- Как радиация влияет на здоровье
- Откуда берется естественная радиация
- Откуда берется техногенная радиация
- Почему люди боятся радиации
В этом году исполняется 30 лет со дня аварии на Чернобыльской АЭС. С тех пор выросло уже целое поколение людей, родившихся позже, активно использующих современные технологии и фанатеющих от компьютерной игры «Сталкер». Но и из них мало кто способен объяснить: что же такое радиация и стоит ли ее бояться?
Как радиация влияет на здоровье
Само по себе слово «радиация» означает «излучение», «испускание» — неважно чего. Но в обществе давно так сложилось, что под «радиацией» понимается «ионизирующее излучение». То есть, излучение, частицы которого бомбардируют атомы и выбивают электроны с их оболочек — ионизируют их. Свойства ионизированного атома меняются, что приводит к изменению – и повреждению структур, частью которых он являлся.
Самые опасные изменения происходят с молекулой ДНК. Существуют специальные клеточные механизмы для репарации — починки поврежденной ДНК. Однако, если повреждения значительны и полностью восстановить ее не удается, то либо запускается процесс уничтожения клетки (апоптоз), либо на выходе мы получаем мутацию. Надо отметить, что мелкие мутации в ДНК происходят постоянно и без влияния радиации. Но организм обладает защитными механизмами для их ликвидации и подавляющее число случаев образования мутаций проходят незаметно для здоровья человека.
Если изменения затронули половую клетку, то повреждения ДНК могут отразиться на здоровье потомства — не обязательно, но риск этого повышен.
В какой момент радиация становится опасна для организма? Когда повреждений становится слишком много и организм перестает успевать справляться с ними. Количество разрушенных и поврежденных клеток растет, органы и ткани теряют способность нормально работать. Первым страдает красный костный мозг, который входит в систему кроветворения. При его значительном повреждении развивается острая лучевая болезнь.
Что интересно, если человека удается излечить от лучевой болезни – а до определенной ее стадии это вполне возможно – то вероятность развития рака у него по сравнению с обычным, здоровым человеком, вырастет незначительно – всего на 10%. Именно такие данные были получены по результатам исследования последствий атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки, а также чернобыльской аварии. Причем острая лучевая болезнь проявляется в течение нескольких часов, максимум – дней, а рак развивается только через 5-10 лет.
Значит главный вопрос, который нас интересует: при каком уровне радиации повреждения клеток организма становятся слишком сильными? Чтобы на него ответить, надо уточнить, о чем идет речь. Ведь мы и так с рождения живем в мире с естественной радиацией.
Откуда берется естественная радиация
Да отовсюду. Ученые говорят о естественном радиационном фоне, окружающем человека. Это сумма земного излучения и космического, которое претерпело некоторые изменения после прохождения через атмосферу Земли. В зависимости от того, в каком месте Земли фиксируется уровень радиационного фона, от степени активности Солнца, а также от высоты этого места над уровнем моря будет зависеть его интенсивность. Самое слабое — на экваторе, самое сильное — на полюсах планеты.
Влияние космического излучения должно волновать только часто летающих самолетами граждан. При полете на высоте 8 тысяч метров доза облучения равняется 2 мкЗв/час (микрозиверта в час). При одинаковых расстояниях пассажиры турбовинтовых самолетов, летающих медленнее, получают дозу облучения на 20% выше, чем пассажиры скоростных сверхзвуковых самолетов — и это, несмотря на то, что последние летают выше, а значит и доля излучения, приходящегося на них, больше.
Кроме того, вокруг нас в земле и в воздухе под действием тех же космических лучей идет образование радионуклидов, в конце концов попадающих в организм человека с продуктами питания. По оценкам экспертов, среднестатистический гражданин съедает радионуклидов на 15 мкЗв/год.
На нас также воздействует радиация от долгоживущих радиоактивных элементов, которых на Земле существует 23 вида. Их период полураспада может превышать 100 миллионов лет. Из-за разного содержания таких элементов в земной коре отдельные районы Земли отличаются друг от друга по уровню естественной радиации. В США, ряде европейских стран и в Японии подавляющее большинство населения обитает в местах, где доза облучения не превышает 0,3-0,6 мЗв/год (миллизивертов в год).
Мы живем в домах, стены которых сделаны из материалов, тоже имеющих определенный радиационный фон. Самый «слабый» радиационный фон — в деревянных домах. Здания из кирпича, камня и бетона «фонят» в 2-3 раза больше.
Итак, будучи внутри помещения, человек в определенной мере защищен от внешнего радиационного излучения, но подвергается облучению от стен.
Но и это еще не все! Раз человек живет в таком насыщенном радиацией мире, он получает радионуклиды постоянно: с пищей и питьем, а также с воздухом. Почти 75% от ежегодной дозы дает радон – инертный газ, который постоянно высвобождается из трещин в земной коре. В число его источников входят еще натуральные стройматериалы, вода, а также природный газ. Мы получаем радон с каждым вдохом — особенно, когда находимся в помещении, где нет воздухообмена, то есть редко проветриваемом. Концентрация радона при этом будет в 8 раз выше, чем в воздухе снаружи.
Наконец, человечество активно разбрасывает в освоенных им районах удобрения. Но большинство месторождений фосфатов, из которых их делают, содержат уран — во вполне ощутимой концентрации. Таким образом, из почвы радиоизотопы попадают в нашу пищу.
Суммарно за год среднестатистический человек, просто обитая на планете Земля, проживая в зданиях из бетона и периодически летая на самолетах, получает примерно 4 мЗв/год.
Не во всех странах мира природный радиационный фон одинаков, в некоторых местах он выше: например, в Финляндии она в 3 раза больше, чем в Брянской области. Но человек живет на этой планете на протяжении всего времени существования своего вида и успел приспособиться к естественному облучению. В норме оно не приводит к повреждению ДНК, а если такое и происходит – мощностей системы репарации хватает для ее починки.
Откуда берется техногенная радиация
Помимо естественной радиации, с которой человек ничего особо поделать не может, есть еще техногенная – результат деятельности самого человека, в ходе которой происходит перераспределение естественных радионуклидов. Например, при добыче и сжигании нефти, каменного угля и других горючих ископаемых; при испытаниях ядерного оружия; строительстве АЭС и захоронении отходов и т. п.
В жизни мы также постоянно сталкиваемся с источниками радиации в «бытовом» плане. Наибольшее ее количество мы получаем при прохождении медицинской диагностики. Например, без радиационных методов диагностики невозможно назначить максимально эффективное лечение целого ряда заболеваний. В ходе медицинских обследований среднестатистический пациент получает 1,4 мЗв/год, то есть речь идет о превышении естественного радиационного фона не более, чем в 10 раз.
В целом, получить реально высокую дозу радиации обычному человеку довольно сложно. Не самый распространенный, но наиболее вероятный путь – курс интенсивной радиотерапии (лучевой терапии). Дозы радиации, которые при этом используются, превышают естественный радиационный фон в тысячи раз. При этом опухолевые клетки получают настолько серьезные повреждения, что запускается процесс апоптоза. Поэтому лучевая терапия дает такие тяжелые побочные эффекты, но выбора нет, если это единственный способ спасти жизнь человека.
В список других, намного более слабых источников искусственной радиации входят также телевидение, табак, часы с подсветкой и др. Но годовая доза радиации, которую от них можно получить, в сотни раз меньше той, что дает рентгеновское обследование.
Итак, распределение источников ионизирующего излучения примерно следующее:
- естественная радиация внутри помещений (радон) — 43%;
- естественная радиация вне помещений — 15%;
- космическое излучение — 13%;
- медицинские услуги — 20%;
- пища и питье — 8%;
- другие искусственные источники — 1%.
Почему люди боятся радиации
- Потому что ее невозможно увидеть, услышать, ощутить на вкус или потрогать руками. Только дозиметр может показать опасное изменение радиационного фона. Но никто не носит с собой дозиметр просто так, на всякий случай.
- От радиации невозможно укрыться — она проникает сквозь нашу одежду и тонкие стены, да и сами стены не столь безопасны, как хотелось бы.
- Радиация в сознании большинства населения тесно связана с раком — еще одним кошмаром XXI века.
- Радиация ассоциируется у граждан с огромной мощью, которой человек научился управлять, но так и не смог взять ее под полный контроль. Громкие заявления о «мирном атоме» периодически опровергаются сообщениями об аварии или ее угрозе (из самых известных событий — Чернобыль, Фукусима).
Стоит ли по этому поводу впасть в состояние паранойи и прекратить пользоваться благами, которые дает нам ионизирующее излучение? В медицине список этих благ внушителен:
- рентгеноскопия, рентгенография, компьютерная томография — методы, позволяющие отловить затаившиеся болезни;
- радиохирургические методы лечения онкологических заболеваний: облучение злокачественных опухолей электронами, рентгеновскими лучами, гамма-квантами и др.;
- радиофармацевтические препараты — специальные таблетки для диагностики и лечения некоторых заболеваний.
Нет, не стоит. Человечество живет в мире, насыщенном радиацией. Оно изучило ее, разработало свод правил безопасности и успешно пользуется ею. Радиация была и есть – часть нашей жизни.
