Відлуння Чорнобиля як смертельно небезпечний америцій загрожує здоров’ю та життю білорусів
У перші дні після Чорнобильської аварії найбільша небезпека для населення виходила від йоду-131, який швидко розпадається. У перші десятиліття найбільшою загрозою був цезій-137. Цього ізотопу випало найбільше, але його напіврозпаду — 30 років. З часом найнебезпечнішим наслідком аварії на ЧАЕС стає америцій-241 — продукт розпаду плутонію-241. Небезпека америція у тому, що його кількість згодом лише зростає. Його період напіврозпаду величезний – 433 роки. І він - джерело альфа-випромінювання, а це смертельна загроза для живого організму.
Плутоній – елемент важкий. Тому випадав він лише на території Чорнобильської зони та навколо неї. Від плутонію вберегтися легко: головне, дотримуватися правил особистої гігієни та господарської діяльності. Про вплив радіоактивних ізотопів «Нашої Ніви» розповів фізикВалерій Гурачевський.
Валерій Гурачевський— кандидат фізико-математичних наук, доцент. Один із ініціаторів створення та керівник Центру з радіології та якості продуктів в АПК при Білоукраїнському державному агротехнічному університеті. Автор понад 100 наукових публікацій, кількох книг, зокрема видання «Введення в атомну енергетику. Чорнобильська аварія та її наслідки».
Завершився період напіврозпаду. Це означає, що половина всіх радіонуклідів цього виду перетворилася на стабільні нукліди, які вже не випромінюють. Ще через 30 років розпадеться половина від того обсягу, що залишився, потім — ще половина... Щоб весь обсяг цезію і стронцію, що випав у результаті Чорнобильської аварії, зменшився в 1024 рази, потрібно 10 періодів піврозпаду — 300 років. Так що ця історія триватиме ще довго.
Ітрій-90 теж радіоактивний і небезпечний. Стронцій, розпадаючись, виділяє бета-частинку, і виходить ітрій, який, своєю чергою, також випромінює бета-частинку. Але ітрій має дуже короткий період напіврозпаду - 64 години, при розрахунку небезпеки стронцію автоматично враховують і ітрій. Скільки було стронцію - стільки буде і ітрію. Накопичення не відбувається. Але бета-випромінювання ітрію небезпечніше, ніж випромінювання стронцію, для живих організмів, і власне, коли ми говоримо про небезпеку стронцію, це не зовсім правильно. Мається на увазі ітрій.
Який їхній вплив на живі організми?
Стронцій знаходиться в одному стовпці таблиці Менделєєва з кальцієм. І живі організми визначають їх як елементи зі схожими властивостями: ці речовини накопичуються в кістках, на відміну цезію-137, який (як і калій) накопичується в м'яких тканинах. А природа передбачила відмінний спосіб виведення шлаків із м'яких тканин організму – сечостатева система. Є таке поняття період напіввиведення з організму. Для цезію це пара місяців. Це означає, що за рік він практично повністю виводиться з організму.
А для кісток такої системи природа не передбачила. Тому накопичене в них майже не виводиться. Бета-випромінювання накопиченого в кістках стронцію впливає на червоний кістковий мозок – кровотворний орган. При великих дозах накопичений в організмі стронцій може спричинити рак крові. Йдеться про дуже великі дози. Таких доз не отримав ніхто з населення, лише невелика кількість ліквідаторів.
Радіонукліди, стронцій, зокрема, потрапляють в організм через їжу, з водою, молоком.
У Білорусі понад 800 лабораторій займаються радіаційним контролем харчової продукції. Практично на будь-якому підприємстві, що займаєтьсяхарчовим виробництвом є пункт радіаційного контролю. Пункти радіаційного контролю існують у системі МОЗ (санітарно-епідеміологічні установи), на великих ринках.
Накопичений у кістках стронцій поводиться так само, як у природі. Розпадається в ітрій, а потім у цирконій. Але концентрація цієї речовини в організмі є мікроскопічною.
Де найбільше плутонію випало після Чорнобильської аварії?
Цезій і стронцій - уламки розподілу ядер урану. Але, крім осколків в реакторі, утворюються ядра трансуранових елементів, важче урану. Переважну роль грають чотири їх види: плутон-238, плутон-239, плутон-240 та плутон-241. Вони утворюються в надрах реактора і були викинуті в атмосферу після аварії. Це важкі речовини: 97% їх випало в радіусі приблизно 30 км навколо Чорнобиля. Це відселена зона, куди людині потрапити не так просто. Три з цих ізотопів - 238, 239 і 240 - мають альфа-випромінювання. За силою свого впливу на живі організми альфа-випромінювання в 20 разів небезпечніше, ніж бета-і гамма-випромінювання.
Але парадокс: плутоній-241 має бета-випромінювання. Здавалося б, шкоди від нього менше. Але саме він під час розпаду перетворюється на америцій-241 – джерело альфа-випромінювання. Період напіврозпаду плутонію-241 - 14 років. Тобто, два періоди вже минуло, і три чверті речовини, що випала, перетворилося на америцій.
Допустимий рівень
Законодавство америцій-241 поки що не враховує, і точних допустимих норм його змісту в природі не визначено. Але вони мають бути приблизно такі, як і для інших ізотопів із альфа-випромінюванням. І зараз ми спостерігаємо тривожну ситуацію: у зонах, розташованих близько від реактора, зростає рівень альфа-випромінювання та зростають розміри цих зон. Прогноз – до 2060 року америція там станеудвічі більше, ніж зараз там налічується всіх ізотопів плутонію разом узятих.А період напіврозпаду америція - 432 роки. Так що ця проблема на довгі-довгі роки.
Від опромінення зовні захистить одяг
Проникаюча здатність альфа-випромінювання мізерна. Але за умови, що радіація впливає на організм зовні. Від такого опромінення можна сховатися листом паперу — і папір вбирає альфа-випромінювання. Для людини роль такого паперу виконує ороговілий верхній шар шкіри. Та й одяг треба врахувати, адже ніхто голий по зоні не бігає. Але є ще опромінення внутрішнє — якщо джерело альфа-випромінювання потрапляє в організм. З їжею, наприклад. І воно вже небезпечне, тому що зсередини організму нема чим від нього захиститися. 80—90% отриманих населенням доз опромінення сьогодні, а також пов'язаних із радіацією захворювань — результат внутрішнього опромінення.
Америці накопичуються в кістках, як і стронцій. Це небезпечний радіонуклід.
Радикальний прогноз: аж до відселення частини Речицького району
Дослідженнями вмісту америцій у ґрунті та його поширення займається Центр радіаційного контролю та моніторингу довкілля Міністерства природи, Поліський державний радіаційний заповідник. Також відповідне обладнання мають Гомельський інститут радіобіології та Інститут радіології МНС.
Виявлення америцію можливе лише в лабораторіях з радіохімічним обладнанням. Це тривале та дороге дослідження. Але якщо хтось звернеться до зазначених вище інституцій, думаю, там їм допоможуть. У більшості з названих 800 лабораторій можна визначити рівень цезію-137 та калію-40. На стронцій дослідження роблять не скрізь.
Які території Білорусі заражені (або можуть бути в наступні роки заражені)америцієм?
Щодо цього вчені сперечаються. Дехто вважає, що ситуація дуже серйозна, і навіть частина Речицького району може потрапити до зони зараження. Щоправда, це лише версія. Але в крайньому випадку жодних заходів не допоможуть. Лише контроль. І якщо ситуація буде складатися так, як прогнозують згадані вчені, — аж до відселення.
Основні радіонукліди в аварійному викиді
Визначення рівня гамма-випромінювання у пробах ґрунту та донних відкладень, розповів В'ячеслав Забродський, це не дорогий процес. Однак альфа-спектрометрія вимагає в тисячу разів точніших вимірів. Процес займає близько семи днів і вимагає дорогих реактивів - аналіз однієї проби може коштувати близько двох мільйонів рублів. На запитання, чи може фермер, який хоче перевірити свою продукцію чи ґрунт, звернутися до лабораторії, завідувач позитивно відповів. Щоправда, зазначив він, ніхто поки що не звертався.
У будь-якій точці заповідника невелика кількість америцію в ґрунті є, каже Забродський. Може бути і в прилеглих районах. Вчений зазначає, що як наслідок ядерних випробувань америцій є у будь-якій точці земної кулі. У меншій концентрації, звісно.
Якщо америцій міститься у ґрунті, чому ж не змінюється законодавча база, чи не визначені норми його змісту? Можливо, тому не поспішають, зазначає Забродський, що америцій має досить низький коефіцієнт переходу до живих організмів. Пов'язано це з тим, що, наприклад, цезій та стронцій – це радіаційні аналоги калію та кальцію, елементів, що є основою біологічного життя. А америцій та плутоній, з якого він утворюється, сприймаються організмом як чужорідні елементи. І залишаються, таким чином, у ґрунті та в рослини непереходять.
І все ж для попадання в людський організм цей радіоактивний лежень має шанси. Наприклад, через організми тих, у чий раціон входить ґрунт.
Вчені провели дослідження на диких кабанах. Грунт становить 2% їхнього раціону. Америцій, плутоній виявили навіть у їх м'язовій тканині. На мінімумі можливості виявлення, але знайшли.
Чи можуть ці ізотопи потрапити до організму з димом?
Малоймовірно, зазначає Забродський. «Коли були пожежі у Хойниках, ми збирали проби частинок диму, сажі. Цезій, стронцій у них був, але плутоній, америцій — ні, бо його немає у деревині».
Весь плутоній випав на закритій території
«Законодавство змінювати можна і потрібно, — каже начальник управління реабілітації постраждалих територій Департаменту з ліквідації наслідків Чорнобильської АЕС Дмитро Павлов. — Але спочатку треба оцінити доцільність. У нас весь плутоній випав на закритій території, у заповіднику, куди ми не пускаємо ні туристів, ні піших груп. Навіщо норми до цієї території поширювати на всю країну?
Так, у заповіднику є проблема: ядерне паливо під час вибуху випало у вигляді дисперсних частинок. І можна підчепити цю частинку на взуття та перенести у будь-який бік. Тому буває ситуація, коли в одній точці радіаційне тло нормальне, а через п'ять метрів — перевищення в сотні разів».
Але проблема з америцієм, вважає Павлов, роздмухується штучно: «Ніхто чомусь не зіставляє території поширення америція та самоочищення ґрунтів від цезію та стронцію — подивіться, яка там буде різниця у площах. Україна та Україна заздрять нам, адже ми не покинули ці території. Ми не маємо стільки землі, скільки в Україні, щоб можна було їх покинути. Там люди живуть, працюють. Як можнаотримувати там чисті продукти? Наприклад, вносяться добрива, вони підмінюють собою цезій, що є в грунті».
Як вимірюється рівень стронцію в молоці
Дослідження того молока, пояснив Дмитро Павлов, здійснювалося на влаштуванні MKS-АТ1315 виробництва білоукраїнського підприємства «Атомтех». Для визначення вмісту кожного радіоактивних ізотопів потрібно особливим чином готувати пробу. Найпростіший аналіз – на цезій-137. Для нього достатньо літра рідкого молока, часу на такий аналіз потрібно 30 хвилин.
Аналіз на стронцій тоді навіть не проводився, але в протоколі вимірів, який отримали на руки журналісти, пристрій автоматично видав цифри з усіх можливих на ньому вимірів. По стронцію-90 та калію-40 це цифри довільні, цілком випадкові, пояснює Дмитро Павлов.