Насколько опасна радиация для человека и как защитить себя, если вы выступили в контакт с радиоактивным веществом
По данным Всемирной ядерной ассоциации, 26 апреля 1986 года авария на Чернобыльской атомной электростанции вынудила около 350 000 человек покинуть свои дома, поскольку в небо поднялось густое облако пара и дыма, насыщенного радиоактивными частицами. При эвакуации люди должны были обеззаразить свою одежду, тела и любые предметы, чтобы избежать воздействия и распространения токсичных радиоактивных веществ. Позже службам спасения пришлось очистить и прилегающую территорию.
Но как обеззараживать предметы и людей, подвергшихся воздействию опасного уровня радиации? Чтобы ответить на этот вопрос, важно понять основы того, как работает радиоактивность.
Что такое радиация и почему она так опасна
По сути, радиоактивность означает, что атомы в данном материале обладают слишком большой энергией или массой, чтобы быть стабильными. Со временем эти нестабильные атомы теряют свой избыток в виде излучения — субатомных частиц, движущихся со скоростью света.
Не всякое излучение или радиоактивные вещества считаются загрязнителями, и часто они не вредны вовсе при низких уровнях. «Радиоактивный материал находится повсюду в нашей среде — в почве, воздухе, воде, нашей пище и наших телах, — рассказала Барбара Хэмрик, физик-медик из Медицинского центра Ирвина Калифорнийского университета. — Но мы не рассматриваем это загрязнение, потому что заведомо ожидаем, что оно там будет», — отметила она.
Радиация бывает двух видов: ионизирующая и неионизирующая. Неионизирующее излучение имеет меньшую энергию и включает в себя такие вещи, как радиоволны, микроволны и солнечный свет, которые, как правило, не вредны в умеренных количествах (в последнем случае — пока вы используете солнцезащитный крем). По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, ионизирующее излучение, напротив, обладает достаточной энергией, чтобы повредить ваше тело. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Genetics and Molecular Biology, он делает это, разрывая связи, удерживающие нити ДНК вместе, что приводит к гибели клеток. Огромная доза ионизирующего излучения — например, от ядерного оружия или расплавления атомной электростанции — может вызвать ожоги, волдыри, тошноту, выпадение волос и даже рак. Рабочие носят защитные костюмы для защиты от этого типа излучения на атомной электростанции.
Хотя ионизирующее излучение пугает, сами частицы не могут заразить объекты (или людей) и сделать их радиоактивными. «Они похожи на рентгеновские лучи, которые проходят через пациентов и не оставляют после себя никаких загрязнений», — пояснил Майкл Оджован, младший научный сотрудник в области материаловедения и иммобилизации отходов. Скорее, объекты загрязняются только тогда, когда они получают некоторое количество нежелательного радиоактивного материала на них.
Ядерные осадки
Много опасного ионизирующего радиоактивного материала передается в виде пыли, иногда называемой ядерными осадками, которая может оседать на поверхности различных предметов и загрязнять их. Эту пыль легко удалить вручную. На самом деле, многие процедуры обеззараживания включают простое протирание загрязненного предмета или мытье его водой с мылом. По данным Комиссии по ядерному регулированию США, материалы, используемые для смывания загрязнений, например, салфетки, вода и мыло, затем становятся отходами, которые должны храниться в силосах из железобетона, иногда закапываемых глубоко под землю.
Но все может стать немного более интенсивным, если вы имеете дело с более высокими дозами радиоактивного материала. «Сильно загрязненные объекты обеззараживают с помощью сильнодействующих химикатов», таких как азотная кислота и перманганат, отметил Оджован. По данным Агентства по охране окружающей среды, эти химические вещества могут связываться с радиоактивными металлами в процессе, называемом хелатированием, и делать их инертными.
В Чернобыле ликвидаторы помогали фильтровать и очищать воду вокруг ядерного реактора с помощью химических методов очистки. Они также построили толстый бетон и свинцовый «саркофаг» вокруг реактора, чтобы предотвратить утечку большего количества радиоактивного материала в землю или водоснабжение.
Как уберечь свой организм от радиации
Люди, подвергшиеся воздействию высоких уровней ионизирующего излучения, должны снять свои верхние слои одежды, которые могут удалить до 90% радиоактивного материала, а затем принять душ с мылом или вытереться. И уж точно не стоит кондиционировать волосы, так как на микроскопическом уровне волосы выглядят как колючая сосновая шишка; кондиционер сглаживает эти щетинки, которые могут задерживать радиоактивную пыль в волосах человека.
Если объект нельзя обеззаразить водой или химическими средствами, вероятно, лучше всего поместить его в бункер для хранения; многим опасным радиоактивным материалам требуется очень много времени, чтобы исчезнуть самостоятельно. Когда радиоактивное вещество испускает частицы, оно становится немного менее энергичным; количество времени, необходимое для потери половины своей энергии, называется периодом полураспада. По словам Хэмрика, после 10 периодов полураспада он будет излучать менее 0,5% исходного излучения, после чего во многих случаях его можно будет считать безопасным.
Горстка опасных радиоактивных веществ, таких как йод-131, имеет короткий период полураспада, всего несколько дней. Однако многие другие имеют чрезвычайно длительный период полураспада. По данным Агентства по охране окружающей среды, уран-235, который обычно используется на атомных электростанциях, имеет период полураспада около 710 миллионов лет. Если ваша любимая рубашка покрыта пылью урана-235, вам придется ждать более 7 миллиардов лет, чтобы получить ее обратно.
В настоящее время Япония готовится выпустить в Тихий океан воду из 500 олимпийских бассейнов, загрязненную аварией на АЭС «Фукусима». По данным Reuters, вода была очищена, отфильтрована и разбавлена, но все еще содержит следы радиоактивного трития. Период полураспада трития составляет 12,3 года, поэтому воде потребуется 123 года, чтобы считаться нерадиоактивной. Но японские официальные лица, наряду с другими экспертами со всего мира, делают неоднозначный шаг, надеясь, что океан разбавит воду настолько, что сделает ее полностью безвредной.