Невидимые лучи вокруг нас

Заметно меняется облученность тела человека в зависимости от времени, которое он проводит в закрытых помещениях: дома, на службе, на заводах, в шахтах. Следует учитывать два обстоятельства: материал, из которого построено помещение, и качество вентиляции. Последнее обстоятельство связано с концентрацией радона, в основном действующего на ткани легких, что мы рассмотрим ниже.

Воздействие строительных материалов может проявляться двояко. С одной стороны, они защищают наше тело от внешней радиации, поглощая ее в своей толщи. С другой стороны, многие строительные материалы сами богаты радиоактивными естественными нуклидами и поэтому могут повышать мощность облучения в помещениях. Такие строительные материалы, как дерево, тепловые прокладки (войлок, стружки), почти не содержат или содержат очень мало радиоактивных нуклидов. В деревянных помещениях средний уровень облученности меньше, чем снаружи, вне дома. Отношение мощностей облучения внутри дома к внешнему облучению (коэффициент защиты) оказывается меньше единицы — 0,7–0,6. Низко радиоактивны и большинство пластиков, природный цемент, мрамор, дающие коэффициент защиты 0,8–0,9. С другой стороны, такие строительные материалы, как гранит, кирпич и бетон, имеющие в своем составе естественные радионуклиды, собственным излучением перекрывают защиту от внешнего облучения, и коэффициент возрастает от 1,3 до 1,7. Так, например, измерения, проведенные во многих домах в Швеции, показали, что средняя мощность облучения вне помещения в 90 мрад/год в деревянных домах снижалась до 57, в кирпичных поднималась до 112, а в бетонных достигала 172 мрад/год.

Обратная зависимость наблюдалась в колебаниях облучения в районах с повышенной естественной радиоактивностью. Нацример, исследования, проведенные в районе Керала (Индия), показали, что в легких деревянных, бамбуковых и глиняных хижинах облучение было высоким (в некоторых местностях достигало 2800 мрад/год), так как эти материалы не защищали от высокого внешнего фона, а в кирпичных и цементных зданиях проявлялась защита, и мощность дозы снижалась до 500–700 мрад/год.

Таким образом, внешнее облучение в биосфере на поверхности Земли в нормальных условиях, примерно на высоте 1 м от ее поверхности, слагается из космических лучей (28,3 мрад/год) и земной радиации (32 мрад/год). В сумме организм Человека получает 60 мрад/год. Эта величина заметно больше в горах и в районах повышенной радиоактивности.

Важно подчеркнуть, что корневая система растений так же, как и прорастающие семена, непосредственно соприкасаясь с распыленными в почве естественными радионуклидами (уран, торий, радий, калий), будет постоянно облучаться β- и γ-радиацией. Известный радиобиолог Д. М. Гродзинский, учитывая большую площадь разветвленной корневой системы, рассчитал, сколько пар ионизаций будет воспринимать корневая система одного растения в различных почвах Украинской ССP. Для озимой ржи он получил около 10 млн. 0-частиц ежеминутно. В зависимости от радиоактивности почвы (колебания в 2–3 раза) и размеров корневой системы растений эта величина может варьировать в 3–4 раза для различных видов растений и условий их произрастания.

Почвенные микроорганизмы, особенно в районах с высокой радиацией, также являются объектами повышенного облучения. Вода морей и океанов имеет естественную радиоактивность в основном за счет значительного содержания в ней калия с его радиоактивным изотопом К⁴⁰. Морская вода содержит 3,8×10^-1 г/л калия, что и обусловливает ее радиоактивность, равную 3,3×10^-10 Ки/л..

Что же известно о внутреннем облучении нашего организма, растений, обитателей морей и океанов и других представителей биосферы?

Естественные радионуклиды постоянно вовлекаются в круговорот веществ, который так характерен для живых организмов. Пути и степень их проникновения в живые организмы будут зависеть от природы радионуклида. Радиоактивный изотоп углерода С¹⁴ постоянно образуется в верхних слоях атмосферы благодаря ядерной реакции космических лучей (нейтронов) с азотом: n + N¹⁴ → p + С¹⁴. Окисляясь кислородом или озоном, этот углерод превращается в радиоактивную углекислоту: С¹⁴+ О₂ → С¹⁴О₂. Последняя, равномерно перемешиваясь с обычной углекислотой (на что уходит около года), поглощается зелеными листьями растений в процессе фотосинтеза.