О некоторых аспектах влияния радиации на здоровье человека

Н.Н. Мельников, академик РАН, д.т.н., профессор, Горный институт Кольского научного центра РАН

У человечества в будущем не будет возможности снабжения энергетики органическим топливом, так же как и, так называемыми, естественными источниками. Нужна ядерная энергия, получение которой основано на принципах создания быстрых реакторов и обеспечения их собственной физической безопасности. В этом случае воспроизводство плутония дает ядерной энергетике перспективу большого, практически неограниченного роста на многие столетия (табл. 1 [3]).

014 t1

Но в нашем обществе наблюдается явная радиафобия, вызванная:

- историческим страхом перед ядерными бомбами и зарядами, гонкой вооружений и возможной ядерной войной;

- а также гипертрофированным преувеличением опасности радиации средствами массовой информации, особенно желтой прессой, а также гринписовцами, представителями культуры, другими организациями и деятелями.

014

Саркофаг над четвёртым блоком Чернобыльской АЭС

В табл. 2 приведена в кумулятивном виде информация о реальных и гипертрофированных последствиях Чернобыльской аварии в России [4]. Согласно медицинским данным, официально подтвержденным 15-летними исследованиями (верхняя часть таблицы), установлено 55 случаев заболевания среди детей Брянской области раком щитовидной железы, инициированных йодом. Среди чернобыльских ликвидаторов, из когорты 116 тыс. человек – 50 случаев лейкозов, 12 случаев рака щитовидной железы, индуцированных радиацией. Все остальные случаи заболевания раком в этих группах населения не могут быть связаны достоверно с радиационной природой. И это фактическая сторона дела, т.е. порядок величины заболеваний по медицинским данным – десятки, сотни случаев.014 t2

В то же время, если мы посмотрим на материалы, представляемые в средствах массовой информации, например, телевизионной компанией НТВ, то увидим утверждения, что 300 тыс. человек умерли от Чернобыльской аварии и ее последствий. Фактор 104 (т.е. фактор преувеличения) на самом деле неплохо отражает эффект усиления воздействия информационного сообщения на население, если объявлено, что это не взрыв какого-нибудь газопровода, а радиация. Сам факт наличия или даже возможности наличия радиации немедленно приводит к значительному усилению общественного внимания к проблеме и зачастую к гиперболизации оценки последствий этого события. Кроме того, некоторые члены научного сообщества (см., например, материалы в нижней части табл. 2), также позволяют себе высказывания не только антинаучные, но и просто противоречащие здравому смыслу, с утверждениями о миллионах и миллиардах жертв.

Но подоплека подобных высказываний может быть связана с намерениями лишить Россию ядерной отрасли как одной из самых передовых в мире, а также ослабить оборонный потенциал страны. Не будем развивать эту тему, хотя известно, как целенаправленно финансируются Западом эти, так называемые, экологические, демократические движения и их лидеры.

Подобное положение может быть обусловлено, наконец, отсутствием действенной фактической информации и разъяснений о природе и воздействии радиации, в первую очередь, от научного сообщества.

Нисколько не претендуя на охват всей проблемы – она огромна, и будучи не специалистом в этой области, остановлюсь лишь на двух положениях о влиянии радиации на здоровье человека, поскольку уже более 20 лет связан с проблемами ядерной энергетики.

Гипотеза линейного беспорогового влияния радиации и факты

Гипотеза линейного беспорогового влияния радиации лежит в основе рекомендаций Международной комиссии по радиационной защите (МКРЗ) и предполагает, что любая доза излучения, сколько бы малой она ни была, даже если она близка к нулю, вызывает вредный эффект (рис. 1).014 1

На оси абсцисс показан уровень здоровья в процентах (H), а на оси ординат – величина радиации (R). Известно, что человека, получившего дозу в 7.5 Грей, ожидает летальный исход, наступающий, примерно, при 750 бэр (бэр – биологический эквивалент рентгена). Проведенные на грызунах эксперименты показали, что если живой организм полностью изолировать от естественного радиационного фона, приблизив его к нулю путем тяжелого экранирования, то, в первую очередь, пропадает способность к размножению, а затем наступает гибель подопытных животных. Известно также, что люди живут все время под действием радиации естественного фона, магнитного и гравитационного полей Земли, оставаясь практически здоровыми (утолщенная зона на сплошной кривой). Следовательно, сплошная кривая соответствует фактическому радиационному воздействию на здоровье человека, в отличие от прямой, отражающей гипотезу линейного беспорогового влияния.

Какие последствия имеет общество от применения вышеназванной гипотезы? В первую очередь, это:

- радиафобия населения, вплоть до отдельных случаев психосоматических заболеваний или эффектов;

- перерасход ресурсов для обеспечения безопасности, как пример Чернобыль – нанесший огромнейшие экономические потери государству.

В среднем доза облучения населения наиболее загрязненных областей Советского Союза в 1986–1995 гг. была в 3 раза ниже, чем за счет естественного радиационного фона (табл. 3, [11]). В некоторых районах Земли (Индия, Африка) население в 30 поколениях получает дозу от естественного фона, более чем в 20 раз превышающую дозу в отселенных районах Украины, Белоруссии и России. И пока никакие вредные последствия такого повышенного облучения не обнаружены. В монографии [2] приведены выводы комиссии «Международный чернобыльский проект», в которой участвовали 200 экспертов из 23 стран под эгидой МАГАТЭ (1990 г.),014 t3

в которых зафиксировано, что «меры по переселению и ограничению на пищевые продукты следовало бы принять в меньшем масштабе. Степень принятия мер неоправданна с точки зрения радиационной защиты». Предельная доза для принятия мер была принята в 1.0 мЗв (1 бэр = 0.01 Зв). Рисунок 2 иллюстрирует это положение: верхняя прямая – это линейная гипотеза, нижняя кривая – фактические значения радиационного риска (по проф. В.К. Иванову – доктору Кларку [5]).

В стране было переселено примерно 400 тыс. человек, осуществлены выплаты 500 тыс. человек плюс огромный социально-моральный ущерб для людей вплоть до психосоматических заболеваний.

Для некоторого пояснения физического смысла этого риска переселения процитируем источник [11]:

«Переселение было драматическим решением, декларированная цель которого состояла в том, чтобы защитить людей от соматических и генетических последствий облучения. Известно, что при годовой дозе 1 мЗв – уровне, с которого начиналось переселение, излучение повреждает в каждой клетке всего 0.2 молекулы ДНК за год, т.е. лишь 14 молекул за 70 лет. Эти дистанционно-индуцированные повреждения того же самого типа, что спонтанные повреждения, вызываемые другими факторами. Количество спонтанных (естественных) повреждений ДНК, обусловленных, например, термодинамическими процессами и действием свободных радикалов (таких, как ОН или пероксиды), составляет в каждой клетке 70 млн. в год. Это число дает представление о мощности процесса репарации, действующего в клетках, и других механизмах гомеостаза, которые в потоке физико-химических изменений обеспечивают целостность живого организма как во время существования индивидуума, так и на протяжении тысяч поколений. Приведенная частота спонтанных мутаций показывает также абсурдность решения о массовом переселении людей. Цель состояла в защите населения от 14 мутаций ДНК в клетке за 70 лет, тогда как за это же время в результате естественных причин в клетке происходит 4.9 млрд. мутаций! Вероятность того, что именно эти 14 мутаций вызовут рак, составляет около 1 из 350 млн., т.е. фактически нулевая».

Перерасход ресурсов для удовлетворения сверхжестких норм безопасности в атомном производстве, в первую очередь для АЭС, приводит к увеличению стоимости выработанной на них электроэнергии и далее, в конечном итоге, платы из кармана налогоплательщика.

Хотя, справедливости ради, следует подчеркнуть, что применение беспороговой гипотезы привело и к положительным эффектам – ядерная энергетика опережает другие отрасли антропогенной деятельности человечества по глубине научной и технологической проработанности вопросов и по обеспечению безопасности.

В настоящее время ведется работа и формируются соответствующие обоснования (МАГАТЭ, ВОЗ, национальные КРЗ, ядерные общества и др.) по пересмотру беспороговой гипотезы.

Прерадиация и ее влияние на здоровье человека

Прерадиация или гормезис (латинское название) – это воздействие малых доз радиации в численном значении до 100 мЗв (до 10 бэр/год).

Если обратиться к истории вопроса, то на Земле существует значительный разброс уровня естественного радиационного фона, различающегося в местностях в 10–15 раз. Так, для средней полосы это значение 8–12, Кольского полуострова и Скандинавии – 14–20, в горных местностях – до 30–40, в отдельных местах (высокогорье Ирана, Африки) – до 90–100 мкр/час. Существуют экстремальные места, например в районе горы Окло в Африке, где обнаружено урановое месторождение и где много тысяч лет тому назад действовал «природный реактор», т.е. происходила цепная реакция. Там значение природного фона еще выше, и тем не менее здесь живут люди.

Радиационное воздействие на человека в обычных условиях обусловлено:

- в основном за счет эманации радона 222Rn из недр Земли – 70% от общего значения, в том числе из грунта – 40К, 14С, и космического излучения; - за счет медицинских исследований – 29%; - от техногенных источников – около 1%, в том числе 0.63%

от испытаний ядерного оружия и радиационных аварий (табл. 4).014 t4

Мировая научная общественность регулярно проводит Всемирный ядерный конгресс – ICON (аналогичный Всемирному конгрессу геологов, горняков и т.п.). На ICON-4 в 1996 г. в г. Нью-Орлеане (США) после своего доклада о подземных АЭС мне представилась возможность присутствовать на секции «Радиобиология и генетика», где я познакомился с понятием прерадиации или гормезиса (малые фазы радиации). Далее изучал отечественные и зарубежные источники, обсуждал эту тему со специалистами, в частности с академиком РАМН Л.А. Ильиным, академиком РАХСН P.M. Алексахиным и другими.

Физический смысл этого явления проиллюстрирован на рис. 3 (упрощенная картина), где ось абсцисс – здоровье человека (Н), ось ординат – время жизни одной клетки показано, что без воздействия малых доз радиации клетка с момента рождения (100% здоровья) и до момента ее распада проживает определенное время (нижняя кривая). При воздействии прерадиации (пилообразный зубец – всплеск) клетка как бы получает импульс перейти в более высокое состояние по вертикали, которое соответствует по показателю Н более молодому ее состоянию (–Δt). Безусловно, это временные эффекты, и клетка все равно имеет конечное время жизни, но последствия данного явления могут быть довольно интересные.

Что же это за последствия и каков фактический материал, накопленный по данному явлению?

В мировой литературе нет информации о вредном влиянии малых доз радиации – оно не обнаружено. Существует апробированная информация об экспериментальных и эпидемиологических наблюдениях, что малые дозы благоприятны для живых организмов (также как, например, широко применяемая в медицине магнитотерапия слабыми полями).

Эпидемиологические исследования жертв атомных бомбардировок показали, что при дозе облучения 5–100 мЗв снижается число заболеваний лейкозом. В случаях отсутствия доказанных статистически значимых рисков радиационного канцерогенеза, то же самое подтверждено для случаев заболевания раком многочисленными исследованиями работников ядерной промышленности США, Великобритании и Канады (были обследованы 95673 человека в течение около 30 лет) [9].

В городах Хиросима и Нагасаки люди, подвергшиеся малому облучению, прожили более долгую жизнь, чем послевоенное население Японии, при этом у потомков этих людей не наблюдались генетические заболевания [11].

По данным Минздрава РФ, детская в взрослая смертность населения, проживающего вдоль р. Теча, в которую осуществляли сбросы жидких РАО (ПО «Маяк»), ниже, чем в среднем по всей РФ. Так же как и общая детская смертность в атомных закрытых административно-территориальных образованиях (ЗАТО) ниже, чем в среднем по РФ (соответственно 12.2 и 17.2 на 1000 родившихся, по данным 1997 г.). В подтверждение такой закономерности приведу еще одну цитату [6]:

«В 1985 г. на специальной конференции в г. Окленд (США), посвященной эффектам малых доз облучения, сообщалось о любопытных результатах эпидемиологических исследований. Было установлено, что в регионах с высоким естественным радиационным фоном повышается сопротивляемость инфекционным заболеваниям, уменьшается восприимчивость к ревматическим болезням и заболеваниям, связанным с нарушением обмена веществ, например таким, как сахарная болезнь.

Наиболее удивительно, что, вопреки бытующему сейчас мнению, в районах с повышенным радиационным фоном заболеваемость и смертность от рака оказались меньше, чем в районах со средним фоном. Кроме того, отмечалось, что при снижении фона возможны даже нежелательные эффекты. Например, прослеживалось ухудшение размножения инфузорий туфельки после того, как естественное излучение экранировали 10 см свинца.014 2

Таким образом, дозы облучения за счет естественного фона не только не вредны, но и полезны, тем более что органическая жизнь на Земле, по-видимому, возникла и развивалась в результате мутационного воздействия ионизирующих излучений.

Во-вторых, полезность малых доз следует из успешного применения на многих курортах радоновых ванн для лечения различных болезней. Установлено, что при вдыхании воздуха с повышенным содержанием радона уменьшается заболеваемость раком легких.

В-третьих, имеются неоспоримые доказательства того, что малые дозы излучения стимулируют рост растений и повышают их урожайность. На испытательном полигоне ядерного оружия в Неваде (США), например, произрастает пышная растительность (кстати, обитающие там грызуны отличаются поразительным здоровьем). Облучение семян и растений дозой 2–6 Гр на 20–30% повышает их урожайность. В частности, в несколько раз увеличивается содержание витаминов А и С в томатах и других плодах».014 3

Об аналогичных явлениях писал также академик И.А. Шило (Памирский феномен) в работе [10].

Подводя итоги, отметим, что влияние малых доз облучения на людей следует еще изучать, и однозначно эта гипотеза пока еще не принята. Идут дискуссии, обсуждения и исследования, поскольку часть специалистов считает, что нужно учитывать для здоровья человека и влияние других факторов. Например, по данным Всемирной организации здоровья (ВОЗ) на здоровье человека оказывают влияние следующие факторы:

1 – социальные условия и образ жизни – 50–52%;

2 – генетический статус – 20–22%;

3 – состояние окружающей среды – 18–20%;

4 – состояние здравоохранения – 7–12%.

Принимая во внимание основные факторы (первый и четвертый), становится понятной низкая продолжительность жизни населения РФ, особенно в годы «перестройки».

В заключение следует сразу подчеркнуть, что радиация опасна и требует к себе повышенного внимания и высокой культуры производства, но не надо панически ее бояться.

С этой целью необходимо правильно информировать, просвещать население о влиянии радиации и ее последствиях, в том числе и самих себя. Ее влияние на здоровье человека надо изучать, но, в первую очередь, необходимо обратить внимание на факторы, отвечающие за качество жизни:

- чистота и качество питьевой воды – в стране 60% городов имеют загрязненное водоснабжение;

- загрязнение воздуха – например, такие города, как Москва, Кемерово, Мончегорск, Норильск и многие другие, имеют по воздуху многократное превышение ПДК по взвешенным веществам (табл. 5);014 t5

- негативные последствия природных и техногенных катастроф (имеются убедительные работы академика В.И. Осипова по этой тематике [7, 8]).

Рассмотрим, последствия этих катастроф на отдельных примерах:

- землетрясения – многочисленные разрушения в материально-технической сфере, до десятков тысяч погибших и раненых людей (г. Спитак – 20 тыс. чел., г. Светлогорск (Сахалин) – 10 тыс. чел., г. Вам (Иран) – 50 тыс. чел.);

- наводнения – тысячи погибших (при разрушении плотины в г. Вайонте (Италия) – 2600 человек);

- взрыв магистрального газопровода на Урале – 500 человек погибших в двух железнодорожных поездах, проходивших мимо в момент аварии;

- дорожно-транспортные происшествия на автотранспорте в России – около 30 тыс. человек погибших каждый год;

- взрыв на химическом заводе в г. Бхопал в 1996 г. при выбросе 30 т мелиизоцианида – 2 тыс. человек, погибших сразу, 15 тыс. человек умерли от ранений и отравления, около 200 тыс. человек получивших тяжелые заболевания и т.д.

Общее представление о рисках смертности для населения России, включая атомную энергетику, показано на рис. 4.014 4

И на этом удручающем статистическом фоне возникает главный вопрос – сколько зафиксировано погибших от ядерной энергетики, т.е. радиации, за последние 10 лет у нас в стране и в целом в мире?014 t6

В заключение приведем еще одну сводку статистических данных (табл. 6) – основные социально-экономические показатели использования различных видов производства энергии [1]. Эти данные убедительно свидетельствуют, что будущее – за ядерной энергией и, следовательно, нужно общественное осознание этого и соответствующее его просвещение.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Алексахин P.M. Об основах экологической политики Министерства РФ по атомной энергии // Сб. докл. Второй научнотехн. конф. «Экология ядерной отрасли». М.: Изд-во Минатома России, 2001. c. 21.

2. Алексахин P.M., Ильин Л.А и др. Радиационные аварии. М.: Издво AT, 2001. c. 480–508.

3. Белая книга ядерной энергетики / Под ред. Е.О. Адамова. М.: Издво ГУПНИКИЭТ, 2001. c. 19.

4. Большов Л., Арутюнян Р., Павловский О. Радиологический терроризм // Матер, российскоамериканского семинара «Высокотехнологический терроризм», Москва, июнь 2001 г. М.: Наука, 2002. С. 166–168.

5. Иванов В.К. Как оценить риск малых доз облучения? // Ядерные технологии в XXI веке. М.: Прессцентр Минатома России, 2001. c. 17.

6. Матвеев Л.В., Рудик А.П. Почти все о ядерном реакторе. М.: Энергоатомиздат, 1990. С. 143–148.

7. Осипов В.И. Природные катастрофы на рубеже XXI века // Геоэкология. 2001. №4. c. 293–309.

8. Осипов В.И. Управление природными рисками // Вест. РАН. 2002. Т. 12. №8. c. 678–686.

9. Цыб А.Ф., Иванов В.К. Проблемы ядерной и радиационной безопасности: канцероген ные риски малых доз облучения // Сб. докл. Второй научнотехнич. конф. «Экология ядерной отрасли». М.: Издво Минатома России, 2001. c. 73–78.

10. Шило Н.А. Четыре космопланетарные проблемы: от Солнечной системы до Кас пия. М.: Издво фонда «Новое тысячелетие», 2000. c. 69–74, 84.

11. Jaworowski Z. A Real Assesment of Chernobyl's Health Effects. – 21th Century Science and Technology. 2000. vol. 11. №1. pp. 14–25 (pусск. перевод в журнал «Атомная энер гия». 1999. Т. 86. Вып. 2. c. 140–149.

Журнал "Горная Промышленность" №6 (100) 2011, стр.14