М. Н. Тихонов, эксперт журнала «Атомная стратегия»

Дозообразующие радионуклиды М.Н. Тихонов, эксперт журнала «Атомная стратегия» М.И.Рылов, генеральный директор ООО "РЭС-центр" вице-президент РЗК, Санкт-Петербург  Около 250 из известных в настоящее время 3 тыс. ядер элементов являются стабильными. Остальные испытывают радиоактивный распад, в результате чего возникает ионизирующая радиация, и исходное ядро атома превращается в ядро другого элемента, которое может быть, в свою очередь, стабильным или радиоактивным, т.е. способно испытать дальнейший распад. Кроме того, образовавшееся в результате радиоактивного распада ядро может находиться в возбужденном состоянии, которое снимается путем излучения квантов. Нестабильные радиоактивные ядра называются радионуклидами (РН) [1-6]. Термин "нуклид" был введен в атомную науку для того, чтобы отличать изотопы разных химических элементов по их ядерно-физическим свойствам. Нуклид – это атом с данным числом протонов в ядре Z, которое определяет заряд ядра, и числом нейтронов N. Сумма A=Z+N представляет собой массовое число нуклида. Эти три числа определяют место нуклида (его квадрат) в Международной карте нуклидов-2003. Число Z является порядковым номером химического элемента в Периодической системе Менделеева. В настоящее время одной из важнейших и актуальных проблем радиоэкологической безопасности (РЭБ) населения является поиск эффективных путей защиты от вредных воздействий как природных, так и  искусственных радионуклидов. Особое место в радиоэкологическом мониторинге занимает контроль за содержанием дозообразующих радионуклидов. Большинство этих элементов применяется в самых разных областях науки и современных технологиях производства, поэтому в статье, наряду с основными характеристиками дозообразующих  радионуклидов, дана оценка их потенциальной радиационно-гигиенической значимости. Основная геохимическая особенность РН – их совместное присутствие в природных объектах, поэтому на производственных этапах, предшествующих их полному разделению, объектами контроля должно быть как внешнее, так и внутреннее облучение работников. В биосфере Земли содержится более 60 естественных радионуклидов (ЕРН). Их можно подразделить на две категории: первичные и космогенные [7, 8]. Космогенные радионуклиды непрерывно образуются в основном в атмосфере при взаимодействии космического излучения преимущественно с ядрами атомов азота, кислорода и аргона, а затем поступают на земную поверхность с атмосферными осадками. К ним относятся: H-3, C-14, Be-7, Na-22 и др. (всего 14 радионуклидов). Главными реакциями образования C-14 и H-3 являются: 14N+n→12C+3H и 14N+n→14C+p. Тритий и радиоуглерод С-14 являются космогенными источниками последующего внутреннего облучения человека на Земле. Основными космогенными источниками внешнего облучения являются Be-7, Na-22 и  Na-24, однако на уровне Земли они не вносят существенного вклада в суммарную дозу внешнего гамма-излучения. Первичные радионуклиды делят на две группы: РН уранового и ториевого семейств и РН, находящиеся вне этих радиоактивных семейств. В первую группу входят 32 РН, среди которых такие долгоживущие нуклиды, как торий-232 (период полураспада 14,1 млрд. лет), уран-238 (4,51 млрд. лет), уран-235 (710 млн. лет), радий-226 (1602 года), свинец-210 (22,3 года) и др.; во вторую группу – 11 долгоживущих РН, которые присутствуют в различных объектах среды с момента образования Земли и имеют период полураспада от107 до 1015 лет  (калий-40, рубидий-87 и др.).  Переработка природного сырья позволяет получать радиоактивные элементы        в больших количествах. Все РН делятся на две основные группы. РН, испускающие потоки альфа-частиц, называются альфа-излучателями, а испускающие электроны – бета-излучающими РН. К числу последних относятся некоторые изотопы радия, кобальта, йода, свинца, стронция, цезия, бария и других элементов. Очень часто, но не всегда, α- и β-распад сопровождается выделением гамма-кванта. Существуют РН, которые не испускают α- и β-частиц, но испускают γ-кванты. На практике их обычно называют «чистыми» гамма-излучателями. Как и всякая область человеческой деятельности, атомная промышленность и энергетика порождают свои отходы – радиоактивные (РАО). Особенность этих отходов в том, что их активность определяется главным образом не естественными РН, поступившими в биосферу после их извлечения из земных недр, а новыми искусственными РН, не существовавшими ранее в природе в ощутимых количествах. В принципе РАО могут содержать любые из 1300 известных РН. Периоды полураспада некоторых РН естественного (природного) или искусственного происхождения приведены в табл.1.  Таблица 1 Периоды полураспада дозообразующих нуклидов ^ Естественные радионуклиды: Период полураспада Углерод-14 5730 лет Калий-40 1,2 млрд. лет Радон-222 3,8 дня Радий-226 1617 лет Уран-235 800 млн. лет Уран-238 4,5 млрд. лет ^ Искусственные радионуклиды: Период полураспада Стронций-90 28 лет Йод-131 8 дней Цезий-134 2 года Цезий-137 29,7 лет Плутоний-239 24110 лет Опасность, связанную с ЕРН, можно оценить исходя из того, что по современным представлениям доза 1 мЗв увеличивает риск заболевания с фатальным исходом на 6,3 10 . Согласно оценкам Научного комитета ООН по действию атомной радиации (НКДАР), в настоящее время эффективная эквивалентная доза за год от естественных РН составляет около 2,4 мЗв на человека. Доза 2,4 мЗв/год увеличивает риск  на 1,4 10 в год или на 0,01 за 70 лет. Это означает, что в среднем один из ста человек преждевременно умирает от рака и тяжелых наследуемых эффектов, вызванных естественными РН. Во времена «холодной войны» производство оружия во имя национальной безопасности брало верх над вопросами охраны окружающей среды и здоровья населения. В результате этого окружающей среде нанесен ущерб, размеры которого становятся видны только теперь. Источником радиоактивности являются продукты урана-235 и плутония-239, составляющие основу боеприпаса. При взрыве водородной бомбы добавляются еще продукты деления урана-238. В процессе взрыва образуется до 300 радиоактивных изотопов с периодом полураспада от долей секунд до нескольких лет. Все они обладают высокой активностью. При взрывах атомных бомб как один из поражающих факторов образуется  радиоактивное заражение (РЗ) местности. Этот термин применяется также для характеристики зон на следе радиоактивного облака. Опасность поражения людей в районах РЗ местности может сохраняться продолжительное время – меяцы, а иногда и годы [17 – 20]. Производство ядерного оружия в США и России сопровождалось накоплением актинидных отходов сложного химического состава. В связи с развитием атомной энергетики все более остро встает проблема контроля за выбросами вредных веществ в окружающую среду (табл.2).  Таблица 2 Классификация радионуклидов, наиболее представительных в выбросах предприятий ядерного топливного цикла, по путям их миграции и степени равновесносности в окружающей среде (по И.Е. Артемовой и др., 1990) Критерий Радионуклиды  1. Основной путь поступления радионуклидов пищевые цепи человека – непосредственное загрязнение начальных звеньев цепи (растения) радиоактивными выпадениями. Характер нуклидов, равновесие содержания которых в атмосфере и начальных звеньев пищевой цепи устанавливается в течение одного вегетационного периода.  4Na, 32P, 35S, 45Ca, 51Cr, 54Mn, 55Fe, 59Fe, 8Co,  60Co,65Zn, 88Rb, 89Sr, 90Y, 91Y, 95Zr, 5mNb,  95Nb,"Mo, 103Ru,106Ru, 103mRh,106mRh, 110mAg, 124Sb, 125Sb, 125mTe,127mTe, 127Te, 129mTe,  129Te, 131 I,132 I,133I, 135I,134Cs, 137Cs, 140Ba,  141Ce, 144Ce, 147Pm, 154Eu,210Bi,234Th,234Pa 2. Комбинированный путь (воздушно-почвенный) поступления радионуклидов в пищевые цепи с существенным вкладом усвоения нуклидов корневой системой растений из почвы. Характерен для долгоживущих радионуклидов, равновесное содержание которых в атмосфере и начальных звеньях пищевой цепи в течение одного вегетационного периода не достигается. Наблюдается постоянное увеличение кумулятивного запаса радионуклида в почве в течение десятилетий. 90Sr, 129I,137Cs, 210Pb, 226Ra, 230Th, 234U, 235U,  236U,238U, Uесть, 238Pu, 239Pu, 240Pu, 242Pu, 241Am,244Cm 3. Пути в составе биогеохимического круговорота водорода и углерода в биосфере. Характерен только для3H и 14C с равновесным содержанием в атмосфере, пищевых цепях и организме человека. Равновесие может быть достигнуто в течение одного-двух вегетационных периодов. 3H и 14C

Похожие:

	Назначения и выплат пособий всегда вызывала у родителей много вопросов.... С 2013 года Федеральный закон «о государственных пособиях гражданам, имеющим детей» претерпел ряд изменений. В этой связи, вопросов...		Сс сущностное состояние, которое доступно при полном раскрытии Архетипа. Стратегия Стратегия Стратегия, которая успешна, если Архетип полностью раскрыт (проявлен)
	А. Б. Полозов, эксперт журнала «Корпоративная финансовая отчетность.... Завершен процесс признания мсфо на территории Российской Федерации. Впереди множество вопросов практической реализации		Центральную Азию «Юрий Тихонов. Афганская война Сталина. Битва за Центральную Азию» «Юрий Тихонов. Афганская война Сталина. Битва за Центральную Азию»: Эксмо, Яуза; Москва; 2008
	Стратегия ведения коммуникации на рынке фармации, здравоохранения, медицины Стратегия работы на региональных рынках. Вывод рецептурных им без рецептурных брендов		- На обложку номеров русского издания журнала «Энергия и характер» мы выносим различные фрагменты картин Иеронима Босха, которые, по...
	Peculiarity of “the Human Component” in the Articles of the Magazine “Stern” Автор делает вывод, что «Штерну» удается создать иллюзию общения читателей с героями. Этому способствуют характерные для журнала...		Александр Тихонов Владислав Валерьевич Выставной Евгений Григорьев... Владислав Выставной, Роман Куликов, Вадим Филоненко, Дмитрий Силлов, Дмитрий Манасыпов, Юрий Круглов, Инна Гурьева, Михаил Мухин,...
	Если театр, насколько известно даже убежденным «нетеатралам», начинается... Дмитровском переулке, в двух шагах от мхт и Российского молодежного театра. Наша беседа с главным редактором журнала «Современная...		Гп «Национальная атомная энергогенерирующая компания «Энергоатом» Приложение Д. Форма титульного листа годового графика технического обслуживания и ремонта оборудования иус 47