Особливості негативного впливу радіонуклідів на навколишнє середовище.

Як відомо, Волинська область рахується найбільш “чистою” з 5-ти областей України, що найбільше постраждали від аварії на ЧАЕС за рівнями забруднення грунтів. При цьому індивідуальні дози внутрішнього опромінення людей в Маневицькому р-ні близькі до доз, які спостерігаються в найбільш забрудненому районі Житомирської області – Народицькому.

Результати проведених нами досліджень показали, що для радіоактивного забруднення грунтів є три основні шляхи надходження радіонуклідів  до людини :

         Через урочища, що є кормовою базою для молочної та м’ясної худоби (цей напрям формує до 70% усієї дози).

Через продукти лісу (20% загальної дози).

Присадибні ділянки (город) – (10%  загальної дози)

     З усіх факторів, які пояснюють неоднорідність дозових навантажень в регіоні в межах популяції найбільш значними є відмінності в споживанні молока (0-3 л) на день на людину та його забруднення.

Основні наслідки негативного впливу радіації на здоров’я населення, яке проживає на радіаційно-забруднених територіях.

Результати численних досліджень показують негативний вплив малих доз радіації на стан здоров’я населення, що потерпіло від Чорнобильської катастрофи.

Проведеними дослідженнями встановлено, що особливості радіаційно-екологічної ситуації в Волинській області визначаються за такими основними характеристиками:

-         нерівномірністю, плямистістю радіоактивних опадів, їх неоднорідний за нуклідним складом характер, навіть у межах одного населеного пункта і прилеглих до нього територій, що створює додаткові труднощі для дозиметричного контролю, а отже і для оцінки реальних дозових навантажень на людину;

-         біохімічними особливостями грунтів на забруднених територіях, що зумовлює різні коефіцієнти переходу радіонуклідів у рослини і далі харчовими ланцюгами – в організм людини. В зв’язку з цим не завжди має місце кореляція між густиною забруднення території і рівнем накопичення радіонуклідів в організмі населення, яке на ній проживає. 

Штучні джерела радіації.

За останнє десятиліття людиною створено кілька сотень штучних радіонуклідів, а також активно використовується енергія атома в різних цілях. Однак, на відміну від природних джерел, штучні джерела радіоактивного випромінювання практично у всіх випадках контролюються.

Умовно, технічні джерела радіації можна розділити на наступні групи:

·        джерела використовувані в медицині - рентгенівський апарат, діагностичні прилади на базі використання радіоізотопів, променева терапія;

·        ядерні вибухи;

·        атомна енергетика;

·        предмети, що містять радіоактивні речовини. Це - антистатичні щітки для видалення пилу з пластинок і фотоприналежностей, дія яких засновано на випущенні альфа-частинок; детектори диму, принцип дії яких заснований на використанні альфа-випромінювання; кольорові телевізори та монітори, що випускають рентгенівське випромінювання й інші предмети.

Внутрішнє опромінення.

У середньому дві третини ефективної еквівалентної дози опромінення, що людина одержує від природних джерел радіації, випромінювання яке надходить від радіоактивних речовин, які потрапили в організм із їжею, водою і повітрям.

Невелика частина цієї дози приходиться на радіоактивні ізотопи типу вуглецю-14 і тритію, що утворюються під впливом космічної радіації. Все інше надходить від джерел земного походження. У середньому людина одержує близько 180 мЗв у рік за рахунок калію-40, що засвоюється організмом разом з нерадіоактивними ізотопами калію, необхідними для життєдіяльності організму. Однак значно більшу дозу внутрішнього опромінення людина одержує від нуклідів радіоактивного ряду урану-238 і в меншому ступені від радіоактивного ряду торію-232 .

Деякі з них, наприклад нукліди свинцю-210 і полонію-210 (який є джерелом антропогенного забруднення) , надходять в організм з їжею. Вони концентруються в рибі й у молюсках, тому люди, що споживають багато риби й інших дарунків моря, можуть одержати відносно високі дози опромінення.

Зовнішнє опромінення.

Протягом всієї історії існування Землі різні види випромінювання надходять від радіоактивних речовин, що знаходяться в земній корі, а також падають на поверхню Землі з космосу.

Космічні промені дають радіаційний фон ледве менше половини зовнішнього опромінення, одержуваного населенням від природних джерел. Космічні промені складаються в основному з заряджених часток.

Велика частина космічних променів приходить до нас з космосу, але деяка їхня частина народжується на Сонці під час сонячних спалахів. Космічні промені можуть досягати поверхні Землі чи взаємодіяти з її атмосферою, породжуючи вторинне випромінювання і приводячи до утворення різних радіонуклідів. Північний і Південний полюси одержують радіації більше, ніж екваторіальні області, через наявність у Землі магнітного полюса, що відхиляє заряджені частки. Рівень опромінення росте з висотою, оскільки при цьому над нами залишається усе менше повітря, що грає роль захисного екрана.

Природні й антропогенні джерела іонізуючого випромінювання.

 Основну частину опромінення населення земної кулі одержує від природних джерел радіації. Таке твердження випливає з того, що всі джерела радіації можна розділити на групи: 

·        природні джерела, що дають середні річні ефективні дози опромінення 2мЗв;

·        джерела, що використовуються в медицині, середньостатистичні дози опромінення від яких у рік складають 0,4 мЗв;

·        радіоактивні опади, у середньому опромінення, що дають у рік дозу рівну 0,02мЗв;

·        атомна енергетика, доза опромінення від якої складає в рік 0,001 мЗв.

Більшість з них такі, що уникнути опромінення від них зовсім неможливо, тому що ними є природні джерела радіації.

Вплив радіації на живий організм.

Найважливіші біологічні реакції організму людини на вплив іонізуючого випромінювання умовно розділені на дві групи. До першої відносяться гострі поразки, до другої - віддалені наслідки, що у свою чергу розділяються на соматичні (вплив на тіло і кісти) і генетичні ефекти. Променева хвороба. У випадку однократного опромінення людини значною дозою радіації на короткий термін ефект від опромінення спостерігається вже в першу добу, а ступінь хвороби залежить від величини поглиненої дози.

При опроміненні всього організму людини дозою менше як 1 Зв, як правило, відзначаються лише легкі реакції організму, що виявляються в зрушеннях у формулі крові, зміні деяких вегетативних функцій. При дозах опромінення більш 1 Зв розвивається гостра променева хвороба, тяжкість проходження якої залежить від дози опромінення.

Позитивні та негативні іони атомного ядра

Осілі на землю радіонукліди в процесі свого розпаду випромінюють позитивні та негативні іони атомного ядра: альфа (α), бета (β), гамма (γ) – частинки, якими насичується не тільки повітря, але й вода, грунт і всі живі та не живі об’єкти земної поверхні.Радіаційна активність цих частинок різна:

α – частинки мають дуже короткий шлях проникнення, до 9-10 см; вони практично не можуть пробити аркуша паперу.Але ці частинки стають в 20 разів небезпечнішими при внутрішньому опроміненні організму.

β – частинки мають  шлях проникнення до кількох метрів. Вони проникають на 1-2 см в тканини людського організму, викликаючи при цьому сухість і опіки шкіри, ламкість нігтів. Їх проникнення в середину організму є небезпечним для здоров’я.

Одиниці вимірювання радіоактивності

Основною характеристикою іонізуючого випромінювання є доза випромінювання. Доза випромінювання - це кількість енергії іонізуючого випромінювання, поглиненої одиницею маси середовища, що опромінюється. Розрізняють експозиційну, поглинену й еквівалентну дози випромінювання. Для визначення поглиненої енергії будь-якого виду випромінювання в середовищі прийняте поняття поглиненої дози випромінювання.

Поглинена доза випромінювання визначається як енергія, поглинена одиницею маси речовини, що опромінюється. За одиницю поглиненої дози випромінювання приймається джоуль на кілограм (Дж/кг). У системі СІ поглинена доза виміряється в греях (Гр). 1 Гр - це така поглинена доза, при якій 1 кг речовини, що опромінюється, поглинає 1 Дж енергії, тобто 1 Гр = 1 Дж/кг.

Цезій-137.

 Після стронцію-90 цезій-137 є самим небезпечним радіонуклідом для людини. Основна маса цезію концентрується в верхніх шарах грунту і лісовій устилці. В організм людини він надходить з продуктами рослинного та тваринного походження, особливо великою може бути його концентрація в молоці.  Слід зауважитити, що цезію  найбільш поступає в організм  з  їжею, що складає 99%, а близько 1% поступає через повітря. Цезій швидко всмоктується в шлунково-кишковий тракт і відносно рівномірно розходиться до тканин організму. У людини зниження імунобіологічних властивостей може наступити при концентрації цезію 5,0∙10 Кюрі на 1 кг ваги. Накопичення цезію в організмі людини відбувається через їжу, але можуть зустрічатись і легкі форми опіків при довготривалому контакті з радіаційним пилом.

Стронцій-90.

 Цей радіонуклід є дуже небезпечним. При концентрації 2мк/Кюрі на 1г ваги викликає смерть у 50% тварин на протязі 30 днів. При однаковому забрудненні грунту радіонуклідами стронцій-90 в 6 разів небезпечніший, ніж цезій-137. Основне надходження стронцію-90 в організм людини відбувається через продукти рослинного походження: картоплю і овочі від 50% до 73%, а через молочні продукти його надходить 3-27%. При постійному впливі навіть малих доз стронцію-90 розвивається променева хвороба або виникають радіаційні ураження у вигляді  призупинення росту, зниження продуктивності тварин, зниження фагоцитарної активності клітин і  порушення імунобіологічних і захисних властивостей організму. В кормах грубого помолу концентрація  стронцію-90 в 40-65 разів є вищою, ніж цезію-137. Однак вміст стронцію-90 в молоці в 5-7 разів нижчий, ніж цезію-137. М’ясо також характеризується низьким вмістом стронцію-90, але він має здатність накопичуватись у кістковій тканині, кістковому мозку, кровотворній системі.

Характеристика і класифікація радіонуклідів.

Радіонукліди по своєму походженню діляться на природні і штучні. Природні радіонукліди беруть свій лік від  початку утворення Землі, штучні- наслідки діяльності людини. Радіаційний гамма-фон на землі існує вічно і створюють його природні радіонукліди., які знаходяться у верхньому шарі земної кори, приземному шарі атмосфери і  космічне випромінювання, яке надходить до нас із Всесвіту. Період напіврозпаду природних радіонуклідів триває мільйони років. А це значить, що природний гамма-фон є дуже постійною величиною. Космічне випромінювання дуже стабільне і залежить від географічної сторони місцевості, посилюючись в напрямку до полюсів. Періодично посилає „порцію” радіації на Землю Сонце. Явище сонячної активності мають циклічний характер і повторюються через 11 років. Але сонячна радіація посилює гамма-фон  в космічному просторі і до поверхні землі вона практично не доходить.