Источники радиоактивного облучения: откуда берётся радиация?

Инженер-ядерщик Андрей Гороновский в блоге о ядерной энергетике „Путь атома“ рассказывает о том, что из себя представляет радиация и какие опасности она несет.

Радиация – это общее название, объединяющее различные виды электромагнитного излучения. Имея множество форм, радиационное излучение окружает нас буквально повсюду.

Солнечный свет – тоже один из видов радиации. Это не мешает нам загорать и наслаждаться солнечными лучами. Мобильный телефон постоянно излучает радиоволны, но мы не боимся носить его у себя в кармане. Мы без опаски наблюдаем, как еда разогревается в микроволновой печи. Тем не менее, не вся радиация безопасна, существуют и ее опасные формы, представляющие угрозу для человека.

Одним из видов радиации является ионизирующее излучение. Это та часть спектра радиации, которая способна оказывать влияние на материю и, как следствие, на человека.

Ионизирующее излучение потенциально опасно для людей, так как воздействует на ткани живого организма. Неприятность заключается в том, что наши органы чувств не способны обнаружить излучение до того, как проявятся нежелательные или даже губительные последствия для нашего организма.

К сожалению, полностью избавиться и защититься от ионизирующей радиации не получится, так как она окружает нас повсюду. Большую часть ионизирующего облучения человек получает от естественной – природной радиации. Источниками ионизирующего облучения в природе являются первичные радиоизотопы: уран, торий и радиоактивный изотоп калия. Эти элементы и продукты их распада существовали в Земной коре с момента ее формирования, присутствуя почти во всех камнях, строительных материалах, еде, воде и даже в воздухе. Полностью избавиться от их влияния на нас невозможно.

Природный газ радон и медицина – источники ионизирующей радиации

Обычный человек получает 80% облучения от природной радиации (так называемой фоновой радиации), где самым большим фактором является радон. Радон – это газ, являющийся продуктом распада урана. Из-за своей летучести он легко поднимается по порам в почве или трещинам в камнях и попадает в жилые помещения. Большую часть фоновой дозы радиации мы получаем находясь у себя дома. Цемент, кирпичи и камни, из которых возведены наши строения, содержат первичные радиоактивные изотопы и также могут быть источником радона. Данные по природному фону радиации сильно разнятся по миру. В Скандинавии больше влияние радона из-за богатых ураном гранитных пород близко к поверхности земли. В горных районах выше влияние космической радиации из-за более тонкого слоя атмосферы.

Оставшиеся 20% своей ежегодной дозы радиации обычный житель получает от источников, связанных с деятельностью человека. Самым крупным искусственным источником радиации является медицинская диагностика (рентгеновское сканирование и компьютерная томография).

Только 0,4% относятся к остальной деятельности человека: ядерный топливный цикл (добыча, производство, эксплуатация и утилизация ядерного топлива), а также обслуживание атомных станций, добыча угля и других полезных минералов в шахтах, испытания ядерного оружия (последствия атомных тестов в двадцатом веке воздействуют на нас и сегодня) и т. д.

Чем опасна ионизирующая радиация

Ионизирующая радиация способна оказывать влияние на материю и человеческий организм. Фоновая радиация не может оказать заметных повреждений тканей или органов человека, так как дозы крайне малы. Но она может повредить молекулу ДНК отдельной клетки организма.

В нашем теле заложены естественные механизмы, позволяющие восстанавливаться от подобных повреждений, но такое восстановление не всегда проходит корректно. Восстановившаяся от повреждения клетка ДНК может отличаться от первоначальной. Деление такой клетки может привести к появлению раковой опухоли. Поэтому принято считать, что любая радиация одинаково вредна для организма, и снижение получаемых доз ведет к снижению возникновения нежелательных рисков для здоровья (хотя научных доказательств этому нет).

Сравнение доз радиации, получаемой человеком

Природный радиационный фон в Эстонии составляет 0,1–0,2 микрозиверт в час, что соответствует примерно среднему фону в мире. Для того чтобы понять, насколько это много или мало, стоит сравнить его с другими источниками излучения. Для единицы сравнения можно взять обыкновенный банан. Плод банана богат калием, а 0,012 процента калия радиоактивны. Доза, полученная от одного съеденного 150-граммового банана, составляет примерно 0,1 микрозиверт.

Восьмичасовой сон рядом с близким человеком даст вам дозу, соответствующую 1,5 съеденным бананам (тело человека также содержит радиоизотопы и является источником излучения). Рентген зуба даст дозу в 50 съеденных бананов, что равняется примерно средней дневной дозе от природного фона (66 бананов). Доза от рентгена грудной клетки или перелет через Атлантический океан (в самолете мы получаем дозу космической радиации из-за более тонкого слоя атмосферы) будет соответствовать тысяче съеденных бананов.

Космонавт на международной космической станции получает ежедневную дозу, соответствующую 4800 съеденным бананам. За год этот космонавт получит дозу, которую обычный житель Эстонии получает примерно за 50 лет от природного фона. Европейский союз установил предельную допустимую дозу, эквивалентную 10 000 съеденным бананам для простого населения (в дополнение к природному фону). Минимальная доза радиации, при которой было доказано увеличение риска рака, можно получить, съев миллион бананов (в 100 раз больше, чем ограничено Европейским союзом).

Сегодня не существует научных и медицинских доказательств того, что малые дозы радиации опасны или способны увеличить риск рака. Но международное сообщество пришло к соглашению, что даже если у нас нет доказательств, минимизация уровня радиации в жизни каждого жителя должна быть обязанностью государства.

Андрей Гороновский – инженер-ядерщик.

Обучался в докторантуре на физическом факультете Тартуского университета. Имеет степень магистра наук (M.Sc.) по ядерной энергетике, степень получена в Королевском технологическом институте (KTH), Швеция. Работает инженером-ядерщиком в Fermi Energia.