Что значит радиоактивные места
Самые радиоактивные места на Земле
О последствиях взрыва в Северодвинске нам с вами еще предстоит узнать
Насколько опасна радиация?
Несмотря на страх, который существует в отношении атомных электростанций, в настоящее время в большинстве стран мира промышленность обеспечивает безопасное обращение с радиоактивными источниками. Чтобы убедиться, что уровни радиации, которым подвергаются работники завода и население вблизи них остаются безопасными, важно контролировать три переменные: расстояние, радиационная защита (экранирование) и время облучения.
Согласно эпидемиологическому отчету испанского ядерного центра Foro Nuclear, воздействие ионизирующей радиации на здоровье человека является существенным, когда люди подвергаются воздействию высоких доз радиации. Однако в случае, когда уровень радиационного облучения очень низкий, волноваться не стоит.
Из-за радиации у человека могут возникнуть мутации
В отчет включены выводы нескольких исследований о состоянии здоровья жителей вблизи зараженных радиацией зон, которые проводились с 1940 года. Среди них не наблюдается увеличения смертности от рака ни в одной из исследуемых областей, кроме Чернобыльской. К сожалению, специалисты зафиксировал значительное увеличение рака щитовидной железы среди детского населения.
Чернобыль, СССР
Припять, зона отчуждения Чернобыльской АЭС
Сегодня Припять — город-призрак, который находится в зоне отчуждения окрестности Чернобыльской АЭС. Однако, с течением времени уровень радиации постепенно снижается, так что сегодня приняв необходимые меры предосторожности Припять можно посетить.
А вы смотрели сериал HBO, посвященный аварии на Чернобыльской АЭС? Давайте обсудим это в нашем Telegram-чате.
Маршалловы Острова
Вид на Маршалловы острова с воздуха
Фукусима, Япония
Одной из наиболее тяжелых ядерных катастроф в мире стало землетрясение 2011 года в Японии, которое вызвало цунами, охватившее побережье и затронувшее атомную электростанцию Фукусима-1. Япония — одна из стран с самой высокой сейсмической активностью в мире. Так что нам определенно стоит задуматься, где не нужно строить атомные электростанции.
Карта радиационного заражения
Природная катастрофа, ставшая причиной аварии, не повлекла за собой человеческих жертв, однако огромная территория больше не пригодна для жизни. Энергия, выпущенная во время землетрясения, была эквивалентна взрыву 200 миллионов тонн динамита. Кроме того, уровень радиации в пищевых продуктах после аварии превысил установленный законный максимум в 27 раз. К счастью, радиоактивность в этом районе постепенно сходит на нет.
Станция Маяк, Россия
Здание завода Маяк
О том, какой еще вред окружающей среде наносит радиация можно прочитать на нашем канале в Яндекс.Дзен.
Хэнфордский комплекс, Соединенные Штаты Америки
Миллионы тонн ядерных отходов были складированы в Хэндфорде, США, в период с 1943 по 1945 год. Это место находится на равнине в центре штата Вашингтон, где все еще проходит исчерпывающий процесс очистки территории от радиационного загрязнения. Эту местность можно будет считать безопасной лишь спустя несколько десятилетий.
В хэнфордском комплексе был построен первый в мире реактор для промышленного производства плутония
Топ 5 самых радиоактивных мест по всему миру
Мир вокруг нас естественным образом радиоактивен во многих отношениях, но есть определенные области земли, которые были особенно загрязнены радиацией из-за антропогенных неудач или усилий. Этот список 5 самых радиоактивных мест можно также назвать 5 лучших мест, которые вам определенно не следует там жить. Радиации в этих местах достаточно, чтобы, если вы оставались там более нескольких часов, у вас могли быть серьезные проблемы со здоровьем. Даже если вы не можете побывать лично, все равно важно понять, насколько опасны некоторые места на земле. Вот 5 самых радиоактивных мест на земле.
5. Сибирский химический комбинат, Россия
Из-за огромного количества радиоактивных отходов, неправильно хранящихся здесь, исследования демонстрируют высокий уровень смертности в окружающей дикой природе из-за частиц, переносящих ветер и дождь, на большие расстояния от исходного источника. В общей сложности здесь хранятся ядерные отходы на четыре десятилетия, которые постоянно просачиваются в окружающие подземные воды. В ходе этого хранилища многие события привели к взрывам и выбросу плутония из зон хранения. По сути, Сибирский химический комбинат является гигантским радиоактивным полигоном.
4. Семипалатинский полигон, Казахстан
После окончания холодной войны полигон был наконец открыт для публики в 1991 году, и окружающая публика была проинформирована об опасном тестировании, которое происходило на месте. Около 200 000 человек в настоящее время страдают от воздействия радиации, хранящейся в секрете правительства в течение многих лет.
3. Майлуу-Суу, Кыргызстан
Майлуу-Суу был ранним городом по добыче урана и был ответственным за радиоактивное загрязнение окружающих территорий из-за отходов добычи. Это контрастирует с другими местами в этом списке, которые собирают свою радиоактивность из ядерных отходов. На площадке по переработке урана образовалось около 1,9 млн кубометров урановых отходов, 26 свалок возле городской границы по-прежнему занимали около 25 000 человек. Город был оценен как третье самое загрязненное место в мире на основе нескольких исследований. Оползни и другие стихийные бедствия являются обычным явлением в этом районе, что только увеличивает риск загрязнения радиоактивных материалов в регионе. Каждый раз, когда происходит землетрясение или оползень, территория становится все более радиоактивной, так как все больше отходов добывается.
2. Чернобыль, Украина
В результате происшествия 6 миллионов человек подверглись воздействию радиации, и, по оценкам, число смертей составляет от 4000 до 93 000 из-за невозможности определить причину многих смертей. В 100 раз больше радиации, чем бомбы Нагасаки и Хиросимы, было выпущено в результате инцидента, когда Беларусь поглотила более 70 процентов радиации.
1. Фукусима, Япония
Землетрясение на Фукусиме в Японии вызвало самую долгую ядерную опасность в мире. Фукусима была самой страшной аварией со времен Чернобыля и привела к обвалу трех реакторов, что привело к утечке сильного излучения на расстоянии до 200 миль от станции.
Землетрясение 2011 года и вызванное им цунами в конечном итоге стали причиной ядерной катастрофы. В конечном итоге это привело к выходу оборудования из строя, что стало основной причиной обвала. Поскольку инцидент произошел совсем недавно, это самое радиоактивное место на планете в настоящее время. Длительные эффекты излучения, испускаемого этим событием, до сих пор неясны, как и последствия. Усилия по очистке шли медленно, но пройдет много жизней, прежде чем это место снова станет «безопасным».
Радиация: самые радиоактивные места Москвы и не только
Радиация есть везде. Есть она и в Москве. И я выгулял свой новый самодельный сцинтилляционный радиометр (о нем, наверное, скоро будет подробная публикация), чтобы выяснить, какие места в Москве самые радиоактивные, что является источником этой радиации и насколько все это плохо.
Приборы и методики
Основные измерения я проводил самодельным сцинтилляционным радиометром под кодовым наименованием EnviRAD 100. Основой радиометра является детектор на основе кристалла CsI(Tl) размером 8х8х50 мм и SiPM-фотодиода. Владельцы Atom Fast наверняка увидели в этом что-то знакомое и они будут правы — детектор от него. Калибровка радиометра выполнена с помощью образцового источника Cs-137 известной (около 100 кБк) активности, свинцового «домика» для снижения и стабилизации фона и линейки и подтверждена путем сличения с поверенным дозиметром.
Измерения проводились в режиме прямого счета импульсов. В этом режиме сцинтилляционный радиометр имеет значительный ход с жесткостью. Однако существенных загрязнений техногенными радионуклидами в Москве, скорее всего, нет (за исключением отдельных локальных мест — Коломенское, Щукино), а средняя энергия гамма-квантов природного фона как раз близка к энергии гамма-квантов цезия, и погрешность, с этим связанная, из-за этого невелика и составляет не более 15%.
При измерениях мощности дозы на местности радиометр располагали в метре от поверхности земли. Во всех иных случаях расстояние я буду оговаривать.
Еще один момент — это вклад космических лучей. Мощность дозы от последних на уровне моря — около 3,5 мкР/ч, однако мой прибор их практически не видит (примерная ожидаемая скорость счета от космических лучей при горизонтальном расположении кристалла — 4 имп/мин, тогда как скорость счета от естественного фона составляет примерно 600 имп/мин). Принципиально это ничего не меняет, а уровень космического излучения везде одинаковый (кроме станций метро глубокого заложения) и почти не изменяется во времени. Если хотите, можно прибавлять 3,5 мкР/ч ко всем моим цифрам.
Радиация на природе
Для начала я решил замерить естественный фон, минимально подверженный воздействию города. Для этого я прошелся по окрестностям города Пушкино — около реки Уча и Учинского водохранилища. Для начала я выбрал открытое место, удаленное от возможных техногенных источников радиации (такими были железнодорожная насыпь и мост, а также асфальт дороги, содержащий гранитную щебенку), а также от экранирующих излучение объектов (лес, река). Установлена заметная вариация фоновой мощности дозы от точки к точке, а также ее колебания (по-видимому, в связи с выделением радона из почвы), поэтому проведены 25 замеров в разных точках с последующим усреднением. Среднее значение составило 6,4 мкР/ч с вариациями от точки к точке в диапазоне от 4,5 до 10 мкР/ч. Также найдена «горячая» точка с мощностью дозы 15-18 мкР/ч без каких-либо визуальных признаков, возможно, связанная с наличием на некоторой глубине гранитного валуна моренного происхождения.
Я считал, что получил репрезентативное значение фона до тех пор, пока не зашел в лес. И обнаружил любопытное явление: в лесу мощность дозы устойчиво и статистически значимо выше, чем рядом не в лесу. Причем имеет значение именно факт наличия леса, а не геохимические особенности почвы — на месте вырубленного леса уровень радиации тоже меньше. С чем это может быть связано? А не знаю. Могу лишь предположить, что на листьях оседает свинец-210 из-под радоновых «дочек» и светит отовсюду, либо лес мешает сдуванию радона и его ДПР накапливаются на почве, либо имеет место механизм наподобие того, что приводит к появлению жесткого рентгеновского излучения во время дождя — за счет взаимодействия вторичного космического излучения с каплями (а в данном случае — с ветвями и листьями).
Второе любопытное явление — это явная корреляция между уровнем радиации и влажностью почвы. По мере того, как грунт под ногами превращается из сухого сначала во влажный, а затем в вязкую няшу, мощность дозы над ним резко, до двух раз (3-5 мкР/ч над няшей), падает. Здесь природа явления понятна — с ростом содержания воды падает количество твердого вещества, с которым связана активность.
Аналогично падает уровень при приближении к воде. Если зайти с прибором по пояс в воду, отойдя от берега на несколько метров, он попросту «забывает считать» — на дисплее 1,5-2,5 мкР/ч.
В общем, уровень радиации даже в отсутствии явных ее источников оказался достаточно изменчив. Поэтому для более точной оценки базового уровня воспользовался счетчиком суммарной накопленной дозы на экране радиометра и получил среднее значение за все гулянки на природе в воскресенье, разделив разницу в показаниях до и после прогулки за городом на ее продолжительность. Результат оказался равен 8,21 мкР/ч.
… И в городе
Уровни радиации в Москве в основном несколько превышают значения, преобладающие в чистом поле. В некоторых местах превышение довольно значительное.
Почти все выявленные места с повышенным фоном приурочены к большим массам гранитной облицовки. Наибольшие уровни наблюдались на лестницах. Характерный уровень в этих местах — 25-35, иногда до 40 мкР/ч. Такой уровень обнаружен на ступенях родного института (ГЕОХИ РАН), ступенях при входе в метро Воробьевы Горы и лестнице, ведущей на ул. Косыгина, на лестнице, ведущей из Ярославского вестибюля ст. Комсомольская на платформу Комсомольская-Радиальная, лестницах подземного перехода под станцией Пушкино. Более высокие уровни обнаружены в подземном переходе с площади Курского вокзала на ул. Земляной вал напротив выходов с метро Курская-Кольцевая и Курская-АПЛ. В этом переходе мощность дозы превышает 50 мкР/ч и наибольшие уровни вновь на лестницах.
Причина столь высокой активности лестниц, видимо, в толщине гранитных ступеней по сравнению с облицовочной плиткой.
На скриншоте типичная картинка, если идти по Комсомольской от подземного входа с электричек Ярославского вокзала через турникеты и на красную ветку.
Умеренно повышенные (до 15-20 мкР/ч) уровни наблюдались на некоторых участках асфальта. Причем границы между активным и неактивным асфальтом часто совпадали с видимыми границами асфальта, уложенного в разные периоды времени, либо отделялись друг от друга бордюрами и поребриками.
Высокий уровень излучения отмечен на Красной площади, где в отдельных точках устойчиво срабатывала сигнализация, выставленная на 50 мкР/ч (прибор не вынимал во избежание ненужного любопытства людей в форме.
Уровни радиации на газонах и в парках за пределами дорожек обычно 7-10 мкР/ч. В отдельных местах обнаруживался немного повышенный уровень, но локализовать «горячее пятно» чаще всего не удается. Так как превышение среднего уровня наблюдается подряд в 5-8 секундных интервалах счета, маловероятно, что оно имеет статистическую природу, поэтому я предполагаю роль облакообразных скоплений радона, которые вместе с продуктами распада перемещаются по ветру.
Зная о наличии радиационно-неблагополучной зоны в Коломенском, я посетил и его. К сожалению, не удалось проникнуть на «злачный» береговой склон (где знакомый нашел камушек, от которого в метре сигналила «Терра» — гамма-спектр его я выкладывал в одной из статей про радиацию), а в самом парке никаких выходящих за рамки описанного аномалий обнаружить не удалось. А вот в совсем неожиданном месте — во дворе одного из домов около Курского вокзала у радиометра устойчиво, в трех циклах измерения подряд, вдруг сработала адаптивная сигнализация, порог которой автоматически выставляется на две сигмы выше среднеминутного уровня. Источник удалось локализовать сразу, а затем я его обнаружил визуально — это была стрелка от часов, по-видимому, покрытая СПД! Правда, вынутая из земли стрелка оказалась почти неактивной — вся СПД осыпалась и осталась в земле.
Техногенно… пониженные уровни радиации
Как ни странно, и такое бывает. Неестественно низкие мощности дозы можно найти в машинах, автобусах, электричках, лифтах… В общем, везде, где между землей и нами есть толстая плотная (обычно металлическая) неактивная преграда. Приблизительно в транспортных средствах наблюдается двукратное снижение уровня радиационного фона по сравнению с «уличным». Наибольшее — трехкратное — ослабление замечено в двухэтажных поездах на втором этаже.
Очень низкие уровни излучения — на некоторых перегонах и эскалаторных тоннелях в метро, где мощность дозы падает зачастую ниже 1 мкР/ч (на станциях фон обычно растет из-за обилия гранита). На одном из эскалаторов Парка Культуры радиометр вовсе забывает считать — в течение 10-15 секунд на дисплее были нули и не прозвучало ни одного щелчка.
Впрочем, нужно относиться к этим цифрам с осторожностью по причине хода с жесткостью. Металлические преграды в наибольшей степени ослабляют мягкое гамма-излучение, что приводит к сильному занижению показаний в этих случаях.
Радиация внутри помещений
Как правило, строительные материалы (за исключением дерева, стекла и металла) содержат в себе микропримесь урана и тория, что приводит к тому, что в помещениях уровень радиации выше, чем на улице. Измерения показали, что уровень излучения внутри домов очень сильно разнится, причем может быть совершенно разным в разных помещениях. При этом могут обнаруживаться и локальные аномалии.
Так, в моем институте уровень радиации меняется от 8 до 20 мкР/ч в разных комнатах и коридорах. При этом на гамма-спектрах фона «фонящих» комнат преобладают продукты распада тория-232. Напротив, дома при несколько меньшем уровне (17 мкР/ч) преобладает уран-радий.
В двух одинаковых домах, построенных в одно и то же время, радиационная обстановка тоже может различаться кардинально. Так, в двух смежных домах-«хрущевках» по Ленинскому проспекту в Воронеже: в одном от одной из стен прет излучение под 30 мкР/ч при измерении вплотную к ней (по комнате 15-25 мкР/ч), плюс наблюдаются признаки заражения радоном: волнообразные изменения показаний радиометра, их снижение после проветривания. В другой же — везде стабильные 10 мкР/ч плюс-минус две сигмы.
Радиоактивные… люди
Иногда идешь по улице или в метро и вдруг — радиометр запиликал всеми тремя «алармами» сразу. Вынул, включил экран — а там совсем нездоровые цифры в пару сотен микрорентген, если не выше, и график уже несколько раз не влез в экран и перерисовался в новом масштабе. Обычно не стоит искать под ногами ампулу от дефектоскопа — источник радиации ходит рядом.
Это люди, недавно проходившие обследование с применением радиофармпрепаратов — ПЭТ, сцинтиграфии и т.д., а также лечение радиоактивным йодом. В течение нескольких часов или дней после процедуры они излучают довольно интенсивную радиацию. После радиойодтерапии пациентов, прежде чем отпустить домой, расхолаживают в бассейне выдержки выдерживают в стационаре несколько дней, пока уровень радиации не снизится до разумных цифр, при которых их уже можно выпускать на люди. После обследований с радиофармпрепаратами обычно такой необходимости не возникает, однако пациентам рекомендуется в течение некоторого времени ограничить тесное общение с детьми.
Ко всему прочему (этим людям и так несладко при их диагнозах. ) добавляется еще и то, что этих пациентов постоянно «тормозят» на входе в метро — срабатывает «Янтарь» (комплекс радиационного контроля, датчики которого установлены обычно над входными дверями в вестибюлях метро) и им приходится доказывать, что они не везут с собой «грязную бомбу». Чувствительность его такова, что после радиойодтерапии срабатывание все еще возможно в течение нескольких недель.
На скриншоте — пик, нарисовавшийся на приборе, когда поезд метро проехал мимо такого радиоактивного человека.
Интегральная доза за сутки
И в заключение оценим, какую дозу в сутки мы получим от московской радиации и насколько она укладывается в нормативы.
Для этого я снова воспользовался выводимой на экран радиометра интегральной дозой, и в течение двух дней носил прибор постоянно в кармане или клал рядом с собой. Получены следующие значения:
1,970 мкЗв — доза, полученная на природе (в пересчете на сутки)
2,873 мкЗв — доза за сутки выходного дня, проведенные целиком в г. Пушкино, из которых 9 часов — дома, 2 часа — в городе, остальное — на природе (лес, пляж).
3,289 мкЗв — доза за сутки рабочего дня, проведенные в режиме — 9 часов дома, час (суммарно) на улице г. Пушкино, 2 часа (суммарно) в электричке, час (суммарно) в метро, остальное — в Москве (работа, репетиционная база, магазины, улица).
От техногенных источников (а мы будем все, что сверх природного фона идет от стройматериалов, асфальта и прочего считать таковыми, хоть НРБ-99 с нами не согласен — но ДНК наших клеток не знает, что там думали разработчики этого документа) населению разрешается за год набирать не более 1 мЗв сверх природного фона. Умножив полученные значения на 365 и вычтя природный фон, получаем дополнительную дозу в пересчете на год:
Радиация. Часть 1: Радиоактивность и радиационный фон
Содержание:
Радиация — невидима, неслышима, не имеет вкуса, цвета и запаха, а посему ужасна. Слово «радиация» вызывает паранойю, ужас или непонятное состояние, сильно напоминающее тревогу. При непосредственном воздействии радиации может развиться лучевая болезнь (в этот момент тревога перерастает в панику, потому что никто не знает, что это и как с этим бороться). Получается, радиация смертельна… но не всегда, иногда даже и полезна.
Так что же это такое? С чем её едят, эту радиацию, как пережить встречу с ней и куда позвонить, если она случайно пристанет на улице?
Что такое радиоактивность и радиация?
Радиоактивность — неустойчивость ядер некоторых атомов, проявляющаяся в их способности к самопроизвольным превращениям (распаду), сопровождающимся испусканием ионизирующего излучения или радиацией. Далее мы будем говорить лишь о той радиации, которая связана с радиоактивностью.
Радиация, или ионизирующее излучение — это частицы и гамма-кванты, энергия которых достаточно велика, чтобы при воздействии на вещество создавать ионы разных знаков. Радиацию нельзя вызвать с помощью химических реакций.
Какая бывает радиация?
Различают несколько видов радиации.
Ультрафиолетовое излучение и излучение лазеров в нашем рассмотрении не являются радиацией.
Заряженные частицы очень сильно взаимодействуют с веществом, поэтому, с одной стороны, даже одна альфа-частица при попадании в живой организм может уничтожить или повредить очень много клеток, но, с другой стороны, по той же причине, достаточной защитой от альфа- и бета-излучения является любой, даже очень тонкий слой твердого или жидкого вещества — например, обычная одежда (если, конечно, источник излучения находится снаружи).
Следует различать радиоактивность и радиацию. Источники радиации — радиоактивные вещества или ядерно-технические установки (реакторы, ускорители, рентгеновское оборудование и т.п.) — могут существовать значительное время, а радиация существует лишь до момента своего поглощения в каком-либо веществе.
К чему может привести воздействие радиации на человека?
Воздействие радиации на человека называют облучением. Основу этого воздействия составляет передача энергии радиации клеткам организма.
Облучение может вызвать нарушения обмена веществ, инфекционные осложнения, лейкоз и злокачественные опухоли, лучевое бесплодие, лучевую катаракту, лучевой ожог, лучевую болезнь. Последствия облучения сильнее сказываются на делящихся клетках, и поэтому для детей облучение гораздо опаснее, чем для взрослых.
Что же касается часто упоминаемых генетических (т.е. передаваемых по наследству) мутаций как следствие облучения человека, то таковых еще ни разу не удалось обнаружить. Даже у 78000 детей тех японцев, которые пережили атомную бомбардировку Хиросимы и Нагасаки, не было констатировано какого-либо увеличения числа случаев наследственных болезней (книга «Жизнь после Чернобыля» шведских ученых С.Кулландера и Б.Ларсона).
Следует помнить, что гораздо больший РЕАЛЬНЫЙ ущерб здоровью людей приносят выбросы предприятий химической и сталелитейной промышленности, не говоря уже о том, что науке пока неизвестен механизм злокачественного перерождения тканей от внешних воздействий.
Как радиация может попасть в организм?
Организм человека реагирует на радиацию, а не на ее источник.
Те источники радиации, которыми являются радиоактивные вещества, могут проникать в организм с пищей и водой (через кишечник), через легкие (при дыхании) и, в незначительной степени, через кожу, а также при медицинской радиоизотопной диагностике. В этом случае говорят о внутреннем обучении.
Кроме того, человек может подвергнуться внешнему облучению от источника радиации, который находится вне его тела.
Внутреннее облучение значительно опаснее внешнего.
Передается ли радиация как болезнь?
Радиацию создают радиоактивные вещества или специально сконструированное оборудование. Сама же радиация, воздействуя на организм, не образует в нем радиоактивных веществ, и не превращает его в новый источник радиации. Таким образом, человек не становится радиоактивным после рентгеновского или флюорографического обследования. Кстати, и рентгеновский снимок (пленка) также не несет в себе радиоактивности.
Исключением является ситуация, при которой в организм намеренно вводятся радиоактивные препараты (например, при радиоизотопном обследовании щитовидной железы), и человек на небольшое время становится источником радиации. Однако препараты такого рода специально выбираются так, чтобы быстро терять свою радиоактивность за счет распада, и интенсивность радиации быстро спадает.
Конечно, можно «испачкать» тело или одежду радиоактивной жидкостью, порошком или пылью. Тогда некоторая часть такой радиоактивной «грязи» — вместе с обычной грязью — может быть передана при контакте другому человеку. В отличие от болезни, которая, передаваясь от человека к человеку, воспроизводит свою вредоносную силу (и даже может привести к эпидемии), передача грязи приводит к ее быстрому разбавлению до безопасных пределов.
В каких единицах измеряется радиоактивность?
Мерой радиоактивности служит активность. Измеряется в Беккерелях (Бк), что соответствует 1 распаду в секунду. Содержание активности в веществе часто оценивают на единицу веса вещества (Бк/кг) или объема (Бк/куб.м).
Также встречается еще такая единица активности, как Кюри (Ки). Это — огромная величина: 1 Ки = 37000000000 (37*10^9) Бк.
Активность радиоактивного источника характеризует его мощность. Так, в источнике активностью 1 Кюри происходит 37000000000 распадов в секунду.
Как было сказано выше, при этих распадах источник испускает ионизирующее излучение. Мерой ионизационного воздействия этого излучения на вещество является экспозиционная доза. Часто измеряется в Рентгенах (Р). Поскольку 1 Рентген — довольно большая величина, на практике удобнее пользоваться миллионной (мкР) или тысячной (мР) долями Рентгена.
Действие распространенных бытовых дозиметров основано на измерении ионизации за определенное время, то есть мощности экспозиционной дозы. Единица измерения мощности экспозиционной дозы — микроРентген/час.
Мощность дозы, умноженная на время, называется дозой. Мощность дозы и доза соотносятся так же как скорость автомобиля и пройденное этим автомобилем расстояние (путь).
Для оценки воздействия на организм человека используются понятия эквивалентная доза и мощность эквивалентной дозы. Измеряются, соответственно, в Зивертах (Зв) и Зивертах/час (Зв/час). В быту можно считать, что 1 Зиверт = 100 Рентген. Необходимо указывать на какой орган, часть или все тело пришлась данная доза.
Можно показать, что упомянутый выше точечный источник активностью 1 Кюри (для определенности рассматриваем источник цезий-137) на расстоянии 1 метр от себя создает мощность экспозиционной дозы приблизительно 0,3 Рентгена/час, а на расстоянии 10 метров — приблизительно 0,003 Рентгена/час. Уменьшение мощности дозы с увеличением расстояния от источника происходит всегда и обусловлено законами распространения излучения.
Теперь абсолютно понятна типичная ошибка средств массовой информации, сообщающих: «Сегодня на такой-то улице обнаружен радиоактивный источник в 10 тысяч рентген при норме 20».
Во-первых, в Рентгенах измеряется доза, а характеристикой источника является его активность. Источник в столько-то Рентген — это то же самое, что мешок картошки весом в столько-то минут.
Поэтому в любом случае речь может идти только о мощности дозы от источника. И не просто мощности дозы, а с указанием того, на каком расстоянии от источника эта мощность дозы измерена.
Далее можно высказать следующие соображения. 10 тысяч рентген/час — достаточно большая величина. С дозиметром в руках ее вряд ли можно измерить, так как при приближении к источнику дозиметр прежде покажет и 100 Рентген/час, и 1000 Рентген/час! Весьма трудно предположить, что дозиметрист продолжит приближаться к источнику. Поскольку дозиметры измеряют мощность дозы в микроРентгенах/час, то можно предполагать, что и в данном случае речь идет о 10 тысяч микроРентген/час = 10 миллиРентген/час = 0,01 Рентгена/час. Подобные источники, хотя и не представляют смертельной опасности, на улице попадаются реже, чем сторублевые купюры, и это может быть темой для информационного сообщения. Тем более что упоминание о «норме 20» можно понимать как условную верхнюю границу обычных показаний дозиметра в городе, т.е. 20 микроРентген/час.
Поэтому правильно сообщение, по-видимому, должно выглядеть так: «Сегодня на такой-то улице обнаружен радиоактивный источник, вплотную к которому дозиметр показывает 10 тысяч микрорентген в час, при том что среднее значение радиационного фона в нашем городе не превосходит 20 микрорентген в час».
Что такое изотопы?
В таблице Менделеева более 100 химических элементов. Почти каждый из них представлен смесью стабильных и радиоактивных атомов, которые называют изотопами данного элемента. Известно около 2000 изотопов, из которых около 300 — стабильные.
Например, у первого элемента таблицы Менделеева — водорода — существуют следующие изотопы:
водород Н-1 (стабильный)
дейтерий Н-2 (стабильный)
тритий Н-3 (радиоактивный, период полураспада 12 лет)
Радиоактивные изотопы обычно называют радионуклидами.
Что такое период полураспада?
Число радиоактивных ядер одного типа постоянно уменьшается во времени благодаря их распаду.
Скорость распада принято характеризовать периодом полураспада: это время, за которое число радиоактивных ядер определенного типа уменьшится в 2 раза.
Абсолютно ошибочной является следующая трактовка понятия «период полураспада»: «если радиоактивное вещество имеет период полураспада 1 час, это значит, что через 1 час распадется его первая половина, а еще через 1 час — вторая половина, и это вещество полностью исчезнет (распадется)«.
Для радионуклида с периодом полураспада 1 час это означает, что через 1 час его количество станет меньше первоначального в 2 раза, через 2 часа — в 4, через 3 часа — в 8 раз и т.д., но полностью не исчезнет никогда. В такой же пропорции будет уменьшается и радиация, излучаемая этим веществом. Поэтому можно прогнозировать радиационную обстановку на будущее, если знать, какие и в каком количестве радиоактивные вещества создают радиацию в данном месте в данный момент времени.
У каждого радионуклида — свой период полураспада, он может составлять как доли секунды, так и миллиарды лет. Важно, что период полураспада данного радионуклида постоянен, и изменить его невозможно.
Образующиеся при радиоактивном распаде ядра, в свою очередь, также могут быть радиоактивными. Так, например, радиоактивный радон-222 обязан своим происхождением радиоактивному урану-238.
Иногда встречаются утверждения, что радиоактивные отходы в хранилищах полностью распадутся за 300 лет. Это не так. Просто это время составит примерно 10 периодов полураспада цезия-137, одного из самых распространенных техногенных радионуклидов, и за 300 лет его радиоактивность в отходах снизится почти в 1000 раз, но, к сожалению, не исчезнет.
Что вокруг нас радиоактивно?
Воздействие на человека тех или иных источников радиации поможет оценить следующая диаграмма (по данным А.Г.Зеленкова, 1990).
По происхождению радиоактивность делят на естественную (природную) и техногенную.
а) Естественная радиоактивность
Естественная радиоактивность существует миллиарды лет, она присутствует буквально повсюду. Ионизирующие излучения существовали на Земле задолго до зарождения на ней жизни и присутствовали в космосе до возникновения самой Земли. Радиоактивные материалы вошли в состав Земли с самого ее рождения. Любой человек слегка радиоактивен: в тканях человеческого тела одним из главных источников природной радиации являются калий-40 и рубидий-87, причем не существует способа от них избавиться.
Учтем, что современный человек до 80% времени проводит в помещениях — дома или на работе, где и получает основную дозу радиации: хотя здания защищают от излучений извне, в стройматериалах, из которых они построены, содержится природная радиоактивность. Существенный вклад в облучение человека вносит радон и продукты его распада.
б) Радон
Основным источником этого радиоактивного инертного газа является земная кора. Проникая через трещины и щели в фундаменте, полу и стенах, радон задерживается в помещениях. Другой источник радона в помещении — это сами строительные материалы (бетон, кирпич и т.д.), содержащие естественные радионуклиды, которые являются источником радона. Радон может поступать в дома также с водой (особенно если она подается из артезианских скважин), при сжигании природного газа и т.д.
Радон в 7,5 раз тяжелее воздуха. Как следствие, концентрация радона в верхних этажах многоэтажных домов обычно ниже, чем на первом этаже.
Основную часть дозы облучения от радона человек получает, находясь в закрытом, непроветриваемом помещении; регулярное проветривание может снизить концентрацию радона в несколько раз.
При длительном поступлении радона и его продуктов в организм человека многократно возрастает риск возникновения рака легких.
Сравнить мощность излучения различных источников радона поможет следующая диаграмма.
Безусловно, возможно и случайное (неконтролируемое) распространение радиоактивных источников: аварии, потери, хищения, распыление и т.п. Таки ситуации, к счастью, ОЧЕНЬ РЕДКИ. Кроме того, их опасность не следует преувеличивать.
Для сравнения, вклад Чернобыля в суммарную коллективную дозу радиации, которую получат россияне и украинцы, проживающие на загрязненных территориях, в предстоящие 50 лет составит всего 2%,тогда как 60% дозы будут определяться естественной радиоактивностью.
Как выглядят часто встречаемые радиоактивные предметы?
Согласно данным МосНПО «Радон», более 70 процентов всех выявляемых в Москве случаев радиоактивных загрязнений приходится на жилые массивы с интенсивным новым строительством и зеленые зоны столицы. Именно в последних в 50-60-е годы располагались свалки бытового мусора, куда свозились также низкорадиоактивные промышленные отходы, считавшиеся тогда относительно безопасными.
Кроме того, носителями радиоактивности могут быть отдельные предметы, изображенные ниже:
 | Переключатель со светящимся в темноте тумблером, кончик которого покрашен светосоставом постоянного действия на основе солей радия. Мощность дозы при измерениях «в упор» — около 2 миллиРентген/час |
 | Часы с циферблатом и стрелками выпуска до 1962 г., флуоресцирующими благодаря радиоактивной краске. Мощность дозы вблизи часов около 300 микроРентген/час. |
 | Переносной свинцовый контейнер, внутри которого может находиться миниатюрная металлическая капсула, содержащая радиоактивный источник (например, цезий-137 или кобальт-60). Мощность дозы от источника без контейнера может быть очень большой. |
 | Обрезки отработавших труб из нержавеющей стали, применявшихся в технологических процессах на предприятии атомной промышленности, но каким-то образом попавшие в металлолом. Мощность дозы может быть весьма значительной. |
Является ли компьютер источником радиации?
Единственной частью компьютера, в отношении которой можно говорить о радиации, являются только мониторы на электронно-лучевых трубках (ЭЛТ); дисплеев других типов (жидкокристаллических, плазменных и т.п.) это не касается.
Мониторы, наряду с обычными телевизорами на ЭЛТ, можно считать слабым источником рентгеновского излучения, возникающим на внутренней поверхности стекла экрана ЭЛТ. Однако благодаря большой толщине этого же стекла, оно же и поглощает значительную часть излучения. До настоящего времени не обнаружено никакого влияния рентгеновского излучения мониторов на ЭЛТ на здоровье, тем не менее все современные ЭЛТ выпускаются с условно безопасным уровнем рентгеновского излучения.
Нормы, действующие в России, изложены в документе «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы» (СанПиН СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03), полный текст находится по адресу, а краткая выдержка о допустимых значениях всех видов излучений от видеомониторов — здесь.
При выполнении заказов на радиационный контроль офисов ряда организаций г.Москвы, сотрудниками ЛРК-1 было проведено дозиметрическое обследование около 50 мониторов на ЭЛТ разных марок, с размером диагонали экрана от 14 до 21 дюйма. Во всех случаях мощность дозы на расстоянии 5 см от мониторов не превосходила 30 мкР/час, т.е. с трехкратным запасом укладывалась в допустимую норму (100 мкР/час).
Что такое нормальный радиационный фон?
На Земле существуют населенные области с повышенным радиационным фоном. Это, например, высокогорные города Богота, Лхаса, Кито, где уровень космического излучения примерно в 5 раз выше, чем на уровне моря.
Это также песчаные зоны с большой концентрацией минералов, содержащих фосфаты с примесью урана и тория — в Индии (штат Керала) и Бразилии (штат Эспириту-Санту). Можно упомянуть участок выхода вод с высокой концентрацией радия в Иране (г. Ромсер). Хотя в некоторых из этих районов мощность поглощенной дозы в 1000 раз превышает среднюю по поверхности Земли, обследование населения не выявило сдвигов в структуре заболеваемости и смертности.
Кроме того, даже для конкретной местности не существует «нормального фона» как постоянной характеристики, его нельзя получить как результат небольшого числа измерений.
В любом месте, даже для неосвоенных территорий, где «не ступала нога человека», радиационный фон изменяется от точки к точке, а также в каждой конкретной точке со временем. Эти колебания фона могут быть весьма значительными. В обжитых местах дополнительно накладываются факторы деятельности предприятий, работы транспорта и т.д. Например, на аэродромах, благодаря высококачественному бетонному покрытию с гранитным щебнем, фон, как правило, выше, чем на прилегающей местности.
Измерения радиационного фона в городе Москве позволяют указать ТИПИЧНЫЕ значение фона на улице (открытой местности) — 8 — 12 мкР/час, в помещении — 15 — 20 мкР/час.
Какие бывают нормы радиоактивности?
В отношении радиоактивности существует очень много норм — нормируется буквально все. Во всех случаях проводится различие между населением и персоналом, т.е. лицами, чья работа связана с радиоактивностью (работники АЭС, ядерной промышленности и т.п.). Вне своего производства персонал относится к населению. Для персонала и производственных помещений устанавливаются свои нормы.
Далее будем говорить только о нормах для населения — той их части, которая прямо связана с обычной жизнедеятельностью, опираясь на Федеральный Закон «О радиационной безопасности населения» № 3-ФЗ от 05.12.96 и «Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). Санитарные правила СП 2.6.1.1292-03».
Основная задача радиационного контроля (измерений радиации или радиоактивности) состоит в определении соответствия радиационных параметров исследуемого объекта (мощность дозы в помещении, содержание радионуклидов в строительных материалах и т.д.) установленным нормам.
а) воздух, продукты питания и вода
Для вдыхаемого воздуха, воды и продуктов питания нормируется содержание как техногенных, так и естественных радиоактивных веществ.
В дополнение к НРБ-99 применяются «Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов (СанПиН 2.3.2.560-96)».
б) стройматериалы
Нормируется содержание радиоактивных веществ из семейств урана и тория, а также калий-40 (в соответствии с НРБ-99).
Удельная эффективная активность (Аэфф) естественных радионуклидов в строительных материалах, используемых для вновь стоящихся жилых и общественных зданий (1 класс),
Аэфф = АRa +1,31АTh + 0,085 Ак не должна превышать 370 Бк/кг,
где АRa и АTh — удельные активности радия-226 и тория-232, находящиеся в равновесии с остальными членами уранового и ториевого семейств, Ак — удельная активность К-40 (Бк/кг).
Также применяются ГОСТ 30108-94 «Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов» и ГОСТ Р 50801-95 «Древесное сырье, лесоматериалы, полуфабрикаты и изделия из древесины и древесных материалов. Допустимая удельная активность радионуклидов, отбор проб и методы измерения удельной активности радионуклидов».
Отметим, что согласно ГОСТ 30108-94 за результат определения удельной эффективной активности в контролируемом материале и установления класса материала принимается значение Аэфф м:
Аэфф м = Аэфф + DАэфф, где DАэфф — погрешность опеределения Аэфф.
в) помещения
Нормируется суммарное содержание радона и торона в воздухе помещений:
для новых зданий — не более 100 Бк/м3, для уже эксплуатируемых — не более 200 Бк/м3.
В городе Москве применяются МГСН 2.02-97 «Допустимые уровни ионизирующего излучения и радона на участках застройки».
г) медицинская диагностика
Не устанавливаются предельные дозовые значения для пациентов, однако выдвигается требование минимально достаточных уровней облучения для получения диагностической информации.
д) компьютерная техника
Мощность экспозиционной дозы рентгеновского излучения на расстоянии 5 см от любой точки видеомонитора или персональной ЭВМ не должна превышать 100 мкР/час. Норма содержится в документе «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы» (СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03).
Как защититься от радиации?
От источника радиации защищаются временем, расстоянием и веществом.
Что касается главного источника облучения в помещениях — радона и продуктов его распада, то регулярное проветривание позволяет значительно уменьшить их вклад в дозовую нагрузку.
Кроме того, если речь идет о строительстве или отделке собственного жилья, которое, вероятно, прослужит не одному поколению, следует постараться купить радиационно безопасные стройматериалы — благо их ассортимент ныне чрезвычайно богат.
Помогает ли от радиации алкоголь?
Алкоголь, принятый незадолго до облучения, в некоторой степени способен ослабить последствия облучения. Однако его защитное действие уступает современным противорадиационным препаратам.
Когда думать о радиации?
Всегда думать. Но в обыденной жизни крайне мала вероятность столкнуться с источником радиации, представляющим непосредственную угрозу для здоровья. Например, в г. Москве и области фиксируется менее 50 подобных случаев в год, причем в большинстве случаев — благодаря постоянной планомерной работе профессиональных дозиметристов (сотрудников МосНПО «Радон» и ЦГСЭН Москвы) в местах наиболее вероятного обнаружения источников радиации и локальных радиоактивных загрязнений (свалки, котлованы, склады металлолома).
Тем не менее именно в обыденной жизни иногда о радиоактивности следует вспомнить. Это полезно сделать:
Следует все-таки отметить, что радиация — далеко не самая главная причина для постоянного беспокойства. По разработанной в США шкале относительной опасности различных видов антропогенного воздействия на человека, радиация находится на 26-м месте, а первые два места занимают тяжелые металлы и химические токсиканты.