Источники радиации во внешней среде и их воздействие на человека

Каждый живой организм, населяющий нашу планету, в том числе и человек, в течение своей индивидуальной жизни (онтогенеза) и в ходе раз-вития живой природы (филогенеза) подвергается воздействию от различных естественных (а со второй половины ХХ столетия и искусственных) источ-ников ионизирующих излучений.

Радиационный фон Земли складывается из 4 компонентов:

• космического излучения;

• излучения от рассеянных в объектах окружающей среды естественных радионуклеидов;

• излучения от естественных источников в результате хозяйственной деятельности человека;

• излучения от искусственных радионуклеидов, рассеянных в окружаю-щей среде в результате деятельности человека.

Радиационный фон обусловлен лишь факторами окружающей среды и не включает облучение лиц, работающих с ИИИ, облучение людей в диагно-стических и лечебных целях и пр.

Третья и четвёртая компонента определяют так называемый технологи-чески изменённый (техногенный) радиационный фон, возникающий в результате хозяйственной деятельности человека (добыча полезных ископаемых, сжигание угля, нефти, газа). Техногенный радиационный фон регистрируется в крупных промышленных районах и является следствием воздействия техногенных ИИИ. Под техногенными ИИИ понимается любой ионизирующий источник, специально созданный для полезного применения этого излучения или являющийся побочным продуктом деятельности человека.

Естественный радиационный фон есть неотъемлемый фактор окру-жающей среды. Очевидно, что он играет существенную роль в жизнедеяте-льности человека, как и все вещества окружающей среды, с которыми орга-низм находится в состоянии непрерывного обмена. Есть основания предпо-лагать, что в отсутствие естественного радиационного фона по-другому про-текали бы физико-химические процессы в живом организме, да и само эво-люционное развитие могло пойти по иному пути.

По современным представлениям, естественные ИИИ могут играть в жизни человека существенную роль. Достаточно сказать, что они являются одним из самых крупных факторов, увеличивающих среднюю дозу облучения населения планеты, что обусловливает возникновение «спонтанных» случаев рака и наследственных заболеваний. Они же в значительной мере обусловливают степень ионизации воздуха, чему придаётся серьёзное гигиеническое значение.

Содержание естественных радионуклидов в тканях растений и жи-вотных обусловлено тем, что они наравне со стабильными элементами уча-ствуют в процессе обмена веществ организма с окружающей средой.

В силу органотропности некоторых тканей к определённым химическим веществам, концентрации отдельных радионуклидов, накапливающихся в ткани, могут значительно превышать удельную активность окружающей среды. Радиоактивность тканей растений и животных в основном определяется К-40, в меньшей степени – Ra-226 и C-14. Наибольшее количество К-40 содержится в бобовых культурах, меньше – в зерновых и тканях и органах животных. Миграция радионуклидов из почвы в растения зависит от типа почвы. Установлено высокое содержание долгоживущих изотопов радона в тканях рыб и моллюсков, обусловленное их способностью кумулировать эти радионуклиды.

Дополнительное поступление изотопов радона наблюдается через органы дыхания при курении.

К числу антропогенных источников технологически изменённого есте-ственного радиоактивного фона относятся:

• минеральные удобрения;

Фосфорные удобрения содержат значительное количество природных радионуклидов семейства урана и тория в результате перехода их из горных пород. Воздействие естественных радионуклидов, содержащихся в фосфатных удобрениях, на население происходит преимущественно через пищевые продукты растительного и животного происхождения, в меньшей степени через воду. Для лиц, занятых в производстве этих удобрений, а также связанных с их хранением, транспортировкой и использованием, основное значение приобретает ингаляционный путь.

• строительные материалы;

Радиоактивность воздуха в жилищах, обусловленная радоном и его дочерними продуктами, является основным источником облучения населения (45% суммарной дозы). Источником поступления радона в помещение являются строительные материалы и почва под зданием.

При любом пути поступления радона, концентрация его в воздухе существенно зависит от воздухообмена в помещении. В зимний период, когда запечатаны окна, эквивалентная концентрация радона в квартирах в 3 раза выше, чем осенью; на 1 этаже кирпичных зданий в 2 раза выше, чем на 5 и последующих; в подвалах в 2 раза выше, чем на 1 этаже. Наименьшие концентрации радона наблюдаются в деревянных домах и домах из силикатного кирпича, наибольшие – в домах из красного кирпича. Среднее значение мощности дозы внутри помещений примерно на 20% выше, чем на открытом воздухе.

• сточные воды урановых рудников и предприятий по обогащению урана;

К числу объектов, удаляющих сточные воды, содержащие естественные радионуклиды, относятся, прежде всего, предприятия по добыче и переработке ура-новых руд, по производству минеральных удобрений, предприятия цветной металлургии, угольной и горнорудной промышленности и др. Источниками загрязнения окружающей среды естественными радионуклидами являются шахтные воды, удаляемые на поверхность. Они содержат преимущественно радий, уран и продукты их распада. При обогащении урановых руд образуются рудные пульпы, содержащие в основном радий и полоний. При сбросе таких вод в водоёмы возникает опасность миграции естественных радионуклидов по пищевым цепочкам, преимущественно с рыбой.

• газоаэрозольные выбросы в атмосферу продуктов сжигания ископаемого топлива и др.

Наибольшего внимания как потенциальный источник естественных радионуклеидов заслуживает каменный уголь, так как масштабы его использования огромны. Как фактор загрязнения среды наибольшее значение имеет радий, содержащийся в нём. Предприятия, работающие на угле, вносят в атмосферный воздух до 28% радия, находящегося в приземном слое воздуха. Основное поступление в организм – ингаляционное и пероральное по пищевым цепочкам с частицами золы. В отличие от каменного угля, природный газ содержит не радий, а радон и продукты его распада.

Обычные теплоэлектростанции, работающие на угле, только за счет газоаэрозольных выбросов ес­тественных радионуклидов, содержащихся в ископаемом топливе, а после его сжигания – и в золе (коэффициент обогащения золы после сжигания ²²⁶Ra, ²¹⁰Pb и ²³²Th составляет 2-3), создают эффективные дозы облуче­ния населения в 5-50 раз бόльшие, чем дозы от выбросов штатно работающих АЭС аналогичной мощности.

Мощность дозы облучения при полётах на авиатранспорте зависит от высоты полёта, в меньшей степени, от широты местности и степени актив-ности Солнца.

Среди предметов широкого потребления часто встречаются изделия, либо содержащие РВ, либо генерирующие ИИ. Это могут быть:

– товары, содержащие радиолюминесцентные составы;

– электронная и электрическая аппаратура;

– антистатические устройства;

– детекторы дыма;

– керамические, стеклянные изделия, сплавы, содержащие уран или торий.