• Количката е празна

Уроците, които да научим след Чернобил и Фукушима

2019-07-02

Съветът на Европа е политическа международна организация, която включва 47 страни членки с около 800 милиона население, сред които и България. Европейския съюз се състои от 28 страни членки. За разлика от Европейския съюз, Съветът на Европа няма правомощия да създава закони. Двете организации споделят общ химн и флаг. 

Два от най-известните органи на Съвета на Европа са:

  • Европейски съд по правата на човека, който прилага Европейска конвенция за защита правата на човека и основните свободи
  • Съвет за европейска фармакопея, който залага стандарти за фармацевтичните продукти в Европа

Седалището на Съвета на Европа е в Страсбург, Франция. Официалните езици са френски и английски. 

Сега ще ви запознаем накратко с публикацията от 2013 г.  Basic knowledge of nuclear hazards: Lessons from Chernobyl and Fukushima  

Това е документ, създаден от множество автори от редица страни, сред които и 2-ма българи. 

Един от най-важните уроци, които произтичат от аварията в Чернобил е, че властите не уведомяват хората своевременно и не са предприети адекватни мерки за защита. Подобни грешки са допуснати и при аварията във Фукушима, Япония. Подобна престъпна небрежност не се толерира от гражданите на замърсените региони, а отговорните лица са изправени пред съда. Нужно е цялостно преобмисляне на управлението на рисковете, в това число и риска от облъчване с радиация, както и да се подобри начинът, по който гражданите се включват във вземането на решения, които засягат тяхната безопасност и препитание. 

Съветът на Европа се стреми към по-пълноценно участие на гражданите в решенията, които засягат техния живот. Организацията е изградена върху основни ценности на човешките права, върховенство на закона и демокрацията. Всички ценности, които са били напълно игнорирани от политиците по време на аварията в Чернобил. Хората имат правото да бъдат информирани за рисковете, на които са изложени, а публичните органи са задължени да ги включат в мерки и процедури за защита от тези рискове. Този документ се е появил след проект, започнат от Съвета на Европа относно опасността от радиация с цел подобряване на защитата на хората. Целта на проекта е да предостави основни и разбираеми познания за опасността от радиация на различни групи от хора - учители, журналисти, ръководители, студенти, военни и други. Както се вижда от ситуациите в Чернобил и Фукушима, има само един доверен източник на информация в случай на извънредна ситуация - собствен анализ на първоначалната информация въз основа на основните познания на хората. 

Тъй като учените по ядрена енергетика не могат да създадат такъв документ самостоятелно, се търси консултация с професионалисти от различни области. Този документ е преведен и обсъждан в:

  • Армения
  • Азербайджан
  • Белгия
  • България
  • Франция
  • Грузия
  • Люксембург
  • Молдова
  • Мароко
  • Русия
  • Сан Марино
  • Турция
  • Украйна 
  • САЩ 
  • и други страни

След първоначалния вариант са постъпили полезни предложения от журналисти, редактори, учители и студенти. Така текстът става по-разбираем за хората по света. 

Аварията на АЕЦ в Чернобил през април 1986 г. шокира света. Повече от 100 000 души в бившия СССР, на територията на днешните Беларус, Украйна и Русия са били евакуирани от замърсените с радиация региони, а общо около 5 милиона души са били изложени на радиация. 

Във Франция, Германия, Полша, Румъния и други европейски страни са въведени мерки за радиационна защита. 

Ядрената авария във Фукушима, Япония, през 2011 г. доказа, че всеки един ядрен реактор крие риск от авария. Тези инциденти доказаха неефективността при информиране на големи маси от хора за облъчване с радиация. 

Дозите на експозиция в Европа от радиоактивен йод-131 на Фукушима са били по-малко от една хилядна от експозицията от естествена радиация като радон или калий. Но радиоактивният йод-131 предизвиква паника в много европейски градове. В случаи на ядрени аварии малцина се доверяват на официалната информация, която се предоставя от националните експерти за радиационно облъчване. Това показва, че е редно хората да бъдат информирани предварително на достъпен и разбираем език и това ще им позволи да преценят трезво ситуацията при настъпване на авария в АЕЦ.

За съжаление дори и да се разработят Често задавани въпроси и техните отговори, те не са разбрани от голяма част на населението, което няма основни познания. Дори и много малки количества от изкуствени източници на радиация като йод-131, цезий-137 и стронций-90 се интерпретират от обществото като много по-опасни в сравнение с облъчването от естествена радиация. И в двата случая, и при естествената, както и при изкуствената радиация увреждането на организма се дължи на алфа, бета или гама лъчение. 

Ако погледнем някои страни, повече от 50% от електроенергията им се произвежда именно благодарение на Атомни Електрически Централи (АЕЦ). Освен това радиоактивни материали се използват и в медицината, промишлеността, транспорта, за военни цели и още много други човешки дейности. Всички ние сме изложени на естествена радиация от космоса и земните пластове, както и на консумация на естествен радиоактивен калий и вдишване на радиоактивни газове като радон. Трябва да приемем, че облъчването с радиация е част от живота на всеки един от нас. От друга страна при ядрена авария можете да загубите живота си в рамките на дни. 

Всички хора трябва да се запитат:

Какви са истинските опасности от радиация?

По какъв начин са създадени?

Знам ли какво да направя в случай на ядрена авария?

А ето и малко разяснения. 

Всяко вещество, независимо дали е естествено или изкуствено създадено е изградено от атоми. Атомът се състои от положително заредено ядро и отрицателно заредени електрони, които го обграждат. Атомното ядро се състои от положително заредени протони и неутрони, които нямат тегло. Зарядът на ядрото е равен на броя протони в ядрото. Химичните свойства на атомите зависи само от броя на електроните, който е равен на броя протони в ядро. Има атоми със същите химически свойства, но различен брой неутрони в ядрото. Те има съответно и различни физически свойства. Някои от тези атоми могат да са нестабилни или радиоактивни. 

Радиоактивност е способността на някои ядра да се трансформират спонтанно от едно в друго ядро с по-малко енергия. Излишната енергия се отделя чрез излъчване на алфа, бета или гама частици (в някои случаи могат да бъдат освободени неутрони или други частици). 

Атоми със същите химически свойства и различен брой неутрони в ядрото се наричат изотопи или нуклеиди. Радиактивните изотопи се наричат радионуклиди. Например има 3 основни изотопа на водорода. Лекият изотоп има само 1 протон в ядрото си и е стабилен. Атомното число на масата е 1, означава се с 1H. Деутерий е друг стабилен  изотоп на водорода, който има ядро с 1 протон и 1 неутрон. Неговото атомно число е 2 и се означава с 2H. Но изотопът на водорода, който има ядро с 1 протон и 2 неутрона е нестабилен. Означава се с 3H и се нарича тритий. 

Йодът принадлежи към рядкосрещаните микроелементи. Има 37 изотопа на йода, като само един е стабилен и се среща в природата - йод-127 (означава се също и като 127 I). Изотопът йод-131 е радиоактивен и опасен за човешкото здраве. И двата изотопа на йода (127 и 131) имат едни и същи химични свойства. 

Химичните вещества в природата често са смес от стабилни изотопи и радиоактивни с много дълъг период на полуразпад.

Радиоактивността на изотопите се отчита с 1 разпад в секунда и се измерва в Бекерел (Bq). В литературата все още се среща и старата единица кюри, която е равна на 3.7х1010 Bq. Различните радиоактивни изотопи (радионуклиди) имат различни скорости на разпад. Скоростта на разпадане се характеризира с период на полуразпад, който е период от време, при което половината от всички радионуклиди ще са разпаднат, трансформирайки се в други атоми. В рамките на 1 полуживот радиоактивността намалява 2 пъти, след 2 полуживота радиоактивността намалява 4 пъти, след 3 полуживота намалява 8 пъти и т.н. 

Радионуклидите с по-кратък полуразпад са много по-радиоактивни в сравнение със същите количества радионуклиди, но с дълъг полуразпад. Например йод-131 има полуживот от 8,02 дни, а цезий-137 има полуживот 30.07 години. Така йод-131 е с 1370 пъти по-висока радиоактивност от цезий-137. 

Ядрената енергия може да бъде освободена не само в резултат на радиоактивен разпад, но и от ядрена реакция, когато някои ядра си взаимодействат с други и в резултат се създават нови ядра и се генерира енергия. Нашето Слънце и другите звезди блестят в резултат именно на ядрени реакции. Всички съществуващи ядрени реактори произвеждат енергия чрез верижна реакция на делене на ядра, която за съжаление произвежда голямо количество радиоактивни отпадъци. Теоретично би могло да се създадат ядрени реакции, които произвеждат енергия без подобни опасни отпадъци, но засега на практика това е невъзможно да се постигне. 

Йонизиращата радиация - потокът от алфа, бета и гама частици се получава от разпада на радионуклиди. Заредените частици пряко си взаимодействат с електроните на други вещества и прехвърлят йонизираща енергия или влияят на атомите и молекулите. Алфа частиците са много тежки и с двойно зареждане. По тази причина те много силно влияят на материята като произвеждат голям брой йони на единица дължина на техния път. Именно затова тези алфа частици не проникват много надълбоко. Например алфа частицата на 226Ra ще пътува само 4 см във въздуха, а съвсем обикновен лист хартия може да я спре. В тъканите ще проникне на 4 μm.

Както алфа частиците, така и бета частиците имат капацитет да изминат определелено разстояние в различни материи, като това зависи от първоначалната им енергия. Например бета частиците, получени след разпадане на цезий-137 могат да се изкачат нагоре до 8 м във въздух, 10 мм във вода и ще бъдат напълно абсорбирани от 1 мм стомана. Гама лъчите или рентгеновите лъчи не йонизират всички атоми по пътя си като алфа и бета частиците. Само малка част от гама лъчите си взаимодейства с електроните в атомите и им прехвърля енергия, но значителна част от радиацията преминава през материята без да се променя. Високоенергийните гама лъчи са с най-високо проникване в материи, но имат по-малко възможности да си взаимодействат с тъкани. Гама лъчите на цезий-137 губят половината от интензивността си при 5 см бетон, 1.7 см стомана или 1 см олово. Неутроните не взаимодействат директно с електроните от контактните материи и не могат директно да йонизират атомите. Те си взаимодействат с атомните ядра и след това прехвърлят енергия към материята.  Неутроните могат да произвеждат радиоактивни ядра, които произвеждат йонизиращо лъчение, когато се разлагат. 

Когато енергията на радиацията се абсорбира от материята, в атома се появяват химически промени на ниво молекула. Ако облъчването е достатъчно голямо тези промени могат да се забележат и с просто око. Например при силно облъчване на стъклото то променя цвета си. Количеството абсорбирана енергия на радиация за грам вещество се нарича абсорбирана доза. Тази абсорбирана доза е единицата за способност за увреждане от лъчението в тъканите и радиологична опасност. 

Единицата за измерване на погълната доза йонизиращо лъчение се нарича Грей (Gy), 

Приетата доза е равна на 1 Gy, ако в резултат на поглъщането (приемането) на йонизираща радиация веществото е получило (абсорбирало) енергия от 1 джаул зза 1 килограм. 

1 Gy = 1 J/kg

Единицата Грей, подобно на единицата сиверт, се използва за измерване на количество  приета радиация. За човек смъртоносната доза, приета наведнъж е 10-20 Gy. Това е 750-1500 джаула за възрастен човек с тегло 75 кг. 

1 Gy ≈ 100,185 R (рентгена)

1 Gy = 100 рада

Рад е стара единица, равна на 0,01 Джайла, депозирани в 1 кг. 

Тъй като основната единица Грей е прекалено голяма, в медицинската практика се използва нейната кратна единица милигрей (mGy). 

Източници на радиация.

Естествена радиация.

Земна радиация. Когато нашата Вселена е създадена, стабилните изотопи не са единствените, които се появяват. Създават се и нестабилни радионуклиди. От момента на създаването на планетата Земя повечето от радиоактивните изотопи са се разпаднали, но някои от тях като уран-235 и 238, торий-232 и калий-40 имат много дълъг полуживот и все още съществуват. Например времето на полуразпад на уран-238 е  4.5 милиарда (109 ) години, а уран-235 има полуживот 0.71х109 години. Торий-232 е с полуживот 14х109 години, а калий-40 с полуживот 1.3x109 години. Когато оригиналните радионуклиди уран-235 и 238, торий-232 се разпадат, те произвеждат още повече нови радионуклиди, които от своя страна произвеждат също повече остатъчни радиоактивни вещества. Въпреки че животът на получените нови радионуклиди е много по-кратък, те са разпространени в околната среда, защото непрекъснато се образуват при разпада на изходните източници на радиация. 

 

Уран - 238

Торий-232

Радионуклид 

Полуживот 

Радиация

Радионуклид 

Полуживот 

Радиация

238U

4.5х109 години 

алфа, гама

232Th

14х109 години 

алфа, гама

234Th 

24 дни

бета, гама

228Ra 

6.7 години

гама, бета

234Pa 

1.2 минути

бета, гама

228Ac 

6.1 часа

гама, бета

234

2.5х105 години 

алфа, гама

228Th 

1.9 години

алфа, гама

230Th

8х104 години 

алфа, гама

224Ra 

3.6 дни

алфа, гама

226Ra 

1620 години

алфа, гама

220Rn 

55 секунди

алфа, гама

222Rn 

3.8 дни

алфа, гама

216Po

0,16 секунди

алфа, бета

218Po

3.1 минути

алфа, бета

212Pb 

11 часа

гама, бета

214Pb

27 минути

бета, гама

212Bi 

61 минути

алфа, бета, гама

214Bi

20 минути

алфа, бета, гама

212Po 

3х10-7 секунди

алфа

214Po

1.6х10-4 секунди

алфа

208Pb

стабилен

няма

210Pb 

19 години

бета, гама

     

210Bi

5 дни

алфа, бета, гама

     

210Po 

138 дни

алфа, гама

     

206Pb

стабилен

няма

     

Радон (Rn) е радиоактивен химичен елемент, който има 3 природни изотопа, които принадлежат на радиоактивните семейства на уран, торий и актиний и се наричат актинон (219Rn), торон (220Rn) и радон (222Rn)

Изотопът 222Rn е с най-дълъг период на полуразпадане и е силно отровен в големи концентрации. В медицината се използва за приготвянето на радонови вани за лечение на болести на обмяната на веществата, ставите, периферната нервна система и др. Използва се и за определяне повърхността на метални предмети и търсене на радиоактивни елементи в природата. 

Газът радон е радиоактивен и може да бъде намерен в новопостроени сгради, особено в техните мази. Обикновено почвата под сградите съдържа малки количества радиоактивни елементи като уран, които в процеса си на разлагане създават този газ, който се смесва с излетия бетон и цимент. Емисиите на радон от стените са бавни, а излъчената радиация е сравнително ниска. За да няма опасност за човешкото здраве е нужно помещенията да бъдат често проветрявани. Колкото по-висока е концентрацията на радон, толкова по-голям е риска от развитие на рак на белия дроб. Най-податливи на подобна радиация с газ радон са децата и пушачите. Облъчването с радиация от радон е около половината от експозицията на естествена радиация. При строеж на нови сгради следва да се измерят количествата на този газ, да се пречистят помещенията. За да се провери дали в определена стая има радонов газ за 1 месец се инсталира устройство, а отварянето и влизането в помещението е забранено. 

В публикация на Министерство на здравеопазването - Влияние на радона върху здравето се отчита, че радиоактивното облъчване с радон най-често се случва в затворените помещения на жилищата, а нивата на газа се менят непрекъснато както през денонощието, така и през различните сезони. Например през зимата в жилищата има 4 пъти по-високи концентрации в сравнение с лятото. Честото отваряне на врати и прозорци намалява количеството на радон до това на външния въздух. През 2011 г. са проверени 7 детски градини и 8 училища в района на Кремиковци. През 2011 г. Националният център по радиобиология и радиационна защита е започнал дългосрочно проучване за нивата на радон в жилищните сгради в София-град, София област, област Варна и Пловдив. Това проучване е извършено със съдействието на Международна агенция по атомна енергия. 

Количеството радон (наричан още и благороден газ) зависи от скоростта на движение на свеж въздух в пространството. В мазета, пещери и шахти с лоша циркулация на въздух, концентрациите му могат да достигнат много високи нива. За поддържане на безопасни условия на труд следва в мините да се осигури ефективна вентилация. Радон 222 се разпада за 3.8 дни, но образува множество други радионуклиди, които също са източник на радиация. 

Космическа радиация е друг естествен източник, който се дължи на ядрените реакции в звездите. Така се получават космически лъчи. Най-близката ни звезда - Слънцето, произвежда най-голямата част от космическата радиация. Магнитното поле на Земята и атмосферата ни защитават ефективно от тези лъчения. Но космическата радиация, която ви облъчва значително се повишава, ако се намирате на голяма надморска височина, например в планини или пък летите със самолет. 

Изкуствена радиация

Произведена от човека радиация

В тази категория влизат ядрени оръжия и ядрени реактори, техните поддържащи съоръжения като мелници за уран, инсталации за подготовка и преработка на ядрено гориво, управление на ядрени отпадъци. Освен това източници на радиация са и рентгеновите лъчи за диагностика, както и ускорителите на заредени частици за военни цели и промишлеността. Много от тези съоръжения генерират радиоактивни отпадъци, а някои изхвърлят контролирано количество радиация в околната среда. Радиоактивни материали се използват и в широкодостъпни продукти като детектори за дим, например. 

Изпробването на различни ядрени оръжия също е източник на изкуствено създадена радиация. Безспорно най-големия източник на радионуклиди са авариите на ядрени реактори. Тежките ядра на уран-235 се разделят на 2 по-леки ядра и няколко неутрона. Ядрената енергия се превръща в топлинна енергия, а след това в електричество. Основният проблем е безопасността. 

Днес около 16% от електроенергията в световен мащаб е произведена чрез АЕЦ. Във всеки един момент има около 300 000 тона високо радиоактивно гориво на склад. Количеството на отработено гориво нараства с около 12 000 тона годишно. В атомната електроцентрала източникът на топлина е активната зона на реактора. Този топлинен източник осигурява топлина за генерирането на пара. С помощта на турбина се генерира ток. Използваното ядрено гориво най често е уранов диоксид. Всеки ядрен реактор съдържа огромно количество радионуклиди. Основната дейност в ядрените реактори е делене на радионуклиди, които са с различни химични свойства. Има газове като ксенон-133 (133Xe), летливи елементи като йод-131 или цезий-137, както и твърди вещества като стронций-90 и изотопи на плутоний. 

Състав на най-важните радиологични радионуклиди в Чернобил в ядрото на Блок 4 на ядрения  реактор ядро преди експлозия и  освободени количества радионуклиди в атмосферата при взрива

Състав на ядрото на 26 април 1986 г. 

Общо разпръсване след взрива

Нуклеид

Полуживот

Активност (PBq) 

Количество (%) 

Активност (PBq) 

133Xe 

5.3 дни

6500 

100

6290

131I

8 дни

3200 

20

1650

134Cs 

2 години 

180 

20 

52

137Cs

30 години 

280 

13

85

132Te 

78.0 часа

2700 

25-60

1020

89Sr 

52.0 дни

2300

4-6

93

90Sr 

28.0 години

200

4-6

8.1

140Ba 

12.8 дни

4800

4-6

180

95Zr 

64.0 дни

5600

3.2

155

99Mo

67.0 часа

4800 

3.5

-

103Ru 

39.6 дни

4800

2.9

170

106Ru 

1.0 година

2100

2.9

59

141Ce 

33.0 дни

5600

2.3

190

144Ce 

285.0 дни

3300

2.8

137

239Np 

2.4 дни

2700

3

1440 

238Pu 

86.0 години

1

3

0.03

239Pu

24400.0 години

0.85

3

0.03

240Pu

6580.0 години

1.2

3

0.044

241Pu 

13.2 години

170

3

5.9

242Cm 

163.0 дни

26

3.5

0.9

ОБЩО

 

73559

 

10933

Основният проблем за безопасното функциониране на реактора е възможността да се предотврати изхвърлянето на опасни за човешкото здраве радионуклиди в околната среда. Има 4 отделни бариери, които трябва да осигурят защита:

  • горивни пелети 
  • облицовка на горивото
  • корпус на реактора
  • сградата на херметичната конструкция

Ядрото на реактора е разположено в реакторен съд, който има стоманени стени с дебелина 30 см. Сградата с херметичната конструкция е последната преграда между радиоактивните вещества и околната среда. Но не всички реактори имат подобна сграда и съответно имат по-малко бариери за безопасност. Тази сграда е от стоманобетон с висока плътност и дебелина на стените до 2 метра. Конструкцията е изчислена така, че да издържа на тежки аварии и технологични опасности като катастрофа на самолети. Дори и първите 3 защити да не се задействат, би следвало херметичната сграда не позволи замърсяване с радиация на околната среда. Средната доза на експозиция, която се дължи на цялата ядрена промишленост и изкуствени радиоактивни вещества е около 1% от дозите, които са причинени от естествена радиация, но това не важи за случаите с ядрени или радиологични аварии. В подобни случаи се освобождават огромни количества радиоактивни вещества. Понякога хора намират запечатани метални контейнери, в които има малки количества радиоактивен материал. Тъй като не знаят какво е съдържанието на съда, те го отварят и за кратко време са сериозно облъчени. 

Ядрените реактори са най-мощните източници на радиация при авария, а в такива случаи първо в околната атмосфера навлизат силно летливите йод-131 и цезий-137. 

Ако радиоактивните ксенон и йод бързо напуснат пелетите, количествата на цезий-134 и цезий-137, които се намират в пролуката между обвивката и горивото ще се увеличи. В случай, че прътите с цирконий се счупят, ще се случи много по-голямо изпускане на радиоактивни газове като йод-131 и цезий. След като радионуклидите се освободят във въздуха има значение посоката и скоростта на вятъра над мястото на инцидента, както и метеорологични фактори като дъжд или сняг, които могат да пренесат радиоактивните частици до земята и да проникнат по-дълбоко в почвата. Големи дози радиация могат да обхванат диаметър от 30 км от месторазположението на аварията. 

Дозата на радиацията, която населението получава в първите дни идва от различни източници:

  • външно гама лъчение от радиоактивен облак
  • външно гама лъчение от радиоактивни частици по почвата
  • външно бета и гама лъчение от радионуклиди, достигнали до кожата от замърсени дрехи, сгради и дървета
  • вътрешно облъчване от вдишване на радиоактивен въздух
  • вътрешно облъчване от ядене/пиене на замърсена храна и вода

Първоначално след аварията най-голяма опасност идва от радиоактивния облак, източниците на радиация по земята, кожата и дрехите, както и вдишването на радиоактивни частици от въздуха. По-късно радионуклидите се включват в кръговрата на природата и най-опасни е радиацията, погълната чрез продукти с растителен и животински произход. Дозите на външно излагане и вдишване могат  да бъдат предотвратени или намалени с помощта на подходящо облекло, екипировка и изпиране на дрехите. Освен това хората могат да се евакуират до безопасни места. Дозите радиация от храни и напитки могат да бъдат намалени чрез спиране употребата на храни от замърсени с радиация региони. 

През цялата история на живота на земята организмите са били изложени непрекъснато на космически лъчи, и получените от тях радионуклиди, както и радиация от естествено срещащи се вещества, които се срещат навсякъде. Хората са се приспособили към количеството естествена радиация. Въпреки че високи нива на радиация са определено вредни за организмите, част от радиацията в околната среда е важна за живота. Например фоновата радиация е подпомогнала биологичната еволюция. Вече споменахме за абсорбираната доза, която се измерва в Gy. Различните йонизиращи лъчения - бета, гама, рентгенови лъчи, неутрони и алфа частици се различават едни от други по начините, по които си взаимодействат с биологичните тъкани. Равни абсорбирани дози могат да имат напълно различни биологични ефекти. Освен това човешките органи имат различна чувствителност.

Ефективна доза е абсорбираната доза, умножена по коефициент, който е свързан с относителната ефективност за причиняване на биологична вреда. Единицата за ефективна доза е сиверт (Sv). 

За бета, гама и рентгеновите лъчи 1 Gy = 1 Sv. 

1 Sv = 1000 mSv

Неутроните и алфа частиците имат по-вредни биологични ефекти и 1Gy = 5-20 Sv.

Нивата на естествената фонова радиация варират значително. Например хората, които живеят в зони с гранитни скали или черни ториеви пясъци получават повече земна радиация. Хората, които живеят или работят на голяма надморска височина получават повече радиация от космоса. Дори и в жилищата си не сме защитени от радиация от газа радон. 

Естествената фонова радиация варира между 1.5-3.5 милисиверта (mSv) на година, но може да бъде и над 50 mSv/годишно. Например във Финландия средните годишни дози радиация са около 4 пъти над тези във Великобритания. Въпреки това няма доказателства за увеличен брой на онкоболни или други здравни проблеми, които да произтичат от тези високи нива на естествена радиация. 

В историята на ядрената енергетика има 3 тежки аварии.

Аварията през 1979 г. в САЩ в АЕЦ “Three mile island”. Големи количества с радионуклиди са изпуснати в сградата на херметичната конструкция. Това води до освобождаване на 370PBq (1 PBq = 1015 Bq) радиоактивни благородни газове като радон и около 0.55 TBq (1 TBq = 1012 Bq) йод-131. Средната радиационна доза за хората, които живеят на 16 км от АЕЦ е 0.08 mSv и не повече от 1 mSv за всеки отделен човек. На базата на тези данни за радиационното замърсяване са отчетени 1-2 допълнителни смъртни случаи на рак.  

Аварията през 1986 г. в бившия СССР - АЕЦ “Чернобил” води до изхвърляне на радиоактивни газове, кондензирани аерозоли и горивни частици в продължение на 10 дни. Общото изхвърляне на радиация в околната среда е около 14 EBq (1 EBq = 1018 Bq), включително 1.8 EBq от йод-131, 0.085 EBq от цезий-137, 0.01 EBq от стронций-90 и 0.003 EBq изотопи на плутоний. Радиоактивните газове са около 50% от общата освободена радиация. Аварията в АЕЦ”Чернобил”. Изхвърлянето свободно в атмосферата на радиоактивен йод-131 е най-тревожно, защото той е силно радиоактивен, влияе на щитовидната жлеза и впоследствие на здравето на целия организъм. Освен това той бързо попада в млякото и достига до децата. Най-голямо е замърсяването с радиоактивен йод в Беларус, Украйна и Русия. В останалата част от Европа повишени нива на йод в млякото са открити в райони, където селскостопанските животни са били на открита паша. Във Франция, Германия, Полша и Румъния са въведени мерки за радиационна защита. 

Повече от 200 000 квадратни километра в Европа са били замърсени с над 37 kBq / m2 от радиоактивния цезий-137, който има полуживот 30 години. Голяма част от замърсените километри са в Беларус, Русия и Украйна, но нивото на замърсяване е различно и зависи от преноса на въздушните маси и изсипалия се радиоактивен дъжд. Поради големите размери на частиците на стронций и плутоний, те остават главно в рамките на 30 км радиус около разрушения реактор. 

В периода 1986/87 г. участват първоначално 350 000 души (служители на АЕЦ, пожарникари, медицински лица и други работници) които почистват областта от аварията. 

През пролетта и лятото на 1986 г. от 30-километровата зона около АЕЦ “Чернобил” са евакуирани 116 000 души.

По-късно са преселени още 220 000 души. 

25 години след инцидента около 5 000 000 жители на Беларус, Русия, Румъния и Украйна живеят в територии, замърсени с нива над 37 kBq / m2 Цезий-137. Симптоми за остра радиация са отчетени при 134 работници, които са изложени на облъчване от 1 до 16 Gy, 28 от тях са починали в рамките на 3 месеца след това. Сред общото население, изложено на радиация, абсорбираните дози са многократно по-ниски и не са докладвани смъртни случаи. Може би това се дължи на неефективна система за мониторинг на здравето. 

Случаите на рак на щитовидната жлеза на изложените на радиация с йод-131 бебета и деца са отчетени от множество национални и международни изследвания. 25 години след инцидента са отчетени около 6000 случая на рак на щитовидната жлеза при лица на възраст 0-18 г. от Беларус, Русия и Украйна. 

Аварията през 2011 г. в Япония - АЕЦ “Фукушима” (Dai-ichi) води до частично разтопяване на ядрото в реактори 1, 2 и 3. Изчислено е, че общо от реакторите на АЕЦ “Фукушима” са освободени 0.16 EBq йод-131 и 0.015 EBq цезий-137. 

Около 7800 работници са изложени на средно 7.7 mSv, а 30 души приемат радиация над 100 mSv.

За да предотвратят потенциалното излагане на радиация на обществото японските власти са приели предпазни действия. Те са инструктурали жителите в радиус от 3 км, а след това от 10 км и накрая от 20 км да се евакуират. Гражданите между 20 и 30 км са били информирани да потърсят подслон и да се подготвят за евакуация. След инцидента са евакуирани повече от 70 000 души. 

Друг инцидент се случва в щата Гояс, Бразилия в периода 12-29 септември 1987 г. 

В отделение за лъчетерапия е оставен радиоактивен материал, а клиниката е разрушена. В два стоманени контейнера от са складирани 1375 curie Цезий-137. Двама души успели да вземат тези контейнери и да ги занесат в домовете си. Отворили ги и още на 13 септември започнали да повръщат от силното радиоактивно облъчване. Но контейнерите били продадени за скраб. Собственикът на склада забелязал синя светлина от контейнера през нощта. Отишли заедно със съпругата му да отгледат по-отблизо материала, а по-късно поканили и други хора да го разгледат. Така междувременно до 28 септември 129 души са облъчени, а 20 са настанени в болница. 5 от хората губят живота си, а на 23 се налага ампутация на пръстите. 

Различни източници на радиация и средната доза в mSv

  • 10-часов полет със самолет - 0.03 mSv
  • Рентгенова снимка на гръден кош - 0.05 mSv
  • Сканиране с компютърна томография - 10 mSv
  • Годишна доза естествена фонова радиация - 2.4 mSv
  • Годишна доза космическа радиация на морското равнище - 0.4 mSv
  • Годишна доза на работник в АЕЦ - 1 mSv
  • Годишна доза космическа радиация в Мексико сити (2 300 м надморска височина) - 0.8
  • Облъчване на работниците, пристигнали веднага при избухването на АЕЦ”Чернобил” - над 16 000 
  • Средна годишна доза на населението на най-замърсените райони (около 150 000 човека) през 1986 г. след инцидента в Чернобил - 16 mSv

Здравните последици от радиацията са различни. Както стана ясно в известен смисъл ние сме непрекъснато подложени на радиация и дори домовете не могат да ни осигурят зашита. Йонизиращата радиация влияе на хората чрез постъпването на енергия в телесните тъкани, което може да доведе до увреждане на клетките или смъртта им. В някои случаи радиацията може да не окаже негативен ефект а в други атакуваните клетки да оцелеят, но да се видоизменят временно или за постоянно. Така видоизменените клетки могат да се преобразуват в злокачествени. Големи дози радиация могат да предизвикат и значителни увреждания на ниво тъкан поради клетъчната смърт. При по-малки дози човек може да оцелее, но щом има увредени клетки, това увеличава риска от развитие на онкологично заболяване.

Как радиацията ще повлияе зависи от :

  • общо количество абсорбирана енергия
  • период 
  • доза на облъчване
  • конкретен орган или тъкан, която е атакувана от радиация

Има 2 вида физически въздействия върху здравето, свързани с облъчване с радиация 

При т.нар. детерминистичен ефект радиацията е голяма, приета с единична доза или поредица от дози за кратък период от време. 

В повечето случаи радиация над 1 сиверт може да предизвика както бързопротичащи, така и забавени ефекти. При хора и други бозайници големи дози радиация водят до бързо развитие на остра лъчева болест, която се проявява със стомашно-чревни симптоми, бактериални инфекции, кръвоизливи, анемия и пр. В рамките на дни или седмици тъканите на тялото са увредени, но организмът няма възможност за толкова кратко време да ги регенерира и така ефектите постепенно се проявяват. Този вид детерминистични ефекти са локализирани върху повърхността на тялото. Забавените увреждания може да включват катаракта, временна стерилност, рак и генетични увреждания. Изключително високите нива на остра радиация могат да предизвикат смърт в рамките на няколко часа, дни или седмици. 

Радиацията влияе различно на всеки човек и затова не може да се определи какви са фаталните дози. Смята се, че 50% от населението ще умре в рамките на 30 дни след приемане на доза за цялото тяло между 3.5 и 5 Sv, ако е било облъчено в рамките на няколко минути до няколко часа. Това зависи от здравето на всеки един човек преди радиацията и медицинската помощ, получена след излагането на радиация. Облъчването само на части от тялото може да доведе до по-локализирани увреждания като изгаряния на кожата. Колкото по-висока е дозата на облъчване с радиация, толкова по-тежки ще са уврежданията на тъканите и по-скоро ще се появят симптомите. При високи дози тези симптоми могат да се появят в рамките на няколко часа. Ниските нива на радиация не водят до поява на подобни ефекти и това означава, че има праг на дозата, под коята няма детерминистични ефекти. В случай на авария е важно хората да бъдат предпазени и да приемат дози радиация под прага за сериозни увреждания. 

Вторият тип ефекти върху здравето, който може да бъде причинен от радиация е т. нар. стохастичен ефект. Той включва развитието на рак или наследствени дефекти при бъдещите поколения. Получава се главно от постоянно облъчване с ниски нива на радиация или с облъчване от време на време. Счита се, че подобно хронично облъчване води до ефекти, които се наблюдават с известно закъснение след първоначалното облъчване. В подобни случаи са нужни години и десетилетия за проявяване на симптомите. Освен това няма гаранция, че човек задължително ще се разболее. Излъчването може да причини увреждания на някои клетки на тялото, които не се виждат с просто око, но техните функции са променени. Оказва се, че няма “безопасна” доза или праг на дозата, който определя дали видоизменените клетки ще се видоизменят в туморни. 

Дали раковите заболявания, предизвикани от радиация са различни от раковите заболявания причинени от други причини (химикали, биологични агенти, генетични увреждания и пр.)? Отговорът е по-скоро не. Онкологичните заболявания, причинени от радиация не са различими. Но детерминистичните ефекти често могат да бъдат приписани специално на облъчването с радиация. Всичко това означава, че трябва стриктно да се следи онкорегистъра на населението и да се отбелязват нивата на радиация. 
За оценка на радиационната опасност, дозите от външно излагане, замърсяването на почвата, водата и храната се прави измерване на радиацията с помощта на различен инструментариум. 

Основен проблем при тежка ядрена авария е, бързото замърсяване на околната среда с радионуклиди и недостатъчно бързото информирането на населението в засегнатите зони. Осигуряването на защита на хората в радиус от 30 км може да е предизвикателство в гъстонаселените държави. 

Спешната защита на населението трябва да се извърши в рамките на часове след инцидента, за да е ефективна. Това включва спешна евакуация, прием на стабилен йод за противодействие на радиоактивния йод-131, подслоняване на хора (трябва да се бъдат вътре в сградите с цел избягване на вдишване и замърсяване на дрехите с радионуклиди). 

По-дългосрочната защита в дните след инцидента е свързана с ограничения на употребата на замърсена храна и вода, преместване и презаселване. 

Трябва да се отчете, че спешната евакуация може да предизвика хаос и  паника сред населението, както и задръствания. Трябва да бъдат евакуирани и хората от болниците и затворите. Хората задължително трябва да сменят замърсеното облекло с радиация, да изплакнат косата и кожата на откритите части. 

Когато горивото на ядрен реактор прегрее и херметичната сграда бъде разрушена в атмосферата излитат големи количества от силно летливият радиоактивен йод-131. Той може да бъде вдишан, както и да се наслои по зеленчуци и различни селскостопански растения. Оттам попада в млякото и месото на добитъка, който пасе радиоактивна трева. Така вдишан  директно или приет чрез храна, йод-131 навлиза в щитовидната жлеза на човека. Високите дози могат да унищожат щитовидната жлеза и да увеличат риска от рак на щитовидната жлеза, особено когато става дума за деца. Радиоактивният йод в организма може да се намали, ако се предотврати изобщо вдишването на радионуклиди и не се приемат потенциално замърсени храни и вода. Освен това щитовидната жлеза може да бъде защитена, ако се приеме стабилен (нерадиоактивен) йод. Обикновено йод във стабилна форма се приема под формата на таблетки с калиев йодид.

За да бъде защитено населението от радиоактивен йод е нужно малко преди или след освобождаването на радиацията да се започне с приема на стабилен йод. Ако са минали повече от 8 часа няма никакъв предпазен ефект. Освен това приемът на стабилен йод защитава само щитовидната жлеза, но човешкия организъм е подложен на алфа, бета и гама лъчи от други вещества. Затова трябва да се внимава дали разпределението и доставката на стабилен йод да не забави евакуацията или подслоняването в закрити помещения. Освен това както е било в случая с аварията на АЕЦ “Чернобил” запасите от таблетки йод са се оказали крайно недостатъчни и са се продавали на черно. Много бременни жени, кърмачки, новородени бебета и малки деца не са успели да е приемат нужните дози своевременно. Таблетките калиев йодид имат срок на годност около 5 години. 

Приемът на подобни таблетки със стабилен йод е изключително важно за блокирането на радиоактивния йод-131 и увреждането на щитовидната жлеза, но това трябва да се случи  минути след облъчването с радиация. От друга страна обикновено тези таблетки се съхраняват в складове и това води до забавяне на доставката до всеки един човек по време на извънредна ситуация. Освен това е опасно и за самите хора, които в условия на повишена радиация разпределят таблетките. Предварително разпределение на таблетки със стабилен йод не е много ефективно, тъй като те имат срок на годност, който трябва да се следи. Освен това трябва да се извършва мониторинг и постоянно опресняване на таблетките като тези с изтекъл срок се подменят с нови. Например при аварията в Чернобил са срещнати затруднения за осигуряване на достатъчно таблетки със стабилен йод. Но правителството на Полша е блокирало уврежданията на щитовидната жлеза на около 18 милион души. От приетите милиони таблетки има единични случаи на нежелани реакции спрямо йод. 

Според публикация на Агенция за Ядрено регулиране на България / Йодна профилактика  най-ефективна е йодната профилактика, ако се проведе в рамките на един до два часа след възникването на ядрена или радиационна авария, чиито последствия налагат да се приложи такава защитна мярка за населението. Ако йодната профилактика се проведе след 5-тия час от началото на аварията, ефективността на защитната мярка намалява 10 пъти.

Съгласно Наредбата за аварийно планиране и аварийна готовност при ядрена и радиационна авария йодната профилактика (блокиране на щитовидната жлеза със стабилен йод) е основна защитна мярка за персонала (на съоръжението и аварийните екипи) и населението. В страната е създадена организация за провеждане на йодна профилактика и са осигурени таблетки калиев йодид за тази цел. Схемата и реда за прилагане на йодна профилактика са определени в Националния авариен план.

В Наредба № 28 на МЗ са определени условията и реда за медицинско осигуряване и здравни норми за защита на лицата в случай на радиационна авария, включително нивата на намеса и дозировката на таблетки калиев йодид при прилагане на йодна профилактика за следните 6 групи от населението: новородени до 1 месец, новородени до 2 месеца, деца до 3 години, деца от 3 до 12 години, младежи и възрастни от 12 до 45 години, бременни и кърмачки. Една стандартна таблетка калиев йодид е 65 mg и съдържа 50 mg стабилен йод (йод-127). Дозировката на приеманите йодни таблетки е различна за всяка една от 6-те групи от населението и е определена в Наредба № 28 на МЗ. 1 грам стабилен йод е максималното количество, което е допустимо да приеме човек в продължение на 10 дни при провеждане на йодна профилактика. Това означава, че лица от населението на възраст над 12 години не трябва да приемат повече от 2 таблетки калиев йодид (2 по 65 mg) дневно, при което продължителността на йодната профилактика не трябва да бъде повече от 10 дни. За останалите групи от населението дневната дозировка е от 2 до 8 пъти по-малка (за новородени до 1 месец се разрешава еднократно само една четвъртинка от стандартна таблетка 65 mg калиев йодид).

При подслоняване в закрити помещения трябва да се внимава да не бъдат внесени радиоактивни дрехи, които отвътре да облъчват хората. Освен това е важно помещенията да са специално проектирани със защитни стени, а вентилацията да се осъществява чрез филтри с активен въглен. 

Ако сте били на улицата или на открито по време на преминаване на радиоактивен облак трябва възможно най-бързо да смените дрехите си, да измиете кожата и косата с вода и детергент. Реално обаче е изключително трудно хората да останат затворени в домовете си за няколко дни. Аварията от 1979 г. в САЩ при “Three mile island” показва, че хората спонтанно са решили да се евакуират. Това е довело до множество задръствания. В подобни случаи радиоактивният облак може да ви облъчи много повече, ако сте в колата си, отколкото ако стоите зад дебелите стени на дома си с плътно затворени прозорци. 

Сега вече имате някакви основни познания какво да правите в случай на ядрена авария. А ето и няколко често задавани въпроса и техните кратки отговори:

Въпрос 1: Какво трябва да направя, ако се случи ядрена авария?

Отговор: Информирайте се от предупрежденията, предоставени от различни източници на информация - телевизия, радио, известия от Гражданска защита. Слушайте внимателно инструкциите, за да разберете точно какви са мерки за защита от радиация. 

За да предпазите тялото си от външно облъчване може да бъде препоръчано:

  • защита от разстояние (да сте възможно най-далеч от източника на радиация)
  • защита чрез време (отдалечете се от източника на радиация възможно най-бързо)
  • защита чрез подслон (приютете се в безопасна сграда със стени от бетон или камък)

Предотвратяване на вдишването на радионуклиди (чрез маска или с мокра кърпа)

предотвратяване на поглъщането на радионуклиди (не пийте вода от открити източници, не яжте плодове и зеленчуци, които са били на открито след аварията)

Профилактика с прием на стабилен йод според инструкциите

Въпрос 2: Какво трябва да направите, ако бъдете помолени да стоите в подслон на закрито?

Отговор: Трябва да отидете до най-близката сграда, къща, обшествена постройка, убежище и пр. Задължително е да затворите всички врати и прозорци. 

Ако имате възможност се изкъпете, а ако не измийте ръцете, лицето и косата си. Сменете дрехите си, с които сте били навън. Спрете вентилацията и  климатиците. Сложете храна в контейнери и плътно ги запечатайте. 

Осигурете питейна вода в запечатан съд за употреба през следващата седмица. Не яжте местно произведени мляко и зеленчуци. 

Приберете домашните животни, които обикновено пасат на открито и им осигурете незамърсен с радиация фураж.

Въпрос 3: Какво да направим, ако бъдем помолени да се евакуираме? 

Отговор: Останете в закрито помещение и запазете спокойствие. Изключете газта и електричеството, извадете всички щепсели от контактите. Обадете се на съседите и ги информирайте. Потърсете помощ от съответните органи, които подпомагат евакуацията. Осигурете храна и вода на домашните любимци и ги задръжте вътре в сградата. Затворете плътно всички врати и прозорци, докато напускате сградата. Следвайте указанията на компетентните органи като полиция и гражданска защита и се информирайте за следващите стъпки на евакуация. 

В блога на aloha.bg вече сме писали за известния учен Виталий Наумович Корзункойто има множество публикации свързани със защитата на населението от радионуклиди като стронций-90 и цезий-137, профилактика на йод-дефицитни заболявания, разработване на нови хранителни продукти и други:

  • Эффективность профилактических средств при одновременном хроническом поступлении в организм цезия-137 и стронция-90/Автореферат на соискание учёной степени кандидата медицинских наук от 1971 г. 
  • Роль пищевых веществ в накоплении цезия-137 и стронция-90 в организме от 1980 г. 
  • Пищевые продукты в лечебном питании от 1985 г. 
  • Альгинаты в профилактике внутреннего облучения стронцием-90 от 1992 г. 
  • Чернобыль: радиация и питание от 1994 г. 
  • Irradiation doses as a result of the Chernobyl NPP accident and from others sources от 1994 г. 
  • Радиация: защита населения от 1995 г.
  • Гигиеническая проблема профилактики внутреннего облучения организма при хроническом алиментарном поступлении радионуклидов цезия и стронция/Дис. д-ра мед. наук от 1995 г. 
  •  Daily intakes of 134Cs, 137Cs, 40K, 232Th, and 238U in Ukrainian adult males от 1997 г.
  • Ионизирующая радиация и питание детей от 1997 г. 
  • Пищевые волокна—радиопротекторы от 1997 г. 
  • Рациональное питание и технология приготовления блюд при радиационном заражении окружающей среды от 1998 г. 
  • Estimation of dietary iodine and bromine intakes of Ukrainians от 1999 г. 
  • Пути предупреждения патологии щитовидной железы при действии радиации и эндемии от 2001 г. 
  • Морские водоросли как средство профилактики и лечения патологии щитовидной железы от 2002 г. 
  • Харчові продукти з водоростями як засіб мінімізації дії радіації та ендемії от 2004 г. 
  • Проблеми і перспективи профілактики йододефіцитних захворювань у населення України от 2006 г. 
  • Dietary iodine intake in residents of northwestern regions of Ukraine contaminated by the Chernobyl accident от 2006 г. 
  • Strengthening and preservation of human health a common cause of scientists from different countries от 2010 г. 
  • Нові методи у профілактиці та лікуванні йододефіцитних захворювань у дітей от 2011 г. 

Можете да видите още публикации на Виталий Корзун в Google Scholar)

За да защити докторската си дисертация през 1971 г. ученият доброволно погълнал смъртоносни дози от тези радионуклиди. Днес, родения през 1937 г. учен се радва на прекрасно здраве. Нещо повече, той е активен и в социалните мрежи и редовно дава консултации как да съхраним здравето си. Прочетете стенограма от интервюто му, посветено на 28-мата годишнина от аварията в Чернобил. 

Академик Корзун е създател на продуктите на Вертера, които са разработени въз основа на кафяви морски водорасли (келп). Тези водорасли са много богати на органичен йод и могат успешно да защитят щитовидната жлеза по време на радиация с йод-131. Освен това съдържат алгинати, които доказано пречистват организма от тежки метали като олово и живак, кадмий, радиоактивен уран и пр. Всичко това се случва безопасно за човешкото здраве чрез процеса биосорбция. Алгинатите намират своето приложение и в кулинарията, благодарение на силните си желиращи свойства. Те са запазени неразрушени и именно на тях се дължи гелообразната форма на суперхраните Вертера гел, Вертера Гел Форте, Артропласт и Вертера Гел Спорт Актив

Освен това тези храни са богати на множество биоактивни вещества, които нямат аналог в сухоземния свят като фукоиданиестествени бета глюкани, флоротанини, фукоксантин, множество витамини, полизахариди, мастни киселини и пр.