Влияние радиации на здоровье человека
Покупка
Издательство:
Интеллект
Автор:
Ободовский Илья Михайлович
Год издания: 2018
Кол-во страниц: 312
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-91559-251-2
Артикул: 712261.01.99
Автор утверждает, что ничтожная доля читателей этой книги будет вынуждена иметь дело с большими дозами радиации. Автор также утверждает, что любые читатели будут всю жизнь подвержены воздействию малых доз. Совместное действие космического излучения, радиоактивности горных пород и окружающих человека материалов, радиоактивность инкорпорированных радионуклидов создают радиационный фон, который называют естественным. Вся история возникновения и эволюции всего живого и, в частности, человека протекала в условиях постоянного воздействия естественного радиационного фона космического и земного происхождения.За время знакомства человечества с ионизирующими излучениями вынужденно накопилось большое количество групп населения, получающих дозы радиации, превышающие естественный радиационный фон, но которые, тем не менее, относятся к области "малых доз". Разобраться с влиянием такого облучения на здоровье — важнейшая научная и практическая задача. В книге описано большое количество различных условий облучения человека ионизирующей радиацией и воздействие излучения на организм. Специальная глава посвящена полученным до настоящего времени данным о влиянии на здоровье неиони-зирующей радиации, главным образом, электромагнитных полей сотовых телефонов. Учебное пособие предназначено для студентов и преподавателей инженерно-физических и биомедицинских специальностей, научных сотрудников и специалистов-практиков в областях фундаментальной медицины и экологии человека.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 05.03.06: Экология и природопользование
- 06.03.01: Биология
- 19.03.01: Биотехнология
- ВО - Специалитет
- 30.05.01: Медицинская биохимия
- 30.05.02: Медицинская биофизика
- 56.05.02: Радиационная, химическая и биологическая защита
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
И.М. ОБОДОВСКИЙ ВЛИЯНИЕ РАДИАЦИИ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
È.Ì. Îáîäîâñêèé Âëèÿíèå ðàäèàöèè íà çäîðîâüå ÷åëîâåêà: Ó÷åáíîå ïîñîáèå / È.Ì. Îáîäîâñêèé – Äîëãîïðóäíûé: Èçäàòåëüñêèé Äîì «Èíòåëëåêò», 2018. – 312 ñ. ISBN 978-5-91559-251-2 Àâòîð óòâåðæäàåò, ÷òî íè÷òîæíàÿ äîëÿ ÷èòàòåëåé ýòîé êíèãè áóäåò âûíóæäåíà èìåòü äåëî ñ áîëüøèìè äîçàìè ðàäèàöèè. Àâòîð òàêæå óòâåðæäàåò, ÷òî ëþáûå ÷èòàòåëè áóäóò âñþ æèçíü ïîäâåðæåíû âîçäåéñòâèþ ìàëûõ äîç. Ñîâìåñòíîå äåéñòâèå êîñìè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ, ðàäèîàêòèâíîñòè ãîðíûõ ïîðîä è îêðóæàþùèõ ÷åëîâåêà ìàòåðèàëîâ, ðàäèîàêòèâíîñòü èíêîðïîðèðîâàííûõ ðàäèîíóêëèäîâ ñîçäàþò ðàäèàöèîííûé ôîí, êîòîðûé íàçûâàþò åñòåñòâåííûì. Âñÿ èñòîðèÿ âîçíèêíîâåíèÿ è ýâîëþöèè âñåãî æèâîãî è, â ÷àñòíîñòè, ÷åëîâåêà ïðîòåêàëà â óñëîâèÿõ ïîñòîÿííîãî âîçäåéñòâèÿ åñòåñòâåííîãî ðàäèàöèîííîãî ôîíà êîñìè÷åñêîãî è çåìíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ. Çà âðåìÿ çíàêîìñòâà ÷åëîâå÷åñòâà ñ èîíèçèðóþùèìè èçëó÷åíèÿìè âûíóæäåííî íàêîïèëîñü áîëüøîå êîëè÷åñòâî ãðóïï íàñåëåíèÿ, ïîëó÷àþùèõ äîçû ðàäèàöèè, ïðåâûøàþùèå åñòåñòâåííûé ðàäèàöèîííûé ôîí, íî êîòîðûå, òåì íå ìåíåå, îòíîñÿòñÿ ê îáëàñòè "ìàëûõ äîç". Ðàçîáðàòüñÿ ñ âëèÿíèåì òàêîãî îáëó÷åíèÿ íà çäîðîâüå – âàæíåéøàÿ íàó÷íàÿ è ïðàêòè÷åñêàÿ çàäà÷à.  êíèãå îïèñàíî áîëüøîå êîëè÷åñòâî ðàçëè÷íûõ óñëîâèé îáëó÷åíèÿ ÷åëîâåêà èîíèçèðóþùåé ðàäèàöèåé è âîçäåéñòâèå èçëó÷åíèÿ íà îðãàíèçì. Ñïåöèàëüíàÿ ãëàâà ïîñâÿùåíà ïîëó÷åííûì äî íàñòîÿùåãî âðåìåíè äàííûì î âëèÿíèè íà çäîðîâüå íåèîíèçèðóþùåé ðàäèàöèè, ãëàâíûì îáðàçîì, ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïîëåé ñîòîâûõ òåëåôîíîâ. Ó÷åáíîå ïîñîáèå ïðåäíàçíà÷åíî äëÿ ñòóäåíòîâ è ïðåïîäàâàòåëåé èíæåíåðíî-ôèçè÷åñêèõ è áèîìåäèöèíñêèõ ñïåöèàëüíîñòåé, íàó÷íûõ ñîòðóäíèêîâ è ñïåöèàëèñòîâ-ïðàêòèêîâ â îáëàñòÿõ ôóíäàìåíòàëüíîé ìåäèöèíû è ýêîëîãèè ÷åëîâåêà. © 2018, È.Ì. Îáîäîâñêèé © 2018, ÎÎÎ Èçäàòåëüñêèé Äîì «Èíòåëëåêò», îðèãèíàë-ìàêåò, îôîðìëåíèå ISBN 978-5-91559-251-2
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Глава 1. Действие ионизирующих излучений на биологические структуры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Глава 2. Эпидемиологический метод анализа воздействия радиации . 22 2.1. Основы эпидемиологического метода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.2. Вычисление рисков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.2.1. Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.2.2. Характеристики риска . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.2.3. Погрешности вычисления рисков . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.2.4. Дизайны эпидемиологических исследований . . . . . . . . . . . 28 2.2.5. Пример вычисления рисков и шансов . . . . . . . . . . . . . . . 29 Глава 3. Ранняя история лучевых поражений . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.1. Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.2. Радиационные события до открытия радиации. . . . . . . . . . . . . . 31 3.3. Радиационные события с пионерами радиации. . . . . . . . . . . . . . 32 3.3.1. Вильгельм Конрад Рентген (Wilhelm Conrad R¨ontgen, 1845–1923) 33 3.3.2. Анри Беккерель (Henri Becquerel, 1852–1908) . . . . . . . . . . 33 3.3.3. Пьер (1859–1906) и Мария (1867–1934) Кюри . . . . . . . . . . 34 3.3.4. Т. А. Эдисон (Thomas Alva Edison, 1847–1931) и Clarence Madison Dally (1865–1904) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3.3.5. Эмиль Груббе (Emil Herman Grubbe, 1875–1960) . . . . . . . . 36 3.3.6. Другие радиационные опыты на людях . . . . . . . . . . . . . . 38 Глава 4. Радиевый период . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 4.1. Радиевая эйфория . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 4.2. Дело «радиевых» девушек . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 4.2.1. Светосоставы постоянного действия . . . . . . . . . . . . . . . . 47 4.2.2. Дело «радиевых» девушек . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Глава 5. Радиационные события после открытия деления . . . . . . . 54 5.1. Шкала ИНЕС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 5.2. Статистика радиационных событий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Оглавление 5.3. Крупные радиационные события — аварии . . . . . . . . . . . . . . . . 58 5.3.1. Кыштымская авария . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 5.3.2. АЭС «Три-майл-Айленд» (США) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 5.3.3. АЭС «Уиндскейл» (Англия) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 5.4. Ошибки операторов при работе с источниками . . . . . . . . . . . . . 62 5.5. Криминальные использования источников . . . . . . . . . . . . . . . . 64 5.5.1. Общее описание криминальных событий . . . . . . . . . . . . . 64 5.5.2. Самоубийства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 5.5.3. Убийства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 5.6. Жертвы поражения похищенными источниками . . . . . . . . . . . . . 68 5.7. Бесхозные (утерянные) источники . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 5.8. Некоторые другие события . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 Глава 6. Радиационные опыты на людях в США . . . . . . . . . . . . . 74 6.1. Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 6.2. Эксперименты с плутонием и другими делящимися нуклидами . . . 76 6.3. Другие опыты на людях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 6.3.1. Работа с радионуклидами, в том числе эксперименты на детях 81 6.3.2. Опыты по облучению всего тела . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 6.3.3. Опыты на заключенных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 6.3.4. Опыты на беременных женщинах . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 6.3.5. Другие радиационные эксперименты на людях в США . . . . . 84 6.4. Проекты Габриэль и Саншайн . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 6.5. Преднамеренное распространение радиоактивных веществ в окружающей среде . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 Глава 7. Выжившие после атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 7.1. Поражающие действия ядерного взрыва . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 7.2. Ядерная бомбардировка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 7.3. Начальный период после взрывов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 7.4. Дозиметрия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 7.5. Когорта переживших бомбардировку. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 7.6. Генетические последствия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 7.7. Дважды хибакуся . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 Глава 8. Военные применения ядерной энергии . . . . . . . . . . . . . . 101 8.1. Войсковые учения с применением ядерного оружия в США . . . . . 101 8.1.1. Первые ядерные испытания с участием людей . . . . . . . . . . 101 8.1.2. Испытания на полигоне в Неваде . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 8.2. Войсковые учения с применением ядерного оружия в СССР . . . . . 106 8.2.1. Тоцкое войсковое учение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 8.2.2. Войсковые учения с применением ядерного оружия в Казахстане 111 8.3. Радиационные события на атомных подводных лодках (АПЛ) . . . . 111 8.3.1. Инциденты с советскими и российскими АПЛ . . . . . . . . . . 112 8.3.2. Американские АПЛ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 Глава 9. Население и персонал, облучившиеся во время испытаний ядерного оружия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 9.1. Радиоактивные выпадения ядерного взрыва . . . . . . . . . . . . . . . 117 9.2. Жители Казахстана . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 9.3. Население в США в районе испытаний. Downwinders . . . . . . . . . 120 9.4. Персонал испытаний ядерного оружия . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
Оглавление 5 9.5. Жители островов Тихого океана и рыбаки Японии . . . . . . . . . . . 124 9.5.1. Жители островов Тихого океана . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 9.5.2. Рыбаки Японии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 Глава 10. Работники атомной промышленности . . . . . . . . . . . . . . 129 10.1. Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 10.2. Цепная реакция, критическая масса, критичность . . . . . . . . . . . 130 10.3. Радиационные события с СЦР . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 10.3.1. Общие сведения о событиях с СЦР . . . . . . . . . . . . . . . 133 10.3.2. Гарри Даглян младший (Harry K. Daghlian, Jr.) . . . . . . . . 135 10.3.3. Луис Слотин (Luis Slotin) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 10.4. Радиационная обстановка на ядерных предприятиях СССР и России 138 10.4.1. Общая характеристика радиационной обстановки в СССР и России . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 10.4.2. Кирово-Чепецкий химический комбинат . . . . . . . . . . . . . 140 10.4.3. Сибирский химический комбинат (СХК) в Северске . . . . . . 141 10.4.4. Горно-химический комбинат (ГХК) в Железногорске . . . . . 142 10.4.5. Завод «Маяк» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 10.5. Ядерные предприятия США . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 10.5.1. Лос-Аламос . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 10.5.2. Ок-Ридж . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 10.5.3. Национальная лаборатория Айдахо . . . . . . . . . . . . . . . . 146 10.5.4. Ханфорд . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 10.6. Атомные предприятия Европы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 Глава 11. Радон. Население и шахтеры урановых шахт . . . . . . . . . 152 11.1. Свойства радона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 11.2. Дозиметрия радона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 11.2.1. Биологическое действие радона . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 11.2.2. «Экспозиционная доза» от радона . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 11.2.3. О роли равновесия в цепи распада . . . . . . . . . . . . . . . . 156 11.3. Поступление радона в атмосферу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 11.4. Радон в урановых шахтах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 11.4.1. Радиационная опасность урана . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 11.4.2. Способы добычи урана . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 11.4.3. Радон в неурановых шахтах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 11.4.4. Радон в урановых шахтах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 11.5. Воздействие радона на здоровье . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 11.5.1. Дозовый переход . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 11.5.2. Дозы шахтеров и населения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 11.5.3. Коэффициент риска . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 11.5.4. Роль курения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 11.6. Радоновые нормы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 Глава 12. Экипажи и пассажиры дальних авиарейсов и космонавты 168 12.1. Космические лучи и радиационная обстановка в атмосфере и космосе 168 12.1.1. Галактические космические лучи . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 12.1.2. Солнечные космические лучи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169 12.1.3. Солнечные вспышки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169 12.1.4. Радиационные пояса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 12.1.5. Вторичное космическое излучение . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
Оглавление 12.2. Радиационное воздействие на экипажи и пассажиров дальних авиарейсов 174 12.3. Воздействие космической радиации на космонавтов . . . . . . . . . . 177 12.4. Вспышки в глазах космонавтов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 Глава 13. Радиологи и пациенты диагностических и терапевтических процедур . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 13.1. Радиологи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 13.2. Дозы при медицинских процедурах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 13.2.1. Опасные дозы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 13.2.2. Дозы при диагностических процедурах . . . . . . . . . . . . . . 185 13.2.3. Дозы при радиационной терапии . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 13.3. Вторичный рак от радиационной терапии. . . . . . . . . . . . . . . . . 187 13.4. Последствия диагностических процедур . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 13.5. Ошибки при радиационных процедурах . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 Глава 14. Население и персонал после аварии на Чернобыльской АЭС 193 14.1. Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 14.2. Авария и выброс радиоактивных нуклидов . . . . . . . . . . . . . . . . 194 14.3. Пострадавшие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 14.4. Внешнее облучение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 14.5. Внутреннее облучение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 14.6. Современное состояние . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 Глава 15. Радиационная авария на АЭС «Фукусима» . . . . . . . . . . 203 15.1. Авария . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 15.2. Выбросы радиоактивных веществ и их миграция . . . . . . . . . . . . 204 15.3. Радиационная обстановка в Японии в зоне аварии . . . . . . . . . . 206 15.4. Дозовые показатели населения в загрязненных районах . . . . . . . . 207 15.5. Радиационная обстановка на российском Дальнем востоке . . . . . . 208 15.6. Радиационная обстановка на тихоокеанском побережье США . . . . 209 15.7. Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 Глава 16. Население, живущее в районе ядерных объектов . . . . . . 211 16.1. Радиационные проблемы Южного Урала . . . . . . . . . . . . . . . . . 211 16.1.1. Сбросы в реку Теча, озера Карачай и Кызыл-Тяш . . . . . . . 211 16.1.2. Авария на ПО «Маяк» 29 сентября 1957 г. . . . . . . . . . . . 212 16.1.3. Разнос иловых отложений озера Карачай 1967 г. . . . . . . . . 213 16.1.4. Состояние здоровья пострадавшего населения . . . . . . . . . . 213 16.2. Население, живущее в районе ядерных объектов зарубежных стран 215 Глава 17. Жители районов с высоким естественным радиационным фоном . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 17.1. Районы с повышенным естественным радиационным фоном . . . . . 217 17.1.1. Китай . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218 17.1.2. Индия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 17.1.3. Иран . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 17.1.4. Бразилия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221 17.1.5. Неестественный радиационный фон . . . . . . . . . . . . . . . . 222 17.2. Жизнь в условиях высокогорья . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223 17.3. Жизнь в условиях пониженного фона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
Оглавление 7 Глава 18. Радиационный гормезис. Необходимость радиации . . . . . 228 18.1. Определение понятия «гормезис». Закон Арндта–Шульца . . . . . . . 228 18.2. Парадигма радиобиологии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 18.3. Определение понятий «малые дозы» и «малые мощности дозы» . . . 230 18.3.1. Малые дозы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 18.3.2. Малые мощности дозы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 18.4. Опыты на бактериях, растениях, грибах, культурах тканей и животных 231 18.5. Радиационный гормезис . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234 18.6. Необходимость радиации. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 18.7. Современные биологические исследования в подземных лабораториях 238 18.7.1. Подземные лаборатории . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238 18.7.2. Фоновые условия в подземных лабораториях . . . . . . . . . . 241 18.7.3. Результаты уже полученные в современной серии экспериментов 242 18.8. Вид связи «доза–эффект» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244 Глава 19. Внутренний дозиметр . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247 19.1. Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247 19.2. Регистрируемое излучение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 19.3. Внутренний сцинтилляционный детектор . . . . . . . . . . . . . . . . . 251 Глава 20. Действие неионизирующих излучений. . . . . . . . . . . . . . 254 20.1. Шкала электромагнитных волн . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254 20.1.1. Общая характеристика электромагнитных волн . . . . . . . . . 254 20.1.2. Ультрафиолет (УФ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256 20.1.3. Видимый свет . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256 20.1.4. Инфракрасное излучение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 20.1.5. Излучение Солнца . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 20.1.6. Радиодиапазоны . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258 20.1.7. Единицы измерения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259 20.2. Действие на здоровье УФ-излучений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260 20.3. Действие на здоровье излучений радиодиапазона . . . . . . . . . . . . 262 20.4. Действие на здоровье излучений низкой частоты . . . . . . . . . . . . 265 Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268 Приложение. Некоторые сведения из дозиметрии . . . . . . . . . . . . . . 277 Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282
ПРЕДИСЛОВИЕ Автор готов утверждать, что ничтожная доля читателей этой книги вынуждена будет иметь дело с большими дозами радиации. Автор также готов утверждать, что любые читатели этой книги независимо от пола, возраста, материального положения, вида профессиональной деятельности, привычек, наклонностей, наличия телохранителей или отсутствия определенного места жительства будут всю жизнь подвержены воздействию малых доз радиации. С большими дозами все ясно. К настоящему времени надежно установлено, что большие дозы ионизирующей радиации могут причинить существенный вред здоровью или даже убить. Большие дозы радиации опасны, от них надо защищаться, их надо стараться избегать, а последствия их действия уметь лечить. С воздействием малых доз на живые организмы ситуация гораздо менее определенна. Этот вопрос интенсивно исследуется и обсуждается в острых дискуссиях, а порой и в отчаянной борьбе. Проблеме малых доз посвящена данная книга. Откуда берется радиация, хотя и в малых дозах? Источников излучений в обычной жизни довольно много. Ионизирующие излучения сопровождали все живое на Земле задолго до их открытия. Есть основания считать, что радиация была одним из физических факторов, необходимых для возникновения жизни на Земле и создания разнообразных форм живых организмов. Более того, миллиарды лет назад, в пору возникновения первых организмов, радиационный фон был выше современного примерно в 3–5 раз. Вся история возникновения и эволюции всего живого и, в частности, человека протекала в условиях постоянного воздействия естественного радиационного фона космического и земного происхождения. В окружающих нас горных породах содержится заметное количество радиоактивных нуклидов. При их распаде возникают нестабильные изотопы тяжелого благородного газа радона, которые, благодаря химической инертности, относительно легко выходят из твердых тел и, попадая в
Предисловие 9 атмосферу, значительно увеличивают радиационную нагрузку на человека (см. гл. 11). Радионуклиды содержатся не только в воздухе, но и в пище и питье. Попавшие в тело человека радионуклиды, так называемые инкорпорированные нуклиды, облучают организм изнутри. Совместное действие космического излучения, радиоактивности горных пород и окружающих человека материалов, радиоактивность инкорпорированных радионуклидов создают радиационный фон, который называют естественным. Величина фона в различных местах земного шара и в различных условиях жизнедеятельности заметно различается. Причем даже высшие показатели фона, насколько это известно на сегодняшний день, не причиняют человеку ни немедленного, ни долговременного вреда (см. гл. 17). Дополнительные дозы облучения все большая часть человечества получает при медицинских диагностических процедурах (см. гл. 13). Некоторую, пока незначительную роль, играют глобальные выпадения радиоактивных нуклидов, выброшенные при испытаниях ядерного оружия, при авариях на атомных электростанциях и на предприятиях ядерного цикла (см. главы 9 и 16). Широкое использование радиационных технологий приводит к облучению не только персонала, занятого в обслуживании соответствующей аппаратуры, но и населения (см. гл. 10). Довольно заметные дозы радиации получают те кто пользуется авиацией. При полете на самолете на высоте 10 км поток принизывающих тело человека энергичных частиц возрастает практически на два порядка из-за того, что уменьшается толщина атмосферы, защищающей нас от воздействия значительной части космического излучения. Особенно серьезна радиационная нагрузка на экипажи дальних авиарейсов (см. гл. 12). В книге описаны перечисленные и некоторые другие источники излучений, а также воздействие их на организм человека. Длительное время большая часть нормального, психически здорового населения мира определенно страдает от радиофобии. Однако, ущерб для человечества от вредного воздействия радиации, от неосторожного использования ионизирующих излучений и ядерной энергии в целом за более чем 120 лет знакомства людей с радиацией неизмеримо меньше ущерба от многих других видов человеческой деятельности: от пожаров, автомобильных аварий, авиационных, железнодорожных и водных транспортных катастроф и от различных химических воздействий (включая взрывы) на среду обитания человека. Главное вредное воздействие радиации — психологическое напряжение, создаваемое в обществе. Высокая надежность работы с ионизирующими излучениями, которые, в принципе, могут уничтожить все живое, определяется, в значительной степени тем, что эти излучения надежно регистрируются. Подробно изучено их воздействие на живые организмы и на различные материалы, использующиеся человеком в его практической деятельности. Четко определены и сформулированы правила обращения с источниками ионизиру
Предисловие ющих излучений и если бы эти правила всегда неукоснительно выполнялись, работа с ионизирующими излучениями была бы одной из самых безопасных сфер человеческой деятельности. Во всех проблемах, связанных с опасностью радиоактивного поражения, на первом месте стоит, как это принято теперь говорить, человеческий фактор. Виноваты не сами излучения, а то как с ними работают. Обилие существующих точек зрения на возможное действие ионизирующих излучений на организм можно свести к четырем вариантам. В результате накопления огромного фактического материала по поражающему действию ионизирующей радиации установилась система взглядов, названных парадигмой радиобиологии. В простейшем изложении эта парадигма звучит так: радиация вредна в любых дозах; нет никаких эффектов малых доз, которые нельзя предсказать на основе того, что известно о действии больших доз. Эта парадигма получила название линейной беспороговой модели (ЛБМ). В настоящее время эта концепция положена в основу рекомендаций Международного Комитета по Радиационной Защите (МКРЗ) и национальных Норм радиационной безопасности. Согласно этой парадигме проблемы «малых доз» не существует. Единственная возможность — это определение минимальных доз, создающих повреждения, обнаружимые с использованием современных методов анализа. При этом предполагалось, что безусловно вреден даже естественный радиационный фон, просто принципиально он не устраним, и значит, он определяет нижний предел вредного воздействия радиации на все живое. Однако, постепенно накапливалась информация, потребовавшая пересмотра основных положений парадигмы. В результате возникла концепция порога, согласно которой излучения в дозах меньше определенного порога для организма безвредны. Тем не менее многие специалисты и ответственные организации до сих пор придерживаются ЛБМ. Реализация норм ЛБМ приводит к серьезным экономическим последствиям. Оценки показывают, что на поддержание завышенных норм радиационной безопасности в мире потрачено около 10 триллионов долларов. Совокупность накопленных фактов привела к тому, что ряды сторонников ЛБМ редеют. В объединенном докладе французских Академии наук и Национальной Академии Медицины (Acad´emie des Sciences (Paris) и Acad´emie Nationale de M´edecine) утверждается, что использование ЛБМ для оценки риска для доз ниже 20 мЗв научно не обосновано и должно быть отменено [1]. Похожее заключение сделано в докладе Научного Комитета ООН по действию атомной радиации [2]. Комитет решил не вычислять абсолютное число случаев рака, вызванных облучением в малых дозах, путем экстраполяции данных, полученных для больших доз. Официальные органы начинают отступать перед напором фактов, требующих признать наличие порога, а уже давно накапливается материал, соответствующий третьей концепции, которая предполагает, что малые дозы радиации оказывают благоприятное воздействие на организмы. Т.е. для области малых доз имеет место гормезис.