Однако йод-131 не считался канцерогенным и именно поэтому достаточно широко применялся в практической медицине для диагностики опухолей щитовидной железы, печени и мозга и особенно для лечения гипертрофии щитовидной железы, когда довольно большими дозами излучения от локально накапливавшегося в щитовидной железе йода-131 увеличенная железа подвергалась частичному разрушению.
На атолле Ронгелап
В радиологической истории был известен лишь один случай увеличения числа заболеваний раком щитовидной железы у детей, пострадавших от действия радиойода при выпадениях радионуклидов, произошедших после испытании в марте 1954 г. первой американской 15-мегатонной термоядерной бомбы на атолле Бикини в гряде Маршалловых островов Тихого океана. Атолл Ронгелап, население которого составляло всего 67 человек и который находился на расстоянии около 170 км от места взрыва, пострадал в наибольшей степени. За 50 часов, прошедших до эвакуации, жители острова получили в среднем по 175 рад внешнего общего облучения и от 300 до 500 рад на щитовидную железу у взрослых и 1000–1800 рад у детей (растущий организм детей накапливает радиойод в 5—10 раз активнее, чем взрослый организм). (Рад – сокращение от «радиационная адсорбированная доза» – единица измерения излучения.) 0,1–0,2 рада в год – это приблизительная доза, получаемая человеком от природных источников излучения в течение года. Делящиеся клетки костного мозга погибают при дозах острого облучения в 500–600 рад. Специализированные клетки могут выдержать дозы в несколько тысяч рад. Один рад соответствует одному бэру (биологический эквивалент рентгена). В последующие годы почти у всех 19 детей атолла Ронгелап (кроме двух) наблюдались аномалии щитовидной железы, среди них три случая рака – тироидной карциномы и два случая карликовости из-за атрофии железы. Из 67 жителей атолла в последующие 28 лет 18 подверглись операциям щитовидной железы, но первая тироидная карцинома была удалена в 1964 г., через 10 лет после облучения, а не через 4 года, как в Белоруссии.
Западный скептицизм, отразившийся в 1990–1991 гг. во многих решениях и рекомендациях международного «Чернобыльского проекта», осуществляемого рядом специализированных организаций ООН (МАГАТЭ, ВОЗ и другие), был вызван прежде всего тем, что в официальных сообщениях министерств здравоохранения СССР, Украины и Белоруссии в 1986–1990 гг. дозы облучения за счет радиойода оказались намеренно заниженными. Максимальная известная доза в 250 рад на щитовидную железу была установлена для детей села Лелев, расположенного в 9 км от Чернобыльской АЭС и эвакуированного через 8 дней после аварии. Даже в Чернобыле, расположенном в 15 км от разрушенного реактора, средняя доза на щитовидную железу у детей определялась в 80 рад. Лишь недавно, когда многие реальные цифры были рассекречены, стало известно, что дозы на щитовидную железу были намного выше. Карты загрязнений радиойодом в 1986 г. не опубликованы и до настоящего времени. Однако уже известно, что максимальные дозы от радиойода на щитовидную железу у детей в некоторых деревнях Белоруссии и Украины оказались в пределах 3 000—4 000 рад, более чем вдвое превышая максимальные дозы, полученные детьми атолла Ронгелап.
Забытый убийца – радиоактивный йод
Радиоактивный йод, и прежде всего его изотоп 135, является одним из главных продуктов распада урана-235 в работающем реакторе. Однако этот изотоп не накапливается, как другие радионуклиды, в составе отработанного ядерного топлива, поскольку период его полураспада составляет всего 6,7 часа. «Дочерним» продуктом распада йода-135 является ксенон-135, радиоактивный газ, активно поглощающий нейтроны и препятствующий поэтому цепной реакции (так называемое ксеноновое отравление реактора). Поэтому ксенон постоянно удаляется из реактора через высокую трубу. Главная ошибка операторов чернобыльского реактора, принявших ночную смену незадолго до аварии, состояла в том, что они случайно вызвали избыточное накопление в реакторе йода-135 и создали эффект ксенонового отравления, при котором реактор стал малоуправляемым.
В момент аварии реактор № 4 содержал не только 86 млн кюри радиойода-131 с периодом полураспада 8 дней (это количество рассчитывалось по практическому и теоретическому составу топлива в реакторе после 865 дней работы), но и достаточно большие количества радиоизотопов йода-132, 133 и 135, периоды полураспада которых измеряются не днями, а часами. Точное количественное содержание этих изотопов установить очень трудно, ясно только то, что оно измерялось миллионами кюри. Ливерморская национальная лаборатория ядерных исследований в США рассчитала, что из реактора в период аварии было выброшено 36 млн кюри радиойода-131 и 8 млн кюри радиойода-133, имеющего период полураспада 20 часов. Вместе с изотопами 132 и 135 общий выброс короткоживущих радиоизотопов йода составил, по-видимому, около 20 млн кюри. Важно отметить, что эти радиоизотопы йода совсем не изучались. В Швеции чернобыльское радиоактивное облако начали изучать лишь через 58–60 часов после аварии, когда после 10 периодов полураспада йода-135 в среде уже практически не было. Радиойод-132 был обнаружен, но как «дочерний» элемент от распада теллура-132, имеющего период полураспада 3,25 дня. Радиойод-133 был обнаружен в Швеции в очень больших количествах. Шведские физики, исходя из того, что в работающем реакторе соотношение радиоизотопов йода 133 к 131 равно 2,14, смогли установить, что авария реактора, остановившая также цепную реакцию распада урана-235, произошла вечером 25 апреля. Они ошиблись только на 6 часов, что означает, что в чернобыльском реакторе на момент взрыва было несколько меньше радиойода-133, чем они предполагали. Однако и в этом случае количество радиойода-133 в реакторе было на уровне 140–150 млн кюри. Поэтому в заключении Ливерморской лаборатории о том, что выделилось лишь 8 млн кюри, имелся в виду только тот радиойод, который доходил до Западной Европы после нескольких периодов полураспада.
Советские официальные данные в 1986 г. были не только занижены, но и пересчитаны на 6 мая, когда содержание радиойода-131 снизилось в три раза, а короткоживущие изотопы радиойода почти исчезли и поэтому не упоминались. Но вред, который они принесли, безусловно, остался. У детей Припяти 27 апреля обнаруживали в щитовидной железе не только йод-131, но и изотопы 132 и 133, имеющие намного большую интенсивность излучения на единицу массы. Именно этим и определялась их короткая жизнь.
Ветер изменил направление вечером 26 апреля, подув на северо-запад и на север. Именно в этот период, 27–28 апреля, произошло главное загрязнение радионуклидами Гомельской области. В южном направлении ветер подул только 30 апреля. В Киеве максимальные концентрации радиоактивного йода в воздухе были зарегистрированы 1–2 мая, но это был только изотоп 131. Изотопов йода 132, 133 и 135 в воздухе уже не было. Я намеренно подчеркиваю это обстоятельство, так как существующую очень большую разницу в частоте случаев рака щитовидной железы у детей Белоруссии, Украины и России (Брянская область), о которой пойдет речь ниже, некоторые западные эксперты предположительно объясняют тем, что канцерогенность имеющих большую удельную активность изотопов йода 132, 133 и 135 могла оказаться намного выше, чем канцерогенность радиойода-131.
И другие короткоживущие…
Районы с очень быстрым появлением случаев рака щитовидной железы у детей – это, прежде всего, те, которые были загрязнены радионуклидами в первые 24–40 часов после аварии и в которых доля короткоживущих радионуклидов (не только радиойода, но и десятков других) была очень высокой. Эти радионуклиды попадали в организм в основном через легкие и через пищеварительный тракт.
Во всех официальных сводках о количестве чернобыльских радионуклидов, выброшенных в среду, приводятся данные о 25 радиоизотопах, периоды полураспада которых измеряются днями и годами. Эти радиоизотопы распространились по всему миру, и за ними в последующем велось комплексное наблюдение.
Однако в работающем реакторе во время идущей цепной реакции распада урана-235 образуется более сотни короткоживущих радионуклидов с периодами полураспада, измеряемыми секундами, минутами и часами. Некоторые из них очень обильны. Например, радиоизотоп лантан-140, имеющий период полураспада 40,2 часа, в момент остановки реактора, проработавшего около трех лет, по «вкладу» в общую радиоактивность выгоревшего ядерного топлива почти в 20 раз превышает радиоактивность накопленного в реакторе радиоцезия-137. Все эти короткоживущие радионуклиды с периодами полураспада, измеряемыми часами, были выброшены при первом взрыве вместе с частицами ядерного топлива. Но в последующие дни относительное содержание короткоживущих радионуклидов резко снижалось, и через 10–20 дней о них уже и не вспоминали, хотя вред, причиненный их излучением и людям, и животным, и растениям, безусловно, остался.
Всем известна часто повторяемая цифра 50 млн кюри радиоактивности, выброшенной из чернобыльского реактора и составляющей около 4 % всей радиоактивности в его ядерном топливе на момент аварии. Однако это значение получено после пересчета радиоактивности на 6 мая и, естественно, не учитывает большей части короткоживущих радионуклидов. Оно игнорирует и инертные газы, криптон и ксенон, так как они считаются малоопасными и не входят в пищевые и химические цепочки. Но в условиях чернобыльской аварии они были опасны, давая внешнее облучение. Даже по самым первым официальным расчетам, из разрушенного реактора было выброшено на 6 мая 45 млн кюри ксенона-133. Поскольку этот радионуклид имеет период полураспада 5,27 дня и как газ он выделялся в основном в первый день, то реально было выброшено 170 млн кюри ксенона-133, то есть все 100 % его содержания в реакторе до аварии.
В первый год в официальных отчетах Госкомгидромета указывалось, что из реактора в период аварии выделилось около 20 % всего содержавшегося в нем радиойода (количество ксенона-131, 133 и 135 находится в определенной пропорции с радиойодом, так как ксенон является «дочерним» продуктом распада радиойода и накапливается в больших количествах, потому что его радиоизотопы имеют несколько больший период полураспада). Однако правильность этой цифры подвергалась сомнению, так как при самом первом разгоне реактивности температура в реакторе поднялась выше 3 100 °C, в то время как йод закипает и испаряется при 184 °C. В период горения графита температура внутри реактора не опускалась ниже 1 500 °C, а после 2 мая стала повышаться, снова приближаясь к 3 000 °C, что вызвало расплавление остающегося ядерного топлива (цирконий, из которог