Влияние радиации на здоровье человека

И.М. ОБОДОВСКИЙ

ВЛИЯНИЕ РАДИАЦИИ  
НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

È.Ì. Îáîäîâñêèé
Âëèÿíèå ðàäèàöèè íà çäîðîâüå ÷åëîâåêà: Ó÷åáíîå ïîñîáèå
/ È.Ì. Îáîäîâñêèé – Äîëãîïðóäíûé: Èçäàòåëüñêèé Äîì
«Èíòåëëåêò», 2018. – 312 ñ.

ISBN 978-5-91559-251-2

Àâòîð óòâåðæäàåò, ÷òî íè÷òîæíàÿ äîëÿ ÷èòàòåëåé ýòîé êíèãè
áóäåò âûíóæäåíà èìåòü äåëî ñ áîëüøèìè äîçàìè ðàäèàöèè. Àâòîð òàêæå óòâåðæäàåò, ÷òî ëþáûå ÷èòàòåëè áóäóò âñþ æèçíü ïîäâåðæåíû âîçäåéñòâèþ ìàëûõ äîç. Ñîâìåñòíîå äåéñòâèå êîñìè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ, ðàäèîàêòèâíîñòè ãîðíûõ ïîðîä è îêðóæàþùèõ
÷åëîâåêà ìàòåðèàëîâ, ðàäèîàêòèâíîñòü èíêîðïîðèðîâàííûõ ðàäèîíóêëèäîâ ñîçäàþò ðàäèàöèîííûé ôîí, êîòîðûé íàçûâàþò åñòåñòâåííûì. Âñÿ èñòîðèÿ âîçíèêíîâåíèÿ è ýâîëþöèè âñåãî æèâîãî è, â ÷àñòíîñòè, ÷åëîâåêà ïðîòåêàëà â óñëîâèÿõ ïîñòîÿííîãî
âîçäåéñòâèÿ åñòåñòâåííîãî ðàäèàöèîííîãî ôîíà êîñìè÷åñêîãî
è çåìíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ.
Çà âðåìÿ çíàêîìñòâà ÷åëîâå÷åñòâà ñ èîíèçèðóþùèìè èçëó÷åíèÿìè âûíóæäåííî íàêîïèëîñü áîëüøîå êîëè÷åñòâî ãðóïï íàñåëåíèÿ, ïîëó÷àþùèõ äîçû ðàäèàöèè, ïðåâûøàþùèå åñòåñòâåííûé ðàäèàöèîííûé ôîí, íî êîòîðûå, òåì íå ìåíåå, îòíîñÿòñÿ
ê îáëàñòè "ìàëûõ äîç". Ðàçîáðàòüñÿ ñ âëèÿíèåì òàêîãî îáëó÷åíèÿ íà çäîðîâüå – âàæíåéøàÿ íàó÷íàÿ è ïðàêòè÷åñêàÿ çàäà÷à.
 êíèãå îïèñàíî áîëüøîå êîëè÷åñòâî ðàçëè÷íûõ óñëîâèé îáëó÷åíèÿ ÷åëîâåêà èîíèçèðóþùåé ðàäèàöèåé è âîçäåéñòâèå èçëó÷åíèÿ íà îðãàíèçì. Ñïåöèàëüíàÿ ãëàâà ïîñâÿùåíà ïîëó÷åííûì
äî íàñòîÿùåãî âðåìåíè äàííûì î âëèÿíèè íà çäîðîâüå íåèîíèçèðóþùåé ðàäèàöèè, ãëàâíûì îáðàçîì, ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïîëåé ñîòîâûõ òåëåôîíîâ.

Ó÷åáíîå ïîñîáèå ïðåäíàçíà÷åíî äëÿ ñòóäåíòîâ è ïðåïîäàâàòåëåé èíæåíåðíî-ôèçè÷åñêèõ è áèîìåäèöèíñêèõ ñïåöèàëüíîñòåé,
íàó÷íûõ ñîòðóäíèêîâ è ñïåöèàëèñòîâ-ïðàêòèêîâ â îáëàñòÿõ ôóíäàìåíòàëüíîé ìåäèöèíû è ýêîëîãèè ÷åëîâåêà.

© 2018, È.Ì. Îáîäîâñêèé
© 2018, ÎÎÎ Èçäàòåëüñêèé Äîì
«Èíòåëëåêò», îðèãèíàë-ìàêåò,
îôîðìëåíèå

ISBN 978-5-91559-251-2

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8

Глава 1. Действие ионизирующих излучений на биологические
структуры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17

Глава 2. Эпидемиологический метод анализа воздействия радиации .
22
2.1. Основы эпидемиологического метода
. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22
2.2. Вычисление рисков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
2.2.1. Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
2.2.2. Характеристики риска . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
2.2.3. Погрешности вычисления рисков . . . . . . . . . . . . . . . . . .
27
2.2.4. Дизайны эпидемиологических исследований . . . . . . . . . . .
28
2.2.5. Пример вычисления рисков и шансов . . . . . . . . . . . . . . .
29

Глава 3. Ранняя история лучевых поражений . . . . . . . . . . . . . . .
30
3.1. Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
30
3.2. Радиационные события до открытия радиации. . . . . . . . . . . . . .
31
3.3. Радиационные события с пионерами радиации. . . . . . . . . . . . . .
32
3.3.1. Вильгельм Конрад Рентген (Wilhelm Conrad R¨ontgen, 1845–1923)
33
3.3.2. Анри Беккерель (Henri Becquerel, 1852–1908) . . . . . . . . . .
33
3.3.3. Пьер (1859–1906) и Мария (1867–1934) Кюри . . . . . . . . . .
34
3.3.4. Т. А. Эдисон (Thomas Alva Edison, 1847–1931) и Clarence Madison Dally (1865–1904) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
35
3.3.5. Эмиль Груббе (Emil Herman Grubbe, 1875–1960) . . . . . . . .
36
3.3.6. Другие радиационные опыты на людях . . . . . . . . . . . . . .
38

Глава 4. Радиевый период . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
40
4.1. Радиевая эйфория . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
40
4.2. Дело «радиевых» девушек . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
47
4.2.1. Светосоставы постоянного действия . . . . . . . . . . . . . . . .
47
4.2.2. Дело «радиевых» девушек . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
50

Глава 5. Радиационные события после открытия деления . . . . . . .
54
5.1. Шкала ИНЕС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
54
5.2. Статистика радиационных событий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
55

Оглавление

5.3. Крупные радиационные события — аварии . . . . . . . . . . . . . . . .
58
5.3.1. Кыштымская авария . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
59
5.3.2. АЭС «Три-майл-Айленд» (США) . . . . . . . . . . . . . . . . . .
59
5.3.3. АЭС «Уиндскейл» (Англия) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
61
5.4. Ошибки операторов при работе с источниками . . . . . . . . . . . . .
62
5.5. Криминальные использования источников . . . . . . . . . . . . . . . .
64
5.5.1. Общее описание криминальных событий . . . . . . . . . . . . .
64
5.5.2. Самоубийства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
65
5.5.3. Убийства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
65
5.6. Жертвы поражения похищенными источниками . . . . . . . . . . . . .
68
5.7. Бесхозные (утерянные) источники . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
69
5.8. Некоторые другие события . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
72

Глава 6. Радиационные опыты на людях в США . . . . . . . . . . . . .
74
6.1. Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
74
6.2. Эксперименты с плутонием и другими делящимися нуклидами . . .
76
6.3. Другие опыты на людях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
80
6.3.1. Работа с радионуклидами, в том числе эксперименты на детях
81
6.3.2. Опыты по облучению всего тела . . . . . . . . . . . . . . . . . .
82
6.3.3. Опыты на заключенных
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
82
6.3.4. Опыты на беременных женщинах . . . . . . . . . . . . . . . . . .
83
6.3.5. Другие радиационные эксперименты на людях в США . . . . .
84
6.4. Проекты Габриэль и Саншайн . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
85
6.5. Преднамеренное распространение радиоактивных веществ в окружающей среде . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
86

Глава 7. Выжившие после атомной бомбардировки Хиросимы
и Нагасаки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
88
7.1. Поражающие действия ядерного взрыва
. . . . . . . . . . . . . . . . .
88
7.2. Ядерная бомбардировка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
91
7.3. Начальный период после взрывов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
93
7.4. Дозиметрия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
94
7.5. Когорта переживших бомбардировку. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
96
7.6. Генетические последствия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
100
7.7. Дважды хибакуся . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
100

Глава 8. Военные применения ядерной энергии . . . . . . . . . . . . . .
101
8.1. Войсковые учения с применением ядерного оружия в США . . . . .
101
8.1.1. Первые ядерные испытания с участием людей . . . . . . . . . .
101
8.1.2. Испытания на полигоне в Неваде . . . . . . . . . . . . . . . . . .
104
8.2. Войсковые учения с применением ядерного оружия в СССР . . . . .
106
8.2.1. Тоцкое войсковое учение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
106
8.2.2. Войсковые учения с применением ядерного оружия в Казахстане
111
8.3. Радиационные события на атомных подводных лодках (АПЛ) . . . .
111
8.3.1. Инциденты с советскими и российскими АПЛ . . . . . . . . . .
112
8.3.2. Американские АПЛ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
116

Глава 9. Население и персонал, облучившиеся во время испытаний
ядерного оружия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
117
9.1. Радиоактивные выпадения ядерного взрыва . . . . . . . . . . . . . . .
117
9.2. Жители Казахстана . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
118
9.3. Население в США в районе испытаний. Downwinders . . . . . . . . .
120
9.4. Персонал испытаний ядерного оружия . . . . . . . . . . . . . . . . . .
124

Оглавление
5

9.5. Жители островов Тихого океана и рыбаки Японии . . . . . . . . . . .
124
9.5.1. Жители островов Тихого океана . . . . . . . . . . . . . . . . . .
124
9.5.2. Рыбаки Японии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
127

Глава 10. Работники атомной промышленности . . . . . . . . . . . . . .
129
10.1. Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
129
10.2. Цепная реакция, критическая масса, критичность
. . . . . . . . . . .
130
10.3. Радиационные события с СЦР . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
133
10.3.1. Общие сведения о событиях с СЦР
. . . . . . . . . . . . . . .
133
10.3.2. Гарри Даглян младший (Harry K. Daghlian, Jr.) . . . . . . . .
135
10.3.3. Луис Слотин (Luis Slotin)
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
136
10.4. Радиационная обстановка на ядерных предприятиях СССР и России
138
10.4.1. Общая характеристика радиационной обстановки в СССР и
России . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
139
10.4.2. Кирово-Чепецкий химический комбинат . . . . . . . . . . . . .
140
10.4.3. Сибирский химический комбинат (СХК) в Северске . . . . . .
141
10.4.4. Горно-химический комбинат (ГХК) в Железногорске . . . . .
142
10.4.5. Завод «Маяк» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
142
10.5. Ядерные предприятия США . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
145
10.5.1. Лос-Аламос . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
145
10.5.2. Ок-Ридж . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
146
10.5.3. Национальная лаборатория Айдахо . . . . . . . . . . . . . . . .
146
10.5.4. Ханфорд . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
147
10.6. Атомные предприятия Европы
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
148

Глава 11. Радон. Население и шахтеры урановых шахт . . . . . . . . .
152
11.1. Свойства радона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
152
11.2. Дозиметрия радона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
154
11.2.1. Биологическое действие радона . . . . . . . . . . . . . . . . . .
154
11.2.2. «Экспозиционная доза» от радона . . . . . . . . . . . . . . . . .
155
11.2.3. О роли равновесия в цепи распада . . . . . . . . . . . . . . . .
156
11.3. Поступление радона в атмосферу
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
157
11.4. Радон в урановых шахтах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
160
11.4.1. Радиационная опасность урана . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
160
11.4.2. Способы добычи урана
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
160
11.4.3. Радон в неурановых шахтах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
161
11.4.4. Радон в урановых шахтах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
162
11.5. Воздействие радона на здоровье . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
162
11.5.1. Дозовый переход . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
162
11.5.2. Дозы шахтеров и населения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
164
11.5.3. Коэффициент риска
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
166
11.5.4. Роль курения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
166
11.6. Радоновые нормы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
167

Глава 12. Экипажи и пассажиры дальних авиарейсов и космонавты
168
12.1. Космические лучи и радиационная обстановка в атмосфере и космосе
168
12.1.1. Галактические космические лучи . . . . . . . . . . . . . . . . .
168
12.1.2. Солнечные космические лучи
. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
169
12.1.3. Солнечные вспышки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
169
12.1.4. Радиационные пояса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
170
12.1.5. Вторичное космическое излучение . . . . . . . . . . . . . . . . .
171

Оглавление

12.2. Радиационное воздействие на экипажи и пассажиров дальних авиарейсов
174
12.3. Воздействие космической радиации на космонавтов . . . . . . . . . .
177
12.4. Вспышки в глазах космонавтов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
181

Глава 13. Радиологи и пациенты диагностических
и терапевтических процедур . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
183
13.1. Радиологи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
183
13.2. Дозы при медицинских процедурах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
184
13.2.1. Опасные дозы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
184
13.2.2. Дозы при диагностических процедурах . . . . . . . . . . . . . .
185
13.2.3. Дозы при радиационной терапии
. . . . . . . . . . . . . . . . .
187
13.3. Вторичный рак от радиационной терапии. . . . . . . . . . . . . . . . .
187
13.4. Последствия диагностических процедур . . . . . . . . . . . . . . . . . .
189
13.5. Ошибки при радиационных процедурах . . . . . . . . . . . . . . . . . .
191

Глава 14. Население и персонал после аварии на Чернобыльской АЭС
193
14.1. Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
193
14.2. Авария и выброс радиоактивных нуклидов . . . . . . . . . . . . . . . .
194
14.3. Пострадавшие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
196
14.4. Внешнее облучение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
196
14.5. Внутреннее облучение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
198
14.6. Современное состояние . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
201

Глава 15. Радиационная авария на АЭС «Фукусима» . . . . . . . . . .
203
15.1. Авария
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
203
15.2. Выбросы радиоактивных веществ и их миграция . . . . . . . . . . . .
204
15.3. Радиационная обстановка в Японии в зоне аварии
. . . . . . . . . .
206
15.4. Дозовые показатели населения в загрязненных районах . . . . . . . .
207
15.5. Радиационная обстановка на российском Дальнем востоке . . . . . .
208
15.6. Радиационная обстановка на тихоокеанском побережье США . . . .
209
15.7. Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
210

Глава 16. Население, живущее в районе ядерных объектов
. . . . . .
211
16.1. Радиационные проблемы Южного Урала . . . . . . . . . . . . . . . . .
211
16.1.1. Сбросы в реку Теча, озера Карачай и Кызыл-Тяш . . . . . . .
211
16.1.2. Авария на ПО «Маяк» 29 сентября 1957 г. . . . . . . . . . . .
212
16.1.3. Разнос иловых отложений озера Карачай 1967 г. . . . . . . . .
213
16.1.4. Состояние здоровья пострадавшего населения . . . . . . . . . .
213
16.2. Население, живущее в районе ядерных объектов зарубежных стран
215

Глава 17. Жители районов с высоким естественным радиационным
фоном . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
217
17.1. Районы с повышенным естественным радиационным фоном
. . . . .
217
17.1.1. Китай . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
218
17.1.2. Индия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
219
17.1.3. Иран . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
220
17.1.4. Бразилия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
221
17.1.5. Неестественный радиационный фон . . . . . . . . . . . . . . . .
222
17.2. Жизнь в условиях высокогорья . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
223
17.3. Жизнь в условиях пониженного фона . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
224

Оглавление
7

Глава 18. Радиационный гормезис. Необходимость радиации
. . . . .
228
18.1. Определение понятия «гормезис». Закон Арндта–Шульца . . . . . . .
228
18.2. Парадигма радиобиологии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
230
18.3. Определение понятий «малые дозы» и «малые мощности дозы» . . .
230
18.3.1. Малые дозы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
230
18.3.2. Малые мощности дозы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
231
18.4. Опыты на бактериях, растениях, грибах, культурах тканей и животных
231
18.5. Радиационный гормезис . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
234
18.6. Необходимость радиации. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
236
18.7. Современные биологические исследования в подземных лабораториях
238
18.7.1. Подземные лаборатории . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
238
18.7.2. Фоновые условия в подземных лабораториях . . . . . . . . . .
241
18.7.3. Результаты уже полученные в современной серии экспериментов
242
18.8. Вид связи «доза–эффект» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
244

Глава 19. Внутренний дозиметр . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
247
19.1. Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
247
19.2. Регистрируемое излучение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
249
19.3. Внутренний сцинтилляционный детектор . . . . . . . . . . . . . . . . .
251

Глава 20. Действие неионизирующих излучений. . . . . . . . . . . . . .
254
20.1. Шкала электромагнитных волн . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
254
20.1.1. Общая характеристика электромагнитных волн . . . . . . . . .
254
20.1.2. Ультрафиолет (УФ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
256
20.1.3. Видимый свет . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
256
20.1.4. Инфракрасное излучение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
257
20.1.5. Излучение Солнца . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
257
20.1.6. Радиодиапазоны . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
258
20.1.7. Единицы измерения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
259
20.2. Действие на здоровье УФ-излучений . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
260
20.3. Действие на здоровье излучений радиодиапазона . . . . . . . . . . . .
262
20.4. Действие на здоровье излучений низкой частоты . . . . . . . . . . . .
265

Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
268

Приложение. Некоторые сведения из дозиметрии . . . . . . . . . . . . . .
277

Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
282

ПРЕДИСЛОВИЕ

Автор готов утверждать, что ничтожная доля читателей этой книги
вынуждена будет иметь дело с большими дозами радиации.
Автор также готов утверждать, что любые читатели этой книги независимо от пола, возраста, материального положения, вида профессиональной деятельности, привычек, наклонностей, наличия телохранителей или
отсутствия определенного места жительства будут всю жизнь подвержены
воздействию малых доз радиации.
С большими дозами все ясно. К настоящему времени надежно установлено, что большие дозы ионизирующей радиации могут причинить существенный вред здоровью или даже убить. Большие дозы радиации опасны, от них надо защищаться, их надо стараться избегать, а последствия
их действия уметь лечить.
С воздействием малых доз на живые организмы ситуация гораздо менее определенна. Этот вопрос интенсивно исследуется и обсуждается в
острых дискуссиях, а порой и в отчаянной борьбе. Проблеме малых доз
посвящена данная книга.
Откуда берется радиация, хотя и в малых дозах?
Источников излучений в обычной жизни довольно много. Ионизирующие излучения сопровождали все живое на Земле задолго до их открытия.
Есть основания считать, что радиация была одним из физических факторов, необходимых для возникновения жизни на Земле и создания разнообразных форм живых организмов. Более того, миллиарды лет назад,
в пору возникновения первых организмов, радиационный фон был выше
современного примерно в 3–5 раз. Вся история возникновения и эволюции
всего живого и, в частности, человека протекала в условиях постоянного
воздействия естественного радиационного фона космического и земного
происхождения.
В окружающих нас горных породах содержится заметное количество
радиоактивных нуклидов. При их распаде возникают нестабильные изотопы тяжелого благородного газа радона, которые, благодаря химической
инертности, относительно легко выходят из твердых тел и, попадая в

Предисловие
9

атмосферу, значительно увеличивают радиационную нагрузку на человека
(см. гл. 11). Радионуклиды содержатся не только в воздухе, но и в пище
и питье. Попавшие в тело человека радионуклиды, так называемые инкорпорированные нуклиды, облучают организм изнутри.
Совместное действие космического излучения, радиоактивности горных
пород и окружающих человека материалов, радиоактивность инкорпорированных радионуклидов создают радиационный фон, который называют
естественным. Величина фона в различных местах земного шара и в различных условиях жизнедеятельности заметно различается. Причем даже
высшие показатели фона, насколько это известно на сегодняшний день, не
причиняют человеку ни немедленного, ни долговременного вреда (см. гл. 17).
Дополнительные дозы облучения все большая часть человечества получает при медицинских диагностических процедурах (см. гл. 13).
Некоторую, пока незначительную роль, играют глобальные выпадения
радиоактивных нуклидов, выброшенные при испытаниях ядерного оружия, при авариях на атомных электростанциях и на предприятиях ядерного цикла (см. главы 9 и 16).
Широкое использование радиационных технологий приводит к облучению не только персонала, занятого в обслуживании соответствующей
аппаратуры, но и населения (см. гл. 10).
Довольно заметные дозы радиации получают те кто пользуется авиацией. При полете на самолете на высоте 10 км поток принизывающих тело
человека энергичных частиц возрастает практически на два порядка из-за
того, что уменьшается толщина атмосферы, защищающей нас от воздействия значительной части космического излучения. Особенно серьезна
радиационная нагрузка на экипажи дальних авиарейсов (см. гл. 12).
В книге описаны перечисленные и некоторые другие источники излучений, а также воздействие их на организм человека.
Длительное время большая часть нормального, психически здорового
населения мира определенно страдает от радиофобии.
Однако, ущерб для человечества от вредного воздействия радиации, от
неосторожного использования ионизирующих излучений и ядерной энергии в целом за более чем 120 лет знакомства людей с радиацией неизмеримо меньше ущерба от многих других видов человеческой деятельности:
от пожаров, автомобильных аварий, авиационных, железнодорожных и
водных транспортных катастроф и от различных химических воздействий
(включая взрывы) на среду обитания человека.
Главное вредное воздействие радиации — психологическое напряжение, создаваемое в обществе.
Высокая надежность работы с ионизирующими излучениями, которые,
в принципе, могут уничтожить все живое, определяется, в значительной
степени тем, что эти излучения надежно регистрируются. Подробно изучено их воздействие на живые организмы и на различные материалы,
использующиеся человеком в его практической деятельности. Четко определены и сформулированы правила обращения с источниками ионизиру

Предисловие

ющих излучений и если бы эти правила всегда неукоснительно выполнялись, работа с ионизирующими излучениями была бы одной из самых
безопасных сфер человеческой деятельности. Во всех проблемах, связанных с опасностью радиоактивного поражения, на первом месте стоит, как
это принято теперь говорить, человеческий фактор. Виноваты не сами
излучения, а то как с ними работают.
Обилие существующих точек зрения на возможное действие ионизирующих излучений на организм можно свести к четырем вариантам.
В результате накопления огромного фактического материала по поражающему действию ионизирующей радиации установилась система взглядов, названных парадигмой радиобиологии. В простейшем изложении эта
парадигма звучит так: радиация вредна в любых дозах; нет никаких эффектов малых доз, которые нельзя предсказать на основе того, что известно о действии больших доз. Эта парадигма получила название линейной
беспороговой модели (ЛБМ). В настоящее время эта концепция положена в основу рекомендаций Международного Комитета по Радиационной
Защите (МКРЗ) и национальных Норм радиационной безопасности.
Согласно этой парадигме проблемы «малых доз» не существует. Единственная возможность — это определение минимальных доз, создающих
повреждения, обнаружимые с использованием современных методов анализа. При этом предполагалось, что безусловно вреден даже естественный
радиационный фон, просто принципиально он не устраним, и значит, он
определяет нижний предел вредного воздействия радиации на все живое.
Однако, постепенно накапливалась информация, потребовавшая пересмотра основных положений парадигмы. В результате возникла концепция порога, согласно которой излучения в дозах меньше определенного
порога для организма безвредны. Тем не менее многие специалисты и
ответственные организации до сих пор придерживаются ЛБМ. Реализация норм ЛБМ приводит к серьезным экономическим последствиям.
Оценки показывают, что на поддержание завышенных норм радиационной
безопасности в мире потрачено около 10 триллионов долларов.
Совокупность накопленных фактов привела к тому, что ряды сторонников ЛБМ редеют. В объединенном докладе французских Академии наук и Национальной Академии Медицины (Acad´emie des Sciences (Paris) и
Acad´emie Nationale de M´edecine) утверждается, что использование ЛБМ
для оценки риска для доз ниже 20 мЗв научно не обосновано и должно быть отменено [1]. Похожее заключение сделано в докладе Научного
Комитета ООН по действию атомной радиации [2]. Комитет решил не вычислять абсолютное число случаев рака, вызванных облучением в малых
дозах, путем экстраполяции данных, полученных для больших доз.
Официальные органы начинают отступать перед напором фактов, требующих признать наличие порога, а уже давно накапливается материал,
соответствующий третьей концепции, которая предполагает, что малые
дозы радиации оказывают благоприятное воздействие на организмы. Т.е.
для области малых доз имеет место гормезис.

Предисловие
11

Термин «гормезис» означает благотворное воздействие на организм малых доз фактора, который в больших дозах является вредным и опасным.
Явление химического гормезиса хорошо известно большинству населения,
и его существование не вызывает сомнений. Подробнее о радиационном
гормезисе см. разд. 18.5. К настоящему времени накоплен огромный экспериментальный материал, показывающий, что при воздействии радиации
проявление гормезиса в зависимости «доза-эффект» совершенно реально.
Обширные данные о действии малых доз радиации приводят в настоящее время к формированию четвертой концепции, согласно которой радиация в малых дозах совершенно необходима для нормального развития
и функционирования живых организмов, а ее отсутствие или, точнее, ее
недостаточный уровень жизнедеятельность угнетает. Комплекс признаков
подавления жизненной активности при пониженном уровне радиации получил название «синдрома дефицита облучения». Эта концепция в настоящее время активно прорабатывается в лучших подземных низкофоновых
лабораториях мира (см. разд. 18.6).
Заряженная частица, проходящая через живую клетку, может вызывать повреждение основных функциональных молекул клетки, управляющих ее работой. Такие повреждения называют мутациями. Многие мутации делают клетку нежизнеспособной и тогда специальный, выработанный эволюцией механизм — апоптоз, удаляет такую клетку. Если таких
клеток мало, а мы, напомним, ведем речь о малых дозах, то эти процессы
никакого влияния на здоровье не оказывают. Однако, некоторые мутации
не лишают клетку способности функционировать и передаются потомству
клеток при их делении. Накопление таких повреждений может превратить
клетку в раковую.
Однако живая клетка — это динамическая система, в которой идут не
только процессы деградации, но и процессы репарации, восстановления ее
нормального функционирования. Эволюция выработала в любом живом
организме мощные системы защиты. Выработалась и генетически закрепилась система восстановления или удаления поврежденных молекул и
клеток.
Подавляющая часть повреждений ДНК у человека — спонтанные, они
индуцируются свободными радикалами, образующимися в процессах метаболизма кислорода. Некоторую роль играет и тепловое движение молекул. Каждая клетка млекопитающих испытывает около 70 млн спонтанных повреждений ДНК в год [3, 4]. Только существование мощного
и эффективного репарационного механизма позволяет живому организму
выжить при таком количестве повреждений и сохранять целостность генетической информации на протяжении многих поколений.
Для изучения действия малых доз на организм проводят опыты на
бактериях, насекомых, растениях и даже на животных. Но достоверную
информацию можно получить только в опытах на людях.
Медицинские эксперименты на людях бесчеловечны и этически порочны. Но, с другой стороны, приходится признать, что медицинские экс

Предисловие

перименты на людях необходимы. Видимо, такие опыты начали проводить еще в глубокой древности. История многочисленных опытов врачей на себе подробно описана в книге [5]. Врачи ставили эксперименты
не только на себе, но и на добровольцах или чаще на пациентах. Причем больные зачастую не знали о том, что они становятся участниками
исследований. Клинические испытания лекарственных средств являются
необходимым этапом разработки любого нового препарата, или расширения показаний для применения лекарственного средства, уже известного
врачам [6].
Вплоть до середины XX века права участников клинических исследований никак не были определены и защищены. Общественное мнение и
регулирующие органы впервые обратили пристальное внимание на опыты на людях после Второй мировой войны. На Нюрнбергском процессе
главарей фашистского рейха стали выясняться ужасные подробности деятельности нацистских врачей. Позже стало известно, что такого же рода
злодейские опыты ставились врачами в Японии.
Как итог был выработан комплекс правил, определяющих права и обязанности всех участников экспериментов, получивший название «Нюрнбергский Кодекс». Он был принят в 1947 г.
Положения Нюрнбергского кодекса были уточнены в Хельсинкской
декларации Всемирной медицинской ассоциации (ВМА) в 1964 г. Хельсинкская декларация легла в основу всех последующих рекомендаций и
нормативных актов, определяющих права человека и этические обязательства врачей при проведении клинических исследований. Клинические
исследования должны проводиться в соответствии с основополагающими этическими принципами Хельсинкской Декларации, Правилами GСP
(Good Clinical Practice — Надлежащая Клиническая Практика) и действующими нормативными требованиями [7].
Важнейшие положения современных правил проведения экспериментов на людях — это информирование участников опытов и получение их
согласия, а также отсутствие угроз жизни и здоровью, с надеждой на то,
что опыты принесут не только новые знания, но и облегчат страдания или
даже спасут жизнь.
К сожалению, принцип невозможности радиационных экспериментов
над людьми оказался идеалистическим пожеланием, сродни другим, известным с незапамятных времен принципам «не убий, не укради, не прелюбодействуй. . . ». Примеры нарушения этого принципа, проведения радиационных экспериментов на людях, приведены в главах 6 и 7. По крайней
мере некоторые случаи проведения экспериментов над людьми были официально осуждены и общественность, узнав о них, дала им надлежащую
оценку.
За время знакомства человечества с ионизирующими излучениями вынужденно накопилось большое количество групп населения, получивших
однократно или получавших в течение длительного времени дозы радиации, которые можно отнести в область «малых доз». В эпидемиологи

Предисловие
13

ческих исследованиях для наименования группы людей, подверженных
действию поражающего фактора, специалисты используют термин — «когорта».
Некоторые обширные группы работников или населения, подвергнутых облучению по тем или иным причинам, образовали когорты, к которым были применены методы эпидемиологических исследований (см. гл. 2).
Анализ воздействия радиации на эти группы дает основную информацию
об эффектах малых доз.
Итак, существует некоторая граница доз, превышение которой может причинять вред здоровью. Случаи получения человеком доз ионизирующей радиации, превышающих этот порог, и значит, опасных для
здоровья, принято называть переоблучением (overexposure), а ситуации с
переоблучением людей называть радиационными событиями. В этой книге описано значительное число радиационных событий, произошедших в
разных странах, по разным причинам, с различными, в том числе иногда
и фатальными, последствиями. Такие радиационные события являются
непреднамеренными экспериментами на людях, они предоставляют основные сведения об особенностях воздействия радиации на человека в больших дозах. Именно такие события позволяют вырабатывать методы лечения лучевых поражений, искать возможности облегчения их последствий.
Уже одно перечисление когорт, собранных в настоящей книге, указывает на объем данных, из которых можно черпать информацию о влиянии
малых доз на здоровье человека.
Ионизирующие излучения открыты более 120 лет тому назад. Теперь
сложно представить жизнь без рентгеновского обследования, без радиоизотопных методов диагностики и терапии, без широкого спектра радиационных методов анализа и измерений [8]. Существенную роль в удовлетворении энергетических потребностей человечества играет атомная
энергетика. И нет сомнений, что после некоторого периода отступлений
и усовершенствований сфера ее использования будет расширяться.
За время, прошедшее после их открытия, выяснилось, что ионизирующие излучения могут использоваться как во вред, так и с большой
пользой для человека. О полезных применениях смотрите, например, [9].
Но, кроме того, радиация полезна не только ее использованием в
различных медицинских и промышленных технологиях. Есть основания
считать, что непосредственное воздействие радиации на живые организмы принципиально необходимо для их развития и функционирования
(см. разд. 18.6).
В мировой литературе все виды воздействия радиации на человека делят на четыре группы. Отдельно выделяют когорту переживших атомную
бомбардировку японских городов Хиросимы и Нагасаки. Это обширная
группа людей с достаточно четко определенными дозами, за здоровьем
которых удается следить длительное время. Обычно сведения о связи
радиации со здоровьем во всех остальных когортах сравнивают со сведениями, полученными от японской когорты.

Предисловие

Еще одна когорта — люди, подвергающиеся радиационным медицинским процедурам. Количество людей в этой когорте заметно превышает
число людей во всех остальных.
Две оставшиеся когорты — работники, подверженные воздействию
ионизирующих излучений на профессиональной основе (occupational exposure), и население, подвергающееся облучению вынужденно (environmental exposure).
В настоящей книге мы не посчитали возможным четко разделить эти
группы. Например, разные когорты по указанной выше классификации —
население Чернобыля и ликвидаторы, пациенты медицинских процедур и
радиологи, пассажиры и экипажи самолетов — объединены в этой книге,
каждые в своей главе, местом и характером воздействия.
В результате, материал разделился между главами следующим образом. Первые две главы — вспомогательные, главы 3–6 — исторические. Глава 7 посвящена жертвам атомной бомбардировки, главы 8–13 —
главным образом, профессиональному облучению, а главы 14–17 — в основном, облучению факторами окружающей среды. Главы 18 и 19 — завершающие, в гл. 20 описано воздействие на здоровье неионизирующих
электромагнитных излучений.
В течение, главным образом, второй половины ХХ века возникла и
получила значительное развитие сфера деятельности, связанная с использованием ядерных технологий и достижений ядерной физики.
Представляется полезным обсудить здесь терминологический вопрос:
как все-таки правильнее эту сферу деятельности называть — атомная
или ядерная? Очевидно, что атомная и ядерная физика — два самостоятельных раздела физики. Атомная физика изучает строение атома, а
ядерная занимается строением атомного ядра. Но в применении к ядерным
явлениям и в русско-язычной, и в англо-язычной литературе наблюдаются
существенные разночтения. В массовом сознании, и в обиходе эти два
термина синонимы.
Российские стандарты (ГОСТ) используют термин «ядерный реактор»,
а термин «атомный реактор» снабжается пометкой «Ндп. — Недопустимый». Вместе с тем, в ГОСТах используются термины «Атомная энергетика», «Атомные электростанции», но при этом и «Ядерные вещества»,
«Ядерное топливо». Общепринятая аббревиатура АЭС означает «атомная
электростанция», основным действующим устройством которой является ядерный реактор. Моря и океаны бороздят атомные подводные лодки
(АПЛ), атомные ледоколы и атомные авианосцы. У всех у них на борту
работают ядерные реакторы, а некоторые несут ракеты с ядерными боеголовками. Строительством и эксплуатацией ядерных реакторов занимается
госкорпорация Росатом. Гугл (на русском языке) на запрос «атомное топливо» выдает статьи, содержащие только прилагательное «ядерный», но в
контексте промышленности — только «атомная».
Высказываются мнения, что чаще используется название, которое появилось первым. В русско-язычной литературе, похоже, прилагательное

Предисловие
15

«атомный» применяется к устройствам, процессам и явлениям мирной направленности — «мирный атом», а прилагательное «ядерный» — к военным.
В течение 50-х годов ХХ века слово «ядерный» было привлекательным, как бы теперь сказали — инновационным, указывающим на передовой край науки. Спустя 30 лет само слово стало пугающим. Проиллюстрируем это таким примером. Один из самых совершенных и информационно-насыщенных методов исследования внутренних органов и тканей —
магнитно-резонансная томография (МРТ). На первых порах этот метод
назывался ЯМР (ядерная магнитно-резонансная) томография. В 1986 г.
в связи с развитием массовой радиофобии после Чернобыльской аварии
термин ЯМР был заменен на МРТ. В новом термине исчезло указание на
«ядерность» происхождения метода, что позволило ему достаточно безболезненно войти в повседневную медицинскую практику.
В Московском инженерно-физическом институте (МИФИ) многие кафедры постепенно убирали слово «ядерный» из своих названий, чтобы не
отпугивать студентов. Однако, уже в XXI веке слово «ядерный», включили в общее название: «Национальный Исследовательский Ядерный Университет МИФИ» — НИЯУ–МИФИ.
В заключение этого терминологического экскурса любопытно вспомнить вариант знаменитого английского ученого, лауреата Нобелевской премии Фредерика Содди, на которую указал И. Н. Бекман [10]. Ф. Содди
предлагал назвать ядерную энергию «томной», т. е. «делимой», ибо слово «атомная» означает как раз «неделимый». Как видим, идея Содди не
реализовалась.
Здесь, в книге термины «атомный» и «ядерный» будут использоваться
в соответствии со сложившейся практикой.
В настоящее время довольно много книг и учебников посвящено безопасности жизнедеятельности, см., например, [11, 12]. Основное содержание этих книг — безопасность в чрезвычайных ситуациях, при природных
или техногенных катастрофах.
В предлагаемой книге особое внимание уделено малым дозам радиации. Причин для выделения именно области малых доз как минимум две.
Во-первых, малым дозам радиации подвержены и человечество в целом, и отдельные люди независимо от их желания и образа жизни. Причем
постоянно, а не только в моменты каких-либо конфликтов, войн и катаклизмов, аварий и природных катастроф. Эти воздействия очень трудно
контролировать и невозможно избежать.
Во-вторых, изучение влияния малых доз на организм поднимает важнейшие научные и практические вопросы механизма воздействия, существования порогов воздействия, области гормезиса и области необходимости облучения. Это интереснейшая научная проблема сегодняшнего дня.
Каждый современный человек должен понимать реальные источники
опасности и знать правила реагирования. Это необходимый элемент современной цивилизации и культуры. Тем более это касается специалистов.