По данным НКДАР, весь ядерный топливный цикл дает ожидаемую кол-лективную эффективную эквивалентную дозу облучения за счет короткоживущих изотопов около 5,5 чел-Зв на каждый гигаватт-год вырабатываемой на АЭС электроэнергии. Из них процесс добычи руды дает вклад 0,5 чел-Зв, ее обогащение-0.04 чел-Зв, производство ядерного топлива-0,002 чел-Зв, эксплу-атация ядерных реакторов - около 4 чел-Зв (наибольший вклад) и, наконец, про-цессы, связанные с. регенерацией топлива, -1 чел-Зв. Как уже отмечалось, данные по регенерации получены из оценок ожидаемых утечек на заводах, которые предполагается построить в будущем. На самом же деле для современных установок эти цифры в 10-20 раз выше, но эти установки перерабаты-вают лишь 10% отработанного ядерного топлива, таким образом, приведенная выше оценка остается справедливой.

90% всей дозы облучения, обусловлен-ной короткоживущими изотопами, насе-ление получает в течение года после выброса, 98%-в течение 5 лет. Почти вся доза приходится на людей, живущих не далее нескольких тысяч километров от АЭС.

Ядерный топливный цикл сопровож-дается также образованием большого количества долгоживущих радионукли-дов, которые распространяются по всему земному шару. НКДАР оценивает кол-лективную эффективную ожидаемую эк-вивалентную дозу облучения такими изотопами в 670 чел-Зв на каждый гигаватт-год вырабатываемой электро-энергии, из которых на первые 500 лет после выброса приходится менее 3%.

Таким образом, от долгоживущих радионуклидов все население Земли получает примерно такую же средне-годовую дозу облучения, как и население, живущее вблизи АЭС, от короткоживу-щих радионуклидов, при этом долго-живущие изотопы оказывают свое воз-действие в течение гораздо более длитель-ного времени-90% всей дозы население получит за время от тысячи до сотен миллионов лет после выброса. Следова-тельно, люди, живущие вблизи АЭС, даже при нормальной работе реактора по-лучают всю дозу сполна от короткоживущих изотопов и малую часть дозы от долгоживущих.

Эти цифры не учитывают вклад в облучение от радиоактивных отходов, образующихся в результате переработки руды, и от отработанного топлива. Есть основания полагать, что в ближайшие несколько тысяч лет вклад радиоактив-ных захоронений в общую дозу облучения будет оставаться пренебрежимо малым, 0,1-1% от ожидаемой коллективной дозы для всего населения. Однако радиоактив-ные отвалы обогатительных фабрик, если их не изолировать соответствующим образом, без сомнения, создадут серьез-ные проблемы. Если учесть эти два дополнительных источника облучения, то для населения Земли ожидаемая кол-лективная эффективная эквивалентная доза облучения за счет долгоживущих радионуклидов составит около 4000 чел-Зв на каждый гигаватт-год вырабатывае-мой энергии. Все подобные оценки, однако, неизбежно оказываются ориенти-ровочными, поскольку трудно судить не только о будущей технологии переработ-ки отходов, численности населения и местах его проживания, но и о дозе, которая будет иметь место через 10000 лет. Поэтому НКДАР советует не слиш-ком полагаться на эти оценки при приня-тии каких-либо решений.

Годовая коллективная эффективная доза облучения от всего ядерного цикла в 1980 году составляла около 500 чел-Зв. Ожидается, что к 2000 году она возрастет до 10000 чел-Зв, а к 2100 году-до 200000 чел-Зв. Эти оценки основаны на пес-симистическом предположении, что ны-нешний уровень выбросов сохранится и не будут введены существенные технические усовершенствования. Но даже и в этом случае средние дозы будут малы по сравнению с дозами, получаемыми от естественных источников, в 2100 году они составят лишь 1% от естественного фона.

Люди, проживающие вблизи ядерных реакторов, без сомнения, получают гораз-до большие дозы, чем население в сред-нем. Тем не менее в настоящее время эти дозы обычно не превышают нескольких процентов естественного радиационного фона. Более того, даже доза, полученная людьми, живущими около завода в Уиндскейле, в результате выброса це-зия-137 в 1979 году была, по-видимому, меньше ¹/₄ дозы, полученной ими от естественных источников за тот же год.

Все приведенные выше цифры, конеч-но, получены в предположении, что ядерные реакторы работают нормально. Однако количество радиоактивных ве-ществ, поступивших в окружающую среду при авариях, может оказаться гораздо больше. В одном из последних докла-дов НКДАР была сделана попытка оценить дозы, полученные в результате аварии в Тримайл-Айленде в 1979 году и в Уиндскейле в 1957 году. Оказалось, что выбросы при аварии на АЭС в Тримайл-Айленде были незначительными, однако, согласно оценкам, в результате аварии в Уиндскейле ожидаемая коллективная эффективная эквивалентная доза состави-ла 1300 чел-Зв. Комитет, однако, считает, что нельзя прогнозировать уровень ава-рийных выбросов на основании анализа последствий этих двух аварий.

Профессиональное облучение

Самые большие дозы облучения, источ-ником которого являются объекты атом-ной промышленности, получают люди, которые на них работают. Профес-сиональные дозы почти повсеместно являются самыми большими из всех видов доз.

Попытки оценить профессиональные дозы осложняются двумя обстоятельства-ми; значительным разнообразием усло-вий работы и отсутствием необходимой информации. Дозы, которые получает персонал, обслуживающий ядерные реак-торы, равно как и виды излучения, сильно варьируют, а дозиметрические приборы редко дают точную информацию о значе-ниях доз; они предназначены лишь для контроля за тем, чтобы облучение пер-сонала не превышало допустимого уровня.

Оценки показывают, что доза, которую получают рабочие урановых рудников и обогатительных фабрик, составляет в среднем 1 чел-Зв на каждый гигаватт-год электроэнергии. Примерно 90% этой дозы приходится на долю рудников, причем персонал, работаю; в шахтах, подвергается большему облучению. Коллективная эквивалентная от заводов, на которых получают ядерное топливо, также составляет 1 чел-Зв г гигаватт-год.

НОРМЫ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

При работе с радиоактивными веществами в открытом виде возможно загрязнение рук, одежды, оборудования, воздуха, поэтому обязателен радиационный контроль. Цель его - следить за соблюдением норм радиационной безопасности в отделениях и комнатах лучевой терапии и диагностики, а также за облучением лиц, профессионально связанных с работой в сфере действия ионизирующих излучений. Национальной комиссией радиационной зашиты /ПКРЗ/ еще при Минздраве СССР были установлены нормы радиационной безопасности /нормы РБ/.

Нормы РБ предусматривают соблюдение следующих принципов:

1\ не превышение установленного дозового предела;

2\ исключение всякого необоснованного излучения;

3\ снижение дозы излучения до возможно низкого уровня.

С целью ограничения облучения и дозиметрического контроля за ним введены понятия: предельно допустимая доза, предел дозы, категория облучаемых лиц и группа критических органов.

Установлены следующие категории облучаемых лиц: категория А-персонал, непосредственно работающий с источниками ионизирующих излучений; категория Б - ограниченная часть населения; лица, которые непосредственно не работают с источниками излучений, но по условиям расположения рабочих мест, либо проживания могут быть подвержены облучению; категория В - населения в целом.

Предельно допустимая доза /ПДД/ - наибольшее значение индивидуальной дозы за год, которая при равномерном воздействии в течение 50 лет не вызывает у человека каких-либо неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами исследования. По мере расширения наших знаний величина предельно допустимой дозы может уточняться. ПДД является основным дозовым пределом для категории А.

Предел дозы /ПД/ - предельная доза за год, устанавливаемая для предотвращения необоснованного облучения ограниченной части населения, но связанной с источниками ионизирующих излучений профессиональной деятельностью. Эта доза обычно в несколько раз меньше ПДД. Она является основным дозовым пределом для лиц категории Б.

ПДД и ПД устанавливаются с учетом категории облучаемых лиц и современных представлений о радиочувствнтельности критических органов.

Критический орган - орган, ткань и все село, облучение которого в конкретных условиях может причинить наибольший ущерб данному лицу или его потомству. В зависимости от радиочувствительности различают три группы критических органов:

1 группа - все тело , половые органы и красный костный мозг;

2 группа - мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, селезенка, пищеварительный тракт, легкие, хрусталик глаза и другие органы, за исключением тех, которые относятся к 1 и 3 группам;

3 группа - кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, лодыжки и стопы. Данные с ПДД и ПД для различных категорий облучаемых лиц и групп критических органов в таблице.

Для лиц, длительно работающих с источниками ионизирующих излучений (персонал отделений лучевой терапии и рентгентерапевтических кабинетов), суммарные эквивалентные дозы, за все годы профессиональной деятельности, не должны превышать для женщин 37,5 бэр и мужчин 50 бэр.

В целях радиационной безопасности осуществляется дозиметрический контроль.

КРИТЕРИИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В РАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТЕ

Опасность ионизирующих излучений впервые была обнаружена, когда стали известны случаи заболевания среди радиологов и про-мышленных рабочих, имевших дело с люминесцентными красками, со-державшими радиоактивные вещества. Необходимость строгого контро-ля условий труда заставила Международный конгресс по радиологии учредить в 1928 г. Международную комиссию по защите от излучений радия и рентгеновских лучей. Работа этой комиссии зало-жила фундамент, на котором спустя 15 лет был основан кодекс правил по защите, когда с подобного рода проблемами в гораздо более широ-ких масштабах столкнулись при создании атомной промышленности. В 1950 г. эта комиссия была переименована b Международную комиссию по радиационной защите (МКРЗ). Она стала признанным между-народным руководящим органом: ею были подготовлены подробные доклады в 1955 и 1959 гг., а позднее--в 1964 г. МКРЗ изложила свои взгляды по некоторым аспектам еще более детально.

В этот период комиссия интересовалась в основном вопросами защиты лиц, которые подвергаются профессиональному облучению. Но некоторое внимание уделялось и тем ра-ботникам, которые, не работая постоянно с источниками ионизирующих излучений, по роду своей деятельности могут периодически подвер-гаться облучению. Принято также во внимание население, прожива-ющее в непосредственной близости от атомных энергетических уста-новок. Были разработаны некоторые руководящие принципы по защите населения в целом. Обзор МКРЗ по этому вопросу, опубли-кованный в 1959 г., был посвящен разработке рекомендаций в Связи с развитием ядерной энергетики и индустрии, а не оценке последствий глобальных выпадений. Это вполне объяснимо. Когда собирали данные для доклада 1959 г., выпадения только начинались и не привлекали серьезного внимания. Но вполне естественно, что, после того как ре-комендации МКРЗ были опубликованы, их широко использовали для оценки новой ситуации. Однако, как было отмечено в последнем док-ладе МКРЗ (1964 г.), проблемы, возникающие при загрязнениях боль-ших территорий от неконтролируемых источников, могут сильно отли-чаться от тех проблем, которые возникают при промышленном облучении.

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБЛУЧЕНИЕ

При защите работников, подвергающихся профессиональному об-лучению, загрязнение пищевых продуктов обычно не рассматривается. Основной интерес представляют внешнее облучение и вдыхание радио-активных веществ. Хотя специфические проблемы защиты от профес-сионального облучения выходят за рамки этой книги, целесообразно рассмотреть выработанные здесь критерии,- так как они положены в основу общепринятых норм, используемых при оценке загрязнения окружающей среды.

В докладе МКРЗ за 1959 г. введено понятие предельно допусти-мые дозы облучения (ПДД). Ранее использовали термин допусти-мая доза, который был признан неточным, так как облучение в лю-бой дозе, какой бы малой она ни была, не может не вызывать биологические эффекты. Принципы, принятые МКРЗ за основу в определении ПДД, изложены в соответствующих параграфах ее рекомен-даций.

Предельно допустимые уровни (ПДУ) ионизирующих излучений, определенные таким способом, не являются абсолютной нормой. Какая-то небольшая степень риска все же считается допустимой, однако МКРЗ приняла предельное значение дозы настолько низким, что в нор-мальных условиях наличие опасности констатировать практически невозможно. Таким образом, хотя облучение в любых малых дозах в принципе нельзя считать безопасным, употреблять это слово в приложении к термину предельно допустимая доза, введенному МКРЗ, более разумно, чем к принятым гарантиям против многих других видов опасности, которые иногда популярно характеризуются такими словами. МКРЗ были предложены новые нормы для промыш-ленных предприятий и высказаны пожелания, чтобы ее рекомендации рассматривались в качестве обязательных.

Для контроля над профессиональным облучением МКРЗ установи-ла средние дозы, которые могут быть получены в течение 13 недель, и .ввела специальные ограничения на некоторые типы облучения для лиц моложе 18 лет. Если выразить соответствующие величины в годо-вых дозах при длительном облучении, то по отношению к 'рассматри-ваемым здесь наиболее важным .случаям рекомендации были следующими:

все тело, гонады и кроветворные органы - 5 бэр/год

кости и щитовидная железа -- 30 бэр/год

большинство других органов --15 бэр/год

Для лиц, которые не работают непосредственно с источниками из-лучений, но могут оказаться в зонах, где такие работы проводятся, предложены более низкие предельные значения. Более жесткие огра-ничения в подобных случаях обусловлены менее строгим контролем за здоровьем этих людей. Рекомендации МКРЗ, относящиеся к разра-ботке мероприятий по защите населения, рассматриваются в после-дующих разделах этой главы.

Для оценки роли заглатывания или вдыхания радиоактивных ве-ществ МКРЗ ввела физиологические характеристики стандартного человека. Предельно допустимые концентрации (ПДК) различных ра-дионуклидов, соответствующие ПДУ ионизирующих излучений, были рассчитаны в предположении, что человек потребляет 2,2 л/сутки воды, а объем вдыхаемого воздуха составляет 20 м^з/cyткu.

Кроме ПДУ для случая непрерывного профессионального облуче-ния МКРЗ дала также рекомендации на случай промышленных аварий. Для этих ограниченных периодов вполне обоснованно предложены значительно более высокие значения мощности дозы, по сравнению с ПДУ профессионального облучения.

ОБЛУЧЕНИЕ НАСЕЛЕНИЯ

О любых мерах предосторожности можно судить, исходя из ве-роятности их осуществления и возможного влияния на благосостояние населения при всех мыслимых обстоятельствах. Следует предусмотреть

Облучение от неконтролируемых источников

Необходимые критерии

Большая часть дозы облучения, которому подвергается население в мирное время, как правило, обусловлена загрязнением пищевых продуктов, хотя в начальный период после аварийных случаев важную роль могут играть вдыхание радиоактивных веществ или внешнее об-лучение. Следовательно, если источник загрязнения не поддается конт-ролю, то для защиты населения может потребоваться либо изменение. источников снабжения пищевыми продуктами, либо эвакуация. Подоб-ные мероприятия грозят населению новыми опасностями, связанными с социальными переменами и порождением тревоги или с переключе-нием службы быта на более первоочередные нужды. Эти опасности можно рассматривать как «общественные издержки защиты». Иногда общественные издержки оказываются небольшими, например, в случае, когда чрезвычайная ситуация возникает в связи с загрязнением моло-ка I¹³¹ в стране, хорошо обеспеченной пищевыми продуктами и имею-щей хорошо развитый транспорт. Если чрезвычайная ситуация возни-кает на относительно ограниченной территории, то ее последствия мож-но предотвратить доставкой свежего молока из других районов, а в случае возникновения угрозы облучения детей (группы населения, под-вергающейся наибольшей опасности) в масштабах всей страны эту опасность можно было бы уменьшить, обеспечив детей сухим молоком.. Последствия первой ситуации были успешно преодолены в Англии после - аварии в Уиндскейле в 1957 г. Подготовка к соответствую-щим мероприятиям более широкого масштаба была осуществлена, когда глобальные выпадения привели в конце 1961 г. к увеличению уровня загрязнения молока.

Можно рассмотреть и другие ситуации, при которых общественные издержки защиты будут гораздо больше, например в случае загрязне-ния Sr⁹⁰. Без существенной перестройки всего сельскохозяйственного производства в этой ситуации было бы нельзя добиться значительного снижения загрязнения рациона детей, подростков и взрослых людей.

О целесообразности тех или других оздоровительных мероприя-тий можно судить на основании оценки возможных последствий облуче-ния, с одной стороны, и общественных издержек защиты -- с другой. Од-нако нельзя рассчитывать на точность подобных оценок. Наряду с не-возможностью точных оценок опасности от облучения в малых дозах, нельзя предвидеть и размеры общественных издержек на оздорови-тельные мероприятия. Как и во многих других проблемах, связанных с благосостоянием человека, здесь необходим тщательный анализ всей доступной информации, и его невозможно заменить какой-либо прос-той формулой. Тем не менее, соответствующие радиобиологические кри-терии все же необходимы: во-первых, нужны рекомендации относи-тельно наименьших значений доз, начиная с которых следует что-то предпринимать для ограничения облучения, если общественные издерж-ки невелики; во-вторых, следует выработать принципы оценки размеров радиационной опасности при данных уровнях облучения»

Облучение от контролируемых источников

Если источник облучения контролируется, например ядерный реак-тор при нормальных условиях работы, то регулированием режима работы оборудования можно добиться того, чтобы дозы облучения на-селения не достигали неприемлемых уровней. Можно было бы исклю-чить любое вмешательство в привычный образ жизни населения и в снабжение его продовольствием, если бы контрольная система давала соответствующее предупреждение об изменениях мощности выбросов.

В ситуациях такого рода имеется много общего с защитой населе-ния, от неконтролируемых источников и защитой персонала, работающе-го с излучениями. Методы определения размеров загрязнения окру-жающей среды одинаковы независимо от того, является источник контролируемым или неконтролируемым. Опасность, связанная с дан-ным уровнем облучения, не зависит от типа источника, поэтому для оценки биологических последствий облучения человека пригодны одни и те же критерии (т. е. рекомендуемые пределы облучения). Однако, когда уровни облучения становятся такими, что требуются решительные меры по защите населения, то эти два типа ситуаций будут резко раз-личаться. Если источник не поддается контролю, то соответствующие меры заключаются в оценке опасности от облучения по сравнению с общественными издержками по защите. В случае контролируемого ис-точника оператор установки обязан следить за тем, чтобы уровень об-лучения не превысил предела, установленного для профессионального облучения.

Рекомендуемые пределы дозы облучения в окружающей среде

Рекомен-дуемые пределы облучения в окружающей среде можно определить как уровни облучения, которые не следует превышать без тщательной оценки возможных размеров опасности облучения по сравнению с об-щественными издержками по ее ликвидации. Эти общественные издерж-ки оцениваются как своего рода новая «опасность», сопряженная с осуществлением специальных мероприятий по здравоохранению.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ. МЕХАНИЗМ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ

Действие излучения на организм человека начинается с физического процесса - взаимодействия излучения с веществом, т.е. атомами и молекулами тканей и органов. При этом взаимодействии энергия квантов и частиц расходуется на ионизацию и возбуждение атомов и молекул. В зависимости от вида излучения и величины энергии механизм взаимодействия различен.

Протоны, а-частицы и электроны постепенно теряют свою энергию при столкновении с ядрами атомов и внешними электронами. Так как масса а-частиц и протонов значительна по сравнению с массой электронов атомов, с которыми они соударяются, то траектория а-частнц и протонов прямолинейна. Путь же электрона в веществе извилист, поскольку он обладает малой массой, легко изменяет направление под действием электрических полей атомов. Поэтому начальный пучок электронов в тканях имеет тенденцию к расхождению /рассеяние электронов/.

Биологическое действие ионизирующего излучения условно можно подразделить на; 1) первичные физико-химические процессы, возникаю-щие в молекулах живых клеток и окружающего их субстрата; 2) нару-шений функций целого организма как следствие первичных процессов.

В результате облучения в живой ткани, как и в любой среде, погло-щается энергия и возникают возбуждение и ионизация атомов облучае-мого вещества. Поскольку у человека (и млекопитающих) основную часть массы тела составляет вода (около 75 %), первичные процессы во многом определяются поглощением излучения водой клеток, ионизацией молекул воды с образованием высокоактивных в химическом отноше-нии свободных радикалов типа ОН или Н и последующими цепными каталитическими реакциями (в основном окислением этими радикала-ми молекул белка). Это есть косвенное (непрямое) действие излучения через продукты радиолиза воды. Прямое действие ионизирующего излу-чения может вызвать расщепление молекул белка, разрыв наименее проч-ных связей, отрыв радикалов и другие денатурационные изменения.

Необходимо заметить, что прямая ионизация и непосредственная передача энергии тканям тела не объясняют повреждающего действия излучения. Так, при абсолютно смертельной дозе, равной для человека 6 Гр на все тело, в 1 см³ ткани образуется 10¹⁵ ионов, что составляет одну ионизованную молекулу воды из 10 млн. молекул.

В дальнейшем под действием первичных процессов в клетках воз-никают функциональные изменения, подчиняющиеся уже биологическим законам жизни и гибели клеток.

Наиболее важные изменения в клетках: а) повреждение механиз-ма митоза (деления) и хромосомного аппарата облученной клетки. При-чем самые ранние эффекты в клетках вызываются не митотической ги-белью, а обычно связаны с повреждением мембран; б) блокирование процессов обновления и дифференцировки клеток; в) блокирование процессов пролиферации и последующей физиологической регенерации тканей.

Наиболее радиочувствительными являются клетки постоянно обновляющихся (дифференцирующихся) тканей некоторых органов (костный мозг, половые железы, селезенка и т. п.) Причем стволовые и пролиферативные клетки, претерпевающие множество делений, наиболее радиочувствительны. Изменения на клеточном уровне, гибель клеток приводят к таким нарушениям в тканях, в функциях отдельных орга-нов и в межорганных взаимосвязанных процессах организма, которые вызывают различные последствия для организма или гибель организма.

ВОЗМОЖНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ ЛЮДЕЙ

Соматические (телесные) эффекты -- это последствия воздействия облучения на самого облученного, а не на его потомство. Соматические эффекты облучения делят на стохастические (вероятностные) и нестохастические.

К нестохастическим соматическим эффектам относят поражения, вероятность возникновения и степень тяжести которых растут по мере увеличения дозы облучения и для возникновения которых существует дозовый порог. К таким эффектам относят, например, локальное незлокачественное повреждение кожи (лучевой ожог), катаракта глаз (потемнение хрусталика), повреждение половых клеток (кратковременная или постоянная стерилизация) и др. Время появления максимального эффекта также зависит от дозы: после более высоких доз он наступает раньше.

ЛУЧЕВАЯ БОЛЕЗНЬ ЧЕЛОВЕКА

Гибель клетки и утрата функций тканей и органов приводят к по-явлению клинических симптомов у облученного человека, называемых радиационными синдромами. В связи с различием в радиочувствитель-ности клеток, структуре и функциях каждой ткани дисфункция органов начинается в разные сроки и после различных доз. Теоретически при од-нородном облучении всего тела дозой, превышающей некоторый порог, можно выделить три основных синдрома; нервно-васкулярный, желудочно-кишечный и гематологический. На практике эти синдромы часто сливаются и их трудно распознать в отдельности.

Лучевую болезнь подразделяют на острую и хроническую. Течение лучевой болезни различной степени тяжести может проходить в стертой или явно выраженной форме, что зависит от суммарной дозы и ритма облучения.

В выраженной форме лучевой болезни четко различают период пер-вичной реакции, скрытый (латентный) период формирования болезни, восстановительный период и период отдаленных последствий и исходов заболевания.

Первоначальные явные симптомы облучения всего тела проявляются в течение первых 48 ч. К ним относятся желудочно-кишечные (анорексия, тошнота, рвота, диарея, кишечные спазмы, повышенное слюноотде-ление, дегидратация) и нервно-мышечные (чувство усталости, апатия, повышенное потоотделение, головные боли, гипотензия). Вероятность н длительность до момента проявления этих симптомов зависят от до-зы. Например, доза, вызывающая рвоту у 50 % облученных, составляет около 2 Гр, а период до ее появления примерно 3 ч; доза 3 Гр вызы-вает рвоту у 100 % облученных через 2 ч.

Дозы порядка нескольких грей приводят к костно-мозговому син-дрому и лейкопении. Концентрация лимфоцитов -- самый ранний чувст-вительный симптом поражения крови, причем дозы 1--2 Гр снижают в их концентрацию примерно до 50 % нормы через 48 ч после облучения .

Время проявления первичной реакции зависит от дозы облучения. Лучевая болезнь возникает при дозе более 1 Гр у большинства постра-давших.

Латентный период--кажущееся клиническое благополучие--ко-леблется у человека от 14 до 32 сут в зависимости от тяжести поражения. При дозе существенно большей 10 Гр после первичной реакции почти сразу наступает последняя фаза болезни. При дозе менее 1 Гр клинические симптомы острой лучевой болезни не развиваются.

В период кажущегося клинического благополучия, как правило, уменьшается общая слабость, исчезает сонливость, улучшается аппетит, самочувствие становится вполне удовлетворительным. Однако эти улучшения находятся в явном противоречии с состоянием кроветворных ор-ганов (снижается число лейкоцитов и тромбоцитов в крови, опустоша-ется костный мозг), кожи, желудочно-кишечного тракта и гонад.

По степени тяжести острая лучевая болезнь разделяется на ряд групп в зависимости от дозы на все тело: I--легкая (1--2 Гр), И--средняя (2--1 Гр), III--тяжелая (4-- 6 Гр), крайне тяжелая (6 Гр и более).

Радионуклиды, попавшие в организм человека, вызывают различные последствия, схожие с последствиями от внешнего облучения пр равных поглощенных дозах.

В зависимости от природы нуклида и особенностей его локализации в организме могут возникать радиационные поражения (гипопластическая анемия, пневмосклерозы, гепатиты, остеиты, опухоли различной локализации, лейкозы и т. п.).

Острая форма местного лучевого поражения (от локального облу-чения) характеризуется большой длительностью течения заболевания и может приводить к образованию рецидивирующих отеков, раку кожи.

Хроническая лучевая болезнь формируется постепенно при длительном облучении дозами, значительно превышающими предельно до-пустимые для профессионального облучения. Эта форма болезни может возникнуть как при общем облучении (внешнем или внутреннем) всего тела, так и при преимущественном поражении отдельных органов или систем организма. Период формирования хронической лучевой болезни совпадает со временем накопления дозы облучения. После снижения об-лучения до допустимого уровня или полного прекращения наступает пе-риод восстановления, а затем следует длительный период последствий хронической болезни.

Хроническая лучевая болезнь от общего облучения подразделяется на следующие степени:

I степень (легкая) характеризуется нерворегуляторными нарушени-ями сердечно-сосудистой системы и нестойкой умеренной лейкопенией и реже тромбоцитопенией.

При II степени (средней) наблюдается углубление нерворегуляторных нарушений с появлением функциональной недостаточности пище-варительных желез, сердечно-сосудистой и нервной системы, нарушение некоторых обменных процессов: стойкая умеренная лейко- и тромбоцитопения.

При III степени (тяжелой) появляется резкая лейко-, тромбоцитепения, развивается анемия, возникают атрофические процессы в слизис-той ЖКТ.

При длительном облучении отдельных органов хроническая лучевая болезнь характеризуется той или иной степенью их поражения. Только в наиболее тяжелых случаях в связи с недостаточностью функций по-раженного органа возникает комплекс вторичных изменений других ор-ганов и систем.

Отдаленными последствиями хронической лучевой болезни мот быть лейкоз, опухоли, гипопластическая анемия.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ РАДИОНУКЛИДОВ, ПОПАВШИХ ВНУТРЬ ОРГАНИЗМА, И ДОЗА ВНУТРЕННЕГО ОБЛУЧЕНИЯ

Повышенная опасность радионуклидов, попавших внутрь организ-ма, обусловлена несколькими причинами. Одна из них -- способность некоторых нуклидов избирательно накапливаться в отдельных органах тела, называемых критическими (например, до 30 % иода депонируется в щитовидной железе, которая составляет только 0,03 % массы тела), и, таким образом, отдавать свою энергию относительно небольшому объему ткани. Другая причина -- значительная продолжительность облучения до момента выведения нуклида из органа или уменьшения ак-тивности вследствие радиоактивного распада нуклида. Скорость биологического выведения (при допущении, что выведение радиоактивных ве-ществ из органов происходит по экспоненциальному закону) характери-зуется постоянной _б, а эффективная скорость--суммой постоянных эф = _б + р, где р--постоянная радиоактивного распада. Тогда эф-фективный период полувыведения нуклида из организма равен

Т_эф = 0,693/_эф == T_б Т_1/2 / Т_б + T_1/2,

Третья причина -- рост опасности воздействия высокоионизирующих - и -излучений, которые не действенны или малодейственны для внутренних органов при внешнем облучении ввиду низкой проникаю-щей способности.

Рассматриваются три пути проникновения радиоактивных веществ в организм: через органы дыхания, через ЖКТ и через кожу или по-вреждения кожи. Этими путями нуклиды вначале попадают в кровь, а затем током крови разносятся по всему телу или преимущественно в критические органы.

В некоторых случаях критическим органом становится ЖКТ, его от-дельные участки, а также легкие. Наиболее опасен первый путь, поскольку за рабочую смену человек, как это рекомендуют принимать в расчетах НРБ --76/87, вдыхает за 6 рабочих часов 9 м³ воздуха (в целом за 1 сут 20 м³), а с пищей по-требляет только 2,2 л воды.

Кроме того, усвоение и отложение в организме нуклидов, попадаю-щих через органы дыхания, как правило, выше, чем при заглатывании. Усвоение через неповрежденную кожу в 200--300 раз меньше, чем че-рез ЖКТ, и не имеет существенного значения по сравнению с первыми двумя путями. Только оксид трития, а также нитрат уранила и изотопы иода легко проникают через кожу и всасываются в кровь.

ФОНОВОЕ ОБЛУЧЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА

Фоновое облучение человека создается космическим излучением, естественными и искусственными радиоактивными веществами, содержащимися в теле человека и в окружающей среде. Облучение от естественных источников превосходит облучение от многих других источников и является важным фактором мутагенеза, существенного для эволюции живых организмов в биосфере,

ДОЗА КОСМИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Космическое излучение подразделяют на галактическое излучение в солнечное, которое связано с солнечными вспышками. Солнечное кос-мическое излучение играет важную роль за пределами земной атмосфе-ры, но из-за сравнительно низкой энергии (примерно до 40 МэВ) не приводит к заметному увеличению дозы излучения на поверхности зем-ли. Следует различать первичные космические частицы, вторичные и фотонные излучения, которые образуются в результате взаимодействия первичных частиц с ядрами атомов атмосферы.

Первичные космические частицы составляют в основном протоны, а также более тяжелые ядра, обладающие чрезвычайно высокой энер-гией (отдельные частицы до 10¹⁹ эВ). Взаимодействуя с атмосферой Земли, эти частицы проникают до высоты 20 км над уровнем моря и об-разуют вторичное высокоэнергетическое излучение, состоящее из мезо-нов, нейтронов, протонов, электронов, фотонов и т. п.

Интенсивность космического излучения зависит от солнечной актив-ности, географического расположения объекта и возрастает с высотой над уровнем моря. Для средних широт на уровне моря до-за на открытой местности на мягкие ткани вследствие космического излучения (без нейтронной компоненты) составляет 0,28 мГр/год, ней-тронная компонента дает дополнительную дозу 3,5*10^-6 Гр/год. Если коэффициент качества облучения нейтронами при-нять равным шести то эффективная эквивалентная доза космического излучения составляет примерно 300 мкЗв/год.

ДОЗА ОТ ПРИРОДНЫХ ИСТОЧНИКОВ

В биосфере Земли содержится более 60 естественных радионукли-дов, которые можно разделить на две категории; первичные и космогенные. Первичные подразделены на две группы: радионуклиды уранорадиевого и ториевого рядов (табл. 3.2 и 3.3) и радионуклиды, нахо-дящиеся вне этих радиоактивных рядов.

В первую группу входит 32 радионуклида -- продукты распада урана и тория; во вторую -- 11 долгоживущих радионуклидов (⁴⁰К, ⁸⁷Rb и др.), имеющих T_1/2 от 10⁷ до 10¹⁵ лет.

Космогенные радионуклиды образуются в основном в атмосфере в результате взаимодействия протонов и нейтронов с ядра-ми N, О и Аr, а затем поступают на земную поверхность с атмосфер-ными осадками. К ним откосятся ³H, ¹⁴С, ⁷Be, ²²Na и др. (всего 14 ра-дионуклидов).

Внешнее -облучение человека от указанных естественных радио-нуклидов вне помещений (зданий) обусловлено их присутствием в раз-личных природных средах (почве, приземном воздухе, гидросфере и био-сфере). Основной вклад в дозу внешнего у-облучения дают у-излучаюшие нуклиды уранорадиевого и ториевого рядов, а также ⁴⁰К.

Главными источниками внешнего у-облучения в воздухе ториевой серии радионуклидов являются ²²⁸Th и ²³⁸Ас, а в урановом ряду 99 % дозы определяется у-излучением ²¹⁴Pb (RaB) и ²¹⁴Bi (RaC). По непо-средственным измерениям в ряде стран мощность поглощенной дозы в воздухе (на высоте 1 м) от радионуклидов, находящихся во внешней среде, колеблется в пределах от 3,7 до 9,4*10^-8 Гр/ч в зависимости от различных условий на местности.

ДОЗЫ ОБЛУЧЕНИЯ ОТ ИСПЫТАНИЙ ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ

Источником искусственной радиоактивности во внешней среде в за-метном количестве являются радиоактивные выпадения от испытатель-ных ядерных взрывов в атмосфере.

Испытания ядерного оружия в атмосфере были начаты США в 1945 г. Наибольший размах испытаний и выход радиоактивных продук-тов в атмосферу имел место в период 1954--1958 гг. и 1961--1962 гг. После этого испытания ядерного оружия (кроме подземных) были за-прещены в большинстве стран мира.

За период 1945--1962 гг. США, Великобританией, СССР и Фран-цией проведены испытания оружия общей мощностью эквивалентной 513 Мт тринитротолуола (тротилового эквивалента). После 1963г. испытания проводили Франция и Китай. Общая мощность испытаний до 1981 г. составила 32,5 Мт. Взрыву мощностью в 1 Мт соответствует 1,45*10²⁶ актов деления ядерного топлива. Один акт деления эквива-лентен 3,2*10^-11 Дж. 1 Вт==1 Дж/с=3,1*10¹⁰ актов деления в 1 с.

После атмосферного взрыва около 50 % образовавшихся активные продуктов выпадают в районе испытаний (в радиусе около 100 км) на земную или водную поверхность. Остальная часть уходит в тропосферу или стратосферу. В тропосферу попадают мелкие аэрозольные частицы и находятся в ней до 30 сут, в течение которых они выпадают на землю. Поэтому с точки зрения дозы облучения в результате выпаде-ний из тропосферы наибольшее значение имеют радионуклиды с перио-дом полураспада от нескольких суток до двух месяцев, такие, как ¹³¹I, ¹⁴⁰Ва и ⁸⁹Sr.

В стратосферу уходит большая часть радионуклидов, которые гло-бально перемешиваются в стратосфере и затем долгое время выпада-ют в различном количестве на различные участки поверхности всего земного шара. Поэтому глобальные выпадения из стратосферы в убы-вающем порядке значимости определяются долгоживущими продуктами деления -- ¹⁴С, ¹³⁷Cs, ⁹⁵Zr, ⁹⁰Sr, ¹⁰⁶Ru, ¹⁴⁴Ce, ³Н и ²³⁹Pu, ²⁴⁰Рu, ²⁴¹Am, причем три последних нуклида вносят 0,1 % общей дозы.

Облучение людей радиоактивными продуктами, образовавшимися после испытаний ядерного оружия, складывается из внут-реннего облучения (ингаляция радионуклидов с приземным воздухом и поступления их с пищей и водой) и внешнего облучения (излучение радионуклидов, содержащихся в приземном воздухе и на поверхности земли).

Внешнее облучение дает около 0,7 мЗв.

ДОЗЫ ОБЛУЧЕНИЯ ОТ ВЫБРОСОВ ПРЕДПРИЯТИЙ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

В конце 1989 г. в 26 странах эксплуатировалось в общей сложно-сти 416 энергетических реакторов общей мощностью 274 МВт. 100 реакторов строится.

Работа АЭС требует добычи урановой руды, ее переработки в обо-гащенное ²³⁵U ядерное топливо, производства твэлов, переработки от-работавшего топлива для последующего использования извлеченного де-лящегося материала, переработки и захоронения образующихся радио-активных отходов.

Перечисленные стадии входят в так называемый ЯТЦ (ядерный топливный цикл). К ним добавляется также транспортировка радио-активных материалов для обеспечения всех этих стадий.

Закон Республики Казахстан от 14 апреля 1997 года N 93-1

Об использовании атомной энергии

Настоящий Закон определяет правовую основу и принципы регулирования общественных отношений в области использования атомной энергии и направлен на защиту здоровья и жизни людей, охрану окружающей среды, обеспечение режима нераспространения ядерного оружия, ядерной и радиационной безопасности при использовании атомной энергии.

Основные понятия

В настоящем Законе используются следующие основные понятия:

государственное регулирование - деятельность полномочных государственных органов по разработке, утверждению и введению в действие норм и правил по ядерной и радиационной безопасности, лицензированию видов деятельности, связанной с использованием атомной энергии, осуществлению надзора;

захоронение - размещение радиоактивных отходов без намерения их изъятия при условиях, обеспечивающих ядерную и радиационную безопасность; источники ионизирующего излучения - радиоактивные вещества, установки (не относящиеся к ядерным установкам), аппараты и объекты, испускающие или способные испускать ионизирующее излучение;

контроль - действия, постоянно осуществляемые полномочными органами и эксплуатирующей организацией по проверке выполнения требования норм, правил и инструкций;

надзор - действия полномочного государственного органа по проверке исполнения правовых актов Республики Казахстан, условий лицензий и международных договоров в пределах своей компетенции в целях регулирования процесса использования атомной энергии;

пункты размещения - специальные стационарные объекты и сооружения, предназначенные для хранения радиоактивных веществ или захоронения радиоактивных отходов;

радиоактивная безопасность - состояние радиационной обстановки, обеспеченное комплексом мероприятий, ограничивающих радиационное воздействие на персонал, население и окружающую среду в соответствии с установленными нормами;

радиоактивные вещества - материалы, содержащие химические элементы, ядра которых способны к самопроизвольному распаду;

радиоактивные отходы - материалы и вещества в любом агрегатном состоянии, содержащие радиоактивные вещества в количествах и концентрациях, превышающих регламентированные нормативными правовыми актами значения, образованные в результате хозяйственной деятельности и не подлежащие дальнейшему использованию;

специальные неядерные материалы - материалы, определяемые подзаконными актами как таковые в связи с международно-правовым режимом регулирования ядерного экспорта;

товары и услуги в области использования атомной энергии - ядерные установки, оборудование, технологии, радиоактивные вещества, специальные неядерные материалы, используемые для производства ядерных материалов, источники ионизирующего излучения, а также связанные с ними услуги;

уровень изъятия - комплекс величин, выраженных в единицах активности, при которой или ниже которой источники ионизирующих излучений могут быть исключены из-под контроля в соответствии с действующими нормами;

физическая защита ядерных материалов и ядерных установок - единая система организационных и технических мер, направленных на предотвращение несанкционированного доступа лиц к ядерным материалам установкам;

хранение - временное размещение в специально подготовленных местах (в том числе в специальных контейнерах) радиоактивных веществ и радиоактивных отходов, предполагающее возможность их извлечения для использования, переработки или захоронения;

эксплуатирующая организация - организация, имеющая лицензию полномочного государственного органа на осуществление деятельности по использованию атомной энергии;

ядерная безопасность - свойство ядерного объекта, обеспечивающее с определенной вероятностью невозможность ядерной аварии;

ядерные материалы - материалы, содержащие или способные воспроизвести делящиеся (расщепляющиеся) ядерные вещества;

ядерные установки - ядерные реакторы, в том числе реакторы атомных станций, космических и летательных аппаратов, транспортных средств; промышленные, экспериментальные исследовательские реакторы, ядерные стенды; любые сооружения, комплексы, установки, оборудование и технические средства для производства, использования, переработки, транспортировки и размещения ядерных материалов.

Основные принципы государственной политики в области использования атомной энергии

Основными принципами государственной политики в области использования атомной энергии являются:

обеспечение ядерной и радиационной безопасности при использовании атомной энергии;

доступность, объективность и своевременность информации о воздействии объектов атомной энергии на население и окружающую среду;

запрещение захоронения радиоактивных отходов других государств на территории Республики Казахстан;

обеспечение государственного контроля и надзора за ядерной и радиационной безопасностью при использовании атомной энергии;

обеспечение социальной защиты персонала объектов использования атомной энергии, а также населения, проживающего и осуществляющего трудовую деятельность в районах их расположения;

возмещение ущерба, причиненного радиационным воздействием;

участие граждан, общественных объединений и иных юридических лиц в обсуждении государственной политики, проектов законов и иных нормативных правовых актов Республики Казахстан в области использования атомной энергии.

На территории Республики Казахстан всякая деятельность юридических и физических лиц по использованию атомной энергии в целях разработки, создания, производства, испытания, хранения и распространения ядерного оружия категорически запрещается.

Объекты и субъекты в области использования атомной энергии Объектами использования атомной энергии являются:

ядерные установки;

пункты размещения;

источники ионизирующего выше уровней изъятия;

организации, использующие источники ионизирующего излучения, включая медицинские, учебные, исследовательские, коммерческие, сельскохозяйственные и промышленные, в том числе горнодобывающие, перерабатывающие, а также другие организации.

Субъектами в области использования атомной энергии являются:

физические лица;

полномочные государственные органы регулирования, надзора и управления;

организации, занимающиеся деятельностью по использованию атомной энергии.

Основные виды деятельности в области использования атомной энергии

К деятельности, связанной с использованием атомной энергии, относятся:

размещение, проектирование, сооружение, ввод в эксплуатацию, эксплуатация, консервация и вывод из эксплуатации объектов использования атомной энергии;

выполнение работ и предоставление услуг, связанных с использованием атомной энергии;

обращение с ядерными материалами, источниками ионизирующего излучения и радиоактивными веществами, разведка и добыча полезных ископаемых, содержащих эти материалы и вещества, а также производство, использование, переработка, транспортировка и размещение ядерных материалов, радиоактивных веществ и радиоактивных отходов;

осуществление научных исследований с использованием ядерных установок, источников ионизирующего излучения, ядерных материалов и радиоактивных веществ;

управление использованием атомной энергии;

все виды деятельности в местах проведения ядерных взрывов;

обеспечение безопасности при использовании атомной энергии;

физическая защита ядерных установок и ядерных материалов;

учет и контроль ядерных материалов, источников ионизирующего излучения, радиоактивных веществ и радиоактивных отходов;

экспорт и импорт ядерных материалов, технологии и оборудования, специальных неядерных материалов; материалов, технологии и оборудования двойного назначения, источников ионизирующего излучения, радиоактивных веществ;

контроль за радиационной обстановкой на территории Республики Казахстан;

транзитная перевозка ядерных материалов и радиоактивных веществ через территорию Республики Казахстан;

подготовка и аттестация специалистов и персонала.

Все виды деятельности, связанные с использованием атомной энергии, осуществляются под постоянным контролем со стороны государства.

Учет и контроль ядерных материалов и источников ионизирующего излучения

Ядерные материалы и источники ионизирующего излучения подлежат государственному учету и контролю. Для этих целей полномочными государственными органами создаются государственные системы учета и контроля ядерных материалов и источников ионизирующего излучения.

Государственные системы учета и контроля ядерных материалов и источников ионизирующего излучения обеспечивают определение наличного количества ядерных материалов и источников ионизирующего излучения, мест их нахождения, предотвращение потерь, несанкционированного использования и хищений, представление оперативной информации о наличии и перемещении ядерных материалов и источников ионизирующего излучения, а также сведений о списании и захоронении источников, об экспорте и импорте источников и ядерных материалов полномочным государственным органам Республики Казахстан, а в случаях, предусмотренных международными договорами, - международным организациям и другим государствам.

Эксплуатирующая организация, осуществляющая деятельность с использованием ядерных материалов и источников ионизирующего излучения, обеспечивает их учет и представление достоверных данных полномочным государственным органам.

Порядок организации государственных систем учета и контроля ядерных материалов и источников ионизирующего излучения устанавливается Правительством Республики Казахстан.

Основные требования к безопасности при выборе площадок и сооружений ядерных установок и пунктов размещения

Выбор площадки и сооружение ядерных установок и пунктов размещения должны осуществляться на основании норм и правил в области использования атомной энергии и в области охраны окружающей среды.

Решение о сооружении ядерной установки и пункта размещения принимается Правительством Республики Казахстан с учетом:

потребностей в них для решения хозяйственных задач страны и отдельных ее регионов;

наличия необходимых условий, отвечающих нормам и правилам в области использования атомной энергии, для размещения указанных объектов;

отсутствия угрозы безопасности указанным объектам со стороны расположенных вблизи гражданских и военных объектов;

возможных социальных и экономических последствий размещения указанных для промышленного, сельскохозяйственного, социального и культурно-бытового развития региона.

Проектные документы указанных объектов в обязательном порядке проходят государственную экологическую, санитарную и техническую экспертизу.

Требования по транспортировке ядерных материалов и источников ионизирующего излучения

Транспортировка ядерных материалов и источников ионизирующего излечения осуществляется в соответствии с законодательством Республики Казахстан и международными соглашениями, ратифицированными Республикой Казахстан.

Правила транспортировки ядерных материалов и источников ионизирующего излучения должны предусматривать права, обязанности и ответственность грузоотправителя, перевозчика и грузополучателя, меры безопасности, физической защиты, систему согласованных мер по недопущению транспортных происшествий и аварий, требования к упаковке, маркировке и транспортным средствам, мероприятию по локализации последствий возможных аварий.

Ядерная и радиационная безопасность

1. Любая деятельность, связанная с использованием атомной энергии, осуществляется при условии обеспечения охраны здоровья населения и окружающей среды, защищенности имущества физических и юридических лиц от вредного воздействия ионизирующего излучения.

2. Ядерная и радиационная безопасность обеспечивается эксплуатирующей организацией в соответствии с установленными нормами и правилами.

Обращение с радиоактивными отходами

1. Все радиоактивные отходы, образующиеся на территории Республики Казахстан, должны быть захоронены таким образом, чтобы обеспечить радиационную защиту населения и окружающей среды на весь период времени, в течение которого они могут представлять потенциальную опасность.

2. Размещение радиоактивных отходов должно предусматриваться проектной и технической документацией - в качестве обязательного этапа любого вида деятельности, ведущего к образованию радиоактивных отходов. Порядок организации сбора и захоронения отходов, а также органы и организации, осуществляющие эту деятельность, определяется Правительством в соответствии с законодательством Республики Казахстан.