Аномальные естественные и антропогенные территории повышенной радиоактивности

Около 1 — 1,2 млрд лет назад в первичной биосфере Земли, сформировавшейся и существовавшей в естественной бескисло­родной среде 2—2,5 млрд лет, происходит первая экологическая катастрофа: в состав устоявшихся обменных процессов живого, построенных на реакциях восстановления, включаются более кон­курентные энергетические звенья обмена экосистем, использую­щие и генерирующие кислород. Последовавшее глобальное «от­равление» среды (докембрийский период) вызвало резкий эво­люционный скачок, в том числе и благодаря формированию со­временной, меняющей спектр космического излучения кислород­содержащей атмосферы, ее озонового слоя, формированию на­земной флоры, фауны, почв, экранирующих и перераспределяю­щих первичный радионуклидный состав литосферы.

Вместе с тем и в настоящее время существуют обитаемые тер­ритории (расположенные на высоте 3—5 тыс. м над уровнем моря), спектр и дозы внешнего космического излучения в которых на все живое, в том числе на человека, близки к докембрийскому. Кон­векционные течения мантии Земли, столкновения плит земной коры, вулканические процессы, протекающие с определенной цик­личностью, привели к формированию заселенных ныне террито­рий, радиоактивность которых резко превышает фон (табл. 2.1).

Со второй половины XX в. в процесс радиоактивной реоргани­зации среды включается человек, формирующий территории с резко повышенной радиоактивной загрязненностью среды. Окон­чательного ответа на вопрос об опасности таких воздействий не существует.

Аномальные территории повышенной естественной радиоактивности среды

С подъемом на высоту снижаются парциальные давления кис­лорода и углекислоты — основных акцепторов энергий квантов и частиц, что ведет к росту плотности потока наиболее агрессивных компонентов фона, нейтронного излучения, вторгающихся в ат­мосферу из космоса.

Тормозные (экранирующие) функции атмосферы снижаются и в направлениях к Северу, Югу от экватора. Мощность магнито­сферы Земли (геомагнитных полей, замыкающихся на полюсах), экранирующих радиационных поясов снижается с удалением от экватора, что позволяет тяжелым заряженным частицам (сверх­быстрым протонам, нейтронам, осколкам ядер высоких энергий) достигать здесь поверхности планеты и взаимодействовать с со­ставляющими биосферы, растительностью, животным миром, населением. Тем не менее в большинстве случаев такие районы не только обжиты, но и считаются более здоровыми по сравнению с рав­нинными территориями средних широт. В высокогорьях Памира, например, проводятся тренировки определенных групп профес­сиональных спортсменов с последующим формированием высо­кой стайерской выносливости. Территории Альпийского пояса, Карпат являются зонами оздоровительного отдыха и отличаются, помимо характерных экосистемных норм, более высокой детородной функцией коренных популяций. Прирост населения здесь, как правило, высок, резко отличаясь от аналогичных (отрица­тельных) характеристик здоровья населения западноевропейских стран.

На нашей планете существуют также территории с повышен­ной радиоактивностью, обусловленной аномальной структурой земной коры, имеющей особенности строения горных пород из компонентов, содержащих большие количества естественных ра­диоактивных веществ, проникших в верхние слои литосферы, в том числе в почвенные покровы. Таковыми породами могут быть монацитовые и богатые торием пески, гранитные, сланцевые породы и ряд других. Территориями с повышенной радиоактивностью являются монацитовые районы штатов Керала и Мадера (Индия), где доза облучения населения достигает 3924 мбэр/год, что в 30 раз выше дозы, получаемой населением средних широт, принятой за норму; ряд районов Бразилии (штаты Рио-де-Жа­нейро, Минад-Энейрас, поселок Гуарапари) и остров Ниуэ (Ти­хий океан) с годовыми дозами облучения населения, достигаю­щими 1150—1800 мбэр/год, что в 8,5—13 раз выше нормы. На указанных территориях проживают в общей сложности около 500 тыс. человек.

К территориям повышенного радиоактивного фона в нашей стране следует отнести все горно-складчатые периферические об­ласти: Урал, Магнитогорск, Нижний Тагил, Красноярск и др. (око­ло 1 —1,5 млн человек). Источники излучений здесь не только фор­мируют повышенные лучевые нагрузки, но и включены в метабо­лизм всех звеньев экосистем, накапливаясь в организме прожива­ющих здесь жителей. В отличие от районов средних широт с уме­ренным радиоактивным фоном лучевые нагрузки на население здесь превышают естественный фон в 10—15 (порой в 30) раз. Не менее 30 % излучателей здесь представлены α-активными радио­нуклидами группы урана-тория, формирующими преимуществен­ные лучевые нагрузки на гонады, кроветворные ткани, мозг. Вме­сте с тем это не меняет, а порой улучшает состояние здоровья местных жителей.

Помимо территорий аномальных, но постоянных естествен­ных радиационных воздействий, определен­ную роль выполняют связанные с ростом солнечной активности периодические глобальные повышения мощности корпускуляр­ных и жестких фотонных излучений, достигающих поверхности Земли в нормальных районах.

Активность Солнца, регулярно повторяющаяся через 11 лет, сопровождается появлением черных пятен, протуберанцев в его короне, выбросом в межпланетное пространство потоков элект­ронов, протонов, тяжелых ионов, с суммарной мощностью ко­торых (до 10²⁵ Дж) атмосфера, радиационные пояса, геомагнит­ные поля планеты не справляются. Потоки протонов, начальная энергия которых превышает 500 МэВ, регистрируются (с 1942 г.) на поверхности Земли с некоторым опозданием после пика сол­нечной активности.