Директор реакторной установки БН-350 Геннадий Пугачев рассказал журналисту «Лады», для чего используется и чем опасен цезий-137.
Геннадий Пугачев отметил, что цезий-137 получают в результате деления ядер урана. Он дает мягкое гамма-излучение. Используется в ряде радиоизотопных приборов. В частности, для контроля уровня и плотности жидкости. Есть измерительные приборы, в которых используется цезий-137. Цезий является опасным веществом.
Это очень устойчивый элемент, период полураспада которого составляет 30 лет. За этот продолжительный период его активность падает всего лишь в два раза, - говорит Геннадий Пугачев.
Обычно цезий-137 помещают в капсулу, а затем в защитный контейнер. Капсула заварена и сделана из нержавеющей стали. Как уточняет Геннадий Пугачев, в капсулу цезий-137 помещают в виде какого-нибудь соединения. Потому, что он является щелочным металлом и легко вступает в соединения.
Вступать в соединение цезий-137 может с солью, окисью. Не знаю, какое конкретно в данном случае соединение. Как правило, он содержится в виде порошка. Опасен цезий-137 тем, что он является радиоизотопом и испускает гамма-кванты. Это опасно, конечно. При вскрытии контейнера вы можете получить переоблучение, находясь на небольшом расстоянии. Есть три способа защиты от излучения: это время (поменьше находиться рядом), расстояние - подальше, и защита - в данном случае это сам контейнер. Очень опасно, если сама ампула с цезием будет вскрыта, - объясняет Геннадий Пугачев.
Кроме того, цезий-137 опасен тем, что может легко попасть в организм человека в виде порошка, таким образом вызвав внутреннее облучение, предупреждает директор БН-350.
Внутреннее облучение гораздо страшнее, чем внешнее. При внутреннем попадании нет ни расстояния, ни защиты. Если у нас кожа, одежда и прочее служит определенной защитой, когда цезий попадает внутрь, это может привести к тяжелым последствиям. Как мы знаем из основ радиологии, это снижение иммунитета, раковая болезнь и прочее. Что касается потерянного контейнера, ничего конкретного по нему я пока сказать не могу. Данных по нему у меня нет, - отметил Геннадий Пугачев.
Ранее сообщалось, что контейнер с цезием-137 выпал из автомашины «КамАЗ» , следовавшей из города Уральск в Мангистаускую область.
Военные начали поиски контейнера с цезием-137 возле поселка Бейнеу.
Цезий-137 - радиоактивное вещество, применяемое в промышленности и в медицине. В частности, цезий-137 используют в нефтедобыче для радиоактивного каротажа .
По поручению акима области Мангистауской области Алика Айдарбаева создан областной оперативный штаб по организации поисковых работ. Возглавил штаб заместитель акима области Ануар Чужегулов, в состав также входят руководители областных ДВД, департаментов по ЧС, по защите прав потребителей, КНБ, экологии, специалисты ТОО «МАЭК-Казатомпром».
Биологические свойства цезия-137 (137 Сs) - одного из наиболее биологически важных радионуклидов поступивших в окружающую среду после аварии на ЧАЭС.
Свойства радионуклида 137 Сs
Цезий-137 - бета-излучатель с периодом полураспада 30.174 года. 137 Сs открыт в 1860 г. немецкими учеными Кирхгофом и Бунзеном. Название получил от латинского слова caesius - голубой, по характерной яркой линии в синей области спектра. В настоящее время известно несколько изотопов цезия. Наибольшее практическое значение имеет 137 Сs , один из наиболее долгоживущих продуктов деления урана.
Ядерная энергетика является источником поступления 137 Сs в окружающую среду. Согласно опубликованным данным в 2000 году реакторами АЭС всех стран мира в атмосферу было выброшено около 22,2 х 10 19 Бк 137 Сs . Выброс 137 Сs осуществляется не только в атмосферу, но и в океаны с атомных подводных лодок, танкеров, ледоколов, оснащенных ядерно-энергетическими установками. Суммарная активность продуктов деления, образовавшихся в ядерном реакторе атомной подводной лодки мощностью 60 МВт при его непрерывной работе в течение одного года, достигает более 3,7 х 10 17 Вк, в том числе 137 Сs - приблизительно 24 х 10 14 Бк. Естественно, что при крупных авариях, происшедших с двумя атомными подводными лодками США («Третер» в 1963 году и «Скорпион» в 1967), большая часть радиоактивных веществ, включая 137 Сs , могла поступить в воду и явиться источником длительного загрязнения.
По своим химическим свойствам цезий близок к рубидию и калию - элементам 1 группы. Радиоизотопы цезия применяются в химических исследованиях, в гаммадефектоскопии, в радиационной технологии, в радиобиологических экспериментах. 137 Сs используется как источник -излучения для контактной и дистанционной лучевой терапии, а также для радиационной стерилизации. Изотопы цезия при любом пути поступления в организм хорошо всасываются.
После аварии на ЧАЭС во внешнюю среду поступило 1.0 МКи цезия-137. В настоящее время это основной дозообразующий радионуклид на территориях, пострадавших от аварии на Чернобыльской АЭС . От его содержания и поведения во внешней среде зависит пригодность загрязненных территорий для полноценной жизни.
Почвы Украинско-Белорусского Полесья имеют специфическую особенность - цезий-137 плохо фиксируется ими и, как следствие, он легко поступает в растения через корневую систему. Поэтому еще в доаварийные времена содержание этого радионуклида в выращенной здесь продукции было в 35-40 раз выше, чем в центральных районах страны. После аварии на ЧАЭС людей пришлось отселять из наиболее пострадавших районов вовсе не из-за опасно высокого радиационного фона - там стало невозможным ведение сельского хозяйства.
В Украине есть места, где нельзя получать чистую продукцию даже при уровне загрязнения цезием-137 в 1 Ки/км 2 .
Биологическое действие 137 Сs
Изотопы цезия, являясь продуктами деления урана, включаются в биологический круговорот и свободно мигрируют по различным биологическим цепочкам. В настоящее время 137 Сs обнаруживается в организме различных животных и человека. Следует отметить, что стабильный цезий входит в состав организма человека и животных в количествах от 0,002 до 0,6 мкг на 1 г мягкой ткани.
Всасывание 137 Сs в ЖКТ животных и человека составляет 100%. В отдельных участках ЖКТ всасывание 137 Сs происходит с различной скоростью. По данным ученых через час после введения всасывается по отношению к введенной дозе: в желудке всасывается 7% 137 Сs , в двенадцатиперстной кишке-77%, в тощей-76%, в подвздошной-78%, в слепой-13%, в поперечно-ободочной кишке-39%.
Через дыхательные пути в организм человека поступление 137 Сs составляет 0,25% величины, поступающей с пищевым рационом. После перорального поступления цезия значительные количества всосавшегося радионуклида секретируются в кишечник, затем реабсорбируются в нисходящих отделах кишечника. Степень реабсорбции цезия может существенно различаться у разных видов животных. Поступив в кровь, он сравнительно равномерно распределяется по органам и тканям. Путь поступления и вид животного не влияют на характер распределения изотопа.
Л. А. Булдаков, Г. К. Королев считают, что изотопы цезия больше всего накапливаются в мышцах. По данным Ю. И. Москалева после внутривенного введения 137 Сs быстро покидает кровяное русло. В первые 10 - 30 мин максимальная концентрация его регистрируется в почках (7-10% в 1 грамме ткани). Затем происходит перераспределение его, и основные количества - до 52,2% - задерживаются в мышечной ткани.
Проводили исследования по распределению 137 Сs в организме свиней. Свиньям скармливали 137 Сs с пищей однократно или повторно в течение 7 суток в суммарных дозах 2,9 или 1,6 кБк. На 1, 7, 14, 28 и 60 суток после введения изотопа животных забивали и исследовали содержание 137 Сs в мышечной ткани. Содержание активности в мышечной ткани животных, получавших 137 Сs в дозе 2,967 кБк, было почти в 2 раза выше, чем у животных, получавших 137 Сs в дозе 1,609 кБк. Уменьшение радиоактивности в мышечной ткани было наиболее выражено в первые 14 суток при обеих дозах радионуклида. Выведение 137 Сs из организма свиней осуществлялось главным образом с мочой. Скорости выведения 137 Сs при однократном и повторных введениях существенно различались. Период полувыведения изотопа при однократном введении составлял 5 суток, а при повторных- 14 суток.
В организме северных оленей, после однократного введения, 137 Сs распределятся таким образом. В мышцах накапливается 100%, в почках - 79, сердце - б7, селезенке - 60, легких - 55, печени - 48 %.
В опытах на собаках, проведенных в 1968 году, было установлено, что при однократным внутри-венным введением 137 Сs в количестве 3,5 – 14 х 10 7 Бк/кг изучал распределение по органам. Показано, что наибольшие количества 137 Сs через 19-81 суток содержатся в скелетных мышцах, печени, почках. Важно отметить, что введенная доза 137 Сs и пол животных не влияют на распределение нуклида по органам и тканям.
Определение 137 Сs в организме человека проводят по измерению гамма-излучения от тела и бета-, гамма-излучению от выделений (моча, кал). Для этой цели используют бета-гамма-радиометры и счетчик излучений человека (СИЧ). По отдельным пикам спектра, соответствующим различным гамма-излучателям, можно определить их активность в организме. С целью профилактики радиационных поражений 137 Сs все работы с жидкими и твердыми соединениями рекомендуется проводить в герметичных боксах. Для предупреждения попадания цезия и его соединений внутрь организма необходимо использовать средства индивидуальной защиты и соблюдать правила личной гигиены.
На рабочем месте без разрешения санэпидемслужбы могут находиться открытые препараты цезия с активностью 0,37- 3,7 мБк (10-100 мкКи).
Неотложная помощь при остром поражении изотопами цезия
Неотложная помощь при поражении изотопами 137 Сs заключается в дезактивации рук и лица водой с мылом, моющими порошками «Эра», «Астра». Необходимо провести промывание носоглотки и ротовой полости водой или физиологическим раствором.
Для ускорения выведения цезия из организма рекомендуют применять в качестве сорбентов: ферроцин, 1,0: 100 мл воды, или бентонит, 20,0: 200 мл воды, с последующим вызыванием рвоты (1 % -ный апоморфин - 0,5 мл под кожу), или обильное промывание желудка водой. После очистки желудка повторное назначение курса лечения ферроцином (1,0 г 2-3 раза в сутки в течение 15-20 суток). В тяжелых случаях гемодиализ (применение аппарата «Искусственная почка»). Всемерное повышение водносолевого обмена. Назначение ацетата калия, 30,0: :200,0, по 1 столовой ложке 5 раз в день. Калиевая диета (изюм, курага) Внутривенное введение лимоннокислого натрия 10% -ного – 2 - З мл. Мочегонные с водной нагрузкой. Внутрь димедрол 0,05 г, антибиотики.
Допустимое поступление 137 Сs в организм человека не должно превышать 7,4 х 10 2 Бк/сутки. Допустимое годовое поступление 137 Сs в организм персонала через органы дыхания составляет 13,3 х 10 4 Бк/год. Допустимая концентрация 137 Сs в воздухе рабочих помещений 5,18 х 10 -1 Бк/л, в воде - 5,5 х 10 2 Бк/л, в атмосферном воздухе 18 х 10 -3 Бк/л.
Миграция 137 Сs в почвах
Выпавший, после аварии на ЧАЭС , на почву 137 Сs прочно удерживается в верхнем гумусированном слое. Со временем происходят его физико-химические превращения, осуществляется миграция по почвенному профилю, накопление растительностью. Для цезия характерно поглощение минеральной частью почв. Элемент внедряется в кристаллические решетки глинистых минералов, прочно связываясь там самой тонкодисперсной частью почвы. Наиболее интенсивно цезий поглощается вермикулитом, флогопитом, гидрофлогопитом, асканитом, гумбрином. Сорбция цезия почвенным поглощающим комплексом после его выпадения в почву осуществляется в первое время крупнодисперсными частицами, смещаясь затем в сторону поглощения мелкодисперсной фракцией. За семь лет доля цезия, фиксированного минеральной частью почвы, увеличилась в серых лесных почвах в 2,5 раза, дерново-подзолистых -4,5 раза, в черноземных - 7 раз и может достигать 80-95% валового содержания элемента в почве. Прочно связывается цезий почвенной органикой, образуя, в частности, гуматы и фульваты. Последние характеризуются значительно большей подвижностью. Увеличивают подвижность металла водорастворимые органические вещества, образующиеся при разложении растительности. При миграции цезия в глубь почвенного горизонта выделяют два типа массопереноса - быстрый (обусловленный передвижением металла вместе с тонкодисперсными частицами) и медленный (обусловленный передвижением водорастворимых форм). В суглинистых разностях дерново-подзолистых почв наблюдается только медленный перенос, в супесчаных и песчаных - и медленный, и быстрый с преобладанием последнего. В среднем доля быстрого переноса составляет 15% всех мигрирующих форм цезия.
Н. В. Тимофеевым-Ресовским с соавторами 137 Сs выделен в отдельную группу изотопов по характеру поведения в системе почва - раствор - в группу, обладающую признаками обменного и необменного поведения. Наиболее важным фактором миграции цезия в системе почва - раствор является изменение его собственной концентрации (он по-разному мигрирует в почвах-грунтах в зависимости от того, в каком количестве находится в них: поведение цезия в системе необменное при микроконцентрациях и обменное в области макроконцентраций).
В силу незначительной гидролизации сорбция 137 Сs слабо зависит от рН почвенного раствора.
Отмечено накопление 137 Сs в пойменных почвах, обусловленное дополнительным привнесением с механическими взвесями во время паводков. В пойменных почвах 137 Сs , как правило, задерживается в верхнем 5-сантиметровом слое. Однако в тех случаях, когда поверхностные горизонты пойменных почв представлены слоями легкого механического состава с низким содержанием гумуса, 137 Сs выщелачивается из этих горизонтов и задерживается в нижележащих. Миграционная способность 137 Сs повышена и в некоторых торфяных почвах, где он энергично поступает в растения. Японские исследователи отмечают факты проникновения 137 Сs в породы (невыветрелые базальты) на глубину 3-5 см.
Накопление радионуклида 137 Сs растениями
Цезий хорошо поглощается растительностью, коэффициент накопления элемента в урожае сельскохозяйственных культур может достигать 100%; накопление идет в основном в надземной фитомассе (до 60% поглощенного элемента). На супесчаных почвах 137 Сs в 7 раз более доступен для растений, чем 137 Сs . Интенсивное вовлечение элемента в биологический круговорот обусловлено кислотностью полесских ландшафтов, благоприятствующих физиологическому накоплению металла организмами, подвижностью металла, а также его аналогией с калием – биохимически активным элементом, дефицит которого в полесских ландшафтах ярко выражен, но который жизненно необходим растениям.
Литература:
- Бударников В.А., Киршин В.А., Антоненко А.Е. Радиобиологический справочник. – Мн.: Уражай, 1992. – 336 с.
- Чернобыль не отпускает… (к 50-летию радиоэкологических исследований в Республике Коми). – Сыктывкар, 2009 – 120 с.
- Журавлев В.Ф. Токсикология радиоактивных веществ. – 2-е, изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 336 с.
История открытия цезия 137
Цезий имеет интересную историю открытия. В 1860г. в лабораторию немецкого ученого Бунзепа врачи прислали воду со шварцвальских источников. Испаривши воду, ученый внес раствор в пламя газовой горелки и стал рассматривать в спектроскоп. Обнаружил, что в пламени появилось новое вещество цвета небесной голубизны. Оно было названо цезием, что в переводе с латинского обозначает «небесно голубой» цезий – один из очень редких элементов, который находится в горных породах, морской воде, небольшая часть его находится в сахарной свекле, зернах какао, чайных листах. Знаком с ним и курильщик: об этом свидетельствует 2 голубые линии в спектре табачного дыма.
Цезий давно изучается учеными. Ученые с индийского института геофизических исследований пришли к выводу, что высокая концентрация в воде может быть приметой магматической активности недров.
Повышенная концентрация радиоактивного изотопа Cs-137 обнаружено в деревьях, которые сохранились в районах Тунгунского взрыва, причем изменения характерные для тех слоев ствола, которые относятся к 1908 г., когда это произошло.
Общая характеристика цезия 137
Изотоп Cs-137 является фактически единственным источником гамма-излучения, применяющимся в агрономических исследованиях для определения плотности и влажности почв, несмотря на то, что имеются и другие источники гамма-излучения. Удобство этого источника усиливается еще и тем, что он имеет 30-летний период полураспада, вследствие чего отпадает необходимость в ежедневной корректировке радиоактивного распада. Относительно низка также стоимость этого изотопа. Радиоактивные изотопы цезия, являющиеся химическими аналогами калия, отличаются высокой биологической подвижностью. При наличии в почвах они интенсивно поступают в растение. Размеры перехода радионуклидов из почвы в растения часто определяют величиной коэффициента накопления (КН) растениями.
Коэффициент накопления представляет собой отношение содержания радионуклида в единице растительной массы (Ср) к содержанию радионуклида в единице массы почвы (Сп):
В таблицу 1 занесены коэффициенты о накоплении радионуклидов в соломе на различных видах почвы.
Таблица 1- Коэффициент накопления радионуклидов в соломе
Так, при поступлении из почвы в растения коэффициент накопления Cs-137 может достигать 2.
Исходя из пяти основных рационов КРС, полученных из кормов, выращенных на основных четырех типах почв (дерново-подзолистые песчаные, супесчаные, суглинистые, и торфяно-болотные) проведены расчеты предельно-допустимого уровня (ПДУ) загрязнения сельскохозяйственных угодий радионуклидами Cs-137 в зависимости от содержания обменного калия в почве (80-500 мг/кг).
ПДУ Cs-137, где в почве содержалось 80 и менее мг/кг калия для дерново-подзолистых песчаных и супесчаных почв составили 0,37-1,09 МБк/м 2 , суглинистых 0,51-1,53 МБк/м 2 ,торфяно-болотистых (калий 250 мг/кг и менее) 0,09-0,14 МБк/м 2 .
Цезий – химический элемент 1 группы периодической системы Д.И.Менделеева. Щелочной металл. Атомная масса 132,91. В природе существует один стабильный изотоп Cs-133. Встречается главным образом в рассеянном состоянии в минералах лепирлите и карполлите. Образует и самостоятельные минералы поллуцит и родицит.
Цезий серебристо-белый металл, мягкий, тягучий. Во всех соединениях одновалентен. Плотность 1,903 г/см 3 (при 20º С), температура плавления
28,5ºС, температура кипения 670ºС. Обладает селективным фотоэлектрическим эффектом. На воздухе моментально воспламеняется с образованием перекиси Сs 2 Оз. Воспламеняется при взаимодействии с галогенами. С серой и фосфором взаимодействует со взрывом, так же протекает взаимодействие его с кислотой и водой. При 300ºС разрушает стекло и кварц, вытесняя кремний. Простые соли цезия (хлориды, сульфаты и др.), хорошо растворимы в воде, двойные и комплексные – плохо. Цезий извлекается из природных минералов вместе с рубидием. В разных почвах действие цезия различно: в глинистых, выщелоченных, обедненных калием он закрепляется прочно, плохо поступает из них в корни растений, в почвах, богатых органикой, хорошо усваивается корневой системой растений (частично этому способствует большая обменная катионная емкость органических почв). Цезий легко передвигается в самих растениях. Накапливается в лишайниках (иногда в 10 раз больше, чем в растениях юга), осоке, хвощах.
Среднее содержание его в растениях примерно 0,022% сухого вещества. В значительных количествах он накапливается в организме беспозвоночных животных – 0,0138% (на сухое вещество), в организме позвоночных его в 4 раза меньше. Цезий поступает в организм животных преимущественно с растительной пищей, легко всасывается в желудочно-кишечном тракте (50-80%) и свободно циркулирует по всему телу. Основная часть его депонируется в мышцах (80%) и костях (около 8%). Причем более активные мышцы поглощают цезий в больших количествах. У лактирующих животных значительная доля цезия переходит в молоко, у кур - в яйца. Выводится из организма с мочой и калом. Жвачные выводят цезий в больших количествах, чем другие животные.
Из пищевых продуктов цезием богаты хлеб, картофель, различная зелень. При парентеральном введении в организм выведение его с мочой и калом значительно увеличивается при обогащении рациона калием, и наоборот, снижение содержания калия в рационе приводит к снижению выведения цезия. О токсическом действии цезия в условиях его непрерывного поступления в организм с рационом данных нет. У разных видов животных уровни накопления различные. Например, в тканях коровы цезия значительно больше, чем в тканях овцы, поскольку масса мягких тканей у коровы примерно в 7 раз больше.
Радиоактивный изотоп Cs-137бета - излучатель. Распадается с испусканием двухкомпонентного бета-спектра. Ев = 511,7 кэВ (94,8%), Ев = 1173,4 кэВ (5,2%). Максимальная энергия 0,52 Мэв, средняя 179 кэВ. Этому изучению сопутствует гамма-излучение, испускаемое дочерним радиоактивным барием, с энергией 661,662 кэВ и рентгеновские лучи с энергией 32-36,5 кэВ. Поскольку цезий при попадании в организм циркулирует по всему телу, дозы облучения всех органов примерно одинаковы, и поэтому возможны генетические и соматические повреждения. Влияние Cs-137 на продолжительность жизни и другие эффекты одинаково при разных путях поступления в организм. При попадании на кожу Cs-137 всасывается по кровеносным сосудам и лимфатическим капиллярам, период полувыведения его из кожи равен одним суткам. Период полувыведения Cs-137 из организма различен у разных видов животных, например, у собак он равен 42 суткам, а у крыс 6. При инкорпорации Cs-137 в организм возможно развитие лейкемии, рака молочной железы и печени, подавление лимфоидного кроветворения, угнетение функции костного мозга, опухоли кожи.
Допустимые уровни активности Cs-137 в открытых водоемах 1,5 10-8 Ки/л (555 Бк/л), воздуха рабочей зоны – 1,4 10 –11 Ки/л (0,52 Бк/л), в атмосферном воздухе – 4,9 10-13 Ки/л (0,02 Бк/л).
Наш мир сегодня озабочен вопросами загрязнения окружающей среды. И это понятно - состав воздуха, которым мы дышим, и пища, которую мы употребляем, уже давно перестала быть экологически чистой. С момента первого испытания ядерного оружия (1945 год) наша планета загрязнена различными радионуклидами с антропогенными свойствами. И один из них - цезий-137. Период полураспада его огромен, а воздействие на человеческий организм разнообразно. Об этом и многом другом расскажем в данной статье.
Один из множества
Цезий в периодической таблице Дмитрия Менделеева относится к главной подгруппе первой группы шестого периода и имеет атомный номер 55. Химический символ элемента - Cs (Caesium), и свое название он получил благодаря наличию в спектре относительной интенсивности электромагнитного излучения двух синих линий (от латинского слова caesius, что означает "небесно-голубой").
Как простое вещество цезий представляет собой мягкий серебристо-желтый металл с выраженными щелочными особенностями.
Открыли этот элемент в 1860 году два ученых из Германии Р. Бунзен и Г. Кирхгоф. Они использовали метод спектрального анализа, и цезий стал первым элементом, который был обнаружен данным способом.
Многоликий цезий
В природе цезий встречается исключительно в виде стабильного изотопа Cs-133. Но современная физика знает 39 искусственно созданных радионуклидов (радиоактивных изотопов).
Напомним, что изотопы - это разновидности атома элемента с различным количеством нейтронов в их ядрах.
Дольше всех (до 2,3 миллиона лет) живет изотоп Cs-135, второй по периоду полураспада - цезий-137. Именно последний является виновником радиационного загрязнения нашей планеты. Период полураспада цезия-137 в секундах - 952066726, что составляет 30,17 года.
Данный изотоп образуется при распаде ядер в ядерном реакторе, а также при испытаниях оружия с ядерными боеголовками.
Нестабильный радионуклид
В результате периода полураспада цезия-137 он проходит стадию бета-распада и превращается в нестабильный барий-137m, а затем в стабильный барий-137. При этом выделяется гамма-излучение.
Именно полный период полураспада цезия-137 равен 30 лет, а до бария-137m он распадается за 2,55 минуты. Суммарная энергия этого процесса равна 1175,63 ± 0,17 кэВ.
Формулы, описывающие период полураспада цезия-137, сложны и являются частью распада урана.
Физические и химические свойства
О физических свойствах изотопа и особенностях его распада мы уже писали. По химическим свойствам данный элемент близок с рубидием и калием.
Все изотопы (в том числе и цезий-137 с периодом полураспада 30,17 года) при попадании в живой организм любым способом прекрасно всасываются.
Главный поставщик биосферного радионуклида
Источником биосферного радиоактивного нуклида цезия-137 с периодом полураспада больше 30 лет является ядерная энергетика.
Статистика неумолима. По данным 2000 года, всеми реакторами атомных электростанций мира в атмосферу выброшено порядка около 22,2 × 10 19 Бк цезия-137, период полураспада которого - более 30 лет.
Загрязняется не только атмосфера. С танкеров и ледоколов с атомными установками, с подводных атомных лодок в год в океан попадает данный радионуклид. Так, по подсчетам специалистов, в течение работы одного реактора подводной лодки в течение одного года в океан попадет порядка 24 х 10 14 Бк. Если учесть время полураспада цезия-137, это становится опасным источником очень длительного загрязнения окружающей среды.
Самые известные выбросы
Прежде чем перейти к воздействию радионуклидного цезия на организм человека, напомним о нескольких крупных катастрофах, сопровождавшихся выбросами этого элемента в биосферу.
Немногие знают, но в 1971 году в районе Иваново (деревня Галкино) были проведены работы по глубинному зондированию коры нашей планеты. Это были подземные ядерные взрывы, после одного из которых из одной скважины вырвался грязевой фонтан. И сегодня в месте этих работ фиксируется излучение в 3 миллирентгена в час, а радионуклиды стронций-90 и цезий-137 все еще выходят на поверхность Земли.
О катастрофе в Чернобыле в 1986 году известно всем. Но не все знают, что тогда в атмосферу поступило около 1850 ПБк радиационных элементов. И 270 ПБк из них - цезий-137.
В 2011 году, когда авария произошла на японской АЭС «Фукусима», 15 ПБк цезия-137 с периодом полураспада, равным 30 годам, поступило в воды Тихого океана.
Что происходит потом
С радиоактивными осадками и отходами цезий-137 попадает в почву, откуда поступает в растения, у которых наблюдается коэффициент его поглощения на уровне 100 %. При этом до 60 % нуклида накапливается в надземных частях растительного организма. При этом в почвах, бедных калием, эффект накопления цезия-137 заметно увеличивается.
Наибольшие коэффициенты накопления этого нуклида отмечены в пресноводных водорослях, лишайниках и растительных организмах арктической зоны. В теле животных этот радионуклид накапливается в мышцах и печени.
Наиболее высокие его концентрации отмечались у северных оленей и водоплавающих птиц арктических побережий.
Аккумулируют цезий и грибы. Особенно маслята, польские грибы, моховики и свинушки на протяжении всего периода полураспада.
Биологические свойства цезия-137
Природный цезий - это один из микроэлементов организма животных. В нашем организме цезий содержится в количестве 0,0002-0,06 мкм в расчете на 1 грамм мягких тканей.
Радионуклид цезия, как уже говорилось, включается в круговорот веществ в биосфере и свободно перемещается по биологическим трофическим цепочкам.
При пероральном попадании в организм человека в желудочно-кишечном тракте происходит 100%-е всасывание этого нуклида. Однако в разных отделах скорость этого процесса разная. Так, через час после поступления в организм в желудке человека всасывается до 7 % цезия-137, в двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишке - до 77 %, в слепой кишке - до 13 %, а в последнем отделе кишечника (поперечно-ободочном) - до 40 %.
Доля цезия-137, который попадает через дыхательные пути, составляет 25 % от количества, поступающего с пищей.
Через кровь - в мышцы
После реабсорбции в кишечнике цезий-137 приблизительно равномерно распределяется в тканях организма.
Последние исследования на свиньях показали, что наибольших концентраций данный нуклид достигает в мышечных тканях.
При изучении северных оленей было установлено, что цезий-137 после однократного введения распределяется следующим образом:
- Мышцы - 100 %.
- Почки - 79 %.
- Сердце - 67 %.
- Легкие - 55 %.
- Печень - 48 %.
Период полувыведения составляет от 5 до 14 суток и осуществляется преимущественно с мочой.
Что происходит в организме человека
Главные пути попадания цезия в организм - через пищеварительный тракт и дыхательные пути. При наружном попадании цезия-137 на неповрежденную кожу проникает внутрь 0,007 %. При попадании внутрь организма 80 % его накапливается в скелетных мышцах.
Выводится элемент через почки и кишечник. В течение месяца выводится до 80 % цезия. В соответствии с данными Международной комиссии по радиологической защите период полувыведения радионуклида составляет семьдесят дней, но скорость зависит от состояния организма, возраста, питания и других факторов.
Радиационные поражения, схожие по симптоматике с лучевой болезнью, развиваются при получении дозы более 2 Гр. Но уже при единицах МБк наблюдаются признаки легкого лучевого поражения в виде диареи, внутренних кровотечений, слабости.
Как уберечься от заражения
Для определения количества цезия-137 в организме человека проводят измерение бета-гамма-радиометрами или счетчиками излучений человека (СИЧ) гамма-излучения от тела или от выделений.
При анализе пиков спектра, которые соответствуют данному радионуклиду, определяют его активность в организме.
Профилактика заражений жидкими или твердыми соединениями цезия-137 заключается в проведении манипуляций исключительно в герметичных боксах. Для предотвращения попадания элемента внутрь используют средства индивидуальной защиты.
При этом стоит помнить, что период полураспада цезия-137 равен 30 годам. Так, в 1987 году в Бразилии (город Гояния) произошла кража детали из установки радиотерапии. В течение 2 недель заражению подверглось порядка 250 человек, четверо из них умерли в течение месяца.
Допустимые нормы и неотложная помощь
Допустимыми поступлениями данного элемента считается 7,4 х 10 2 Бк в течение суток и 13,3 х 10 4 Бк в год. Содержание в воздухе не должно превышать 18 х 10 -3 Бк на 1 кубический метр, а в воде - 5,5 х 10 2 Бк на литр.
При превышении указанных норм необходимо применить меры по ускорению выведения элемента из организма. В первую очередь следует провести мероприятия по дезактивации поверхностей (лица и рук) водой с мылом. При попадании вещества через дыхательные пути - промыть носоглотку физиологическим раствором.
Ускорит выведение элемента применение сорбентов и мочегонных средств с водной нагрузкой.
В тяжелых случаях проводится гемодиализ и назначается специфическая терапия.
Но есть и польза
В химических исследованиях, гаммадефектоскопии, в радиационных технологиях и при проведении различных радиобиологических опытах ученые нашли применение этому антропогенному элементу с излучающими свойствами.
Цезий-137 применяется в контактной и лучевой терапии, в стерилизации медицинского инструментария, пищевых продуктов.
Этот элемент нашел свое применение при изготовлении радиоизотопных источников тока и в уровнемерах сыпучих веществ, где он используется в непрозрачных герметичных емкостях.
В этом году завершается период полуочищения от цезия-137 Но это произойдет только в дальних зонах радиационного загрязнения
Период полураспада цезия-137 составляет 30 лет, для стронция-90 период полуочищения составляет 7-12 лет. По прогнозу Госкомчернобыля , через три года на самых загрязненных территориях в земле останется 60-70% цезия-137, 90-95% плутония-239. А устойчивее других «окопался» в белорусской земле плутоний-240, период полураспада которого завершится через 6537 лет.
ПЕРИОД ПОЛУРАСПАДА СЕКРЕТОВ
Спецслужбы Украины рассекретили “Чернобыльский архив КГБ”
Белорусские чекисты раскрывать секреты не спешат На сайте Службы безопасности Украины www.sbu.gov.ua в свободном доступе размещен 121 документ архива КГБ Украинской ССР. “Комсомолка” прочитала рассекреченные документы, и непонятного вокруг катастрофы на ЧАЭС стало еще больше. Оказывается, КГБ все держал под контролем. Спецслужбам было известно, что при строительстве ЧАЭС используется бракованное югославское оборудование (и такой же брак поставлялся на Смоленскую АЭС). За несколько лет до катастрофы в докладных записках КГБ указывал на ошибки в проектировании станции, обнаружены трещины, расслоение фундамента… Последнее “внутреннее” предупреждение о возможной аварийной ситуации датировано 4 февраля 1986 года. До катастрофы оставалось три месяца… Только спецслужбы были в курсе, что после катастрофы в зоне повышенной радиоактивной зараженности будет заготовлено около 3,2 тысячи тонн мяса и 15 тонн масла. “…Мясо подлежит переработке на консервы с добавлением чистого мяса. …Масло реализовать после длительного хранения и повторного радиометрического контроля через сеть общественного питания”.
Не собирается ли белорусский КГБ рассекретить свои чернобыльские архивы? С таким вопросом “Комсомолка” обратилась к руководителю пресс-службы КГБ Беларуси Александру Базанову : “Мы не обслуживали объект Чернобыльская атомная электростанция. Поэтому нам рассекречивать нечего. Вопросами радиационной защиты населения занимается МЧС . Мы располагаем обычной оперативной информацией по регионам Гомельской области, в том числе на момент аварии. Возможно, в этих документах и затрагиваются какие-то вопросы, связанные с отслеживанием поставарийной ситуации. Но срок хранения в архивах КГБ данной информации превышает 10 лет. Мы пока не планируем рассекречивать данные документы”.
ПЕРИОД ПОЛУРАСПАДА БЮДЖЕТА
За 11 лет чернобыльские расходы государства уменьшились почти в три раза.
За то же время расходы государственного бюджета на правоохранительную деятельность увеличились более чем в два раза.
Собственные расходы Беларусь начала перекраивать с 1992 года. За это время самое существенное «похудание» в финансировании произошло там, где этого меньше всего можно было ожидать. Почти в три раза сократились расходы на финансирование мероприятий по ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС (с 12,6% в 1992-м до 4,4% в 2003 году). Щедрее всего государство финансировало правоохранительную деятельность. Расходы увеличились более чем в два раза (с 3% в 1992-м до 7,7% в 2001 году). Возможно, преступность и в самом деле опаснее радиации, но пока белорусское государство принято считать не криминальным, а социальным.
Как менялись расходы государственного бюджета Беларуси в 1992-2003 годах
Расходы %
ПЕРИОД ПОЛУРАСПАДА “ГРЯЗНЫХ” ТЕРРИТОРИЙ
На Гомельщине вернули в севооборот 12 тысяч гектаров прежде “грязной” земли.
А попутно перестали обрабатывать 60 тысяч гектаров чистой, но неплодородной пашни.
Помимо прочих бед в апреле 1986 года Беларусь потеряла еще и 264 тысяч гектаров сельскохозяйственных земель. Правда, это не значит, что все земли загрязненных радионуклидами районов пустовали. Разрабатывались программы для их реабилитации: засевали поля рапсом да зерном на корм скоту и для производства спирта. Нужно чем-то было занимать местное население. По-видимому, с этой же целью начали возвращать в севооборот земли, которые совсем недавно считались загрязненными. В Гомельской области вернули “с того света” в севооборот 12 тысяч гектаров. В Могилевской -- 2,5 гектара земли и, как признались в облисполкоме, могли бы и больше, да некому на земле работать.
Попутно сокращается “перечень населенных пунктов, подвергшихся загрязнению”. В апреле 2002 года “черный список” был сокращен на 146 деревень и городов Беларуси. Проживает там около 100 тысяч человек.
ПЕРИОД ПОЛУРАСПАДА ЛЬГОТ
Льготы «чернобыльцев» не отменяются, они приостанавливаются.
Первые “приостановленные” дотации не действуют уже семь лет.
ЧТО БЫЛО. Закон “О социальной защите граждан, пострадавших от катастрофы на Чернобыльской АЭС” был принят в 1991 году. Тогда этот документ предусматривал огромное количество льгот для пострадавшего населения, ликвидаторов, их семей. Скидки и доплаты государство прописало для чернобыльцев по всем жизненно важным сферам: жилье, образование, лекарства, кредиты на строительство, проезд в общественном транспорте, бесплатные лекарства, льготы при поступлении в вузы, санаторно-курортное лечение, пенсии, дотации и т.д. Только на льготы ликвидаторам отведено 25 пунктов в законе.
ЧТО СТАЛО
Последний раз изменения в “чернобыльский закон” вносились в 2001 году. Некоторые льготы, например, на оплату коммунальных услуг, бесплатные лекарства, проезд в транспорте, выплату пособий, выдачу безвозмездных кредитов на строительство, для многих уже история. К примеру, с 1997 года «чернобыльцы» не получают компенсации за утраченное в связи с переселением имущество и связанные с переездом расходы. С 1995 года ликвидаторы не имеют право получать беспроцентные кредиты, бесплатно ездить в общественном транспорте и не получают 50% скидки на железнодорожные и авиабилеты. Для семей умерших ликвидаторов уже нет скидки на оплату жилой площади. А с 2002 года многие «чернобыльцы» не могут рассчитывать на льготы, прозванные в народе “гробовыми”. Это ежемесячные выплаты тем, кто проживает на загрязненных территориях, повышение зарплаты тем, кто работает в загрязненных зонах. Утешить может разве тот факт, что эти деньги должны идти на закупку оборудования в местные клиники.
Сегодня точно подсчитать количество отмененных чернобыльских льгот невозможно. Потому что ни одна государственная скидка для «чернобыльцев» не отменена, а… приостановлена. Такая формулировка использована в соответствующих декретах и указах.
Раиса МУРАШКИНА, Виктор МАЛИШЕВСКИЙ, Ольга АНЦИПОВИЧ
