Радіобіологія фул вершин (передмовалесс, вступлесс етс. едишн)

450

Евакуація під час появи смолоскипа може тільки завдати шкоди, тобто призвести до опромінення. Подібна помилка спостерігалась під час евакуації населення м. Прип'яті, коли вивезення людей автобусами проводилося при смолоскипових викидах дорогою біля «рудого» лісу, тобто за наявності особливо високих рівнів зовнішнього випромінювання.

Сравнительний аналіз контрзаходів під час аварії на ЧАЕС.

Контрзаходи, реалізовані у процесі ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС, умовно поділяють на два класи: тактичні й стратегічні. Тактичними можна вважати оперативні заходи післяаварійного періоду, спрямовані на зменшення індивідуальних доз випромінювання для персоналу і населення. Стратегічними вважають контрзаходи щодо зменшення колективних еквівалентних доз випромінювання для населення (табл. 4.8).

Таблиця 13.8.Оцінка зменшення колективної еквівалентної дози випромінювання в Києві внаслідок ужитих контрзаходів

випромінювання, люд.-бер.

*У чисельнику — колективна еквівалентна доза випромінювання, люд.-бер

451

(1 люд.-бер = 0,01 люд.-Зв), у знаменнику — індивідуальна, бер (1

бер = 0,01 Зв).

Стратегічно найважливішими серед великомасштабнихреалізованих контрзаходів для Києва, за нашими оцінками, є: 1) оперативне створення системи водоочищення і резервних систем водопостачання міста;

2)вивезення дітей шкільного віку на літні місяці 1986 p.;

3)збирання і вивезення опалого листя у 1986 р.

Визначаючи ступінь зменшення очікуваної колективної еквівалентної дози завдяки застосуванню систем водоочищення питної води, виходили з усереднених оцінок, за якими в перші 3 місяці після аварії на вхід гідроочиспих споруд міста надходила вода з об'ємною активністю близько 3,7 - 102 Бк/л (10-8 Кі/л), а на спеціальних фільтрах вона очищалася до 37 Бк/л (Кі/л) (за основними радіонуклідами).

Розрахунки показали, що середня індивідуальна еквівалентна доза випромінювання на жителя Києва без водоочищення становила б - 0,035 Зв (3,5 бер), а завдяки спеціальному водоочищенню вона зменшувалась

до 0,003 Зв (0,3 бер). Для 3-мільйонного міста, яким є Київ, зниження очікуваної колективної еквівалентної дози становить 104 люд.Зв (106 люд.бер).

Рівень поверхневої активності опалого листя в Києві в 1986 р. через повітряну складову радіонуклідного забруднення досягав 3,7 - 104 Бк/кг, або 10~6 Кі/кг (за основними радіонуклідами). За нашими оцінками, опадання такого листя, перетворення його на пил чи спалювання на багаттях могло внаслідок вторинного вітрового підіймання сформувати додаткову інгаляційну дозу близько 0,007 Зв (0,7 бер) на людину. Вивезення на захоронения майже 20 000 т листя зумовило зниження колективної еквівалентної дози випромінювання для всього населення міста приблизно на 2,1 • 104 люд.Зв (2,1 • 106 люд.бер).

Сумарне зменшення колективної дози випромінювання внаслідок вивезення дітей на літній період із Києва оцінюють у 0,7 • 104 люд.Зв

(0,7- 106 люд.бер).

У цілому розглянуті вище контрзаходи, за нашими оцінками, зумовили зменшення очікуваної колективної дози випромінювання на 13,2 х 104 люд.-Зв (13,2-106 люд.-бер). Цей дуже значний ступінь зменшення дози відбиває високу ефективність вжитих стратегічних контрзаходів щодо захисту великих мас населення. Слід зазначити,

452

що ефект зниження дози був досягнутий радикально: опале листя вивезене і захоронене; при водоочищенні радіоактивність сконцентрована па фільтрах, що також захоронені; дітей буловивезено з Києва, внаслідок чого частка дози зовнішнього випромінювання на них узагалі не позначилася.

Добре відомі і реалізовані в Україні й Білорусі такі контрзаходи для зменшеній дозових навантажень на населення, як, наприклад, глибока оранка забруднених ґрунтів, їх меліорація і вапнування (таб.

13.9).

Таблиця 13.9.Ефективність різноманітних методів дезактивації радіонуклід забруднених ґрунтів

453

Завдяки використанню таких контрзаходів спостерігається зменшення індивідуальних еквівалентних доз випромінювання в середньому приблизно у 1 — 3 рази. Ці контрзаходи виявилися досить ефективними щодо зменшення індивідуальних дозових навантажень. Проте основна частка колективної дози в сільській місцевості формується через надходження радіонуклідів з їжею. Якщо внаслідок оранки, меліорації чи внесення добрив надходження радіонуклідів у продукти харчування зменшується, то практично це означає, що та сама кількість радіонуклідів надійде в харчовий раціон людини не за 8—10 років, а протягом 20 — 25 років.

Зрозуміло, що ця кількість радіонуклідів 137Cs і 90Sr так чи інакше надійде в раціон харчування, але більшої кількості людей і сформує меншу індивідуальну дозу. Рівень колективної дози при цьому зменшиться лише на 20 — 30 % за рахунок радіоактивного розпаду. Таким чином, тактичні контрзаходи, що досить ефективні за критерієм зниження індивідуальних доз, є малоефективними щодо зниження колективної дози. Цей приклад ілюструє важливі принципові відмінності як в ефективності стратегічних і тактичних контрзаходів, так і в методах їх оцінки.

Якщо для локальних радіаційних аварій наявну систему контрзаходів можна вважати досить ефективною, то для надважких за наслідками аварій, таких як Киштимська і Чорнобильська, оптимальні системи контрзаходів ще мають бути розроблені й обґрунтовані.

Таким чином, за малих і середніх індивідуальних еквівалентних доз випромінювання (до 0,05 Зв, або 5 бер, на людину) у ситуації великих аварій ефективні і доцільні стратегічні контрзаходи загальнорєгіонального характеру і практично неефективні контрзаходи тактичного класу. Для порівняльної оцінкт ефективності й оптимізації вибору контрзаходів потрібно враховувати їх вплив на параметри екосистем. Важливо знати, що залишиться після

454

застосування контрзаходів дезактивована «пустеля» чи життєздатна екосистема.

Контрольні запитання і завдання

1.Як можна оцінити рівень впливу радіації на біоту екосистем? 2.Який дозовий норматив ппонується у якості екологічного нормативу?

3.Наведіть алгоритм розрахунку дозових навантажень на біоту по моделі Б.Амиро.

4.Чому саме біота бентосу озера визначає екологічний норматив на припустимі скиди радіонуклідів до озера?

5.Розкажіть про алгоритм розрахунку екологічного нормативу на припустимі скиди радіонуклідів до озера.

6. Розкажіть про алгоритм розрахунку екологічного нормативу на припустимі скиди радіонуклідів до лісової екосистеми.

7.На скільки відрізняються екологічні нормативи на припустимі скиди до озера, що розраховані по біоті донних відкладів та по біоти водної товщи?

8.Які нормативи жорсткіші гігієнічні або екологічні?

9.Чому необхідні екологічні нормативи?

10.Які особливості екологічного нормування у схилових екосистемах Ви знаєте?

11.Як встановити критичну біоту у схилові екосистемі?

12.В плані екологічного нормування, що гірше рівномірне забруднення екосистеми радіонуклідами чи локальне?

13.Як розрахувати екологічний норматив для лісової екосистеми?

14. Які принципи екологічного нормування у реальних ландшафтах?

15.Наведіть алгоритм застосування аналітичної ГІС технології до екологічного нормування у ландшафтах.

16. Обгрунтуйте концепцію трасерів в радіоекології.

17.Який критерій радіоємності ландшафту?

18.Від чого залежить швидкість перерозподілу радіонуклідів у ландшафтах?

19.Що таке контрзаходи в радіоекологічних ситуаціях?

20.Від чого залежить ефективність контрзаходів?

21.Назвіть принципи радіаційного захисту населення при радіаційних аваріях?

22. Які етапи розвитку радіаційних аварій Ви знаєте?

23.Назвіть основні шляхи опромінення людини при радіаційних аваріях?

24.Наведіть приклади контрзаходів по захисту людей?

455

25.Які рівні доз рекомендовані МКРЗ для захисту людей та вибору контрзаходів?

26.Коли треба застосовувати йодну профілактику?

27. Які контрзаходи по місту Києву у 1986 рю Ви знаєте? 28.Назвіть основні методи дезактивації радіонуклід забруднених грунтів?

29.Які контрзаходи по захисту населення сіл України після аварії на ЧАЕС Ви знаєте?

30.Які контрзаходи можна покласти в основу універсального алгоритму захисту людей та біотип при радіаційних аваріх? 31.Що таке принцип та метод оцінки співвідношення користьшкода?

456

ТЕРМІНОЛОГІЧНИЙ СЛОВНИК

А

Аберація (aberation) – 1) відхилення від норми в будові та функції молекул, окремих структур клітин, тканин; 2) структурні зміни хромосом, хроматид.

Абсорбція (absorbtion). – фізико-хімічний процес поглинення речовини із розчину рідинами або твердими тілами, за якого ця речовина проникає всередину абсорбента (поглинення всією масою абсорбента).

Аварії на атомних електростанціях (accidents on nuclear power plants) - незаплановане неочікуване пошкодження обладнання, та(або) приміщень атомної електростанції, при якому відбувається порушення радіаційної безпеки, що може призвести до аварійного опромінення людей, а також радіоактивному забрудненню навколишнього середовища.

Аварійний викид (accidental release). Потрапляння радіоактивних речовин у навколишнє середовище внаслідок порушень технологічного процесу або аварії.

Агроценоз (agrocenosis) - створене людиною біотичне угрупування з метою отримання сільськогосподарської продукцій та яке регулярно нею підтримується.

АТФ (аденозин-5'-трифосфат, АТФ) (adenosine triphosphate, ATP) -

нуклеотид, молекула якого має два макроергічні зв'язки між фосфатними залишками; завдяки наявності цих зв'язків АТФ є універсальним переносником й основним акумулятором хімічної енергії у клітинах, яка виділяється при перенесенні електронів в дихальному ланцюгу після окисного розщеплення органічних речовин; містить аденін, рибозу та три залишки фосфорної кислоти; є субстратом у багатьох ферментативних реакціях, у результаті яких синтезуються важливі для клітини речовини (білки, нуклеїнові кислоти, вуглеводи тощо).

Адитивність (additivity). – складання (сумування) ефектів комбінації та співставлення факторів хімічної, фізичної та біологічної природи; адитивність може бути повною (якщо вплив агентів представляє собою суму ефектів від впливу кожного агента) та неповною (якщо величина впливу менша суми ефектів від впливу кожного агента, проте більша, ніж від дії будь-якого одного з них).

457

Активна зона (active zone). – основна частина ядерного реактора,

в якому відбувається ланцюгова реакція ділення ядер важких елементів.

Активні форми оксигену (active oxygen forms) – поділяються на радикали (супероксид, гідропероксид, гідроксид) та не радикали (гідроген пероксиду, синглетний оксиген). Володіють високою реакційною здатністю.

Активність джерела випромінювання мінімально значуща

(minimum significant activity of irradiation source) – мінімально значима активність (МЗА) на робочому місці, допустима активність радіоактивної речовини на робочому місці, що не потребує спеціального дозволу на право проведення робіт з ними від органів санітарно-епідеміологічної служби.

Активність питома (activity specific) – величина, що характеризує активність радіоактивних атомів (ізотопів) в визначеній масі (масова активність питома) або об`ємі (об`ємна активність питома) речовини. А. п. – відношення радіоактивності речовини до її маси (об`єму) виражена в одиницях радіоактивності (Бк, Кі) на одиницю маси (г, кг) чи об`єму (мл, л, м3).

Активність радіоізотопу (radioactivity) (радіоактивність або інтенсивність радіоактивного розпаду) - характеризує число розпадів за одиницю часу. Задається в вигляді A=dN/dt, де dN – очікуване число спонтанних ядерних перебудов за інтервал часу dt. Одиниця активності в СІ – Бекерель (Бк) - активність радіонукліда, при якій в ньому за 1 с відбувається 1 акт розпаду (1 Бк = 1 розп/с). Позасистемна одиниця Кюрі (Кі) (1Кі = 3,7·1010 Бк); таку активність має 1 г радію 226Ra.

Альфа-випромінювання ( -випромінювання) (alpha irradiation) –

корпускулярне іонізуюче випромінювання, яке складається з альфачастин (ядер гелію); -випромінювання, -промені корпускулярної природи, що випромінюються при -розпаді, ядерних перебудовах, при діленні атомних ядер, в ядерних реакціях. Альфавипромінювання має незначну проникаючу та велику іонізуючу здатність і високу лінійну передачу енергії, чим обумовлюється його висока відносна біологічна ефективність (зважуючий фактор дорівнює 20).

Альфа-розпад ( -розпад) (alpha decay) – випромінювання альфачастин атомними ядрами в процесі довільного радіоактивного розпаду, який притаманний більшості природних ядер важких хімічних елементів з атомним номером більше 82 (Rb). В результаті альфа-розпаду материнське ядро з зарядом Z і масовим числом А

458

перетворюється в нове дочірнє ядро з зарядом Z-2 і масовим числом А-4.

Альфа-частинки (alpha-particles) – частинки, що випромінюються певними радіоактивними елементами (торій, радій та ін.), багатьма радіоактивними ізотопами, і представляють собою ядра атомів гелію (що складається з двох протонів та двох нейтронів). Вони втрачають енергію при проходженні крізь речовину, а для повної втрати енергії потрібне дуже велике число зіткнень. Вони мають визначений пробіг до моменту зупинки (у повітрі за нормального атмосферного тиску і кімнатної температури – 2,5-8,5 см). Біологічну дія А.-ч використовують в медицині, зокрема в альфа-терапії (радіоактивні

випромінювання.

Антиоксиданти (antioxidizers) – антиокислювачі, інгібітори окиснення, природні чи синтетичні речовини, що запобігають чи сповільнюють окислювальні процеси. Володіють і радіопротекторною дією.

Антиоксидантна система (АОС) (antioxidant system) – комплекс процесів, які контролюють протікання окиснювальних процесів у клітинах. АОС умовно поділяють на три частини: 1) ферментативну, до якої відносяться сполуки, які володіють ферментативною активністю (супероксиддисмутаза, глутатіонпероксидаза, каталаза тощо); 2) неферментативну (каратиноїди, токофероли, аскорбінова кислота та ін.); 3) низькомолекулярні речовини (глутатіон, карнозин, дофамін тощо).

Античастка (antiparticle) – елементарна частинка, маса і спін якої точно рівні масі і спіну другої частинки, а електричний заряд, магнітний момент та інші характеристики рівні по величині, але протилежні по знаку (наприклад, електрон і позитрон, протон і антипротон).

Апоптоз (apoptosis) – генетично запрограмований процес саморуйнування та загибелі клітини; апоптоз проявляється в порушеннях цілісності клітинної мембрани (пермеабілізація), ензиматичній міжнуклеосомній фрагментації (маргінації) ядерної ДНК, фрагментації ядра, конденсації цитоплазми. На кінцевому етапі апоптозу клітина розпадається на частини (апоптозні тільця), які фагоцитуються макрофагами та гранулоцитами.

Атом (atom) – найменша частинка хімічного елемента, що являється носієм його хімічних властивостей. Атом складається з позитивно

459

зарядженого ядра та негативно заряджених електронів, що утворюють електронну оболонку навколо нього. Число електронів в атомі рівне числу протонів в ядрі (заряд всіх електронів рівний заряду ядра), число протонів рівне порядковому номеру елемента в періодичній системі елементів Д. Мендєлєєва. В цілому атом електронейтральний. Розмір його – порядку 10-8 см, розмір ядра – порядку 10-13 см.

Атомне ядро (atomic nucleus) – позитивно заряджена центральна частина атому, в котрій знаходиться практично вся його маса; складається з протонів і нейтронів (нуклонів), зв`язаних ядерними силами.

Атомний номер (atomic number) або зарядове число (Z). –

порядковий номер хімічного елементу в періодичній системі Д. Мендєлєєва; рівний числу протонів атомного ядра, яке дорівнює кількості електронів в оболонці атома.

Атомні електростанції (nuclear power plants) – електростанції, що виробляють енергію за рахунок розщеплювання ядерного палива (керованої ядерної реакції). Найважливіша частина ядерного реактора – тепловиділяючі елементи – представляє собою касету стрижнів, що містять діоксид урану, який заключний в оболонку з міцного сплаву високоякісної сталі з цирконієм. Існують кілька типів АЕС, на яких використовують різні типи реакторів – водяні реактори, реактори на швидких нейронах, високотемпературні реактори, водяно-графітові високої потужності (найпоширеніший тип реакторів в країнах колишнього СРСР).

Б

Беккерель, Бк (Becquerel, Bq) – одиниця активності радіонукліду в СІ, що дорівнює 1 радіоактивному розпаду за 1 секунду. 1 Бк = 2,7·10- 11Кі. Названа на честь Антуана Анрі Беккереля (Becquerel) (18521909рр), французького фізика, що відкрив (1896р) природну радіоактивність солей урану.

Бер, біологічний еквівалент рада (rad, equivalent men, rem) –

одиниця дози (1бер) будь-якого виду іонізуючого випромінювання, що діє на біологічну тканину і викликає такий самий біологічний ефект, як доза в 1 рад рентгенівського чи гамма-випромінювання з максимальною енергією спектру 200 кеВ. Представляє собою поглинену дозу, помножену на коефіцієнт, що відображає здатність даного виду випромінювання справляти руйнівну дію на тканини організму. 1 бер = 0,01 Дж·кг-1 = 0,01 зіверта (Зв).