Радиобиология и опасность ионизирующих излучений

Радиобиология изучает действие излучений на живые организмы, биологические аспекты медицинского применения радиации, опасность излучений и методы защиты от них.

"Естественная радиационная нагрузка, которой все живые существа подвергаются с самого момента возникновения жизни на Земле, явно никак не повредила развитию фауны и флоры, - считает профессор Феликс Ваксман из Института лучевой защиты в Мюнхене. - Эта естественная радиоактивность складывается из излучений, падающих на организм извне, то есть из окружающей среды, где повсюду присутствуют постоянно распадающиеся естественные радиоактивные изотопы, из космических лучей, падающих из Вселенной, а также из тех излучений, которые приходят изнутри, из самого организма, где содержатся радиоактивные вещества, имеющиеся в нем с самого рождения и постоянно поступающие с воздухом, водой и пищей, как, например, радий и торий и продукты их распада - изотоп калия ⁴⁰К и углерода - ¹⁴С".

Естественная радиационная нагрузка, видимо, оставалась примерно одинаковой на протяжении всей истории развития человечества. Ее основные источники перечислены в таблице.

С тех пор как в 1896 г. Рентген открыл лучи, названные его именем (а Беккерель в том же году - радиоактивность), и особенно с тех пор, как в 1939 г. Отто Хан произвел искусственное расщепление ядра атома, человек все больше подвергается радиационной нагрузке от искусственных источников.

Международная комиссия по радиологической защите после весьма подробного и внимательного обсуждения приняла, что дополнительная доза, превышающая фоновую за 30 лет на 5 бэр (то есть 5000 миллибар), не представляет большого риска. Поясним: единица дозы, говорящей о ее вредности, - бэр (сокращение слов "биологический эквивалент рентгена"), а при измерении малых доз - миллибэр (мбэр) - тысячная доля бэра.

Итак, если за 30 лет дополнительная доза не превышает 5 бэр, это означает удвоение средней естественной радиационной нагрузки. Суждение о том, что такая лишняя доза безопасна, основано на наблюдениях за населением тех районов, где люди поколение за поколением подвергались еще более высоким радиационным нагрузкам и где, несмотря на это, не было выявлено никаких вредных последствий для здоровья отдельных людей или всего населения (скажем, учащения случаев рака или наследственных заболеваний). "Итак, мы можем считать эту дозу, которая в пересчете на год дает около 170 мбэр, безопасной. Но при этом надо заметить, что в рекомендациях комиссии не учитывается лучевая нагрузка от применения ионизирующих излучений в медицинских целях. В других международных или принятых отдельными государствами предписаниях эта нагрузка учитывается".

Опасности от радиации можно разделить на три группы:

1. Повышение риска возникновения рака или лейкемии.
2. Риск генетических нарушений, то есть повреждений наследственности.
3. Опасность для эмбриона, развивающегося в утробе матери.

"Все три типа опасностей, особенно первые две, характеризуются тем, что при облучении одного индивидуума последствия никогда не наступают со стопроцентной вероятностью, но вероятность их увеличивается с ростом дозы облучения по статистическим законам. Например, установлено, что среди населения численностью в 1 млн человек за год появляется около 50 естественных заболеваний лейкемией, а после облучения этого количества людей дозой в 1 бэр к указанным случаям добавляется еще один. Это означает, что если наш риск заболеть лейкемией без дополнительной радиационной нагрузки составляет 50:1000000 в год (не будем сейчас говорить о том, что этот риск различен для разных возрастных категорий населения), то дополнительное облучение увеличивает его до 51:1000000. Подобным же образом если риск заболеть раком составляет 2000:1000000 в год, то после получения дополнительной дозы в 1 бэр риск увеличивается до примерно 2050:1000000". Как подчеркивает Ваксман, при этих расчетах взят максимальный (пессимистический) вариант.

Особенно сложен механизм воздействия радиации на наследственность. Возникающие при этом нарушения могут передаваться следующим поколениям. Но и здесь не надо преувеличивать опасность.

Опасность, указанная в пункте 3, - возможность нарушений развития эмбриона - напротив, подчиняется более простым закономерностям. Правда, и здесь с ростом дозы облучения увеличивается не только тяжесть, но и частота поражений, но все же в этом случае имеется сравнительно высокий порог - около 5 бэр, дозы ниже которого не вредят эмбриону.

Радиационная нагрузка на человечество от искусственных источников в настоящее время и в ближайшем будущем такова:

^* (Сегодня. )

^** (В будущем.)

Из этой таблицы, опубликованной в 1969 г., видно, что допустимая доза в 170 мбэр в год еще далеко не достигнута.

"Конечно, в будущем нам придется заботиться о том, чтобы допустимая по нынешним понятиям доза (даже если дальнейшие исследования позволят осторожно повысить этот порог) не превышалась. Вопрос в том, как разумно распределить эту допустимую дозу по разным источникам облучения таким образом, чтобы с минимальной опасностью и как можно полнее использовать те преимущества, которые вытекают из применения радиации в медицине, технике и науке".

Конечно, по приносимой пользе медицину надо ставить на первое место среди областей, где должно применяться излучение. Но так как диагностическое применение рентгеновских лучей и радиоактивных изотопов имеет тенденцию расширяться вдвое примерно каждые 10 лет (с учетом роста числа проводимых обследований), то такое развитие не может продолжаться бесконечно, иначе еще до 2000 г. медицина одна исчерпает всю допустимую дозу в 170 мбэр в год. К счастью, имеются различные возможности сокращать необходимые при обследованиях дозы облучения.

"Ядерная энергия, от которой мы не сможем отказаться в обозримом будущем и применение которой следует как можно скорее расширять, чтобы не оставить грядущие поколения без горючих ископаемых - ведь в будущем им найдут лучшее применение, чем простое сжигание, - сейчас вносит лишь очень небольшой вклад в дополнительную радиационную нагрузку. Учитывая дальнейшее развитие техники - а это лишь вопрос времени и рентабельности расходов, - и в будущем мы сможем не превысить допустимую дозу в 5 мбэр в год.

Безопасное хранение радиоактивных отходов тоже не составляет большой проблемы".

В научных исследованиях, как правило, применяются лишь незначительные количества радиоактивных веществ. Так как к тому же в этих случаях всегда идет речь лишь об отдельных, ограниченных в своем объеме экспериментах, то тут вряд ли необходимо вводить какие-либо регламентации.

Полеты на самолетах, рейсы которых проходят в стратосфере, также не подвергают большинство жителей чрезмерной лучевой нагрузке, так как людей, которые часто пользовались бы высотными лайнерами, сравнительно немного. Другое дело - профессиональные авиаторы; можно считать, что они на работе имеют дело с повышенным радиационным фоном. Было бы разумно выделить малую часть допустимой годовой нагрузки (170 мбэр) и на высотные полеты.

"Но что необходимо исключить и сегодня, и в будущем - это атомные испытания в атмосфере и, конечно, ядерную войну".

В общем пользу от применения ионизирующих излучений надо тщательно сопоставлять с возможным вредом. Чрезмерный страх перед радиоактивностью может принести в итоге вреда больше, чем допустимая доза облучения.