Природная радиоактивность и ее гигиеническое значение

Когда мы слышим такое слово как «радиация», то сразу же представляем себе огромные атомные электростанции, какое-то оружие массового поражение или же радиоактивные отходы. Однако, это весьма однобокое видение сего вопроса. Радиация, как правило, совершенно незаметна, и встречается она повсеместно, поскольку существует природная радиоактивность. И все дело только в ее количествах.

Природная радиоактивность обусловлена космическими лучами и излучением естественно радиоактивных веществ, находящихся в горных породах, почве, воде, воздухе, тканях живых организмов.

Единицы измерения дозы ионизирующих излучений. Дозой ионизирующих излучений называется энергия, переданная излучением элементарному объему или массе облучаемого вещества. Различают экспозиционную, поглощенную и эквивалентную дозы облучения.

Экспозиционная доза (Д0) — это отношение созданного излучением в воздухе суммарного заряда ионов одного знака к массе этого воздуха.

Размерность экспозиционной дозы — кулон на килограмм (Кл/кг). Соотношение между Кл/кг и ранее применявшейся единицей экспозиционной дозы рентгеном (Р) следующее:

1 Кл/кг = 3878 Р; 1Р = 2,58 х 10-4 Кл/кг.

Определив экспозиционную дозу, можно вычислить поглощенную дозу. Поглощенная доза (Д)—это отношение энергии, переданной ионизирующим излучением веществу, к массе этого вещества. Размерность ее — джоуль на килограмм (Дж/кг). Единица измерения в системе СИ является Грей (Гр). Соотношение между Гр и ранее применявшейся единицей измерения поглощенной дозы ионизирующего излучения радом следующее: 1 Гр = 100 рад; 1 рад =. = 0,01 Дж/кг = 0,01 Гр.

Фактически биологическое действие ионизирующего излучения зависит от поглощенной дозы. Поглощенную дозу в Гр вычисляют с помощью уравнения Д = Д0 * К, где Д0 — экспозиционная доза, К — коэффициент поглощения (для воздуха 0,87, биологической ткани 0,93). Кл/кг и Гр — физические единицы. Определение их недостаточно для суждения о биологическом действии конкретного ионизирующего излучения, так как они в этом отношении различаются между собой.

Для учета биологической эффективности излучений введена единица биологической дозы — эквивалентная доза излучения (Дзк). Она выражается в Дж/кг. Зная поглощенную, эквивалентную дозу, можно вычислить с помощью уравнения Д = Д * К, где Д — поглощенная доза в Гр, К — коэффициент качества.

Ранее применявшаяся единица измерения Дэк бэр равна 0,01 Дж/кг.

За единицу активности принят беккерель (Бк) — активность такого количества радиоактивного вещества, в котором происходит 1 распад в 1 с.

Облучение организма человека за счет природной радиоактивности. В окружающей среде содержатся незначительные количества радиоактивных веществ, испускающих ионизирующее излучение. Так, в среднем активность почвы — 74 Бк/кт, воды морей и рек 3,7—3,7 -10-2 БК/л, воздуха над сушей — 4,8 * 10-3 БК/л, над океаном — 3,7 • 10-5 БК/л, в растениях и мягких тканях животных — 3,7—35 Бк/кг. Проникая с пищей, водой и воздухом в человеческий организм, радиоактивные вещества присутствуют в мягких тканях (главным образом калий) и депонируются в костях (радий, полоний и др.), подвергая человека внутреннему облучению. Кроме того, из межпланетного пространства в земную атмосферу проникают обладающие ионизирующими свойствами космические лучи. Вследствие всего изложенного ясно, что человек подвергается воздействию внешнего и внутреннего облучения, в среднем 0,0011 Дж/кг в год. Поскольку этому облучению человеческая популяция подвергалась в течение всего своего существования, то полагают, что в результате естественного отбора она приспособилась к нему. В отношении необходимости этой радиации для оптимальной жизнедеятельности мнения противоречивы, убедительных доказательств нет.

Вместе с тем природный радиоактивный фон несомненно играет определенную роль в мутационном процессе, причем полагают, что редкие положительные мутации не способствуют дальнейшей биологической эволюции человека, так как законы естественного отбора для последнего потеряли в современных условиях свое значение. Поэтому считают, что происходящие среди людей мутации за счет естественной радиоактивности являются фактором отрицательным и следует признать нежелательным увеличение природного фона облучения человека. Доза, удваивающая спонтанные мутации человека, находится в пределах 0,1...1,0 Дж/кг. Поэтому гигиенисты полагают, что дополнительное к фоновому облучение населения не должно превышать 0,02—0,03 Дж/кг за 30 лет, этот норматив гарантирует генетическую и бластомогенную безопасность. Из этого норматива исходят при разработке мероприятий по охране окружающей среды от источников ионизирующих излучений.

Имеются местности с увеличенным содержанием радиоактивных веществ в почве и горных породах (это приводит к повышению радиоактивности воды, растений и отчасти воздуха) где облучение людей достигает 0,01 Дж/кг в год и более. О влиянии подобного облучения на население четких данных в научной литературе нет, имеются лишь отдельные сообщения об увеличении числа хромосомных аберраций.

Доза облучения населения во многом зависит от антропогенных источников ионизирующих излучений. Из них наибольшее значение имеют рентгендиагностические процедуры. В СССР они добавляют к природному фону около 0,00025 Дж/кг в год, в Швеции — 0,0004, Франции — 0,00058, США — 0,0014 Дж/кг. Дополнительное облучение за счет светящихся циферблатов часов (до 0,00001 Дж/кг) и телевизоров (до 0,00002...0,00003 Дж/кг в год) невелико.

В настоящее время в СССР осуществляется ряд мероприятий, цель которых не допустить увеличения дозы облучения населения за счет антропогенных источников ионизирующих излучений. Из них основными являются:

1. меры, направленные на уменьшение рентгендиагностической нагрузки населения,
2. меры по охране окружающей среды от загрязнения радиоактивными отходами атомной промышленности и атомных электростанций.

Огромное значение для охраны окружающей среды от заражения радиоактивными веществами в глобальном масштабе имеет заключенный по инициативе СССР Московский договор о запрещении наземных испытаний ядерного оружия.

Дозиметрический контроль на объектах, использующих источники ионизирующих излучений, а также исследование атмосферного воздуха, осадков, почвы, воды, растений, пищевых продуктов и других предметов на радиоактивность, осуществляют радиологические лаборатории городских, областных и республиканских санитарно-эпидемиологических станций.