7 Августа 1962 года. Ссср, Казахстан, Семипалатинский испытательный полигон.

Случай аварийного облучения при испытаниях ядерного оружия. Вместо запланированного воздушного ядерного взрыва произошел наземный мощностью 9,9 кт. Мобильная группа радиационной разведки из испытателей полигона из-за неправильного маневра попала в зону интенсивного выпадения радиоактивных осадков и подверглась облучению дозой около 40 рентген. Радиоактивное облако от этого взрыва появилось над городком испытателей. На момент его прохода уровни радиации в городке составляли 0,5-1,0 Р/ч. Оцененные дозы облучения населения при этом могли достигать 1 рентген (Семипалатинский полигон, 1997)

16 октября 1962 года. Тихий океан, о.Джонстон.

Третья неудачная попытка запуска межконтинентальной баллистической ракеты с ядерной боеголовкой в рамках программы создания первой системы противоракетной обороны США. На 86-й секунде после запуска произошел отказ двигателя, и ракета начала кувыркаться. По сигналу из центра управления её уничтожили. В результате детонации химической взрывчатки заряда ядерные материалы были распылены над океаном. Часть радиоактивных осадков обнаружили на острове Джонстон (McDowell, 1997).

18 декабря 1966 года. СССР, Казахстан, Семипалатинский испытательный полигон.

Нештатная радиационная ситуация при проведении подземного ядерного взрыва в скважине №101. Выброс в атмосферу через толщу и купол раздробленной породы составил примерно 10 процентов радиоактивных продуктов взрыва. Уровни радиации на навале грунта превышали 1 тыс. Р/ч. Облако взрыва поднялось на высоту 3 тыс. метров. Затем одна из ветвей облака стала перемещаться в направлении городов Куйбышева и Пензы. Вторая, на высотах 1500-3000 метров, - на северо-восток, и на исходе первых суток она покинула пределы СССР. Остаточное радиоактивное загрязнение технологической площадки фиксируется и сегодня (Мирные ядерные взрывы, 2001; Ядерные испытания СССР, 2002).

23 октября 1975 года. Там же.

Контейнер, содержащий ядерный заряд, предназначенный для проведения подземного ядерного испытания на площадке «Юкка-Флетс», упал с высоты 12 метров. Хотя боеголовка не детонировала и не было утечки радиоактивных материалов, 11 работников полигона получили ранения .

2 Августа 1987 года. Ссср, архипелаг Новая Земля, Ново-земельский испытательный полигон.

Нештатная радиационная ситуация при проведении группового подземного ядерного испытания в штольне А-37А. Было одновременно взорвано пять зарядов мощностью от 0,001 до 150 кт. Примерно через 1,5 минуты после взрыва произошел прорыв парогазовой смеси по трещине естественного разлома подтаявшего ледника на склоне горы.

В день испытания была штилевая погода, поэтому радиоактивное облако на длительное время зависло над технологической площадкой, создавая на земле гамма-поле с мощностью дозы около 500 Р/ч. Это стало причиной аварийного облучения персонала ядерного полигона (Ядерные испытания СССР, 2002).

Острое радиационное поражение

     Острое поражение радиация вызывает, начиная с некоторой минимальной, или пороговой, дозы облучения. Значительное количество сведений получено медиками и радиобиологами при анализе результатов применения лучевой терапии для лечения рака. Получен обширный материал о реакции тканей человека на облучение. Эта реакция для разных органов и тканей неодинакова. Величина дозы, определяющая тяжесть поражения организма, зависит также от того, получает ли ее организм сразу или в несколько приемов. Значительное количество органов успевает в той или иной степени залечить радиационные повреждения в моменты «передышек» и лучше переносит серии мелких доз, нежели аналогичную дозу облучения, полученную за один прием. При этом понятие «допустимые дозы» подразумевает такие дозы, которые пациент без особого вреда для себя может получить в течение пяти сеансов в неделю. Термин «без особого вреда» принадлежит авторам работы. Диаграмма дает приблизительное представление о том, насколько различается чувствительность к облучению разных органов и тканей человека. Представленные на диаграмме количественные характеристики индивидуальных эффективных эквивалентных доз облучения нельзя рассматривать как абсолютно безопасные для здоровых людей.

     Очень большие дозы облучения приводят к гибели человека. Индивидуальные эффективные эквивалентные дозы порядка 100 Зв вызывают настолько серьезные повреждения центральной нервной системы, что смерть наступает в течение нескольких часов после облучения. Исключительно высокими следует признать дозы порядка 10 Зв. При облучении такими дозами поражение центральной нервной системы может оказаться не настолько серьезным, чтобы привести к летальному исходу, однако облученный умирает через одну-две недели после облучения от многочисленных кровоизлияний в желудочно-кишечном тракте. Очень высокими, а в 50% случаев- смертельными являются дозы 45 Зв. Облучение такими дозами может не привести к непоправимым повреждениям желудочно-кишечного тракта, однако смерть человека может произойти через один-два месяца после облучения из-за разрушения клеток красного костного мозга- главного компонента кроветворной системы организма.

 

        Итак, индивидуальные эффективные эквивалентные дозы облучения человека, превышающие 5 Зв, являются смертельными. Двадцать девять пожарников и специалистов, которые героически препятствовали распространению последствий аварии на IV блоке Чернобыльской АЭС, подверглись облучению смертельными дозами и скончались от острой лучевой болезни, отягощенной механическими травмами и ожогами.

     В основе первичных изменений, возникающих в клетках живого организма под действием облучения, лежит передача энергии в результате ионизации и возбуждения атомов ткани. Однако, даже при смертельных дозах облучения (около 5 Зв), относительное количество образующихся ионов незначительно- 1015ионов на 1 см3 ткани. В пересчете на ионизацию молекул воды это соответствует одной ионизированной молекуле из десяти миллионов. Поэтому,  ионизация без анализа ее вторичных эффектов не может объяснить повреждающего действия излучения. Тепловой эффект от такой дозы также ничтожен и соизмерим с приемом внутрь пяти граммов воды, подогретой до температуры 400С. Следовательно, биологическое действие ионизирующего излучения невозможно свести только к образованию ионов или изменению температуры.

     Основным процессом, объясняющим это действие, является разрыв химических связей, приводящий к образованию высокоактивных соединений (свободных радикалов). Причиной разрыва служит поглощение энергии излучения. Поскольку основную часть массы тела человека и млекопитающих составляет вода (для человека- примерно 75%), решающее значение имеют вторичные последствия ионизации ее молекул, проявляющиеся через химические закономерности последующих реакций, протекающих с участием свободных радикалов.

     При ионизации молекулы воды образуются положительно заряженное соединение H2О+ и электрон, который может пройти расстояние до нескольких сотен молекулярных диаметров от места ионизации и, потеряв энергию, либо рекомбинировать, либо образовать отрицательно заряженное соединение Н2О-. Соединения Н2О+ и Н2О- являются неустойчивыми и разлагаются на пару стабильных ионов, рекомбинирующих с образованием молекул воды и двух свободных радикалов ОНх и Нх. Эти радикалы отличаются исключительно высокой химической активностью. Они взаимодействуют с молекулами белков либо непосредственно, либо через цепь вторичных превращений, приводящих к образованию активных соединений НО2 и Н2О2. Эти взаимодействия приводят к разрушению клеток живой ткани организма из-за интенсивного окисления. В противовес деструктивным процессам, развиваются также процессы рекомбинации воды вида:

ОНх+Н2О2Н2О+НОх2 и НОх2+Н2О2Н2О+ОНх

Однако, при возрастании концентрации свободных радикалов сверх определенного предела, скорость реакции рекомбинации сильно замедляется; деструктивные процессы становятся необратимыми и для биологического объекта возникает прямая угроза жизни.

Красный костный мозг и другие элементы кроветворной системы в наибольшей степени подвержены действию облучения. Они теряют способность нормально функционировать при дозах облучения, превышающих 0,5 -1 Зв. Вместе с тем, эти органы обладают огромными резервами, позволяющими восстанавливать их работоспособность, если доза облучения оказалась не настолько велика, чтобы вызвать поражения большинства клеток. При облучении части тела, уцелевших клеток мозга обычно бывает достаточно для полного возмещения поврежденных.

Повышенной чувствительностью к облучению отличаются также репродуктивные органы и глаза. Однократное облучение семенников дозой, превышающей 0,1 Зв, приводит к временной стерильности мужчин, а дозы превышающие 3 Зв приводят к бесплодию. Кроме того, семенники являются органом, для которого суммарная доза облучения, полученная за несколько циклов, более опасна, нежели такая же, полученная единовременно. Для других органов человека справедливо обратное. Яичники менее чувствительны к действию радиации. Однако, однократная доза, превышающая 3 Зв, все же приводит к бесплодию женщин, хотя даже более высокие дозы при дробном облучении практически не сказываются на их способность к деторождению.

     Наиболее уязвимой для радиации частью глаза является хрусталик. Погибшие в нем клетки становятся непрозрачными, а разрастание помутневших участков приводит сначала к катаракте, а затем к полной слепоте. Помутневшие участки могут образоваться при дозах, превышающих 1 Зв. Прогрессирующая катаракта наблюдается при дозах около 5 Зв. Профессиональное облучение также вредно для глаз: дозы свыше 0,5 Зв, полученные в течение 10-20 лет, могут привести к увеличению плотности и помутнению хрусталика.

Литература:

1.Соловьев В.Ю., Ильин Л.А. Медицинская радиология и радиационная безопасность (2004);

2.http://www.ktovmedicine.ru

3.Информационный бюллетень “Радиация и общество” № 1-1995 г., № 2(1)-1996 г., №2 (2)-1997 г. под общей редакцией В.Кузнецова, Международный Чернобыльский Фонд безопасности, Национальная Организация Международного Зеленого Креста в России, г.Москва.