Расширяющееся внедрение источников ионизирующих излучений в промышленность, в медицину и научные исследования, наличие на вооружении армий ядерного оружия, а также работа человека в космическом пространстве увеличивают число людей, подвергающихся воздействию ионизирующих излучений.
Несмотря на достаточно совершенные технические системы по обеспечению радиационной безопасности персонала и населения, разработанные в последние годы, сохраняется определенная вероятность повторения крупномасштабных радиационных аварий.
На территории Российской Федерации в настоящее время функционирует порядка 400 «стационарных» радиационно опасных объектов (атомные электростанции, заводы по переработке ядерного топлива, хранилища радиоактивных отходов, ядерные объекты Министерства обороны России и др.). Не исключена возможность транспортных радиационных аварий (в том числе с ядерным оружием), локальных аварий, связанных с хищением и утерей различных приборов, работающих на основе радионуклидных источников, а также в результате использования радиоактивных веществ в диверсионных целях.
Радиационная авария — событие, которое могло привести или привело к незапланированному облучению людей или к радиоактивному загрязнению окружающей среды с превышением величин, регламентированных нормативными документами для контролируемых условий, происшедшее в результате потери управления источником ионизирующего излучения, вызванное неисправностью оборудования, неправильными действиями персонала, стихийными бедствиями или иными причинами.
Очаг аварии — территория разброса конструкционных материалов аварийных объектов и действия α-, β- и γ-излучений.
Зона радиоактивного загрязнения — местность, на которой произошло выпадение радиоактивных веществ.
Типы радиационных аварий, определяются используемыми в народном хозяйстве источниками ионизирующего излучения, которые можно условно разделить на следующие группы: ядерные, радиоизотопные и создающие ионизирующее излучение за счет ускорения (замедления) заряженных частиц в электромагнитном поле (электрофизические). Такое деление достаточно условно, поскольку, например, атомные электростанции (АЭС) одновременно являются и ядерными, и радиоизотопными объектами. К чисто радиоизотопным объектам можно отнести, например, пункты захоронения радиоактивных отходов или радиоизотопные технологические медицинские облучательные установки.
Имеются также специальные технологии, связанные с уничтожением ядерных боеприпасов, снятием с эксплуатации исчерпавших эксплуатационный ресурс реакторов, проводящимися в интересах народного хозяйства ядерными взрывами и др.
На ядерных энергетических установках в результате аварийного выброса возможны следующие факторы радиационного воздействия на население:
-
внешнее облучение от радиоактивного облака и от радиоактивно загрязненных поверхностей земли, зданий, сооружений и др.;
-
внутреннее облучение при вдыхании находящихся в воздухе радиоактивных веществ и при потреблении загрязненных радионуклидами продуктов питания и воды;
-
контактное облучение за счет загрязнения радиоактивными веществами кожных покровов.
В зависимости от состава выброса может преобладать (то есть приводить к наибольшим дозовым нагрузкам) тот или иной из вышеперечисленных путей воздействия. Радионуклидами, вносящими существенный вклад в облучение организма и его отдельных органов (щитовидной железы и легких) при авариях на ядерных энергетических установках, являются: 131-I, 132-I, 133-I, 134-I, 135-I, 33-Хе, 35-Хе, 134-Cs, 37-Cs, 90-Sr, 88-Kr, 44-Се, 238-Pu (аэрозоль), 239-Pu (аэрозоль).
До аварии на Чернобыльской АЭС в апреле 1986 г. значительные выбросы радионуклидов происходили при двух авариях на реакторах: в Уиндскейле (Великобритания) в октябре 1957 г. и на Тримайл Айленде (США) в марте 1979 г.
Аварии на хранилищах радиоактивных отходов представляют большую опасность, так как они могут привести к длительному радиоактивному загрязнению обширных территорий высокотоксичными радионуклидами и вызвать необходимость широкомасштабного вмешательства.
Подобный аварийный выброс произошел 29 сентября 1957 г. на комбинате «Маяк» (Челябинск-40). Был загрязнен участок местности шириной 9 км, длиной более 100 км. След протянулся через Челябинскую, Свердловскую и Тюменскую области. Было эвакуировано 10 700 чел., проживающих на этой территории.
Ситуация, характерная для поверхностного хранения жидких радиоактивных отходов, возникла в 1967 г. на хранилище в районе озера Карачай, когда в результате ветрового подъема высохших иловых отложений оказалась значительно загрязнена прилегающая территория.
Аварийная ситуация при глубинном захоронении жидких радиоактивных отходов в подземные горизонты возможна при внезапном разрушении оголовка скважины, находящейся под давлением.
В случае размыва и растворения пород пласта-коллектора агрессивными компонентами радиоактивных отходов, например кислотами, увеличивается пористость пород, что может приводить к утечке газообразных радиоактивных отходов. В этом случае переоблучению, как правило, может подвергнуться персонал хранилища.
При аварии на радиохимическом производстве радионуклидный состав и величина аварийного выброса (сброса) существенно зависят от технологического участка процесса и участка радиохимического производства. Основной вклад в формирование радиоактивного загрязнения местности в случае радиационной аварии на радиохимическом производстве могут вносить изотопы 90-Sr, 134-Cs, 137-Cs, 238-Pu, 239-Pu, 240-Pu, 241-Pu, 241-Am, 244-Cm. Повышенный фон гамма-излучения на местности создают в основном 134-Cs, 137-Cs.
На заводе по переработке радиационных отходов в Томске — 7 6 апреля 1993 г. произошла авария. След радиоактивного облака шириной 9–10 км распространился на 100–120 км.
Аварии с радионуклидными источниками связаны с их использованием в промышленности, газо- и нефтедобыче, строительстве, исследовательских и медицинских учреждениях. Аварии с радиоактивными источниками могут происходить без их разгерметизации и с разгерметизацией. Характер радиационного воздействия определяется видом радиоактивного источника, пространственными и временными условиями облучения. При аварии с ампулированным источником переоблучению может подвергнуться ограниченное число лиц, имевших непосредственный контакт с радиоактивным источником, с преобладающей клиникой общего неравномерного облучения и местного (локального) радиационного поражения отдельных органов и тканей. В случае разгерметизации радиоактивного источника возможно радиоактивное загрязнение значительной территории (Гояния, Бразилия, 1987 г.).
Особенностью аварии с радиоактивным источником является сложность установления факта аварии. К сожалению, часто подобная авария устанавливается после регистрации тяжелого радиационного поражения.
При аварии с ядерными боеприпасами в случае диспергирования делящегося материала (механическое разрушение, пожар) основным фактором радиационного воздействия являются изотопы 239-Ри и 241-Am с преобладанием внутреннего облучения за счет ингаляции. При пожаре возможен сценарий, когда основным поражающим фактором будет выделение оксида трития (молекулярного трития).
Возможность радиационной аварии на космических аппаратах обусловлена наличием на их борту:
-
радиоактивных изотопов в генераторах электрической и тепловой энергии, в различных контрольно-измерительных приборах и системах;
-
ядерных бортовых электроэнергетических установок;
-
ядерных установок в качестве двигательных систем.
Аварии при перевозке радиоактивных материалов также возможны, несмотря на то, что практика транспортировки радиоактивных материалов базируется на нормативно-правовых документах, регламентирующих ее безопасность.
Распространенными в перевозках и наиболее опасными являются гексафторид урана и соединения плутония. Соединения долгоживущего (более 2000 лет!) плутония (обычно диоксид плутония) представляют опасность из-за длительного ос-излучения и высокой токсичности. Основным путем поступления аэрозоля диоксида плутония является ингаляционный.
Примером сложной радиационной ситуации, связанной с переоблучением людей и обширным радиоактивным загрязнением территории вследствие нарушения хранения радиоактивных веществ, может быть облучение 137-Cs группы людей в городе Гояния (Бразилия). 12 сентября 1987 г. два человека обнаружили ампулу с порошком 137-Cs. В результате разноса порошка в городе образовалось 7 относительно больших и до 50 мелких участков загрязнения. Загрязнению кожи и одежды, а также внутреннему облучению подверглись 249 чел., из числа которых у 129 развились острые радиационные поражения средней и тяжелой степеней тяжести, и 4 чел. погибли от острой лучевой болезни.
Классы радиационных аварий связаны, прежде всего, с их масштабами. По границам распространения радиоактивных веществ и по возможным последствиям радиационные аварии подразделяются на локальные, местные, общие.
Локальная авария — это авария с выходом радиоактивных продуктов или ионизирующего излучения за предусмотренные границы оборудования, технологических систем, зданий и сооружений в количествах, превышающих регламентированные для нормальной эксплуатации значения, при котором возможно облучение персонала, находящегося в данном здании или сооружении, в дозах, превышающих допустимые.
Местная авария — это авария с выходом радиоактивных продуктов в пределах санитарно-защитной зоны в количествах, превышающих регламентированные для нормальной эксплуатации значения, при котором возможно облучение персонала в дозах, превышающих допустимые.
Общая авария — это авария с выходом радиоактивных продуктов за границу санитарно-защитной зоны в количествах, превышающих регламентированные для нормальной эксплуатации значения, при котором возможно облучение населения и загрязнение окружающей среды выше установленных норм.
По техническим последствиям выделяются следующие виды радиационных аварий.
Проектная авария. Это предвиденные ситуации, то есть возможность возникновения такой аварии заложена в техническом проекте ядерной установки. Она относительно легко устранима.
Запроектная авария — возможность такой аварии в техническом проекте не предусмотрена, однако она может произойти.
Гипотетическая ядерная авария — авария, последствия которой трудно предугадать.
Реальная авария — это состоявшаяся как проектная, так и запроектная авария. Практика показала, что реальной может стать и гипотетическая авария (в частности, на Чернобыльской АЭС).
Аварии могут быть без разрушения и с разрушением ядерного реактора.
Отдельно следует указать на возможность возникновения аварии реактора с развитием цепной ядерной реакции — активного аварийного взрыва, сопровождающегося не только выбросом радиоактивных веществ, но и мгновенным гамма-нейтронным излучением, подобного взрыву атомной бомбы. Данный взрыв может возникнуть только при аварии реакторов на быстрых нейтронах.
Международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ) в 1990 г. была разработана и рекомендована универсальная шкала оценки тяжести и опасности аварий на АЭС. Классифицируемые шкалой события относятся только к ядерной или радиационной безопасности. Шкала разделена на две части: нижняя охватывает уровни 1–3 и относится к инцидентам, а верхняя часть из четырех уровней (4–7) соответствует авариям. События, не являющиеся важными с точки зрения безопасности, интерпретируются как события нулевого уровня. Шкала является приблизительно логарифмической. Так, ожидается, что число событий должно примерно в 10 раз уменьшаться для каждого более высокого уровня.
При решении вопросов организации медицинской помощи населению в условиях крупномасштабной радиационной аварии необходим анализ путей и факторов радиационного воздействия в различные временные периоды развития аварийной ситуации, формирующих медико-санитарные последствия. С этой целью рассматривают три временные фазы: раннюю, промежуточную и позднюю (восстановительную).
Ранняя фаза — это период от начала аварии до момента прекращения выброса радиоактивных веществ в атмосферу и окончания формирования радиоактивного следа на местности. Продолжительность этой фазы в зависимости от характера, масштаба аварии и метеоусловий может быть от нескольких часов до нескольких суток.
На ранней фазе доза внешнего облучения формируется гамма- и бета-излучением радиоактивных веществ, содержащихся в облаке. Возможно также контактное облучение за счет излучения радионуклидов, осевших на кожу и слизистые. Внутреннее облучение обусловлено ингаляционным поступлением в организм человека радиоактивных продуктов из облака.
Промежуточная фаза аварии начинается от момента завершения формирования радиоактивного следа и продолжается до принятия всех необходимых мер защиты населения, проведения необходимого объема санитарно-гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий. В зависимости от характера и масштаба аварии длительность промежуточной фазы может быть от нескольких дней до нескольких месяцев после возникновения аварии.
Во время промежуточной фазы основными причинами поражающего действия являются внешнее облучение от радиоактивных веществ, осевших из облака на поверхность земли, зданий, сооружений и т.п. и сформировавших радиоактивный след, и внутреннее облучение за счет поступления радионуклидов в организм человека с питьевой водой и пищевыми продуктами. Значение ингаляционного фактора определяется возможностью вдыхания загрязненных мелкодисперсных частиц почвы, пыльцы растений и т.п., поднятых в воздух в результате вторичного ветрового переноса.
Поздняя (восстановительная) фаза может продолжаться от нескольких недель до нескольких лет после аварии (до момента, когда отпадает необходимость выполнения мер по защите населения) в зависимости от характера и масштабов радиоактивного загрязнения. Фаза заканчивается одновременно с отменой всех ограничений на жизнедеятельность населения на загрязненной территории и переходом к обычному санитарно-дозиметрическому контролю радиационной обстановки, характерной для условий «контролируемого облучения». На поздней фазе источники и пути внешнего и внутреннего облучения те же, что и на промежуточной фазе.
В результате крупномасштабных радиационных аварий из поврежденного ядерного энергетического реактора в окружающую среду выбрасываются радиоактивные вещества в виде газов и аэрозолей, которые образуют радиоактивное облако. Это облако, перемещаясь в атмосфере по направлению ветра, вызывает по пути своего движения радиоактивное загрязнение местности и атмосферы. Местность, загрязненная в результате выпадения радиоактивных веществ из облака, называется следом облака.
Характер и масштабы последствий радиационных аварий в значительной степени зависят от вида (типа) ядерного энергетического реактора, характера его разрушения, а также метеоусловий в момент выброса радиоактивных веществ из поврежденного реактора.
Радиационная обстановка за пределами АЭС, на которой произошла авария, определяется характером радиоактивных выбросов из реактора (типом аварии), движением в атмосфере радиоактивного облака, величиной районов радиоактивного загрязнения местности, составом радиоактивных веществ.
Так, например, при аварии на Чернобыльской АЭС в мае 1986 г. в результате взрыва реактора четвертого энергоблока станции произошло частичное разрушение реакторного здания и кровли машинного зала. В реакторном зале возник пожар. Через пролом в здании на территорию станции было выброшено значительное количество твердых материалов: обломков рабочих каналов, таблеток диоксида урана, кусков графита и обломков конструкций. Образовалось гидроаэрозольное облако с мощным радиационным действием. Траектория перемещения этого облака прошла вблизи г. Припять вне населенных пунктов, первоначально в северном, а затем в западном направлениях.
По оценкам специалистов, всего в период с 26 апреля по 6 мая 1986 г. из топлива высвободились все благородные газы, примерно 10–20% летучих радиоизотопов йода, цезия и теллура и 3–6% более стабильных радионуклидов бария, стронция, плутония, цезия и др.
Длительный характер выбросов, проникновение части аэрозолей в нижние слои тропосферы обусловили создание обширных зон радиоактивного загрязнения, выходящих за пределы нашей страны. Сформировались значительные по площади зоны, внутри которых были превышены допустимые уровни загрязнения по наиболее радиационно опасным радионуклидам — 239Pu, 90Sr и 137Cs. Все это привело к радиоактивному загрязнению воды и пищевых продуктов (особенно молочных), во много раз превышающему не только фоновые, но и нормативные показатели. Заметное радиоактивное загрязнение коснулось нескольких областей Белоруссии, Украины и России, оно отмечалось также в Прибалтике, Австрии, ФРГ, Италии, Норвегии, Швеции, Польше, Румынии, Финляндии. Столь обширное загрязнение значительно осложнило организацию защиты населения от радиационного воздействия и проведение мероприятий по ликвидации загрязнения.
Основной вклад в мощность дозы на загрязненных территориях внесли изотопы l37Cs и i34Cs (до 80% в 30-километровой зоне и почти 100% за ее пределами). Плотность радиоактивного загрязнения долгоживущими изотопами, в особенности l37Cs, была значительной и достигала от 15 до 100 Ки/км2.
Масштабы и степень загрязнения местности и воздуха определяют радиационную обстановку.
Радиационная обстановка представляет собой совокупность условий, возникающих в результате загрязнения местности, приземного слоя воздуха и водоисточников радиоактивными веществами (газами) и оказывающих влияние на аварийно-спасательные работы и жизнедеятельность населения.
Выявление наземной радиационной обстановки предусматривает определение масштабов и степени радиоактивного загрязнения местности и приземного слоя атмосферы.
Оценка наземной радиационной обстановки осуществляется с целью определения степени влияния радиоактивного загрязнения на лиц, занятых в ликвидации последствий чрезвычайной ситуации, и населения.
Оценка радиационной обстановки может быть выполнена путем расчета с использованием формализованных документов и справочных таблиц (прогнозирование), а также по данным разведки (оценка фактической обстановки).
К исходным данным для оценки радиационной обстановки при аварии на АЭС относятся: координаты реактора, его тип и мощность, время аварии и реальные метеоусловия, прежде всего направление и скорость ветра., облачность, температура воздуха и его вертикальная устойчивость, а также степень защиты людей от ионизирующего излучения.
При оценке фактической обстановки, кроме вышеупомянутых исходных данных, обязательно учитывают данные измерения уровня ионизирующего излучения и степени радиоактивного загрязнения местности и объектов.
Метод оценки радиационной обстановки по данным радиационной разведки используется после аварии на радиационно опасном объекте. Он основан на выявлении реальной (фактической) обстановки путем измерения уровней ионизирующего излучения и степени радиоактивного загрязнения местности и объектов.
В выводах, которые формулируются силами РСЧС в результате оценки радиационной обстановки, для службы медицины катастроф должно быть указано:
-
число людей, пострадавших от ионизирующего излучения; требуемые силы и средства здравоохранения;
-
наиболее целесообразные действия персонала АЭС, ликвидаторов, личного состава формирований службы медицины катастроф;
-
дополнительные меры защиты различных контингентов людей.
Характерной особенностью следа радиоактивного облака при авариях на АЭС является пятнистость (локальность) и мозаичность загрязнения, обусловленная многократностью выбросов, дисперсным составом радиоактивных частиц, разными метеоусловиями во время выброса, а также значительно более медленное снижение уровня радиации, чем при ядерных взрывах, обусловленное большим количеством долгоживущих изотопов. По опыту Чернобыля установлено, что уровень радиации за первые сутки снижается в 2 раза, за месяц — в 5, за квартал — в 11, за полгода — в 40 и за год — в 85 раз. При ядерных взрывах при семикратном увеличении времени радиоактивность за счет большого количества (более 50%) сверхкоротко- и короткоживущих изотопов уменьшается в 10 раз. Например, если уровень радиации через 1 ч с момента взрыва — 1000 мР/ч, то через 7 ч он составит 100, а через 49 ч — 10 мР/ч.
Характер радиационного воздействия на людей, животных и окружающую среду при авариях на АЭС существенно зависит от состава радиоактивного выброса. В процессе ядерных реакций в реакторе создается большой комплекс радионуклидов, период полураспада которых лежит в пределах от нескольких секунд до нескольких сотен тысяч лет. Так, 92Кг имеет период полураспада 1,84 с; 92-Ru — 5,9 с; 131-I — 8,1 сут; 90-Sr — 28 лет; 137-Cs — 30,2 года; 239-Рu — 2,4 — 104 года, 143-Се — 5-6 лет и т.д.
Для оценки поражающего действия и обеспечения эффективности последующего лечения важно знать еще некоторые характеристики представленных радионуклидов. Так, 131-I имеет период полувыведения 120 сут, выводится преимущественно с мочой; 137-Сs — 140 сут, выводится с мочой и калом; 90-Sr — 10 лет, выводится с мочой.
Основными направлениями предотвращения и снижения потерь и ущерба при радиационных авариях являются:
-
рациональное размещение радиационно опасных объектов с учетом возможных последствий аварии;
-
специальные меры по ограничению распространения выброса радиоактивных веществ за пределы санитарно-защитной зоны;
-
меры по защите персонала и населения.
При размещении радиационно опасного объекта должны учитываться факторы безопасности. Расстояние от АЭС до городов с населением от 500 тыс. до 1 млн. чел. — 30 км, от 1 до 2 млн. — 50 км, а с населением более 2 млн. — 100 км. Также учитываются роза ветров, сейсмичность зоны, ее геологические, гидрологические и ландшафтные особенности.
Особенно важная роль по предотвращению и снижению радиационных поражений отводится следующим мероприятиям по защите персонала АЭС и населения.
-
Использование защищающих от ионизирующего излучения материалов с учетом их коэффициента ослабления (Косл), позволяющего определить, в какой степени уменьшится воздействие ионизирующего излучения на человека. Использование коллективных средств защиты (герметизированных помещений, укрытий).
-
Увеличение расстояния от источника ионизирующего излучения, при необходимости — эвакуация населения из зон загрязнения.
-
Сокращение времени облучения и соблюдение правил поведения персонала, населения, детей, сельскохозяйственных работников и других контингентов в зоне возможного радиоактивного загрязнения.
-
Проведение частичной или полной дезактивации одежды, обуви, имущества, местности и др.
-
Повышение морально-психологической устойчивости спасателей, персонала и населения.
-
Организация санитарно-просветительной работы, проведение занятий, выпуск памяток и др.
-
Установление временных и постоянных предельно допустимых доз (уровней концентрации) загрязнения радионуклидами пищевых продуктов и воды; исключение или ограничение потребления с пищей загрязненных радиоактивными веществами продуктов питания и воды.
-
Эвакуация и переселение населения.
-
Простейшая обработка продуктов питания, поверхностно загрязненных радиоактивными веществами (обмыв, удаление поверхностного слоя и т.п.), использование незагрязненных продуктов.
-
Использование средств индивидуальной защиты (костюмы, респираторы).
-
Использование средств медикаментозной защиты (фармакологическая противолучевая защита) — фармакологических препаратов или рецептур для повышения радиорезистентности организма, стимуляции иммунитета и кроветворения (Приложение 18).
-
Санитарная обработка людей.
Краткая медицинская характеристика последствий облучения. Понятие об острой и хронической лучевой болезни
Все живое на Земле находится под непрерывным воздействием ионизирующих излучений. Нужно различать два компонента радиационного фона: естественный фон и порожденный деятельностью человека — техногенный фон.
Человек постоянно подвергается воздействию так называемого естественного радиационного фона, который обусловлен космическим излучением и природными радиоактивными веществами, содержащимися в земле, воде, воздухе и всей биосфере. При естественном фоне от 10–15 мкР/ч до 26–30 мкР/ч человек за год может получить дозу 0,1–0,3 бэр.
Надо отметить, что на протяжении многих миллионов лет развития растительного и животного мира естественная радиация сыграла большую положительную роль.
Фоновое облучение было побудителем всего эволюционного процесса на Земле, без его воздействия развитие биоты оказалось бы невозможным (Кузьмин A.M., 1979–1997); важную роль играла не только передача информации, но и изменчивость организмов, которая происходила под действием радиации.
Техногенный фон обусловливается работой АЭС, урановых рудников, использованием радиоизотопов в промышленности, сельском хозяйстве, медицине и других отраслях народного хозяйства. Среднегодовая доза облучения человека за счет техногенного фона составляет примерно 2–3 мЗв (0,2–0,3 бэр).
Таким образом, за счет естественного и техногенного фона средняя годовая доза облучения человека составляет приблизительно 3–4 мЗв (0,3-0,4 бэр) в год.
Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ) разработала предельно допустимые дозы облучения, принятые в Нормах радиационной безопасности 1999г. (НРБ–99):
-
для персонала (профессиональных работников) — лиц, которые постоянно или временно непосредственно работают с источниками ионизирующих излучений, — 20 мЗв (2 бэр) в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 50 мЗв (5 бэр) в год;
-
для населения, включая лиц из персонала вне сферы условий производственной деятельности, — 1 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5 мЗв (0,5 бэр) в год.
Считается, что профессиональные работники за время трудовой деятельности могут получить облучение до 1 Зв (100 бэр). Для добровольцев по ликвидации последствий радиационной аварии допускается однократное облучение до 100 мЗв (10 бэр) в год с разрешения территориальных органов здравоохранения (санэпиднадзора).
Внутреннее облучение организма происходит от радиоактивных веществ, поступающих с пищей, водой, воздухом (40К, 210Ро). Наибольшая часть дозы излучения, формируемой от земных источников, обусловлена радоном, который, высвобождаясь из земной коры и строительных материалов (гранита, железобетона и др.), может проникать в помещения и при недостаточной вентиляции накапливаться в них.
Увеличение радиоактивного фона, выходящее за пределы естественных природных колебаний, может приводить к неблагоприятным влияниям на человека, повышая риск развития генетических нарушений и злокачественных новообразований.
Среди эффектов, возникающих после облучения и тесно связанных с его дозой, различают два вида: соматические и наследственные. Соматические наблюдаются у самого облученного, а наследственные — у его потомков.
Соматические эффекты могут быть двух видов: детерминированные (ранее называвшиеся нестохастическими) и стохастические (вероятностные).
Соматодетерминироваппые проявления облучения зависят от индивидуальной дозы облучения и имеют пороговый характер, то есть они неизбежно возникают у данного индивидуума при достижении дозы облучения определенного порогового уровня. К ним относятся острая или хроническая лучевая болезнь, местные радиационные поражения, алопеция (в отечественной литературе часто используется термин эпиляция), катаракта, гипоплазия щитовидной железы (при инкорпорации радиоактивного йода), пневмосклероз и др.
21 Для действующих предприятий (объектов) эти нормы введены с 01.01.2000. Раньше предельно допустимая доза для персонала составляла 5 бэр в год.
На основании имеющихся клинических и экспериментальных данных установлено, что облучение в дозе до 0,01 Гр (1 рад) может рассматриваться как «вклад» дополнительного облучения в естественный фон. Воздействие на организм излучений в пределах до 0,01 Гр в год или 0,7 Гр за всю жизнь не оказывает влияния на такие показатели, как продолжительность жизни, рождаемость, частота заболеваний наследственного характера.
Соматостохастические эффекты относятся к поздним отдаленным проявлениям облучения. Вероятность их развития рассматривается как беспороговая функция дозы облучения. Среди них различают новообразования, возникающие у облученных, и наследственные дефекты — у их потомков.
Оценка стохастических эффектов облучения возможна только при проведении статистического анализа данных обследования больших групп облученных, поскольку их возникновение связано не только с радиационным фактором.
В основе стохастических проявлений — как новообразований, так и генетических дефектов — лежат вызванные облучением мутации клеточных структур. При этом мутации соматических клеток различных тканей могут привести к развитию новообразований, а в половых клетках (яичниках, семенниках) — к ранней гибели эмбрионов, спонтанным выкидышам, мертворождениям, наследственным заболеваниям у новорожденных. Наиболее характерными стохастическими заболеваниями, возникающими после облучения, являются лейкозы.
Кроме лейкозов, облучение индуцирует развитие злокачественных новообразований в различных органах.
Генетические нарушения проявляются изменениями двух типов:
I — хромосомными аберрациями, включающими изменения числа или структуры хромосом;
II — мутациями в самих генах.
Частота наследственных дефектов не поддается точному прогнозированию. Предположительно доза облучения в 1 Гр, полученная при низкой мощности излучения, индуцирует появление от 1000 до 2000 мутаций, приводящих к наследственным дефектам, и от 30 до 1000 хромосомных аберраций на миллион живых новорожденных.
Генные мутации ведут к гибели зиготы, что приводит к ранней смерти эмбрионов, спонтанным выкидышам, мертворождениям, порокам развития и наследственным заболеваниям у живорожденных. Большинство поврежденных клеток с хромосомными аномалиями элиминируется, а мутации передаются из поколения в поколение и могут быть причиной соматических нарушений.
К основным особенностям биологического действия ионизирующего излучения относятся:
-
отсутствие субъективных ощущений и объективных изменений в момент контакта с излучением;
-
наличие скрытого периода действия;
-
несоответствие между тяжестью острой лучевой болезни и ничтожным количеством первично пораженных клеток;
-
суммирование малых доз;
-
генетический эффект (действие на потомство);
-
различная радиочувствительность органов (наиболее чувствительна, хотя и менее радиопоражаема, нервная система, затем органы живота, таза, грудной клетки);
-
высокая эффективность поглощенной энергии;
-
тяжесть облучения зависит от времени получения суммарной дозы (однократное облучение в большой дозе вызывает более выраженные последствия, чем получение этой же дозы фракционно);
-
влияние на развитие лучевого поражения обменных факторов (при снижении обменных процессов, особенно окислительных, перед облучением или во время него уменьшается его биологический эффект).
Дозы ионизирующего излучения, не приводящие к острым радиационным поражениям, к снижению трудоспособности, не отягощающие сопутствующих болезней, следующие:
-
однократная (разовая) — 50 рад (0,5 Гр);
-
многократные: месячная — 100 рад (1 Гр), годовая — 300 рад (3 Гр).
Отличительной особенностью структуры поражений, возникающих при радиационных авариях, является их многообразие, что связано с большим числом вариантов складывающихся радиационных ситуаций.
Структура радиационных аварийных поражений представлена следующими основными формами заболеваний:
-
острая лучевая болезнь от сочетанного внешнего у-, р- излучения (у-нейтронного) и внутреннего облучения;
-
острая лучевая болезнь от крайне неравномерного воздействия у-излучения;
-
местные радиационные поражения (у, Р);
-
лучевые реакции;
-
лучевая болезнь от внутреннего облучения;
-
хроническая лучевая болезнь от сочетанного облучения.
Острая лучевая болезнь (ОЛБ). Современная классификация острой лучевой болезни основывается на твердо установленной в эксперименте и в клинике зависимости тяжести и формы поражения от полученной дозы облучения.
Легкая (I) степень. Первичная реакция, если она возникла, выражена незначительно и протекает быстро. Могут быть тошнота и однократная рвота. Длительность первичной реакции не превышает одного дня и ограничивается обычно несколькими часами. При легкой степени нет отчетливой периодизации ОЛБ. Латентный период длится 30–35 сут, а начало периода разгара определяется главным образом гематологически по снижению на 5–6-й неделе числа лейкоцитов до 1500–3000 в 1 мкл и возрастанию СОЭ до 10–25 мм/ч. При этом общее состояние больного, как правило, остается удовлетворительным. Может развиваться астенизация. Выздоровление наступает чаще всего без лечения.
Средняя (II) степень. Периодизация ОЛБ выражена отчетливо. Первичная реакция длится до одних суток. Имеют место тошнота и двукратная или трехкратная рвота, общая слабость, субфебрильная температура. Латентный период 21–28 сут. Период разгара начинается либо с возникновения субфебрильной температуры, либо с появления геморрагического синдрома (может быть то и другое одновременно).
В период разгара число лейкоцитов в крови снижается до 500–1500 в 1 мкл, тромбоцитов — до 30–50 тыс./мкл, иногда развивается агранулоцитоз, повышается СОЭ до 25–40 мм/ч, возникают инфекционные осложнения, кровоточивость, умеренная алопеция, астеническое состояние. При исследовании костного мозга наблюдается гипоплазия. Больные нуждаются в специализированной медицинской помощи.
Тяжелая (III) степень. Бурная первичная реакция до 2 сут, тошнота, многократная рвота, общая слабость, субфебрильная температура, головная боль. Возможна гиперемия кожи и слизистых оболочек. Латентный период 8–17 сут. С наступлением периода разгара резко ухудшается общее состояние больного. Возникают стойкая лихорадка, выраженная слабость, кровоточивость. С конца 1-й недели возможно появление отечности, гиперемии, эрозий слизистых оболочек рта и зева. Число лейкоцитов со 2-й недели падает до 300–500 в 1 мкл, тромбоцитов — ниже 30 тыс./мкл, костный мозг опустошен, СОЭ — 40–80 мм/ч. Развиваются тяжелые инфекционные осложнения, геморрагический синдром, анемия, токсемия, выраженная тотальная алопеция. Смертельные исходы возможны с 3-й недели. Больные нуждаются в своевременном специализированном лечении.
Крайне тяжелая (IV) степень. Первичная реакция протекает бурно, продолжается 3–4 сут, сопровождается неукротимой рвотой и резкой слабостью, доходящей до адинамии, возможны общая кожная эритема, жидкий стул, коллапс. Скрытый период нечетко выражен, на остаточные проявления первичной реакции могут наслаиваться симптомы периода разгара, лихорадка, кровоточивость. Развиваются тяжелые инфекционные осложнения и желудочно-кишечный синдром. Смертельные исходы наступают со 2-й недели от момента поражения. Выздоровление очень небольшого числа больных возможно лишь в результате трансплантации костного мозга.
В зависимости от возможных проявлений различают церебральную, токсическую, кишечную и костномозговую форму ОЛБ.
Церебральная форма. При облучении в дозе свыше 50 Гр возникает церебральная форма острейшей лучевой болезни. В ее патогенезе ведущая роль принадлежит поражению на молекулярном уровне клеток головного мозга и мозговых сосудов с развитием тяжелых неврологических расстройств. Смерть наступает от паралича дыхания в первые часы или первые 2–3 сут.
Токсическая, или сосудистотоксемическая, форма. При дозах облучения в пределах 20–25 Гр развивается ОЛБ, в основе которой лежит токсикогипоксическая энцефалопатия, обусловленная нарушением церебральной ликворогемодинамики и токсемией. При явлениях гиподинамии, прострации, затемнения сознания с развитием сопора и комы пораженные гибнут на 4–8-е сутки.
Кишечная форма. Облучение в дозе от 10 до 20 Гр ведет к развитию острейшей лучевой болезни, в клинической картине которой преобладают признаки энтерита и токсемии, обусловленные радиационным поражением кишечного эпителия, нарушением барьерной функции кишечной стенки для микрофлоры и бактериальных токсинов. Смерть наступает на 2-й неделе или в начале 3-й. Костномозговая форма. Облучение в дозе 1–10 Гр сопровождается развитием костномозговой формы ОЛБ, которая в зависимости от величины поглощенной дозы различается по степени тяжести.
При облучении в дозе до 250 рад может погибнуть 25% (без лечения), а в дозе 400 рад — до 50% облученных, доза облучения 600 и более рад считается абсолютно смертельной.
Хроническая лучевая болезнь — это общее заболевание организма, возникающее при длительном, систематическом воздействии небольших доз ионизирующего излучения (превышающих безопасные). В этих условиях происходит постепенное накопление патологических изменений в организме, и на определенном этапе (в зависимости от скорости накопления и устойчивости организма) развивается заболевание.
В течении хронической лучевой болезни выделяют 4 нечетко разграниченных периода: начальных функциональных нарушений, собственно заболевания, восстановления и последствий.
Сроки развития хронической лучевой болезни, степень ее тяжести зависят от скорости накопления дозы излучения и индивидуальных особенностей организма. Общая закономерность при этом сводится к следующему: чем быстрее происходит накопление дозы излучения и чем менее устойчив к воздействию излучения организм, тем быстрее появляется заболевание и тяжелее протекает.
Строго разграничить степени тяжести заболевания трудно, однако условно выделяют хроническую лучевую болезнь легкой (I), средней (II), тяжелой (III) и крайне тяжелой (IV) степеней. Хроническую лучевую болезнь от внешнего облучения II, III и особенно IV степени тяжести в современных условиях строгого контроля доз излучения наблюдают редко. Ее развитие более вероятно при случайной инкорпорации долгрживущих радиоактивных веществ.
При длительном проживании населения на загрязненной радиоактивными веществами территории после аварии на радиационно опасном объекте не исключается снижение пищевой ценности рациона питания, что в комбинации с воздействием малых доз облучения может неблагоприятно влиять на течение иммунологических процессов в организме облученного человека и на показатель неспецифических заболеваний.
Для четкой организации медико-санитарного обеспечения при ликвидации последствий радиационных ЧС всех лиц, на которых могут оказать воздействие факторы радиационной аварии, условно можно разделить на следующие группы: 1-я — работники предприятия (персонал) и члены аварийноспасательных бригад; 2-я — ликвидаторы последствий аварии, кроме лиц из первой группы; 3-я — население (эвакуированные, переселенные и лица, проживающие на загрязненных в результате аварии территориях).
У работников предприятия (персонал) и личного состава аварийно-спасательных бригад могут развиться выраженные клинические проявления лучевого поражения, требующие безотлагательной медицинской помощи в первые же часы или дни после аварии в связи с облучением в достаточно высоких дозах. Уровни облучения (поглощенная доза за 2 сут), при которых необходимо срочное медицинское вмешательство, приведены в действующих Нормах радиационной безопасности.
Безотлагательное вмешательство требуется после облучения всего тела в дозе 1 Гр, легких — в дозе 6 Гр, кожи — в дозе 3 Гр, щитовидной железы — в дозе 5 Гр.
Такие поражения могут, как правило, возникнуть только у самих работников аварийного объекта и оперативно привлеченных для локализации очага аварии профессионалов (бригады пожарных, аварийно-спасательные формирования и т.п.). Следует подчеркнуть, что эта часть пораженных может подвергнуться облучению в летальных дозах при выполнении своих профессиональных обязанностей; в сложившихся условиях это облучение зачастую предотвратить практически невозможно. Число таких пораженных относительно невелико. Так, на Международной конференции «Десятилетие после Чернобыля: оценка последствий аварии» было отмечено, что число людей с выраженными клиническими проявлениями, непосредственно связанными с радиационным воздействием в результате аварии на Чернобыльской АЭС, оказалось, учитывая ее масштабы, сравнительно небольшим. В общей сложности 237 чел., непосредственно участвовавших в ликвидации аварии, были госпитализированы с выраженными клиническими синдромами ОЛБ; подтвержден был такой диагноз у 134 чел. Из них 28 пораженных умерли (кроме них еще трое пораженных умерли во время аварии: двое в результате поражения взрывной волной, а один из-за тромбоза коронарных сосудов).
Очевидно, что данную группу пораженных необходимо обязательно предусматривать в планах медико-санитарного обеспечения при радиационных авариях. В частности, должно быть обеспечено оказание им первой медицинской помощи на здравпункте предприятия, первой врачебной и квалифицированной помощи в медицинском учреждении, обслуживающем предприятие, а также эвакуация (с соответствующим медицинским сопровождением) и оказание квалифицированной и специализированной помощи в радиологическом центре.
Ликвидаторы (кроме работников предприятия и членов аварийно-спасательных бригад) — это остальные лица, привлеченные к работам по ликвидации последствий аварии.
В 1986–1987 гг. в районе Чернобыля работало около 200 тыс. ликвидаторов (по данным Государственного регистра, общая численность ликвидаторов, работавших в эти годы, составила 223 946 чел.; 94% из них были в возрасте 20–45 лет). Средняя доза облучения этой группы ликвидаторов составила 0,1 Зв, около 10% получили дозы порядка 0,25 Зв, а несколько процентов — дозы, превышающие 0,5 Зв. Общее число получивших облучение составило примерно 800 тыс. чел. В настоящее время у части из них наблюдаются различные заболевания, в том числе последствия нервно-психического напряжения; они нуждаются в своевременном лечении, мерах профилактики вторичных эффектов и постоянном диспансерном наблюдении.
Все ликвидаторы радиационной аварии являются «пораженными в чрезвычайной ситуации» и, таким образом, относятся к компетенции медицины катастроф. Следует подчеркнуть, что эта категория вполне сравнима по численности с количеством пораженных при других техногенных и даже экологических катастрофах. Задачи системы здравоохранения страны должны быть направлены на то, чтобы с помощью правильно спланированных организационных, санитарно-гигиенических и защитно-профилактических мероприятий не допускать к таким работам лиц, имеющих соответствующие медицинские и возрастные противопоказания, уменьшить дозовые нагрузки на ликвидаторов за время их работы, а также оказать им в период проведения работ необходимую и своевременную медицинскую помощь.
При планировании и организации лечебно-профилактических мероприятий среди населения в начальном периоде развития аварии подразумевается, что своевременно и в соответствии с дозовыми критериями, установленными в НРБ-99, будут проведены необходимые защитные мероприятия (укрытие, йодная профилактика, эвакуация, ограничение потребления загрязненных продуктов и воды, отселение). Проведение необходимых защитных мер в принципе должно исключить детерминированные эффекты от воздействия радиационного фактора среди населения. В то же время не следует забывать, что любые защитные меры, особенно для такой гетерогенной популяции, как население, включающей детей, беременных женщин, госпитализированных и не госпитализированных больных, не могут полностью исключить возможность отрицательного воздействия на здоровье.
Наиболее характерным для радиационных ситуаций, возникающих при авариях на АЭС, является сочетанное радиационное воздействие, вызванное внешним (равномерным или неравномерным) р- и у-облучением и внутренним радиоактивным загрязнением. Нерадиационные факторы всегда в той или иной степени воздействуют на организм, оказавшийся в аварийной ситуации. Они вызывают изменения функционального состояния различных органов и систем, которые определяют, в конечном счете, интегральную ответную реакцию организма, проявляющуюся симптомокомплексом того или иного заболевания. Эта реакция зависит прежде всего от характера радиационного поражения: чем меньше доза облучения, тем в большей степени в картине заболевания проявляются эффекты воздействия нерадиационных факторов.
К факторам нерадиационной природы, воздействующим на организм в зоне аварии, относятся: термическая, механическая, химическая травмы; острые или хронические психоэмоциональные перегрузки; радиофобия; нарушения привычного стереотипа жизни, режима и характера питания при длительном вынужденном нахождении (проживании) на радиоактивно загрязненной местности. Нерадиационные факторы снижают устойчивость организма к действию радиации (синдром взаимного отягощения).
Особое значение как этиологический фактор ряда патологических состояний нерадиационные воздействия приобретают у людей, вынужденных длительное время проживать на загрязненных радиоактивными веществами (даже в пределах допустимых с позиции концепции порогового действия радиации уровней) территориях. Таким нерадиационным фактором в этих случаях является хроническое психотравмирующее воздействие, обусловленное утратой социальных связей, сознанием неопределенности последствий, экономической зависимостью. Хроническая психотравма вызывает в организме целый ряд весьма устойчивых и выраженных нарушений, прежде всего функционального состояния общерегуляторных систем, обусловливающих развитие астении, вегетативной неустойчивости, нейроциркуляторной дистопии, сдвигов в иммунной системе. Эти изменения фиксируются и усиливаются при некорректной их оценке, особенно медицинским персоналом.
Источник: Медицинский журнал.
Рейтинг публикации:
|
