Радиационный фон материалов породных отвалов (стр. 7 из 16)

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 потребляет только 2,2 л воды.

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

Крупные частицы (более 5 мкм) эффективно (до 75 %) задерживаются верхними дыхательными путями (носоглоткой), 8 % достигают альвеол легких. В общем случае, согласно рекомендациям МКРЗ [26], для расчетов принимается аэродинамический диаметр аэрозолей 1 мкм и следующее распределение вдыхаемого вещества: выдыхается 35%; осаждается в верхних путях 30 %; осаждается в альвеолах легких 25 %; около 8 % откладывается в трахеях легких. В этой дыхательной системе наиболее критичными с точки зрения радиационной защиты являются альвеолы и трахеи в виде одного составного органа массой 1000 г, условно называемого легкими. Для описания очищения легких от вдыхаемых радиоактивных веществ и выведения их из собственно легочной области последние разделяются на классы Д, Н, Г с периодом полувыведения Т_α =10, от 10 до 100 и более 100 сут. Биологические периоды полувыведения нуклидов из критических органов и тканей различаются от десятков суток (³Н, ¹⁴С, ²⁴Na) до (практически) бесконечности (полное усвоение: ⁹⁰Sr, ²³⁹Pu).

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.

Классификация возможных последствий облучения людей показана на рис.3.:

Рис. 3. Классификация возможных последствий облучения человека Нестохастические эффекты проявляются при достаточно высоком или аварийном облучении всего тела или отдельных органов.

К соматико-стохастическим эффектам относят злокачественные новообразования и опухоли, индуцированные излучением. Вероятность их появления зависит от дозы облучения и не исключается при малых дозах, так как условно полагают, что соматико-стохастические эффекты не имеют дозового порога.

Генетические эффекты — врожденные уродства — возникают в результате мутаций и других нарушений в половых клеточных структурах, ведующих наследственностью. Генетические эффекты так же, как соматико-стохастические, не исключаются при малых дозах и так же условно не имеют порога.

Выход обоих эффектов мало зависит от мощности дозы, а определяется суммарной накопленной дозой независимо от того, получена она за 1 сут или за 50 лет. Соматико-стохастические и генетические эффекты должны учитываться при оценке ущерба в результате действия малых доз на большие группы людей, насчитывающие сотни тысяч человек. Выход этих эффектов определяется коллективной дозой, если она составляет не менее 100 чел-Зв, а выявление эффекта у отдельного индивидуума практически непредсказуемо. Если коллективная доза составляет несколько человеко-Зиверт, то наиболее вероятно нулевое количество эффектов. .

Для целей радиационной защиты, согласно рекомендациям МКРЗ [27—30], принято допущение, что стохастические эффекты имеют беспороговую линейную зависимость вероятности возникновения при обычно встречающихся условиях профессионального, медицинского и фонового облучения. Однако коэффициенты этой зависимости доза — эффект были установлены на основе имеющихся данных о стохастическом воздействии больших кратковременных доз (больше 1 Гр). Поэтому перенос их в обычные условия облучения на основе беспороговой линейной концепции вдвое завышает реальный риск малых доз по данным МКРЗ 1990 г.

Для оценки вероятности возникновения соматико-стохастических эффектов облучения были использованы стохастические данные числа случаев смертельного заболевания лейкемией и другими видами рака японцев, перенесших взрыв атомных бомб в Хиросиме и Нагасаки, данные по последствиям рентгенотерапии и др.

Было установлено, что выход этих заболеваний (со смертельным исходом) зависит не только от коллективной дозы, чел-Зв, а также от возраста и пола и составляет в среднем 125 случаев в год на 10⁴ чел-Зв при однородном облучении всего тела. Соответствующий риск облучения выражается значением

125/10⁴ =1,25⋅10⁻⁹ (чел⋅Зв)⁻¹ ⋅год⁻¹ . Если к этому риску добавить риск генетических радиационных повреждений, равный 0,4⋅10⁻² (чел⋅Зв)⁻¹ ⋅год⁻¹ у первых двух поколений потомства облученных лиц, то общий риск составляет

1,65⋅10⁻² (чел⋅Зв)⁻¹ ⋅год⁻¹ . Это значение риска принято МКРЗ за номинальное. Следует отметить, что генетические последствия облучения так же, как стохастические, изучены весьма приближенно и постоянно уточняются [31] и по данным МКРЗ 1990 г. составляют соответственно 5⋅10⁻² (чел⋅Зв)⁻¹ ⋅год⁻¹ , а общий риск 6⋅10⁻² (чел⋅Зв)⁻¹ ⋅год⁻¹.

Среднее значение 1,25⋅10⁻² Зв⁻¹ получено из вероятности канцерогенного эффекта для мужчин 1,0⋅10⁻² Зв⁻¹ и женщин 1,5⋅10⁻² Зв⁻¹ . Более высокое значение риска у женщин обусловлено большей вероятностью рака грудной железы при облучении

[32].

Имеется падение риска возникновения соматико-стохастических и генетических эффектов при увеличении возраста от 18 до 65 лет, отнесенное к его среднему (номинальному) значению (1,65⋅10⁻² Зв⁻¹ ). Риск уменьшается с 1,2 до 0,15⋅10⁻² Зв⁻¹ для мужчин и с 1,5 до 0,35⋅10⁻² Зв⁻¹ у женщин. Это связано с существованием латентного периода развития раковой опухоли после облучения, равного примерно 7—12 годам для лейкемии и 25 годам для остальных злокачественных новообразований. Таким образом, чем больше возраст человека в момент облучения, тем больше вероятность того, что раковая опухоль не успеет развиться до наступления его естественной смерти.

Среднее значение риска за период трудовой деятельности от 18 до 65 лет при постоянном облучении с учетом возрастной зависимости риска составляет 0,61 номинального значения у мужчин и 0,85 — у женщин, соответственно только

1,0⋅10⁻² Зв⁻¹ и 1,4⋅10⁻² Зв⁻¹ (табл.5):

Таблица 5. Зависимость уровня риска от возраста и пола, 10⁻⁴ Зв⁻¹ .

Пол и заболевание	В возрасте, лет			Среднее значение	Номинальное значение
	20	30	40			50	60
Мужчины
Лейкемия	20	20	20	19	11	18	20
Рак	80	82	60	38	16	53	105
Генетические повреждения	97	41	7	1	0	29	40
Всего	197	133	87	58	27	100	165 (100:165=0,61)
Женщины
Лейкемия	20	20	20	20	16	19	20
Рак	130	125	109	82	44	98	105
Генетические повреждения	89	23	2	0	0	23	40
Всего	239	168	131	102	60	140	165 (140:165=0,85)

Так, например, активистами общественной организации «Эко-регион» был проведен мониторинг заболеваемости детей в возрасте от 0 до 14 лет в одном из поселков города Свердловска, в центре которого находится горящий террикон в поселке ш. 1-2 Свердлова. Мониторинг проведен на основании заболеваемости детей в зависимости от наличия зоба (на 1000 детей). Дети, проживающие в районе поселка ш. 1-2 Свердлова и квартала Пролетариат Донбасса, чаще всего страдают болезнями эндокринной системы, нарушением обмена веществ, снижением иммунитета, психическими расстройствами и болезнями нервной системы (ДЦП), болезнями системы кровообращения (ВСД), болезнями органов дыхания, болезнями органов пищеварения. На фоне йодной недостаточности у жителей указанного района (осмотрено 1000 чел.) обнаружен эндемический зоб, который особенно опасен для детей, так как на его фоне возрастает уровень распространения большинства социально значимых заболеваний. Помимо клинически очерченных болезней дети с зобом имеют повышенную чувствительность к холоду, сухость кожи, ломкие волосы и ногти, снижение интеллекта в легкой степени до тяжелых форм эндемического кретинизма и двигательных нарушений. У детей отмечаются пониженные способности к обучению, выполнению школьных заданий или конкретной работе руками, нарушение концентрации внимания, уменьшение объема кратковременной памяти, появление двигательных расстройств. Из 50 детей 30 имеют снижение гемоглобина. Кислородное голодание проявляется замедленной реакцией, сонливостью, головными болями, апатией. 40 из 100 детей имеют астму. 70 из 100 детей - вегетососудистую дистонию, проблемы с давлением. На 100 родившихся детей в период с 2005 по 2007 год - 5 умерших до года от врожденных пороков сердца, 35 - родившихся с тяжелыми заболеваниями, 7 - ДЦП.