Учёные против мифов: как радиация спасает от рака и можно ли купаться в водоёме рядом с АЭС

12:03, 27 октября 2016

Разбираем распространённые заблуждения о радиации вместе с кандидатом физико-математических наук

С журналистами портала e1.ru встретился кандидат физико-математических наук Владимир Иванов. Фото: Артем Устюжанин, e1.ru

Е1.RU продолжает развенчивать разные научные и околонаучные мифы вместе с екатеринбургскими учёными. Сегодня речь пойдёт о заблуждениях, связанных с радиацией.

Узнаем, правда ли после рентгена полезен бокал красного вина, чем может помочь йод в борьбе с излучением и откуда взялись страхи о том, что жить в домах из шлакоблока опасно. Выясним, можно ли купаться рядом с АЭС, какую дозу облучения получает человек при полёте на самолёте и правда ли, что гулять на гранитных набережных небезопасно.

Искать ответы на эти вопросы мы отправились в Физико-технологический институт УрФУ в гости к кандидату физических наук, доценту, заведующему кафедрой экспериментальной физики Владимиру Иванову. Он пригласил нас в инновационно-внедренческий центр радиационной стерилизации, где проводят обеззараживание медицинских инструментов – как раз с помощью радиации.

Миф первый: купаться, собирать грибы и ягоды рядом с АЭС опасно

– Я бы сказал так, в любом производстве, в том числе и на АЭС, выбросы и, следовательно, предполагаемое воздействие на окружающую среду нормируется с учётом отечественного и зарубежного опыта. Поэтому, с моей точки зрения, ситуация вокруг атомных станций полностью контролируемая и штатная, – объясняет Владимир Иванов.

Определённые страхи могут быть связаны с тем, что, действительно, на первых порах становления ядерно-оружейного комплекса России, а также при строительстве первых опытных энергоблоков АЭС, когда ещё воздействие радиации на организм человека и окружающую среду не было изучено в достаточной мере, были приемлемы недопустимые сегодня решения с утилизацией радиоактивных отходов. Иногда их просто сливали в водоём, который находился рядом с производством, без тщательного изучения того, замкнутая это экосистема или нет. Просто не было времени, перед страной стояла сверхзадача по своевременному созданию ядерного щита.

Например, в соседней области есть комбинат "Маяк", где отходы размещали в озеро Карачай. Вычистить полностью и сегодня не представляется возможным, поэтому его просто поддерживают в стабильном состоянии с целью предотвращения распространения радиоактивных отходов – берега стараются сделать не выветриваемыми (бетонируют) чтобы не было пылевых выносов, поддерживают уровень воды, чтобы не обнажались донные отложения.

Это наследие прошлого. А что касается современного состояния станций, то, повторяю, все выбросы строго регламентированы и постоянно контролируются. Вода, которая вытекает в Белоярское водохранилище,  просто тёплая, т. к. охлаждает рабочие системы станции – в этом ее главное отличие от обычной природной воды. Вокруг станции наблюдают и за возможными выбросами тех радионуклидов, концентрация которых в вентиляционных трубах ничтожно мала. В этом случае учёные пытаются изучать их, контролируя состояние почвы, растительности, где концентрируются эти частицы.

– То есть собирать грибы и ягоды вблизи АЭС всё-таки не стоит?

– Ну, вы знаете, тут чисто психологический вопрос. Есть рекомендации не собирать грибы вокруг автострад. Почему? Потому что раньше был этилированный бензин, это значит свинец, а он летит, всё это накапливается в почве, а потом попадает в грибы. Тем не менее, люди собирают. Но, я думаю, в тех грибах, что растут рядом с АЭС, если сдать их на экспертизу, вы не найдёте повышенного содержания специфических радионуклидов, которые присущи технологической цепочке атомной электростанции.

Миф второй: если АЭС взорвётся, накроет большинство населённых пунктов области

– В атомной энергетике тема безопасности реакторов постоянно совершенствуется. Вообще инцидент на АЭС можно сравнить с инцидентом, например, на химическом производстве. Если это произойдёт там, то полгорода может накрыть облаком хлора. Но, к счастью, этого не происходит потому, что обычно опасными процессами ставят управлять умных и компетентных людей. Любой технологический процесс (с точки зрения выбросов) не есть полезный, но без него нельзя, это основа прогресса. То, что атомная станция возьмёт и взорвётся – это из области научной фантастики. Если вспомнить аварию в Чернобыле, то, конечно, приятного мало.

Если взять фантастический сценарий и предположить, что в атмосферу попадёт какое-то количество радиоактивного материала, то всё будет зависеть от того, в какую сторону дует ветер в данный момент. Когда на "Маяке" в Кыштыме произошла авария – так называемый "восточно-уральский радиоактивный след 1957 года" – ветра были такого направления, что все выпадения пришлись в основном на север Челябинской и Курганскую области. Если вдруг на Белоярской АЭС что-то случится, то у нас роза ветров такова – а это тоже учитывается при строительстве станции, – что преимущественные ветра будут смещать непроектные выбросы в сторону от густонаселённых пунктов, в направлении густых лесов.

Из-за чего может произойти авария? Если под воздействием чего-то вдруг перестанут работать насосы охлаждения, то это приведёт к перегреву реактора и последующему его разрушению, как это было на Фукусиме. Вы ведь тоже, когда выключаете утюг из розетки, можете обжечься им и через минуту. Так же и здесь. Если вдруг водичка закончит бегать, эти киловатты избыточной энергии начнут разогревать реактор, и нет уверенности, что его соединения выдержат этот термический удар.

Маленький аналог этого процесса есть и в Центре радиационной стерилизации нашего университета, где мы с вами беседуем. Мы выходим из этой ситуации так. У нас есть источник бесперебойного питания, который в случае внепланового отключения энергии, будет поддерживать работу водяного насоса. А на Фукусиме, к сожалению, наводнение вывело из строя и основные, и запасные водяные насосы. Остается радоваться тому, что на Урале нет таких наводнений.

Миф третий: вся радиация порождена человеком

– Это абсолютная ошибка. Радионуклиды как форма существования отдельных элементов таблицы Менделеева появились задолго до появления человека. По теории Большого взрыва они возникли во время формирования нашей планеты. Когда наша планета сформировалась, в её недрах образовались нестабильные элементы – радионуклиды, которые формируют естественный фон гамма-излучения. Где бы мы ни находились: на улице, в доме, мы всегда находимся под некоторым радиационным воздействием от земли, строительных материалов, т. е. щебня, например. К тому же есть космическое излучение. По прошествии времени от образования нашей планеты этот радиационный фон постепенно снижается. То есть человек как вид возник при более высоком радиационном фоне, нежели сейчас.

Кроме естественных радионуклидов есть техногенные, которые порождены человеком. Например, в ядерном реакторе, в результате облучения мишеней на ускорителях ионизирующих излучений, например, циклотроне. В мире есть и генерирующие источники излучения, и постоянные (радионуклидные). В медицине, кстати, используются и те, и другие. На последних стадиях рака используют облучение электронами и рентгеновскими лучами. Существует такая операция, как брохетерапия, когда нужное радиоактивное воздействие на опухоль организуют, подводя к опухоли специальную капсулу с радионуклидом (например, иридием), и воздействуют его излучением на опухоль.

Миф четвёртый: гранитная набережная является источником радиации

– Давайте разбираться. В любых горных породах содержатся радионуклиды естественного происхождения, в каких-то породах больше, в каких-то меньше. Как правило, в граните это содержание повышено. Если в одном месте эта величина природного фона примерно 0,1 микрозиверта, то около гранитной набережной эта цифра может быть раза в три повыше. Но и при этом эта величина в границах нормы. На земле есть несколько аномальных зон, где природный радиационный фон весьма больше, чем у нас на Урале, но люди рождаются и живут в этих условиях, и ничего с ними не происходит. Если вы пришли на гранитную набережную, погуляли там, ушли, ничего не случится. Хуже, если дом, в котором вы живёте, построен с использованием строительных материалов с повышенной радиоактивностью.

Правда, в строительной отрасли сейчас организован очень строгий надзор за непревышением радиационного фактора. Одним из составляющих этого фактора является радиоактивный газ – радон. Он один из элементов в природной цепочке распада радионуклидов. Если он выделяется из земной коры или строительных материалов, вы можете его вдохнуть. Если это произошло, то все последующие распады будут происходить внутри, а внутреннее облучение всегда более опасное, чем внешнее. Поэтому контроль за содержанием радона в жилых и общественных зданиях ведётся весьма строгий.

– Но вы сказали, что строительные материалы проходят проверки и они должны быть безопасны…

– Да, но, допустим, вы сами строите дом на месте, где выходит радон. Дом с невентилируемым фундаментом и в зимнее время заглушаете все щели, чтобы было тепло. В итоге вы получаете накопитель радона. Так обычно происходит, если человек самостоятельно строит дом, не имея о радоне ни малейшего представления. А из строительных материалов самым радонобезопасным материалом является дерево, почти безопасным – кирпич. Чуть хуже – монолит бетона, так как в его состав входит щебень.

– Есть много страшилок про шлакоблок, что в домах из такого материала люди чаще болеют раком…

– Повторюсь. Сейчас строительство очень жёстко регламентируется, контролирующие органы строго следят за радиационным фактором. До какого-то момента контроль был не такой жесткий. Производство шлака связано с озолением. Любое озоление – это концентрация радионуклидов. Шлаки бывали разные, возможно где-то есть старые дома, где фон превышен. В таком случае можно обратиться в Роспотребнадзор, чтобы специалисты сделали замеры и сказали, обоснованы ли ваши страхи по поводу повышенного радиационного фона в вашем доме.

Миф пятый: от рентгена и флюорографии вреда больше, чем пользы

– Сами медицинские технологии как воздействие физического поля на организм человека, с моей точки зрения, нельзя отнести к полностью безвредным. Любое неестественное для человека воздействие – УЗИ, МРТ, рентген – в той или иной мере, не системно, но вдруг, могут стать стимулятором какой-то патологии, но вероятность таких случаев исчезающее мала. Отсутствие серьёзного риска при медицинских диагностических процедурах доказано многими исследованиями. Аппаратура постоянно совершенствуется, минимизируя и без того ничтожные риски.

С другой стороны, эти технологии позволяют существенно продвинуться в диагностике заболевания. Можно, конечно, проверять, в скольких местах нога сломана, выполняя её пальпацию, или гнуть ногу, но есть процедура, которая даёт ответ на вопрос без мучения для пациента – это рентген. В малых дозах, кстати, радиация может быть полезна. Есть такая процедура, как радоновые ванны. Они оказывают положительное влияние на организм.

– Правда ли, что бокал красного вина после рентгена или флюорографии будет полезен?

– При всех процедурах, связанных с воздействием ионизирующего излучения на организм, в той или иной степени происходит ионизация молекул в тканях организма, появляется активные химически кислородные радикалы. Вино, особенно красное, в этом случае обладает хорошими антиоксидантными свойствами, связывая эти свободные радикалы. Но этим лучше не злоупотреблять. Бокала красного вина вполне достаточно, чтобы забыть о воздействии рентгена. Ионизирующее воздействие может появиться и при других условиях, например во время грозы. Этому способствуют электростатические заряды большой мощности.

– Говорят, что полёты на самолётах тоже приводят к облучению, это так?

– Да, это объясняется тем, что фон космического облучения ослабляется атмосферой земли. Поднявшись на 10 километров, человек испытывает большее облучение. Но есть такая установленная величина дозы излучения – 50 миллизиверт в год. Если вы превышаете эту цифру, то повышается вероятность онкологических заболеваний. Но в любой работе, которая связана с радиацией, контролируется, чтобы человек не получал радиацию больше этой дозы. Кстати, за один полёт в зависимости от высоты и направления полета можно получить дозу от 4 до 80 микрозивертов.

Миф шестой: йод эффективно защищает от радиации

– Речь о защитных свойствах йода идёт только в случае радиационных инцидентов. Действительно, в момент аварии, в частности, на Чернобыльской АЭС, в первый момент после аварии возникает большое количество радиоактивного йода. В нашем организме есть хорошее депо для йода – это щитовидная железа, если это депо не насыщено, то оно заполнится опасными изотопами. Отсюда следует рекомендация употребить нерадиоактивный йод, который заполнит своё место в организме и не пустит радиоактивный. То же самое касается лекарств-блокираторов, которые не пускают цезий и стронций.

Миф седьмой: при ядерном ударе людям придётся жить в убежищах, природа погибнет

– Давайте поговорим о фактах. Бомба, которая была сброшена на Нагасаки, весила 20 килотонн, чуть меньше весила бомба, сброшенная на Хиросиму. Спустя 30 лет на этом месте были цветущие города и сейчас такими остаются. При ядерном взрыве существует много негативных факторов: электромагнитный импульс, который сбивает системы связи, кратковременные мощные потоки гамма- и нейтронного полей, сильная ударная волна и относительно небольшое радиоактивное заражение. Возьмите ядерный реактор, представьте, какая его масса, сколько там радиоактивных веществ. С этой точки зрения радиационные аварии, которые происходят на реакторах, они оказывают более негативное влияние с точки зрения радиоактивного заражения местности, чем ядерный удар.

Вместе с тем по одному из сценариев при ядерном ударе может возникнуть понижение температуры из-за пыли, поднимаемой в атмосферу, следствием может быть ядерная зима, но не везде и ненадолго. Всё зависит ещё от того, где произойдёт взрыв, они бывают наземные, воздушные и подземные, первый, пожалуй, самый опасный. На территории России проводилось много локальных (мирных) подземных взрывов, когда, например, хотели увеличить нефтеотдачу, но я не слышал, что после этого оставались зараженные зоны на большой территории.

– Получается, наступление ядерной зимы всё же возможно?

– Земля подогревается солнцем, она существует только благодаря солнечной радиации. При инциденте появляется много факторов, которые будут мешать распространению солнечной радиации – это пыль, сажа и прочее. Одновременно на земле будет происходить сгорание и тепло будет накапливаться. Поэтому эти сценарии ядерной зимы или ядерного потепления очень примерны. Хуже, что все инциденты имеют трансграничные последствия. Облако, которое получилось в результате выброса на Чернобыльской атомной станции, хорошо чувствовалось и выпадало радиоактивными осадками в Европе вплоть до Исландии. Когда говорят о всеобъемлющем характере ядерного взрыва, имеют в виду прежде всего не локальные разрушения, а трансграничные факторы.

После беседы с учёным отправляемся в самое сердце лаборатории, где происходит радиационная стерилизация. За железными дверями громкий гул, чтобы услышать друг друга, приходится подходить близко и повышать голос.

– Этот гул издают элементы силовой электроники, генерирующие уровни напряжения на электронную пушку, которая располагается за стеной. Этими напряжениями регулируется процесс ускорения электронов, 100 киловатт мощности клистрона мы превращаем в 10 киловатт мощности пучка электронов с помощью ускорителя, – объясняет Владимир Иванов. – 100 киловатт на клистроне это большая мощность, чтобы снимать тепло, у нас есть система охлаждения. Она предохраняет её от теплового взрыва.

– Есть множество примеров сугубо мирного применения радиационных технологий, например, в медицине. Мы как раз находимся в инновационном центре радиационной стерилизации, где основной технологический процесс, который выполняется, состоит в том, что облучается одноразовая медицинская продукция потоком ускоренных электронов, вследствие чего изделия становятся стерильными, т. е. пригодными к использованию в операционной. Речь идёт о халатах для операционных, простынях, вспомогательном инструментарии, наборах для определённого вида операций. Наш центр обеспечивает потребности Свердловской области в услуге радиационной стерилизации, – объясняет физик.

 Это один процесс, а с научной точки зрения наши студенты как раз изучают, как ионизирующие излучения воздействуют на клетки, на выживаемость отдельных популяций клеточных культур. Смотрим влияние радиации на семена – их всхожесть при определенных дозах облучения улучшается. Здесь студенты учатся профессионально относиться к радиации, измерять её с помощью дозиметров, – рассказывает Владимир Иванов.

В будущем на базе Физико-технологического института планируется создать центр ядерной медицины, где будут производиться радиофармпрепараты для радионуклидной диагностики, которая позволит вовремя начать лечение онкологических заболеваний на самой ранней стадии, и желательно не доводя до операции.

Ирина Ахметшина, материал портала e1.ru