Смекни!
smekni.com

Цитология и охрана окружающей среды (стр. 3 из 5)

Ответ на этот вопрос лежит в самой природе признаков, изученных у японских детей. Причина смерти ребенка или его подверженности заболеваниям определяется, грубо говоря, либо воздействием неблагоприятных факторов среды (например, инфекция), либо наличием определенных генетических признаков, отрицательно сказывающихся на ребенке. Если говорить о наследственных факторах, то ребенок может заболеть (умереть) или благодаря неблагоприятным генетическим признакам, унаследованным от родителей, или потому, что он является носителем новой вредной мутации. Согласно современным данным, не более 5 процентов случаев всей детской смертности связаны с мутациями. Предположим для простоты, что в Японии до взрывов детская смертность составляла 1 процент, а частота мутаций после взрывов возросла в 2 раза. При этом даже двукратное увеличение частоты мутаций привело к очень незначительному увеличению общей детской смертности, обнаружить которое практически невозможно. Следовательно, изучение детской смертности не позволяет обнаружить генетических последствий воздействия радиации у человека.

Помимо смертности и заболеваемости, у японских детей были изучены некоторые аномалии хромосом и мутации в ряде генов. Многие хромосомные мутации очень вредны для человека, в своем большинстве приводят к гибели плода, и их частота очень низка среди новорожденных. Теоретически, радиация должна приводить к существенному увеличению частоты хромосомных аномалий у человека, но понятно, что изучать этот процесс надо среди плодов, а не среди новорожденных. Подобные работы в Японии не проводились. Что касается большинства генов, кодирующих белки, то частота мутаций среди них очень низка. Надо исследовать по меньшей мере 100 тысяч детей, чтобы найти одну мутацию по определенному гену. Ясно, что если после взрывов эта частота даже сильно изменилась, то обнаружить это можно, изучив не десятки (как это было сделано на самом деле), а сотни тысяч детей.

Если подвести итоги многолетних генетических исследований в Хиросиме и Нагасаки, то они неутешительны. Были затрачены колоссальные средства, в работе принимали участие сотни американских и японских исследователей, а в результате стало очевидно, что радиационная генетика человека находится в тупике. Причина тому – полное отсутствие адекватных экспериментальных подходов к изучению генетических последствий воздействия радиации у человека. Если это так, то надо искать новые генетические подходы.

В середине 80-х годов у человека и других живых организмов был открыт новый класс последовательностей ДНК, получивших название минисателлиты. Они состоят из относительно коротких повторяющихся фрагментов ДНК длиной 10-60 нуклеотидов, собранных вместе. Мутации в минисателлитах приводят к изменению числа повторов. Самое главное – эти мутации происходят с неимоверной частотой, которая более чем в 1000 раз превышает таковую для обычных генов.

Если минисателлиты столь перспективны для радиационной генетики, то их надо использовать. Работы по их изучению начались в 1991 году. В них принимали участие ученые трех стран – России, Великобритании и Белоруссии. Бóльшая их часть проводилась в Великобритании, в лаборатории профессора Алека Джеффрейза, который открыл минисателлиты в середине 80-х годов.

Мутации в минисателлитах нейтральны по своей сути и не сказываются на жизнеспособности детей. Казалось бы – пусть частота мутаций возрастает хоть в сто раз – все равно это не имеет никакого влияния на смертность и заболеваемость. Это, к сожалению, не так. Увеличение частоты мутаций среди минисателлитов, произошедшее после Чернобыля, свидетельствует о том, что радиация уже привела к генетическим изменениям среди потомков облученных родителей. Иными словами, процесс пошел и, судя по всему, он затронул не только минисателлиты. Используя имеющиеся данные, предсказать последствия произошедших изменений для здоровья последующих поколений пока нельзя. Теоретически, они должны быть минимальны. Но изучать их надо, они должны стать предметом серьезного и всестороннего исследования в последующие годы.

Чернобыльская катастрофа

Развитие ядерной энергетики во многих странах мира в последние годы создало угрозу радиоактивного заражения обширных территорий. Эта угроза стала реальной не только в случае применения ядерного оружия, но и в случае разрушения объектов ядерно-топливного цикла (атомные подводные лодки, атомные электростанции и т. п.).

Наиболее опасными по масштабам последствий в настоящее время являются аварии на АЭС с выбросом в атмосферу радиоактивных веществ, в результате чего, кроме разрушения энергоблоков и зданий, имеет место длительное радиоактивное загрязнение местности на ограниченных площадях. В результате аварии на Чернобыльской атомной электростанции (25 апреля 1986 г.) значительные регионы России, Белоруссии и Украины оказались загрязненными радиоактивными веществами на многие годы.

Причиной случившейся трагедии явилось непредсказуемое сочетание нарушений регламента и режима эксплуатации энергоблока, допущенных обслуживавшим его персоналом.

Из многочисленных участников ликвидации аварии в Чернобыле (всего ― 600 000 человек) наибольшие дозы были получены пожарными, работавшими в первую ночь аварии. Острая лучевая болезнь была диагностирована у 145 человек, из которых 28 умерли в течение трех месяцев от лучевого поражения в сочетании с тяжелыми ожогами. Еще два смертельных исхода было непосредственно во время взрыва реактора. Один работник АЭС умер от сердечного приступа в автобусе после окончания рабочей смены.

Погибшие были облучены дозами, которые составляли не менее 10 Зв (1000 бэр).

В общей сложности активность, выброшенная из реактора Чернобыльской АЭС, превышает 50 млн. кюри, то есть 2·1018 Бк (1 беккерель соответствует одному ядерному превращению (распаду) в секунду).

Более 90% всей активности приходилось на сравнительно короткоживущие нуклиды, у которых периоды полураспада заключены в интервале от нескольких дней до двух месяцев. К 1990 году большинство из них распалось. Но также были радиоактивные нуклиды, период полураспада которых составлял гораздо больший срок (см. таблицу 1).

Таблица 1. Период полураспада долгоживущих радионуклидов в выбросе аварийного реактора ЧАЭС

Нуклид Период полураспада, годы Выброс, 1016 Бк

144Ce

106Ru

137Cs

85Kr

134Cs

90Sr

241Pu

0,78

1,0

30,2

10,2

2,1

28,8

3,76·105

8,9

5,9

3,7

3,3

1,8

0,8

0,5

В пределах 30-километровой зоны вокруг Чернобыльской АЭС в 1986 году проживало около 135 тыс. жителей. Город Припять, населенный главным образом сотрудниками АЭС и членами их семей, насчитывал 45 тысяч жителей. Они получили сравнительно небольшие эффективные эквивалентные дозы облучения ― в среднем примерно 0,033 Зв (см. таблицу 2). Это объясняется тем, что основная масса радионуклидов была выброшена на большую высоту и затем разнесена ветром на значительные расстояния, при этом Припять оказалась в своеобразной «мертвой зоне».

Таблица 2. Распределение величины средней эффективной эквивалентной дозы (Н ср. эф), полученной жителями региона, в котором расположена Чернобыльская АЭС

Удаление от ЧАЭС Количество жителей Н ср. эф, Зв

Г. Припять, 4 км

От 4 до 10 км

От 10 до 20 км

От 20 до 30 км

45 000

16 000

8 200

65 000

0,033

0,5

0,35

0,05

Жители поселков, расположенных на расстояниях от 4 до 10 километров от АЭС, получили наибольшую дозу. Эта доза повысила у находившихся на этом удалении людей риск смерти от рака в среднем на несколько процентов. Известно, что все население в пределах 30-километровой зоны было эвакуировано из нее.

На протяжении двух первых дней после взрыва реактора ветер нес радиоактивное облако к северу, на территорию северо-запада России, Финляндии и Швеции. На третий день ветер повернул на запад и юго-запад, радиоактивная пыль стала оседать в Германии, Чехословакии, Австрии, на севере Италии. Затем радиоактивные осадки выпали в Румынии, Болгарии, Греции и Турции.

Можно утверждать, что Чернобыльская катастрофа имела глобальный характер, поскольку в той или иной степени ей было затронуто все население Земли. Радиоактивные газы и аэрозоли постепенно оседали на земную поверхность, радионуклиды поступали в воду и почву, а оттуда ― в продукты питания. Облучение людей было как внешним (главным образом от почвы), так и внутренним (в результате вдыхания газов и аэрозолей и поступления радионуклидов с пищей и водой). О том, какую величину получили жители разных стран Европы в течение первого года после аварии, можно судить по данным таблицы 3.