Моя попытка просто и понятно рассказать о том, что такое естественная радиоактивность

Всем привет!

Недавно ко мне обратились с предложением написать научно-популярную статью о том, что такое радиация, искусственная и естественная радиоактивность, насколько высока вероятность столкнуться в быту с повышенными уровнями радиации и т.д.

Статью я в итоге написала, хоть и мучилась несколько дней, так как понятия не имею, как пишутся такие статьи. Раньше, когда работала в Курчатове, я написала несколько чисто научных статей в разных научных сборниках, а вот с научно-популярными пока не сталкивалась.

Все когда-нибудь бывает в первый раз Этот год – у меня рекордсмен по тому, что происходит со мной впервые.

Как только моя статья выйдет, обязательно дам ссылку на нее. А пока я решила поделиться своим материалом с вами, мои читатели, и скорее популярно, нежели научно, рассказать несколько фактов об этом очень интересном природном явлении.

Пока запланировала три статьи, но, если будут заинтересованные и много вопросов, то с удовольствием продолжу публикации на эту тему. Сама по себе она настолько многогранна, что можно хоть всю жизнь рассказывать о ней.

Сегодня я хочу рассказать, что такое радиация и естественная радиоактивность, в каких дозах радиация на самом деле опасна, и насколько у рядовых граждан велик риск столкнуться с потенциально-опасными дозами радиации в обычной жизни.

Что это такое, основные термины

Если совсем коротко и упрощенно, радиоактивность – это способность некоторых атомных ядер самопроизвольно превращаться в другие ядра с испусканием частиц.

Этими частицами могут быть альфа-частицы, бета и гамма. Названы они так, потому что, если их поместить в магнитное поле, то они будут отклоняться в нем в разные стороны.

Соответственно, процессы испускания частиц так и будут называться: альфа-распад, бета-распад, испускание нейтронов, деление тяжелых ядер и т.д.

Кстати, значок радиоактивности и произошел от этих трех основных видов радиоактивного излучения. Три лепестка, три вида излучения из одного ядра. Вот так изображается знак радиоактивности:

Слыша или читая о радиоактивности, вы можете столкнуться с выражением «ионизирующее излучение». Что это такое? Ничего сложного здесь нет – это всего лишь поток вот этих самых частиц. А ионизирующим оно названо потому, что они, попадая в тело, разрушают молекулы, из которых оно состоит, превращают их в заряженные частицы ионы. Это, кстати, и является основным опасным свойством радиации, приводящим к печальным последствиям для организма.

Отсюда и произошли термины «ионизация», «ионизирующее излучение» и другие им подобные.

Помню, когда только начала работать в радиохимической лаборатории, друзья подшучивали надо мной, не свечусь ли я в темноте.

А от некоторых знакомых, работающих с радиацией, я слышала шутки на тему, что к таким людям нужно обращаться «ваша светлость» и «ваше сиятельство» или добавлять к фамилии приставку «фон».

Так что, профессиональный юмор существует даже в такой, казалось бы, несмешной области как работа с радиоактивным излучением. Можете даже заглянуть в гимн дозиметристов.

История открытия

Кто открыл радиоактивность? Эта история началась в конце 19 века, когда в 1886 году французский физик Анри Беккерель совершенно случайно обнаружил естественную радиацию — испускание ураном неизвестного проникающего излучения, названного им радиоактивным. Этот термин произошел от латинского слова «радиус» — луч, то есть материал излучал, испускал неизвестные в то время науке лучи.

Потом, кстати, ввели единицу измерения активности, названную в честь этого ученого – Беккерель. Сейчас она широко используется.

Этим открытием заинтересовались супруги Мария и Пьер Кюри (сейчас Кюри – еще одна из единиц измерения радиоактивности), которые и открыли впоследствии несколько естественных радиоактивных элементов-радионуклидов: радий, полоний и актиний.

Открытие радиоактивности входит в список самых значимых открытий в истории человечества.

Природная радиация

Да, открытые Кюри элементы были представителями естественной радиоактивности! Почему-то у многих людей сейчас сложилось мнение, что радиация – это нечто искусственное, придуманное человеком себе на погибель. А на самом деле это – природное явление, на много миллионов лет старше человека.

Известно около 300 природных радионуклидов, их еще называют изотопами (это слова-синонимы). Все природные радионуклиды совместно с космическим излучением образуют естественный природный фон ионизирующего изучения.

Таким образом, все мы постоянно круглосуточно подвергаемся действию земной, природной радиации, причем, это происходит как внешне, так и изнутри.

Внешняя природная радиоактивность обусловлена радионуклидами земной коры – в основном, это калий, уран и торий. К естественному источнику радиоактивности относится и космическое излучение. За счет этой природной радиации человек получает ежегодную дозу облучения около 0,3-0,6 мЗв (миллизиверт – единица измерения поглощенной дозы излучения, названа в честь шведского ученого Рольфа Зиверта).

Это что касается внешнего облучения, то есть того, которое воздействует на тело человека снаружи. Но есть еще и внутреннее, которое человек получает, вдыхая воздух. Наибольшую роль в этом виде облучения (примерно 75-80% от годовой индивидуальной дозы) играет радиоактивный газ радон, попадающий в атмосферу из земной коры, и продукты его распада.

Повышенное количество этого газа в воздухе может принести вред здоровью, именно поэтому ведется радиационный контроль строительных материалов, которые могут быть источниками радона, но есть способы, как бороться с ним. Возможно, в дальнейших статьях я расскажу подробнее об этом. Если вы заинтересовались, напишите в комментариях.

Радиоактивность человека

А вы думали, что мы, люди – белые и пушистые и ни каким боком не имеющие отношения к природной радиации? Как бы не так. Мы живем в радиоактивном мире, где даже тело человека обладает слабым уровнем радиации.

Даже если человека поместить в свинцовую камеру, изолируя его от действия природного излучения, то сам человек все равно будет радиоактивным.

Это обусловлено тем, что в состав тела человека входят, наравне со стабильными, и радиоактивные элементы, самые важные из них – калий, углерод и фосфор. Они даны человеку природой и, хотите вы того или нет, никуда вы от них не денетесь.

Немного отступлю от темы. Естественные радионуклиды содержатся не только в теле человека, но и во многих овощах и фруктах. Например, в бананах много калия, причем, не только стабильного, но и радиоактивного.
Поэтому существует даже такое шуточное понятие «банановый эквивалент», когда радиоактивность какого-либо продукта сравнивают с активностью одного банана.
Бояться этого не нужно, человеческий организм обладает потрясающей, данной природой способностью к саморегуляции – в результате обменных процессов в организме радиоактивный изотоп выводится без каких-либо серьезных последствий.

Многие годы, прошедшие с тех пор, как было открыто явление радиоактивности, ученые спорят, как же появилась жизнь на земле – благодаря радиации или вопреки ей. Полезны или опасны малые дозы радиации? Версий много, но точного ответа не знает никто.

Радиация в повседневной жизни

Как я и обещала в начале статьи, расскажу, в каких дозах радиация может быть опасна, и насколько у нас с вами велик риск столкнуться с высокими уровнями радиации в обычной жизни.

Чтобы было с чем сравнивать, возвращаю вас к дозе 0,3-0,6 мЗв, полученной от естественной радиации.

Кроме того, есть документ «Нормы радиационной безопасности (НРБ)». Он устанавливает основные пределы доз для техногенных источников облучения в нормальной и аварийной ситуации, природных источников (кроме космического излучения и калия в теле человека), а также для медицинских источников.

Согласно ему эффективная годовая доза техногенного облучения для населения не должна превышать 1 мЗв в год. Именно эта доза облучения считается безопасной для здоровья.

Вот от этих цифр и предлагаю отталкиваться в разговоре о потенциально опасных дозах радиации в обычной жизни.

НРБ – один из основных документов в законодательстве о радиоактивности.
У меня с ним связаны свои воспоминания, когда приходилось буквально заучивать его наизусть (особенно перед ежегодными экзаменами по радиационной безопасности ).
Очень часто приходилось опираться именно на него в своей работе. Это была моя настольная книга, которую я когда-то для себя распечатала, переплела, делала в ней различные пометки, вклеивала закладки. В итоге, она стала практически живым существом, моим постоянным помощником в работе.

Итак, где обычный человек может столкнуться с повышенными дозами радиации?

Начнем с того, что это повышенный природный радиоактивный фон, который бывает в горах за счет горных пород. Как его сравнить с городским?

В среднем, радиационный фон в городе равен 20-30 микрорентген в час (по разным данным от 10 до 60). В горах эта цифра будет выше и может доходить до 100. Это не опасно для здоровья.

Исключением будет проживание на территориях урановых месторождений, но такие территории хорошо известны, и проживание на них запрещено.

Кстати, сюжеты с радиоактивными местами проживания периодически появляются в художественной литературе. Например, в книге Бориса Акунина «Пелагия и черный монах» монахи жили на острове, где были залежи урановой руды. В итоге, они постоянно болели и умирали.

Следующий фактор встречи с повышенной радиацией – строительные материалы, например, гранит, который обладает достаточно высокой природной активностью.

Сюда же можно отнести и другие стройматериалы, например, кальций-силикатный шлак, который является побочным продуктом при добыче фосфорных руд и также обладает высокой природной радиоактивностью. Кроме него – фосфогипс и некоторые виды глинозема.

Именно поэтому важен радиационный контроль материалов, используемых в строительстве. Кстати, это законодательно регулируется, есть специальные организации и оборудование для этого.

Если вы не уверены в том, из чего у вас построен дом, то можете обратиться в соответствующую организацию (в каждой стране она называется по-своему) и пригласить их для замеров.

В том числе, это может быть и частная организация, главное, обращайте внимание на то, чтобы у нее была лицензия на проведение таких работ.

Например, мне где-то с пол года назад попадалось объявление на моей любимой тумбе объявлений на трамвайной остановке о проведении замеров радиационного фона в жилых домах и квартирах. Стоило это тогда – 3000 тенге (около 600 российских рублей). Я тогда изрядно повеселилась и порадовалась предприимчивости неведомой мне организации – за пятиминутное дело взять такие деньги.

Следующий фактор — лечебные радоновые ванны, например, в той же Белокурихе. Получить дозу, опасную для здоровья, в них весьма проблематично, так как они хорошо изучены и принятие ванн строго нормируется по времени. Тем не менее, существуют противопоказания для проведения этих процедур, например, болезни сердца.

И, наконец, самый широко распространенный источник повышенной радиации – прохождение медицинских процедур. Это могут быть рентген-процедуры, лучевая терапия для лечения онкозаболеваний, некоторые виды медицинской диагностики с использованием радиоактивных элементов (например, брахитерапия).

Именно этот вид облучения дает самый большой вклад в дозу по сравнению с остальными источниками. Но это не значит, что нужно отказываться от прохождения, допустим флюорографии!

Во всех этих процедурах рассчитана доза необходимого облучения, а также учитывается, насколько оправдан риск для здоровья от проведения данной процедуры.

В НРБ указано, что, цитирую, «При проведении таких процедур годовая эффективная доза не должна превышать 1 мЗв, что сопоставимо с указанной выше эффективной дозой от техногенного облучения».

Именно поэтому нормируется количество таких процедур и противопоказания к ним, например, флюорографию делают 1 раз в год, она противопоказана на любых сроках беременности.

Сразу вспоминаю историю, случившуюся со мной в прошлом году.

В конце августа я заболела (простыла) и пошла в больницу по месту жительства за больничным, чтобы просто отлежаться дома несколько дней. Там врач-терапевт обнаружила в моей карточке, что я уже год не делала флюорографию и отправила меня на эту процедуру.

Я объяснила, что не могу ее пройти, так как через неделю у нас на работе будет плановый ежегодный медосмотр (на котором я как раз год назад делала снимок грудной клетки), где мы и будем это делать. Наша организация уже все оплатила, составила график прохождения медосмотра и т.д. Если я сейчас пройду эту процедуру, то услышу много интересного о себе от своего работодателя и его зря потраченных на меня деньгах.

Ответ врача меня поразил так, что я чуть не повернулась и не ушла без больничного: «Ничего страшного, еще раз пройдете!»

И это она говорит человеку, который работает на вредном производстве (что указано в моей карточке) и который и так по роду работы подвергается повышенному облучению.

Я была в шоке. Но все же настояла на своем. Теперь, после прохождения медосмотра, всегда беру у рентгенолога выписку о том, что я прошла флюорографию, вот, смотрите, вклейте этот бланк в мою карточку и не посылайте меня на эту процедуру только для «галочки», чтобы отчитаться, что у вас все пациенты ее прошли.

И, последнее, с чем еще может столкнуться человек – это облучение во время полета на самолете. Это связано с природным космическим излучением. Здесь дозы невелики и законодательно регламентируются для пилотов самолетов.

Некоторые из читателей могут спросить: а как насчет проживания вблизи атомных станций? Ведь они являются источниками повышенного облучения.

На это можно ответить так. Исследования показывают, что по реальному воздействию на среду обитания человека атомная промышленность стоит на 20 месте. Гораздо больший риск для здоровья исходит от химического загрязнения окружающей среды – около 30% риска. В промышленных городах, имеющих металлургические и химические предприятия, всегда высок уровень онкозаболеваний именно из-за химических факторов, воздействующих на человека.

Дополнительная годовая доза облучения человека, живущего вблизи атомной станции, равна дозе, которую человек получает при однократном рентгеновском снимке зубов.

А вот благодаря ТЭЦ, имеющимся в каждом городе, в воздух поступают углерод, азот, сера и тяжелые металлы, которые активно включаются в жизненный цикл человека и приносящие вред здоровью.

Заключение

Все приведенные выше ситуации рассмотрены для повседневной жизни. Я не рассматриваю техногенные аварии и катастрофы, случаи утери или разгерметизации радиоактивных источников при их перевозке, а также терроризм и целенаправленное вредительство (помните историю об отравлении Александра Литвиненко полонием в 2006 году?), так как эти ситуации настолько редки, что представляют собой скорее исключение, нежели правило.

Подводя итоги, можно сказать, что в повседневной жизни у человека практически не существует опасности подвергнуться повышенному облучению, особенно незаметно для него.

Основной вклад в дозу облучения от искусственных источников радиации вносят медицинские процедуры.

Еще раз подчеркну, что это касается именно радиоактивного облучения, но не электромагнитного, инфракрасного, низко- и высокочастотного и другого. Не путайте его, как это сделала когда-то очень неуважаемая мной Елена Малышева.

Вот такая большая получилась сегодня статья. Надеюсь, она была полезна для вас, вы больше узнали о радиации и естественной радиоактивности.

До встречи в следующей статье и не позволяйте радиофобии портить себе жизнь! Удачи!

Наталья Брянцева