоронения, хранения и вторичной переработки.

Радионуклиды быстрыми темпами проникают в науку и технику. Уже сейчас сотни тысяч предприятий и учреждений в разных странах используют в своей повседневной работе источники ядерных излучений. Создаются все новые приборы и установки, принцип работы которых основан на радиоактивных препаратах. Их применяют в самых различных отраслях промышленности, сельского хозяйства, в медицине и космической технике.

Развитие ядерного производства потребовало извлечения из глубин Земли колоссального количества радиоактивного сырья. За последние 50 лет из земных недр добыты и переработаны многие миллионы тонн урановых и ториевых руд. Содержание полезного компонента в радиоактивных рудах невелико, вследствие чего после их обогащения остается огромная масса «пустой» породы, которая может повысить местный радиационный фон в несколько раз.

Все это поставило людей в совершенно новые условия жизни, когда использование радиоактивных веществ буквально пронизывает все отрасли деятельности человека. Связанное с этим повышение местного радиационного фона во многих регионах планеты, рост числа зон локального загрязнения окружающей среды нарушают природное равновесие, которое сложилось за длительный период, измеряемый в геоло-

9