Показано, что у высших растений чувствительность к радиации прямо пропорциональна размеру ядра клетки, а точнее объему хромосом или же содержанию ДНК. Поэтому у разных растений чувствительность к облучению может различаться в тысячи раз — настолько разный у них объем хромосом. Конечно, если растение экранирует (защищает) себя от радиации (например, тем, что находится под землей), то его реальная чувствительность значительно уменьшается в результате этой защиты.
Что же касается животных (в том числе и человека), то для них такой простой зависимости между строением клеток и чувствительностью к радиации не обнаружено. В наше время больше всего говорят и пишут об источниках радиации, которые создал сам человек. Но при этом далеко не все представляют себе, что они часто и в больших дозах подвергают себя облучению естественными источниками. Правда, бывает так, что источник радиации естественный, но человек приложил к нему руку и приблизил его к людям, сделал его эффективным для людей облучателем. Например, при производстве удобрений используются фосфаты, которые содержат в довольно большой концентрации уран — источник радиоактивности. При разработке фосфатных месторождений добывают во всем мире огромное количество фосфатов (с ураном, конечно). Полученные удобрения являются радиоактивными (это кроме того, что при переработке руды выделяется радон — опасный источник радиации). Дальнейший путь радиации очень прост — прямо на стол потребителю, то есть каждому из нас. Особенно опасно, если вещества, содержащие фосфаты, скармливают скоту. Кстати, это очень широко практикуется и является чуть ли не вершиной достижений в сельском хозяйстве. Процесс накопления идет и в том случае, если фосфатные удобрения вносят в почву в жидком виде, что тоже широко применяется в развитых странах.
Другой пример. При переработке фосфорных руд образуется необычный продукт — кальций-силикатный шлак. Он обладает высокой удельной радиоактивностью. Тем не менее он применялся (и применяется) при изготовлении бетона. Это тоже очень эффективно приближает источник естественной радиации к человеку (к сожалению). При переработке фосфорных руд получают и другой полезный при строительстве материал — фосфогипс. Он широко применяется при изготовлении строительных блоков, сухой штукатурки, перегородок и цемента. Радиоактивность фосфогипса значительно больше радиоактивности природного гипса. А изготовлено из него было очень много долгоживущих источников радиации, которые также были максимально приближены к человеку — рядом (в прямом смысле) с ними он жил и работал. Приводятся такие цифры. Только в 1974 г. и только в Японии было освоено (израсходовано) 3 млн. т этого материала. Специалисты подсчитали, что только из-за применения фосфогипса в 1977 г. ожидаемая коллективная эффективная эквивалентная доза (то есть доза на всех и за все время, пока этот источник будет излучать) составляет около 300000 чел. — Зв. Из-за применения фосфатных удобрений (с ураном) эта доза (за год) составляет 6000 чел. — Зв.
Как обстоит дело с другими стройматериалами? Так, большой удельной радиоактивностью обладают гранит и пемза, которые используются в качестве строительных материалов. При производстве бетона используют глиноземы. Но было установлено, что они не просто радиоактивны, а очень радиоактивны. Столь же опасны из-за их высокой радиоактивности кирпич из красной глины (который вырабатывается из отходов производства алюминия), доменный шлак (из отходов черной металлургии), зольная пыль (образуется при сжигании угля). Надо ли говорить о вредности радиоактивных отходов урановых рудников (пустая порода из отвалов обогатительных фабрик, которые производят урановый концентрат), которые широко применялись в строительстве, даже в США. Использовали отходы (естественно, радиоактивные), которые оставались после извлечения из руды радия. Это Канада. Примеров из СССР и России у нас нет. Из зарубежной практики приводятся такие данные. Дома строили на отходах урановых рудников (США), на отходах переработки глинозема, естественно, радиоактивного (Швеция), на территории, регенерированной после добычи фосфатов (США), на отходах, которые остались после извлечения радия (Австралия). Наш отечественный опыт также, несомненно, имеется.
Человек, находящийся в помещении, облучается не только потому, что стены и междуэтажные перекрытия сделаны из радиоактивных материалов. Кстати, наиболее приемлемым с этой точки зрения стройматериалом является дерево. Так вот, имеется и другая радиоактивная опасность, причем не меньшая. Это радон (источник радиоактивности), который попадает внутрь помещения из грунта под зданием вместе с природным газом, с водой, а также с наружным воздухом. Проблема радона очень серьезная, хотя на нее почти не обращают внимания. А между тем радон является наиболее мощным естественным источником радиации. Радон — это газ, который в 7,5 раза тяжелее воздуха. Поэтому он в стационарных, спокойных условиях оседает на дне домов — в подвалах: чем выше, тем его меньше. Радон излучает не только сам. Излучают и радиоактивные продукты, которые образовались при его распаде. Сейчас установлено, что примерно за половину всей радиации от естественных источников отвечает радон и продукты, порождаемые им. Если учитывать только те источники излучения, которые исходят из земли, то на радон приходятся все 75 %.
В природе радон имеется в виде радона-222 и радона-220. Первый является членом радиоактивного ряда, который образуется в результате распада урана-238. Второй — в результате распада тория-232. Первый вносит основной вклад в суммарную дозу облучения (примерно 95 %). Но надо иметь в виду, что излучает не только сам радон, но и радиоактивные продукты его распада. Их вклад намного больше, чем вклад самого радона.
Специалисты подсчитали, что в типичном доме радона поступает из грунта под зданием и от стройматериалов оценочно 60 кБк/ сутки (то есть 60 килобеккерель в сутки), вместе с наружным воздухом — 10 кБк/сутки, вместе с водой — 4 кБк/сутки и с газом — 3 кБк/сутки. Мало кто подозревает о существовании этих радиоисточников. Проветривать помещение важно, прежде всего, для того, чтобы очистить его от радона. Среди специалистов широко известна так называемая «шведская проблема» — высокие концентрации радона в помещениях. Шведы перестарались — в целях экономии тепла (энергии) они свели обмен воздуха в помещениях к минимуму, герметизируя помещения и сводя к минимуму вентиляцию.
Что касается воды, то попадание радона с водой в организм не столь опасно и не столь значительно. Во-первых, сырую воду потребляют не часто, а при кипячении радон почти полностью улетучивается. Но даже сырая вода с радоном, попавшая в организм, не столь вредна и опасна, как радон, попадающий в легкие. А ведь распыляя воду в ванной с помощью душа, вы переводите радон из воды в воздух, а затем и в легкие. Вот где в квартире имеется опасность облучения — под душем! На кухню радон поступает вместе с природным газом. Поэтому (и поэтому!) нужны вытяжки. Но даже при отсутствии вытяжки на кухне концентрация радона в ванной примерно в три раза может превысить таковую на кухне. Таким образом, в помещениях (жилых и производственных) следует прежде всего защититься от радона, поступающего из подвалов, а точнее из грунта под домом. Для этого надо загерметизировать междуэтажные перекрытия, а в подвалах установить принудительную вентиляцию. Вентиляция нужна и в ванной, а на кухне надо установить вытяжку.
Естественным источником радиоактивности является и каменный уголь. Радионуклиды присутствуют в угольных породах, хотя и в меньших количествах, чем в земной коре (если считать в среднем). Но дальнейший путь этих радионуклидов такой, что их концентрация увеличивается. Уголь сжигают и при этом минеральные компоненты его превращаются в воду и шлак, которые и содержат радиоактивные вещества. Дальнейший путь этих радиоактивных веществ лежит через трубу электростанции в наши помещения. Та их часть, которая не попала к нам сразу, попадает в пыль, а затем, рано или поздно, все же попадает к нам. Но уголь сжигают не только на электростанциях, но и в печах и каминах жилых домов. Подсчеты показывают, что в сумме это дает значительный эффект (конечно, отрицательный): в трубы вылетает не меньше радиоактивной золы, нежели в трубы электростанций. Причем вылетает и тут же оседает, поскольку трубы низкие. В результате все получают весьма приличную ожидаемую коллективную эффективную эквивалентную дозу облучения. Для всей Земли она составит 100 000 чел. — Зв.
Зольную пыль собирают очистные устройства. Собирают и пускают в дело — добавляют к бетонам и цементам. А далее прямой путь радиоактивной, зольной пыли к каждому из нас, поскольку она оказывается в стенах и перекрытиях нашего дома.
Термальные источники также являются источником радона. Кроме радона в горных породах Земли содержатся радиоактивные изотопы калий-40, рубидий-87, а также два радиоактивные ряда (семейства). Один берет начало от распадающегося урана-238, а другой — от тория-232. Эти изотопы являются долгоживущими. Естественно, что указанные радиоактивные изотопы (радионуклиды) распределены на Земле неравномерно, в определенных местах имеются значительные превышения их концентрации над средними значениями. Земная атмосфера непрерывно бомбардируется космическими лучами — потоками заряженных частиц высоких энергий, которые приходят от Солнца. Их траектории направляются магнитным полем Земли. Поэтому большая часть этих частиц попадает в приполярные области Южного и Северного полушарий. Так или иначе, радиационный фон, который создают космические лучи, составляет почти половину внешнего облучения, которому подвергается население от источника радиации естественного происхождения. Космические лучи приходят из двух источников — от Солнца (солнечные космические лучи) и из Галактики (галактические космические лучи). Они по своим характеристикам различаются, но результат их воздействия на атмосферу Земли один и тот же. Они взаимодействуют с атомами и молекулами атмосферного газа, порождая при этом вторичное излучение. В результате образуются различные радионуклиды.