Самые опасные радиоактивные вещества


В связи с широким распространением в природе радиоактивных изотопов естественного и искусственного происхождения, в связи с постоянно увеличивающимся применением их в отраслях экономики и науки необходимо иметь возможно более полное представление о свойствах хотя бы некоторых наиболее опасных при попадании внутрь организма радиоактивных элементов.

Все изотопы при соблюдении мер безопасности не могут оказать неблагоприятного влияния ни на человека, ни на окружающую среду. При грубом нарушении норм радиационной безопасности возможно внешнее или внутренне облучение в повышенной дозе. Как было отмечено выше, клиническое течение лучевой болезни, обусловленной внешним и внутренним радиоактивным заражением, определяется дозой облучения, растворимостью и всасываемостью поступивших внутрь радионуклидов, характером их распределения в органах, тканях, путями поступления в организм и скоростью распада и выведения из организма. Как всасывание, так и распределение и выведение радионуклидов зависят от их физико-химической природы.


Выделены 4 группы опасных радионуклидов − А, Б, В и Г.

Группа А − радионуклиды особо высокой токсичности (свинец-210, торий-230);

Группа Б − радионуклиды с высокой токсичностью (йод-131, стронций- 90, уран-235);

Группа В − радионуклиды со средней токсичностью (цезий-137, натрий-22, кальций-45);

Группа Г − радионуклиды с наименьшей токсичностью (углерод-14, железо-55, хром-51).

Токсичность зависит от вида и энергии излучения, периода полураспада, физико-химических свойств вещества. Рассмотрим некоторые радионуклиды (изотопы) более подробно.

Йод (I). Природный йод состоит из одного стабильного изотопа с массовым числом 127. Из искусственных радиоактивных изотопов йода важнейшими являются йод-131 (Т1/2 − 8 суток) и йод-133 (Т1/2 − 22 часа). При ядерных взрывах и авариях на АЭС радиоактивные изотопы йода составляют значительную часть активности «молодых» продуктов деления, и они являются одним из основных компонентов заражения внешней среды. Йод в основном представлен органическими соединениями. В форме элементарного йода находится лишь 5%. Примерно 90% активности представляют короткоживущие изотопы. Поступая во внешнюю среду, йод-131 становится источником внешнего и внутреннего облучения, так как он бета-активен.


Поступление в организм человека радиоактивных изотопов йода происходит через органы пищеварения, дыхания, кожу, раневые и ожоговые поверхности. Практическое значение имеет пищевой и ингаляционный путь. Основными цепочками являются: растения − человек, растения − животное − человек и т.д. Особое значение, как источники поступления йода в организм человека, могут иметь продукты питания растительного и животного происхождения, особенно молоко, свежие молочные продукты и листовые овощи. Так, у коров с молоком йод-131 выводится в количестве до 1% в литре и при длительном поступлении − 0,5−1,1%.

Поступивший в организм радиоактивный йод быстро всасывается в кровь и лимфу. В течение первого часа всасывается 80−90%. Органы и ткани по концентрации йода образуют убывающий ряд: щитовидная железа, почки, мышцы, кости. Накопление йода-131 в щитовидной железе протекает быстро: через 2−6 ч после поступления содержание его составляет 5−10 и 15−20% соответственно, через сутки − 25−30% введенного количества. При поступлении малых количеств йода-131 уже отмечаются нарушение функции щитовидной железы, а также незначительные изменения крови и некоторых показателей обмена и иммунитета. Облучение щитовидной железы в дозах порядка десятков Грей (Гр) вызывает снижение ее функциональной активности. При дозе несколько Грей выявлено повышение активности железы, которое может смениться состоянием гипофункции. Статистически значимое учащение возникновения опухолей железы отмечено при дозе облучения 0,5 Гр.


Общий характер действия йода на организм: при действии паров появляется кашель, насморк, слезотечение, конъюнктивит, опухание околоушных желез, головные боли. В тяжелых случаях − рвота, понос, белок и эритроциты в моче, задержка мочи, одышка. При хроническом отравлении − катар слизистых носа (типичный насморк), зева, исхудание, наблюдается желтоватая окраска зубов.

Основным путем выведения йода-131 из организма являются почки, также он выводится с калом, потом, прочими жидкостями и через органы дыхания, однако доля этого выведения не установлена.

Неотложная помощьпри работе в зоне, зараженной радиоизотопами йода: с целью профилактики прием ежедневно иодида калия по 0,25 г (одна таблетка в день); дезактивация кожных покровов водой с мылом, промывание носоглотки и полости рта; при поступлении радионуклидов в организм внутрь − иодид калия − 0,2 г, иодид натрия − 0,2 г, сайодин – 0,5 г, рвотные средства (апоморфин 1% − 0,5 мл) или промывание желудка, обильное питье, мочегонные средства.

Фосфор (Р). Природный фосфор состоит из одного стабильного изотопа − фосфора-31. Известны шесть искусственных радионуклидов с массовыми числами: 28−30, 32−34.

Одним из основных источников поступления радиоактивного фосфора-32 в окружающую среду являются атомные предприятия по производству плутония.


сфор-32 − доминирующий радионуклид в большинстве форм водных организмов и водоплавающих птиц. Основной путь поступления радионуклидов из водных сбросов в организм человека − использование питьевой воды, а также потребление рыбы и других пищевых продуктов из водоемов. Наиболее интенсивное накопление фосфора-32 (Т1/2 = 14,22 суток) происходит в растущих тканях с повышенным обменом. Так, при раковых поражениях желудка, кишечника, матки накопление фосфора-32 по отношению к нормальным тканям происходит быстрее и увеличивается в 2−6 раз в зависимости от опухоли. Выводится из организма через почки и желудочно-кишечный тракт (ЖКТ). Специфичность действия связана с избирательным накоплением в костной ткани, большую опасность представляет поступление нерастворимых соединений радиоактивного фосфора в органы дыхания. При поражении такими соединениями наблюдается лучевой ожог кишечника, сопровождающийся кровавым поносом, резким исхуданием, лейкоцитозом, наблюдается сгущение крови, т.е. происходит угнетение функции костного мозга и других органов кроветворения.

Стронций-90 (Sr). Это бета-излучающий изотоп. Среди искусственных изотопов стронция это долгоживущий радионуклид. Стронций-90 (Т1/2 =29,1 лет) − один из важнейших компонентов радиоактивного заражения биосферы. Попадая в окружающую среду, стронций-90 характеризуется способностью включаться в процессы обмена веществ у растений, животных и человека. Поэтому при оценке заражения биосферы стронцием-90 принято рассчитывать отношение стронция-90 к кальцию в стронциевых единицах (с.е. — 1 мккюри стронция на 1 г кальция). В растения стронций-90 может поступать непосредственно при прямом заражении листьев и из почвы через корни. Относительно больше накапливают его бобовые растения, корнеплоды, меньше − злаки, в том числе зерно, лен. У животных и человека стронций-90 накапливается главным образом в костях.


Величина отложения его в организме животных и человека зависит от возраста особи и количества поступающего радионуклида, интенсивности роста новой костной ткани и др. Большую опасность стронций-90 представляет для детей, в организм которых он поступает с молоком и накапливается в быстрорастущей костной ткани.

Биологическое действие стронция-90 связано с характером его распределения в организме и зависит от дозы бета-излучения, создаваемого им и его дочерним изотопом иттрием-90. При длительном поступлении стронция-90 в организм даже в относительно небольших количествах в результате непрерывного облучения бета-излучением костной ткани могут развиваться лейкемия и рак костей. Существенные изменения в костной ткани наблюдаются при содержании стронция-90 в рационе около 1 мккюри на 1 г кальция, т.е. 1 с.е., а вес мккюри стронция-90 равен 3,7* 10−13 г, предельно допустимая концентрация (ПДК) для вод открытых водоемов (в кюри/л) для стронция-90 равна 3,7* 10−13.


Цезий-137 (Cs) −бета-гамма-излучающий изотоп цезия, один из главных компонентов радиоактивного заражения биосферы. Т1/2 = 30,2 года. Это один из 15 долго живущих изотопов, остальные искусственные радиоизотопы цезия короткоживущие, если не считать цезий-134, период полураспада которого равен 2 годам. Указанные два радионуклида содержатся в радиоактивных выпадениях, радиоактивных отходах, сбросах заводов, перерабатывающих отходы АЭС. Цезий-137 интенсивно сорбируется почвой и донными отложениями; в воде находится преимущественно в виде ионов. Содержится в растениях и организме животных и человека. Коэффициент накопления цезия-137 наиболее высок у пресноводных водорослей и арктических наземных растений, особенно лишайников. В организме животных цезий-137 накапливается главным образом в мышцах и печени. Наибольший коэффициент его накопления отмечен у северных оленей и североамериканских водоплавающих птиц. В организме человека он распределен относительно равномерно и не оказывает значительного вредного действия при поступлении в небольших количествах. Однако критическими органами являются печень, легкие и особенно селезенка, для селезенки предельно-допустимое поступление (ПДП) составляет 0,34 мккюри, а для всего организма ПДП=33 мккюри. Цезий-137 используют в медицине (радиотерапия).

Территория с плотностью радиоактивного загрязнения почвы цезием-137, превышающей 1 Ки/км2, является зоной радиоактивного загрязнения.


Уран (U). Ядра урана-238 делятся при захвате только быстрых нейтронов с энергией не менее 1 Мэв. Уран и его соединения радиационно и химически токсичны. Предельно допустимая доза облучения профессиональных работников − 5 бэр в год, а населения − 0,5 бэр в год, металлический уран или его соединения используются в основном в качестве ядерного горючего в ядерных ректорах. Уран-235 является источником ядерной энергии в ядерном оружии. Уран-238 служит источником вторичного ядерного горючего − плутония-239.

При попадании в организм уран действует на все органы и ткани, являясь общеклеточным ядом. Преимущественно поражает почки, печень и желудочно-кишечный тракт.

Радий (Ra). Радий-226 – α-активен (Т1/2 = 1590 лет). Радий и его соединения широко распространены в природе и являются одним из основных источников естественного фона. В организм человека может попадать с пишей, питьевой водой, вдыхаемым воздухом и через неповреждённую кожу. Около 90% радия поступает в организм с пищей и около 10% с водой. Установлено, что продолжительное облучение значительными уровнями радия в питьевой воде влечет за собой «высокий риск» рака костей для облученных. По оценкам Агентства по защите окружающей среды США (ЕPA), долговременное потребление воды, содержащей 5 пКи (пикокюри) на литр (0,185 Бк/л), влечет за собой 44 случая дополнительных смертей от рака на каждый миллион облученных. Риск удваивается до 88 случаев (10 пКи/л) и утраивается до 132 случаев (15 пКи/л) и т.д. Токсичность радия обусловлена его радиоактивностью. Накапливается в основном в костной ткани. Одним из признаков радиевой интоксикации является лучевое поражение костей − их деструкция, развитие радиационного остеита, который приводит к повышенной хрупкости и патологическим переломам костей. Радиационный остеит челюстных костей, как правило, осложняется инфекцией и протекает как хронический остеомиелит.


Радон (Rn). Радон-222 − α-активен (Т1/2 = 3,8 дня). Газ, который образуется врадиоактивных минералах, постоянно поступает в атмосферу и гидросферу. Он бесцветный, не имеет ни запаха, ни вкуса, в 7,5 раз тяжелее воздуха. Наибольшее содержание радона наблюдается в приземных слоях атмосферы. С увеличением высоты оно уменьшается. В атмосферу и гидросферу радон поступает из почвы, а в воздух помещений − через неплотные строительные конструкции и из самих строительных конструкций, а также из водопроводной воды и природного газа. Радон на 50−70% формирует дозу, получаемую человеком от естественных источников радиации. В организм человека он попадает в основном с вдыхаемым воздухом и в значительно меньшей степени, с питьевой водой.

Токсическое действие радона связано с его радиоактивностью. Скапливаясь в альвеолах легких, он поражает легочную ткань, вызывая ее злокачественное перерождение. До 20% смертей от рака легких напрямую связано с радоном.

Калий (К).


лий-40. Вторым после радона по значимости дозообразования является природный калий, который содержит 0,012% калия-40. Т1/2 = 2,5*10−10 лет. Этот изотоп повсеместно встречается в минералах и живых организмах и своим β-излучением создает естественное (фоновое) облучение. Других естественных радиоактивных изотопов калия не обнаружено. Калий-40 как токсический элемент не рассматривается, он ответственен только за внешнее облучение, годовая доза от него составляет 16−20% от общей.

Плутоний (Рu).Плутоний — 239 (Т1/2 = 24065 лет) − один из наиболее токсичных радионуклидов, характеризующийся высокой удельной α –активностью. В состав оружейного плутония кроме Рu-239, входят и другие его радиоактивные изотопы (236, 237, 238, 241, 247 Рu).

При неядерном взрыве (нарушении герметичности боеприпаса, пожаре) плутоний может поступить во внешнюю среду в форме мелкодисперсных аэрозолей и интенсивно окисляется до двуокиси (РuО2), а при температуре свыше 1500 °С до окиси (РuО), которые характеризуются низкой растворимостью и всасываемостью.

Основную опасность плутоний представляет как внутренний альфа-облучатель. В организм человека нуклид может поступать ингаляционно, перорально и через раневые и ожоговые поверхности. В лёгких нуклид оседает неравномерно, что приводит к неравномерному облучению. Всосавшийся в кровь нуклид депонируется в основном в скелете и печени и в небольших количествах в других органах. Из организма плутонии выводится медленно.


Время уменьшения вдвое воздействия радионуклида на организм (за счёт физического снижения активности радионуклида и биологического выведения его из организма (Тэфф) из печени и скелета) оценивается в 40 и 100 лет. Дозы, таким образом, формируются в течение всей жизни человека. Пожизненные эффективные дозы при поступлении нуклида с рационом и через органы дыхания в зависимости от возраста человека (20−30−50−70) равны соответственно 4,2−2,5*10−7 и 4,1−1,6*10−5 Зв/Бк.

Ингаляционное воздействие плутония на человека наиболее опасно и может привести, даже при поступлении небольшого количества, к развитию острой пневмонии и пневмосклерозу. Распространённость процесса в лёгких и тяжесть поражения возрастают с увеличением поглощённой дозы. Развитие пневмосклероза является главной неопухолевой формой отдалённой патологии. Минимальная пневмосклеротическая доза находится в пределах 0,8−1,2 Зв. Лёгочная патология сопровождается соответствующим нарушением функции сердечнососудистой системы. Развитие дистрофических и склеротических процессов в печени приводит к нарушению её функции. Накопление плутония в гонадах проявляется в снижении их функциональной активности.

Наиболее опасным является канцерогенное действие плутония. Опухоли лёгких у облучённых регистрировали в широком диапазоне доз (см. табл. 3). Минимальная канцерогенная доза составляет около 0,8 Зв. Доза, не вызывающая опухоли менее 0,4 Зв. Минимальная доза для индукции остеосарком ~ 1,4 3в. Увеличение частоты рака лёгкого у персонала плутониевого завода зарегистрировано через 18 лет после начала работы.

Таблица 3

Медицинские последствия поступления плутония в организм взрослого человека

Диапазон поступления, кБк Последствия
1*105 – 37*102 Возможны смертельные исходы в течение года в результате развития острой пневмонии
37*102 − 37 Серьёзные детерминированные эффекты, приводящие к инвалидности в связи с пневмосклерозом и высокой возможностью развития рака
37 – 0,6 Отдалённые медицинские последствия в виде лёгочной патологии
0,6 – 0,3 Возможно учащение рака лёгких по сравнению с фоновыми показателями необлученной популяции

Торий (Th). Торий − серебристо-белый блестящий металл, стойкий к окислению в чистом виде, но обычно медленно тускнеющий до тёмного цвета. Торий медленно разрушается водой, но плохо растворяется в основных кислотах, за исключением соляной. Он малорастворим в серной и азотной кислотах. Порошок металлического тория ядовит, поэтому обращаться с ним нужно осторожно. При нагреве в воздухе он загорается и горит ярким белым светом.

Известны 12 изотопов, однако природный торий состоит целиком из одного изотопа − Th-232 (Т1/2 = 1,405*1010 лет), вид распада − α-распад. Распад тория приводит к образованию радиоактивного газа, радон-220, который представляет опасность при вдыхании.

Сейчас торий используется для добавки в многокомпонентные сплавы. Торий заметно повышает прочность и жаростойкость. Также торий применяется и как катализатор − в процессах органического синтеза и крекинга нефти и при синтезе жидкого топлива из каменного угля.

Торий как радиоактивный элемент является одним из источников радиоактивного фона Земли. Он содержится в объектах окружающей среды повсеместно. Однако в речной воде его на порядок меньше, чем урана, и на два порядка меньше, чем калия-40. В организм человека торий может попадать через органы дыхания и пищеварения, а затем откладываться в легких, скелете, костном мозге, печени, почках. Из организма выводится медленно: от 1,5 до 70 лет. Токсичность тория обусловлена его радиоактивностью. Обычно поражаются органы, в которых он накапливается, вызывая их злокачественное перерождение (карциномы, саркомы, цирроз печени).

Америций (Am). Америций − металл серебристо-белого цвета, тягучий и ковкий. Америций медленно тускнеет в сухом воздухе при комнатной температуре. Самый долгоживущий изотоп америция Аm-243, он живёт 7600 лет и используется для радиохимических исследований и накопления более отдалённых трансуранов, вплоть до фермия.

Многообразно применение самого первого изотопа америция − Аm-241 (Т1/2 = 458 лет). Этот изотоп, распадаясь, испускает частицы и мягкие (60 кэВ) γ-лучи. Защита от мягкого излучения Аm-241 сравнительно проста и немассивна: вполне достаточно сантиметрового слоя свинца. Аппаратуру с америцием-241 используют для измерения толщины стальной и алюминиевой ленты, листового стекла, снятия электростатических зарядов в промышленности: с пластмасс, синтетических плёнок и бумаги. Он находится и внутри некоторых детекторов дыма. Америций, как и плутоний, обладает высокой удельной активностью. В отличие от плутония, америций лучше растворяется, следовательно, он характеризуется большей всасываемостью и миграционной способностью. Токсические свойства америция, как и плутония, определяются α-излучением. Имеет значение и гамма-излучение нуклида. Основными органами депонирования америция являются скелет, печень, почки. В небольших количествах нуклид откладывается и в других органах. Поступление америция усиливает биологическое действие плутония.

Тритий (Т). Тритий (Т1/2 = 12,33 года), по оценке Научного комитета по действию атомной радиации ООН, является социально опасным глобальным радионуклидом и по радиационной опасности относится к группе Д. Тритий характеризуется высокой генетической эффективностью. Она оценивается в 2−4 раза выше, чем генетическая эффективность γ-излучения.

В организм человека тритий может поступать ингаляционно, перорально и через кожные покровы в форме газообразного, НТО (тритиевая вода) и органически связанного. Поступление трития в форме НТО представляет примерно в 1000 раз большую опасность, чем в газообразной форме. Газообразный тритий, подобно инертным газам, слабо растворяется в жидкостях организма и быстро выводится. Процессы всасывания протекают быстро. Независимо от пути поступления нуклид равномерно распределяется в организме и находится в форме свободной воды, НТО и органически связанного.

Выводится нуклид из организма через почки, лёгкие и кожу. Вывод мочой Т1/2 = НТО оценивается в 9,7 суток, а органически связанного значительно больше (Т1/2 = 30 суток,Т1/2 = 450 суток).

Пожизненная доза при поступлении нуклида с рационом в зависимости от возраста человека составляет 6,6−1,8*1011 Зв/Бк. При поступлении взрослому человеку 3,7*10 Бк (1 Ки) формируется доза равная около 1 Гр. Облучение носит равномерный характер. Клиническое течение болезни напоминает лучевую болезнь при внешнем γ-облучении. Учитывая сравнительно низкую токсичность трития, есть основания считать, что возможное поступление нуклида во внешнюю среду в аварийных ситуациях не приведет к острому радиационному поражению населения.

Полоний (Ро).Металл легкоплавкий и сравнительно ненизкокипящий. Температура его плавления и кипения соответственно 254 °С и 962 °С. Чистый полоний − металл серебристо-белого цвета. Его плотность 9,4 − чуть меньше, чем у свинца.

В урановых рудах его очень мало, равновесное отношение урана к полонию составляет 1,9*10−10 . Это означает, что в урановых минералах полония почти в 20 млрд раз меньше, чем урана. Получить его из руды действительно сложно, но есть другой путь − синтез. В атомных реакторах висмут-209 облучают потоками нейтронов, и тогда по сравнительно несложной цепочке ядерных превращений образуется самый важный на сегодня изотоп − полоний- 210.

При работе с полонием приходится соблюдать особую осторожность. Пожалуй, это один из самых опасных радиоэлементов. Его активность настолько велика, что, хотя он излучает только альфа-частицы, брать его руками нельзя, результатом будет лучевое поражение кожи и, возможно, всего организма: полоний довольно легко проникает внутрь сквозь кожные покровы. Элемент №84 опасен и на расстоянии, превышающем длину пробега α-частиц. Он способен быстро переходить в аэрозольное состояние и заражать воздух. Поэтому работают с полонием лишь в герметичных боксах.

Всего известны 27 изотопов полония с массовыми числами от 192 до 218. Это один из самых многоизотопных, если можно так выразиться, элементов. Период полураспада самого долгоживущего изотопа − полония-209 − 103 года. Поэтому, естественно, в земной коре есть только радиогенный полоний, и его там исключительно мало − 2*10−14. Наиболее важный изотоп полоний-210 − чистый α-излучатель. Испускаемые им частицы тормозятся в металле и, пробегая в нем всего несколько микрон, растрачивают при этом свою энергию. Энергия альфа-частиц полония превращается в тепло, которое можно использовать, скажем, для обогрева и которое не так уж сложно превратить в электричество.

Эту энергию уже используют и на Земле, и в космосе. Изотоп Ро-210 применен в энергетических установках некоторых искусственных спутников. Чистые α-излучатели, и полоний-210 в первую очередь, имеют перед другими источниками излучения несколько очевидных преимуществ. Во-первых, α- частица достаточно массивна, следовательно, несет много энергии. Во-вторых, такие излучатели практически не требуют специальных мер защиты: проникающая способность и длина пробега частицы минимальны.

В принципе для работы на космических станциях в качестве источников энергии приемлемы плутоний-238, полоний-210, стронций-90, церий-144 и кюрий-244. Но у полония-210 есть важное преимущество перед остальными изотопами-конкурентами − самая высокая удельная мощность, 1210 вт/см2 . Он выделяет так много тепловой энергии, что это тепло способно расплавить образец. Чтобы этого не случилось, полоний помещают в свинцовую матрицу. Образующийся сплав полония и свинца имеет температуру плавления около 600 °С − намного больше, чем у каждого из составляющих металлов. Мощность, правда, при этом уменьшается, но она остается достаточно большой − около 150 вт/см2.

Радиоактивный изотоп полоний-210 служил топливом «печки», установленной на «Луноходе-2». Лунные ночи очень долги и холодны. В течение 14,5 земных суток луноход находился при температуре ниже -130 °С. Но в приборном контейнере все это время должна была сохраняться температура, приемлемая для научной аппаратуры.

Полониевый источник тепла был размещен вне приборного контейнера. Полоний излучал тепло непрерывно, но только тогда, когда, температура в приборном отсеке опускалась ниже необходимого предела. Газ-теплоноситель, подогреваемый полонием, начинал поступать в контейнер. В остальное время избыточное тепло рассеивалось в космическое пространство. Есть, правда, у полония-210 и ограничение. Относительно малый период его полураспада − 138 дней − ограничивает срок службы радиоизотопных источников с полонием.

Кобальт (Со).Кобальт − тугоплавкий металл, нашедший широкое применение в металлургии для получения жаропрочных и магнитных сталей и сплавов и в других отраслях промышленности. Это один из немногих химических элементов имеющий всего лишь один природный изотоп, ядро которого состоит из 27 протонов и 32 нейтронов (27Со59).

Кобальт, облученный интенсивным потоком нейтронов в ядерном реакторе, превращается в искусственный радиоизотоп − кобальт-60, γ-активен (Т1/2 = 5,3 года).

В технике кобальт-60 применяют для просвечивания огромных слитков металла, в химии − для облучения и получения новых пластических масс с новыми свойствами, в медицине − для лечения злокачественных опухолей, для стерилизации лекарств и медицинской аппаратуры, в сельском хозяйстве − для борьбы с вредителями, для стимуляции роста растений и т.д.

Чтобы задержать γ-лучи, испускаемые кобальтом-60, сделать их безопасными для окружающих и в то же время иметь возможность использовать излучение в научных, лечебных и технических целях, этот элемент хранят в свинцовых или стальных контейнерах. Такой контейнер вместе с контрольными приборами и устройствами для выпуска узкого пучка гамма-лучей назвали кобальтовой пушкой. Кобальт-60 является основным источником внешнего облучения организма, при попадании внутрь с пищей или водой вызывает внутреннее облучение, в основном печени и яичников, что приводит к нарушению их функциональной деятельности и гибели.

Источник: studopedia.org

1 сентября 1944 года в США, штат Теннеси, в Ок-Риджской национальной лаборатории при попытке прочистить трубу в лабораторном устройстве по обогащению урана произошел взрыв гексафторида урана, что привело к образованию опасного вещества – гидрофтористой кислоты. Пять человек, находившихся в это время в лаборатории, пострадали от кислотных ожогов и вдыхания смеси радиоактивных и кислотных паров. Двое из них погибли, а остальные получили серьезные травмы.

В СССР первая тяжелая радиационная авария произошла 19 июня 1948 года, на следующий же день после выхода атомного реактора по наработке оружейного плутония (объект «А» комбината «Маяк» в Челябинской области) на проектную мощность. В результате недостаточного охлаждения нескольких урановых блоков произошло их локальное сплавление с окружающим графитом, так называемый «козел». В течение девяти суток «закозлившийся» канал расчищался путем ручной рассверловки. В ходе ликвидации аварии облучению подвергся весь мужской персонал реактора, а также солдаты строительных батальонов, привлеченные к ликвидации аварии.

3 марта 1949 года в Челябинской области в результате массового сброса комбинатом «Маяк» в реку Теча высокоактивных жидких радиоактивных отходов облучению подверглись около 124 тысяч человек в 41 населенном пункте. Наибольшую дозу облучения получили 28 100 человек, проживавших в прибрежных населенных пунктах по реке Теча (средняя индивидуальная доза – 210 мЗв). У части из них были зарегистрированы случаи хронической лучевой болезни.

12 декабря 1952 года в Канаде произошла первая в мире серьезная авария на атомной электростанции. Техническая ошибка персонала АЭС Чолк-Ривер (штат Онтарио) привела к перегреву и частичному расплавлению активной зоны. Тысячи кюри продуктов деления попали во внешнюю среду, а около 3800 кубических метров радиоактивно загрязненной воды было сброшено прямо на землю, в мелкие траншеи неподалеку от реки Оттавы.

29 ноября 1955 года «человеческий фактор» привел к аварии американский экспериментальный реактор EBR-1 (штат Айдахо, США). В процессе эксперимента с плутонием, в результате неверных действий оператора, реактор саморазрушился, выгорело 40% его активной зоны.

29 сентября 1957 года произошла авария, получившая название «Кыштымская». В хранилище радиоактивных отходов ПО «Маяк» в Челябинской области взорвалась емкость, содержавшая 20 миллионов кюри радиоактивности. Специалисты оценили мощность взрыва в 70-100 тонн в тротиловом эквиваленте. Радиоактивное облако от взрыва прошло над Челябинской, Свердловской и Тюменской областями, образовав так называемый Восточно-Уральский радиоактивный след площадью свыше 20 тысяч кв. км. По оценкам специалистов, в первые часы после взрыва, до эвакуации с промплощадки комбината, подверглись разовому облучению до 100 рентген более пяти тысяч человек. В ликвидации последствий аварии в период с 1957 по 1959 год участвовали от 25 тысяч до 30 тысяч военнослужащих. В советское время катастрофа была засекречена.

10 октября 1957 года в Великобритании в Виндскейле произошла крупная авария на одном из двух реакторов по наработке оружейного плутония. Вследствие ошибки, допущенной при эксплуатации, температура топлива в реакторе резко возросла, и в активной зоне возник пожар, продолжавшийся в течение 4 суток. Получили повреждения 150 технологических каналов, что повлекло за собой выброс радионуклидов. Всего сгорело около 11 тонн урана. Радиоактивные осадки загрязнили обширные области Англии и Ирландии; радиоактивное облако достигло Бельгии, Дании, Германии, Норвегии.

В апреле 1967 года произошел очередной радиационный инцидент в ПО «Маяк». Озеро Карачай, которое ПО «Маяк» использовало для сброса жидких радиоактивных отходов, сильно обмелело; при этом оголилось 2-3 гектара прибрежной полосы и 2-3 гектара дна озера. В результате ветрового подъема донных отложений с оголившихся участков дна водоема была вынесена радиоактивная пыль около 600 Ku активности. Была загрязнена территория в 1 тысячу 800 квадратных километров, на которой проживало около 40 тысяч человек.

В 1969 году произошла авария подземного ядерного реактора в Люценсе (Швейцария). Пещеру, где находился реактор, зараженную радиоактивными выбросами, пришлось навсегда замуровать. В том же году произошла авария во Франции: на АЭС «Святой Лаврентий» взорвался запущенный реактор мощностью 500 мВт. Оказалось, что во время ночной смены оператор по невнимательности неправильно загрузил топливный канал. В результате часть элементов перегрелась и расплавилась, вытекло около 50 кг жидкого ядерного топлива.

18 января 1970 года произошла радиационная катастрофа на заводе «Красное Сормово» (Нижний Новгород). При строительстве атомной подводной лодки К 320 произошел неразрешенный запуск реактора, который отработал на запредельной мощности около 15 секунд. При этом произошло радиоактивное заражение зоны цеха, в котором строилось судно.

В цехе находилось около 1000 рабочих. Радиоактивного заражения местности удалось избежать из-за закрытости цеха. В тот день многие ушли домой, не получив необходимой дезактивационной обработки и медицинской помощи. Шестерых пострадавших доставили в московскую больницу , трое из них скончались через неделю с диагнозом острая лучевая болезнь, с остальных взяли подписку о неразглашении произошедшего на 25 лет.

Основные работы по ликвидации аварии продолжались до 24 апреля 1970 года. В них приняло участие более тысячи человек. К январю 2005 года в живых из них осталось 380 человек.

Семичасовой пожар 22 марта 1975 года на реакторе АЭС «Браунс Ферри» в США (штат Алабама) обошелся в 10 млн долларов. Все случилось после того, как рабочий с зажженной свечой в руке полез заделать протечку воздуха в бетонной стене. Огонь был подхвачен сквозняком и распространился через кабельный канал. АЭС на год была выведена из строя.

Самым серьезным инцидентом в атомной энергетике США стала авария на АЭС Тримайл-Айленд в штате Пенсильвания, произошедшая 28 марта 1979 года. В результате серии сбоев в работе оборудования и грубых ошибок операторов на втором энергоблоке АЭС произошло расплавление 53% активной зоны реактора. Произошел выброс в атмосферу инертных радиоактивных газов – ксенона и йода Кроме того, в реку Сукуахана было сброшено 185 кубических метров слаборадиоактивной воды. Из района, подвергшегося радиационному воздействию, было эвакуировано 200 тысяч человек.

В ночь с 25 на 26 апреля 1986 года на четвертом блоке Чернобыльской АЭС (Украина) произошла крупнейшая ядерная авария в мире, с частичным разрушением активной зоны реактора и выходом осколков деления за пределы зоны. По свидетельству специалистов, авария произошла из-за попытки проделать эксперимент по снятию дополнительной энергии во время работы основного атомного реактора. В атмосферу было выброшено 190 тонн радиоактивных веществ. 8 из 140 тонн радиоактивного топлива реактора оказались в воздухе. Другие опасные вещества продолжали покидать реактор в результате пожара, длившегося почти две недели. Люди в Чернобыле подверглись облучению в 90 раз большему, чем при падении бомбы на Хиросиму. В результате аварии произошло радиоактивное заражение в радиусе 30 км. Загрязнена территория площадью 160 тысяч квадратных километров. Пострадали северная часть Украины, Беларусь и запад России. Радиационному загрязнению подверглись 19 российских регионов с территорией почти 60 тысяч квадратных километров и с населением 2,6 миллиона человек.

30 сентября 1999 года произошла крупнейшая авария в истории атомной энергетики Японии. На заводе по изготовлению топлива для АЭС в научном городке Токаймура (префектура Ибараки) из-за ошибки персонала началась неуправляемая цепная реакция, которая продолжалась в течение 17 часов. Облучению подверглись 439 человек, 119 из них получили дозу, превышающую ежегодно допустимый уровень. Трое рабочих получили критические дозы облучения. Двое из них скончались.

9 августа 2004 года произошла авария на АЭС «Михама», расположенной в 320 километрах к западу от Токио на о.Хонсю. В турбине третьего реактора произошел мощный выброс пара температурой около 200 градусов по Цельсию. Находившиеся рядом сотрудники АЭС получили серьезные ожоги. В момент аварии в здании, где расположен третий реактор, находились около 200 человек. Утечки радиоактивных материалов в результате аварии не обнаружено. Четыре человека погибли, 18 – серьезно пострадали. Авария стала самой серьезной по числу жертв на АЭС в Японии.

11 марта 2011 года в Японии произошло самое мощное за всю историю страны землетрясение. В результате на АЭС Онагава была разрушена турбина, возник пожар, который удалось быстро ликвидировать. На АЭС Фукусима-1 ситуация сложилась очень серьезная — в результате отключения системы охлаждения расплавилось ядерное топливо в реакторе блока №1, снаружи блока была зафиксирована утечка радиации, в 10-километровой зоне вокруг АЭС проведенаэвакуация. На следующий день, 12 марта СМИ сообщили о взрыве на АЭС, телекомпания NHK продемонстрировала фото, на которых видна разрушенная стена блока.

Источник: ria.ru

Какие вещества относятся к радиоактивным

Для начала необходимо понять, какие именно вещества относятся к классу радиоактивных. В периодическую систему Менделеева входят 120 элементов. Каждое из них состоит из атомов, а атомы некоторых веществ могут распадаться на части. При этом происходит высвобождение опасного излучения.

Радиоактивный материал представлен всеми химическими элементами, расположенными после свинца. Всего известно более 80 опасных радиоактивных элементов. Например, это радий, франций, полоний, стронций, висмут, германий, цезий. Одни из них встречаются в природных условиях. Другие же являются делом рук человека.

Свойства радиоактивных веществ

Опасность названных веществ обусловлена тем, что они, в первую очередь, невидимы для человеческого глаза. У них нет цвета, вкуса или запаха. Много лет человек может жить рядом с источником радиоактивности, ничего об этом не подозревая. Еще одним опасным свойством этого класса веществ является их способность перемещаться на далекие расстояния от своего источника. При этом их распад никак не зависит от влияния факторов окружающей среды.

Ядерная опасность не может быть ликвидирована физическим или химическим путем. Радиоактивные вещества могут находиться в воздухе, земле, продуктах питания. Например, доказано, что больше всего радионуклидов содержат такие овощи, как капуста и свекла.

Природные радиоактивные элементы

Радиоактивный материал может содержаться в месторождениях полезных ископаемых, во многих горных породах, которые могут содержать радиоактивные элементы в том или ином количестве. Например, таковыми являются нефтедобывающие территории Западной Сибири. Там находится большое количество залежей урана, а также тех веществ, которые представляют собой продукты его распада – радон, радий. Также радиоактивный материал может поступать в окружающую среду посредством ГРЭС и ТЭЦ, которые могут работать на определенных типах угля.

Регионы с природным радиоактивным излучением

Примерами радиоактивных мест на планете Земля, где излучение является естественным, могут быть индийские пляжи Керала, китайская провинция Гуангдонг, где изотопы находятся в почве, а также некоторые участки на территории Бразилии. Также повышенное радиационное излучение горных пород свойственно некоторым регионам во Франции, Украине, Швеции.

Часто ядерные материалы и радиоактивные вещества содержатся в строительном сырье. Примерами могут послужить такие стройматериалы, как щебень, квасцы и фосфориты. Они имеют в своем составе высокое количество радионуклидов, при этом используясь в строительной индустрии повсеместно. Это приводит к многократному увеличению дозы гамма-излучений внутри зданий.

Использование радиоактивных материалов в строительстве: незаметная опасность

Такие случаи были установлены не раз. Например, в Омске часто строителями для наполнения бетона использовался добытый в районах Северного Казахстана строительный щебень. Он содержал в себе повышенные количества радиоактивного урана, в результате чего в зданиях был значительно повышен уровень гамма-излучения.

Был также установлен случай, когда радиоактивные строительные материалы использовались для строительства жилых зданий. Такое нарушение было зафиксировано в Екатеринбургской области, на станции Костоусово. Для постройки фундаментов, штукатурных работ, и других видов отделок, рабочие использовали песок, содержащий радиоактивный торий.

Случаев, подобных этим, фиксировалось огромное множество. В Казахстане, Забайкалье и многих других районах для обсыпки улиц, детских площадок, дворов, строителями использовались некондиционные урановые руды. Это приводило к значительному увеличению опасного радиационного поля.

Искусственные источники радиоактивности

Радиоактивный материал может быть также делом рук человека. Существуют различные источники, которые загрязняют окружающую среду радионуклидами:

  1. Это ядерные взрывы, которые используются при добыче нефти.
  2. Испытания на военных полигонах.
  3. Предприятия ядерно-топливного цикла.
  4. Аварии на атомных электростанциях.
  5. Также большую опасность представляют боевые действия, в которых используются атомные бомбы и снаряды.
  6. Захоронение радиоактивных веществ.
  7. Неосмотрительное использование различного рода технических устройств.

Транспортировка радиоактивных веществ

Перевозка радиоактивных материалов происходит по специальным правилам, которые утверждены Федеральным Законом «Об атомной энергии». Для многих предприятий их транспортировка является неотъемлемой частью всей деятельности. Для перевозки этих веществ существует особая система безопасности.

Делящиеся – это такие вещества, ядра которых при захвате нейтронов начинают делиться. Попросту их ядра разваливаются, и при этом выделяется энергия. Примером делящихся веществ может послужить уран-235, уран-233, плутоний-239, и другие. Делящиеся и радиоактивные материалы запрещены к перевозке через таможню. Посредством таможенного контроля происходит пресечение их транспортировки через границу.

Источник: FB.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.