Искусственные источники излучения

Искусственные радионуклиды получают в результате ядерных реакций, осуществляемых обычно путем бомбар​ дировки (облучения) обычных элементов или их естест​ венных изотопов частицами высоких энергий (от не​ скольких миллионов до десятков миллиардов электрон-вольт). Явление искусственной радиоактивности было открыто в 1934 го​ ду И. Кюри и Ф. Жолио-Кюри. Путем бомбардировки бора, магния и алюминия альфа-частицами они впервые получили радиоактивные изотопы ¹³N (азота), ²⁸Si (крем​ ния) и ³⁰Р (фосфора).

К настоящему получено свыше 1500 радиоактивных изотопов практи​ чески всех известных элементов, а также 20 новых, пока не известных в природе, элементов.

Огромное количество радиоактивных веществ образу​ ется при взрыве атомной бомбы, в основе которого лежит саморазвивающаяся цепная ядерная реакция деления ²³⁵U или²³⁹Рu (плутония). После взрыва в атмосфере средней по мощности атомной бомбы 10—15 Мт около половины образовавшихся радиоактивных продуктов вы​ падает в районе взрыва на земную и водную поверхность в радиусе 100 км. Вторая их половина уходит в тропо​ сферу и стратосферу. В тропосферу попадают мелкие аэ​ розольные частицы, которые в последующем, примерно в течение месяца, выпадают на землю в зоне определя​ емой радиусом до 250—450 км от места взрыва, в зави​ симости от силы и направлений ветров. Радионуклиды, выброшенные в стратосферу, распространяются по всему земному шару и выпадают на поверхность земли значи​ тельно позднее. Начало их выпадения можно обнаружить через 2—3 недели, но полное выпадение происходит в течение 1, 5—2 лет. Естественно, что за это время короткоживущие радиоактивные вещества распадаются, и в осадках первое место занимают долгоживущие изотопы ⁹⁰Sr (стронций) и ¹³⁷Cs (цезий) с периодами полураспа​ да соответственно 29 и 30 лет.

Определенный вклад в излучение окружающей среды вносят выбросы предприятий атомной энергетики. По прогнозам экспертов в 2000 г. в мире будут действовать атомные электростанции общей электрической мощнос​ тью от 10 000 до 16 000 млн кВт (в настоящее время мощ​ ность АЭС составляет всего около 1000 млн кВт). Их работа требует добычи урановой руды, ее переработки в обогащенное ²³⁵U ядерное топливо, производства твэлов (тепловыделяющий элемент ядерного реактора — один из основных узлов реактора, содержащий ядерное топливо; в твэлах протекает ядерная реакция деления топлива, в результате которой выделяется теплота, передаваемая теплоносителю), утилизации отработавшего топлива для последую​ щего использования извлеченного делящегося материала, переработки и захоронения образующихся радиоактивных отходов. Перечисленные операции образуют так на​ зываемый «ядерный топливный цикл».

Атомная энергетика, учитывая опасность ядерных излучений, строится по принципу замкнутого цикла, бла​ годаря чему в окружающую среду поступает лишь незна​ чительное количество трудноулавливаемых радиоактив​ ных веществ. Так, при добыче урановой руды и выделе​ нии урана порода поступает в отвалы, вызывая лишь локальное загрязнение среды ураном, радием, радоном и некоторыми другими радионуклидами. При нормальной работе реактора в среду выделяется крайне незначитель​ ное количество радиоактивных веществ. Радиоактивные отходы хранятся в изолированных от внешней среды условиях. Вследствие этих мероприятий в нормальных безаварийных условиях работы вклад выбросов предпри​ ятий атомной энергетики в фоновую дозу облучения сов​ сем невелик. Успешно работающие во многих странах бо​ лее 400 ядерных реакторов АЭС на 1 января 1991 г. прак​ тически не загрязняют окружающую среду радиоактив​ ными отходами даже в непосредственной близости к ним. Установлено, что проживание вблизи угольной ТЭС с учетом выбросов в атмосферу не только радиоактивных веществ, но и химических компонентов во много раз опас​ нее для здоровья человека, чем проживание вблизи АЭС такой же мощности. И хотя доза облучения в результате выбросов АЭС возрастает с каждым годом в связи с увеличением их количества и мощности, вклад таких из​ лучений в общий фон по-прежнему остается очень не​ большим.

Как ни удивительно, в облучаемость ионизирующими излучениями че​ ловечества наибольший вклад вносят скромные рентге​ новские аппараты, используемые в медицине для массо​ вого профилактического обследования. Дополнительное облучение для некоторой категории лиц дает рентгенов​ ская диагностика, диагностика различных органов с по​ мощью радиоактивных фармацевтических препаратов, вводимых внутрь организма, радиационная терапия. Эти дозы можно варьировать в очень широких пределах, оп​ ределяемых спецификой заболевания, частотой и дли​ тельностью процедур и прочими факторами.

На земном шаре существуют целые регионы, где уровень естествен​ ной радиоактивности во много раз превышает обычное фоновое облучение. И пока радиобиологическая наука не располагает достоверными сведениями о каких-либо от​ клонениях от нормы в развитии живых организмов, в том числе и людей, обитающих в этих местностях.

Профессиональное облучение касается работников ядерной промышленности и энергетики, врачей-рентгено​ логов и радиологов и некоторых других категорий про​ фессионалов, численность которых очень ограничена, а также небольшой группы населения, занятой добычей урановой руды, ее переработкой.