Химия окружающей среды (стр. 7 из 8)
Радон присутствует в природе в виде двух изотопов 222Rn, 220Rn и высвобождается из земной коры повсеместно, но его концентрации в наружном воздухе существенно различается для различных точек Земного шара. Однако большую часть дозы облучения от радона человек получает, находясь в закрытом непроветриваемом помещении. Источниками радона являются также строительные материалы. Так, например, большой удельной радиоактивностью обладают гранит и пемза, кальций-силикатрий, шлак и ряд других материалов. Радон проникает в помещение из земли и через различные трещины в межэтажных перекрытиях, через вентиляционные каналы и т.д. В Швеции и Финляндии были обнаруженны строения, внутри которых концентрация радона в 5000 раз превышала его содержание на наружном воздухе. По данным научного Комитета ООН по воздействию атомной радиации, около 20% всех заболеваний раком может быть обусловленно воздействием радона и продуктов его распада. В некоторых штатах США и графствах Великобритании около 30% помещений имеют повышенный уровень радона. По данным специалистов США, сотни тысяч американцев, живущих в домах с высоким содержанием радона, получают за год такую же дозу радиации, какую получили жители Чернобыля и его окрестностей во время аварии.
При концентрации радона 11 – 16 мкюри/л. часовая ингаляция собак приводила к гибели в течении 30 дней.
Радионуклиды накапливаются в органах неравномерно. В процессе обмена веществ в организме человека они замещают атомы стабильных элементов в различных структурах клеток, биологически активных соединениях, что приводит к высоким локальным дозам. При распаде радионуклида образуются изотопы химических элементов, принадлежащие соседним группам периодической системы, что может привести к разрыву химических связей и перестройке молекул. Эффект радиационного воздействия может проявиться совсем не в том месте, которое подвергалось облучению. Превышение дозы радиации может привести к угнетению иммунной системы организма и сделать его восприимчивым к различным заболеваниям. При облучении повышается также вероятность появления злокачественных опухолей. Организм при поступлении продуктов ядерного деления подвергается длительному, убывающему по интенсивности, облучению. Наиболее интенсивно облучаются органы, через которые поступили радионуклиды в организм (органы дыхания и пищеварения), а также щитовидная железа и печень. Дозы, поглощенные в них, на 1-3 порядка выше, чем в других органах и тканях. По способности концентрировать всосавшиеся продукты деления основные органы можно расположить в следующий ряд:
щитовидная железа > печень > скелет > мышцы.
В щитовидной железе накапливается до 30% всосавшихся продуктов деления, преимущественно радиоизотопов йода. По концентрации радионуклидов на втором месте после щитовидной железы находится печень. Доза облучения, полученная этим органом, преимущественно обусловлена радионуклидами 99Мо, 132Te,131I, 132I, 140Bа, 140Lа.
Среди техногенных радионуклидов особого внимания заслуживают изотопы йода (131I, 132I). Они обладают высокой химической активностью, способны интенсивно включаться в биологический круговорот и мигрировать по биологическим цепям, одним из звеньев которых может быть человек. Основным начальным звеном многих пищевых цепей является загрязнение поверхности почвы и растений. Продукты питания животного происхождения - один из основных источников попадания радионуклидов к человеку. Исследования, охватившие примерно 100000 человек, переживших атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки, показывают, что рак - наиболее серьезное последствие облучения человека при малых дозах. Первыми среди раковых заболеваний, поражающих население, стоят лейкозы. Распространенными видами рака под действием радиации являются рак молочной железы и рак щитовидной железы. Обе эти разновидности рака излечимы и оценки ООН показывают, что в случае рака щитовидной железы летальный исход наблюдается у одного человека из тысячи, облученных при индивидуальной поглощенной дозе 1 Грей. (1 Гр = 1 Дж/кг)
Данные по генетическим последствиям облучения весьма неопределенны. Ионизирующее излучение может порождать жизнеспособные клетки, которые будут передавать то или иное изменение из поколения в поколение. Однако анализ этот затруднен, так как примерно 10% всех новорожденных имеют те или иные генетические дефекты и трудно выделить случаи, обусловленные действием радиации. Экспертные оценки показывают, что хроническое облучение при дозе 1 Грей, полученной в течение 30 лет, приводит к появлению около 2000 случаев генетических заболеваний на каждый миллион новорожденных среди детей тех, кто подвергался облучению.
Наиболее уязвимые для облучения в организме человека являются репродуктивные органы, глаза и красный кровяной мозг. Красный кровяной мозг теряет способность функционировать нормально уже про дозах облучения 0,5 – 1 Гр. Однократное облучение репродуктивных органов дозой 0,1 Гр. приводит к временной стерилизации, а если однократная доза облучения составляет свыше 3 Гр. то это приводит к полной стерильности. Помутнение хрусталика может наступать при дозе 2 Гр. и менее. Более тяжелая форма поражения глаз – прогрессирующая катаракта наблюдается при дозах около 5 Гр.
Наружное однократное облучение:
Статистически достоверные изменения в составе крови возникают при дозах облучения выше 25 р. При атомных испытаниях 1954г. 28 американцев и 239 жителей Маршальских островов подверглись действию радиоактивных осадков, соответствовавших 14 – 175 р. Через две недели у 90% пострадавших наблюдались кожные поражения и эпилляция. Через год содержание лейкоцитов у всех было пониженным. При несчастном случае в Лос- Аламосской лаборатории облучение нейтронами и
-лучами, эквивалентное 390 р, привело после «окончательного» клинического выздоровления к повышенной утомляемости; через несколько месяцев обнаруживались временное повреждение зародышевой ткани, через три года возникла катаракта одного глаза, через пять лет также и второго. Среди переживших атомный взрыв в Хиросиме лейкемия возникла у 2,8% из облученных 350 р и у 0,38% из облученных 50 р, при обычной частоте лейкемии в 0,13%. Обнаруженно двух кратное учащение опухолевых заболеваний у детей, матери которых облучались 2 – 10 р (область таза) в период беременности. У детей, родившихся от лиц, облученных в Хиросиме и Нагасаки, мутационные изменения участились на 19% по сравнению с «контрольным потомством».Повторные облучения:
При хроническом действии радиации при облучении 0,02 – 0,03 р/день через 117 дней число лейкоцитов понижалось на 9%, при облучении 0,002 – 0,02 р/день – на три. По мнению ряда авторов, биологическое действие ионизирующих излучений не имеет порога. Минимальная сумарная доза, вызывающая опухоли не установленна. Описанно профессиональное повышение частоты белокровия у людей, подвергавшихся длительному действию радиации. У врачей радиологов частота белокровия в 8 – 10 раз выше, чем у врачей иных специальностей. Описанны анемии апластического типа (но в костном мозгу обнаруживается гиперплазия) у работающих с радиоактивными светящимися составами и у радиохимиков. Средний профессиональный стаж до проявления болезни, по данным Лакассаля, 12 лет. [«Вредные вещества в промышленности 2» и неорганические и элементоорганические соединения». Издание пятое, стереотипное. Издательство «Химия»., Москва, Ленинград., 1965г. c.618]
У шахтеров работавших на урановых рудниках от 13 до 23 лет. По теоретическим подсчетам суммарная доза облучения бронхов шахтеров составляет около 3000 бэр (Брюс) [«Вредные вещества в промышленности 2» и неорганические и элементоорганические соединения». Издание пятое, стереотипное. Издательство «Химия»., Москва, Ленинград., 1965г. c.618]
. Катаракты наблюдаются после суммарной дозы облучения 450 – 1000 р, а при облучении нейтронами во время работы на циклотроне 100 -125 рад. Также большое значение придается воздействию радиации на зародышевые клетки, которое может привести к возникновению мутаций. Расчетная доза увеличивающая у человека частоту спонтанных мутаций в два раза соответствует 80 – 140 р. Описанны опухоли легких у соприкосавшихся с радиоактивными пылями и газами.
Схема путей воздействия радионуклидов на организм человека.
Заключение:
Самые опасные с точки зрения общественности факторы, угрожающие здоровью и жизни людей, далеко не всегда являются таковыми на самом деле. Иногда создается впечатление, что все внимание общественности и все опасения по поводу радиационной опасности сосредоточились главным образом на атомной энергетике, вклад от которой в суммарную дозу облучения населения один из самых скромных. Многие люди легко мирятся с факторами, связанными с гораздо большим риском для жизни и здоровья, такими, например, как курение или езда на автомобиле. Для гражданина какой-либо промышленно развитой страны, получающего сполна всю среднюю индивидуальную дозу облучения как от естественных, так и от техногенных источников радиации, вероятность погибнуть в автомобильной катастрофе в пять раз, а вероятность преждевременной смерти из-за курения (при выкуривании 20 сигарет в день) более чем в 100 раз превышает вероятность умереть от рака вследствие облучения. Также мало кто обращает внимание на естественную радиацию, вклад от которой в среднегодовую эффективную эквивалентную дозу облучения населения земного шара составляет примерно
. Совсем немногие люди переселятся из мест с повышенным естественным радиационным фоном в места с более низким уровнем радиации с целью уменьшения риска заболевания раком.