Přírodní Radionuklidy a Rizika

Ve své knize „Dvě století od objevu chemického prvku uranu“ (1989), V. Omaljev a a. Antonovic napsal takto: „Uran je dnes za úkol s těžkým břemenem viny za současný a budoucí radioaktivní znečištění planety. Obzvláště znepokojující jsou nejistoty týkající se možných (nekontrolovaných) mutagenních změn v živých organismech, především člověka. Systematické biologické a lékařské vyšetřování této otázky pro praktické účely začal až po atomové bombardování Japonska, a období 45 let je příliš krátká na to vidět dlouho – termín. riziko.“Autoři se ptají, zda to znamená konec vlády uranu.

spolu s ekonomickými a dalšími globálními otázkami je bezpečnost jistě naléhavým problémem a většina lidí ji považuje za nejvíce alarmující problém současnosti. V případě, že jaderné elektrárny ukáže být vadným z jakéhokoli důvodu a radioaktivní látky jsou vyzařovala do okolního prostředí, nebo v případě, že jaderné testy jsou prováděny a jaderné zbraně používané v masovém měřítku, následky by mohly být katastrofální. Na současné úrovni civilizace je moderní svět stále ničivější a důsledky se bohužel stále více přibližují katastrofickému stavu. Zaznamenáváme pouze to, co se nedávno stalo obyvatelstvu a životnímu prostředí Iráku, Jugoslávie a Bosny a Hercegoviny desítkami tun ochuzeného uranu používaného při výrobě projektilů.

antropogenní složka radiačního pozadí biosféry je to, co vyvolalo tuto globální otázku. I po případném ukončení vlády uranu by však zůstala skupina přírodních radionuklidů se všemi potenciálními riziky pro lidské zdraví54. Podle výsledků dosud provedených studií je přirozené záření litosféry (biosféry) zodpovědné za jednu čtvrtinu celkové základní radiační zátěže všech živých bytostí. Konkrétně je role přírodních radionuklidů a jejich záření jako zdroje radiačního rizika pro biocenózu přítomna Od počátku života na Zemi. Přirozené radionuklidy tedy prostřednictvím radiomutací ovlivnily nejen vývoj živých organismů, ale také ovlivnily dynamiku rovnováhy ekologických systémů.

na rozdíl od velkých dávek ionizujícího záření vyrobených převážně vyrobeny radionuklidů, je poměrně logické tvrdit, že v případě tzv. malých dávkách, tj. dávkách, které nezpůsobují klinické příznaky, ale který ert odlišné bionegative akci, přírodní zdroje radioaktivního záření převzít vedoucí roli. Je známo, že názory radiobiologů jsou značně rozděleny na účinek malých dávek. Stále, mnoho autorů si myslí, že mírné zvýšení absorbované záření zvyšuje pravděpodobnost šedého zákalu, zvyšuje výskyt záření onemocnění, přispívá k tvorbě nádorů, zkracuje průměrnou délku života, a zpomaluje vývoj plodu v děloze matky. Po zapojení světových odborníků na mezinárodní projekt v období 1980 – 1984, byla uzavřena (mimo jiné), že: 1) malé dávky ionizujícího záření ert odlišné bionegative akce (tučné písmo důl – M. K.); 2) bionegative působení malých dávek ionizinq záření odpovídá lineární závislost s žádnou prahovou hodnotu; 3) protože není možné izolovat malé dávky ionizujícího záření, jako jeden z velkého množství karcinogenních faktorů, je nezbytné, aby se zabránilo zvýšení hladiny všechny uvedené faktory; a 4) je třeba, aby neustále sledovat radiační zátěž obyvatelstva prostřednictvím celého potravinového řetězce, včetně pěstovaných rostlin, hospodářských zvířat a potravin rostlinného a živočišného původu.

lékařská geologie může významně přispět k vytvoření přirozených předpokladů pro výskyt malých dávek ionizujícího záření ve skalách, půdě a vodě a při plánování opatření určených ke snížení úrovně karcinogenních faktorů. To platí zejména proto, že obsah radioaktivních prvků v přírodním prostředí není vždy stejná, a organismy obývající daný region, jsou vystaveny radioaktivnímu záření z různé síly: větší, v některých případech, méně v jiných. V textu se proto budeme zabývat určitými geologickými faktory, které si zaslouží zvláštní pozornost.

prvním a velmi důležitým krokem při zkoumání oblasti zájmu je izolace hornin a útvarů nesoucích Uran. Již jsme diskutovali o druzích hornin (jako jsou kyselé žuly), které jsou potenciálními nosiči radionuklidů. Nebylo však zdůrazněno, že geologické útvary nesoucí Uran mohou potenciálně zahrnovat obrovské oblasti a tím zvýšit přirozené radiační zatížení velkého počtu lidí. Tak, svory bohaté na organické látky a uraninite (například Chittanunga formace ve státech Alabama a Kentucky, o rozloze řádově 100 tisíc km2) se vyskytují v mnoha oblastech světa. Ve Spojených Státech, Phosphoria formace (ložiska fosfátů s 0.003 – 0.03% uran) a další útvary na Colorado Plateau a ve Východní Utah, Severovýchodní Arizony a Severozápadního Nového Mexika zahrnovat i větší plochy. Formace Francevillien v Gabonu se rozkládá na ploše asi 35 tisíc km2. Pokud se bere v úvahu, že Oklo vkladu nebo jev (přírodní jaderný reaktor) je zjištěno, že v tvorbě, to je snadné pochopit potenciální nebezpečí z neustálé reakce štěpení v tomto regionu. Velké množství thoria se nachází v písku mořských pláží v jižní Indii a (do jisté míry) Austrálii. Tím, že provádí regionální geomedical šetření (mapování) z přírodních radionuklidů v horninách a půdě v oblasti zájmu k nám, jsme schopni izolovat radioecogeological rozsahy (regionech), v němž biocenóza (včetně lidských bytostí) nese určitou radiační zátěž. Je pochopitelné, že některé oblasti světa jsou známé vysokým obsahem radioaktivních prvků (stát Kerala v Indii, plošina La Plata v Brazílii, širší oblast uranového dolu Oklo v Gabonu atd.).

Ten člověk byl schopen se přizpůsobit přírodních polí záření je zobrazen na základě výsledků mezinárodní výzkum, který naznačuje, že v regionech se zvýšeným obsahem přírodních radionuklidů v horninách a půdě jsou charakterizovány tím, pomalý růst populace, nárůst počtu vrozených vad, zvýšení počtu organické onemocnění, a zvýšenou úmrtností (zejména u dětí). Je třeba provést komplexní studie o otázce existence nebo neexistence radiogeochemických endemií. Ve své knize „radiační hygiena v biotechnologii“ (1991), B. Petrovic a R. Mitrovic uvádí, že existuje výzkum naznačující rozhodující význam radiogeochemických endemií, ale také práce, která je neguje. Například, angličtina vyšetřovatelé tvrdí, že zvýšené koncentrace radonu Rn222 v pitné vodě v hrabství Devon (Velká Británie) představuje hlavní příčinou častější výskyt nádorových onemocnění v populaci. K podobným závěrům dospěli Američtí vyšetřovatelé, kteří provedli radioepidemiologické studie na více než milionu lidí ve 111 městech ve státech Iowa a Illinois: oni tvrdí, že výrazně zvýšená koncentrace uvedených radionuklidů v pitné vodě nad průměrnou úroveň vést ke značným rozdílům v úmrtnosti na zhoubné onemocnění kostí (které se projevuje zejména u osob, více než 30 let). Také sovětští vyšetřovatelé hlásili výsledky měření přirozené radioaktivity v kostech osob, které zemřely na leukémii, a těch, které zemřely na různá zranění: celková aktivita radionuklidů emitujících gama byla více než dvakrát větší v kostech těch, kteří zemřeli na leukémii, než v kostech osob, které zemřely na traumatické příčiny. Z výsledků vlastního šetření a zpráv druhých, francouzský vědec Pincet k závěru, že existuje významná korelace mezi úrovní radiace pozadí v biosféře a úmrtnosti v důsledku zhoubných onemocnění. To vyplývá z vše, co bylo řečeno, že obeznámenost s radiogeological regionalizace určité oblasti, je velmi důležité pro stanovení radiační zátěže obyvatelstva v tom: lékaři je třeba věnovat zvláštní pozornost nejvíce nebezpečné radioecogeological pohybuje.

V závislosti na horninách, ze kterých byla vytvořena, a obsahu jílové složky může být půda radioaktivně kontaminována ve větší či menší míře. Přírodní radionuklidy nahromaděné v půdě jsou začleněny do metabolicky rostlin a prostřednictvím kontaminovaných potravin fmd cestě do organismu člověka a zvířat. Dané nebezpečí pro živé bytosti je pochopitelně vyjádřeno zejména v radioekogeologických rozsazích vyznačených zvýšeným pozadím přírodních radioaktivních prvků. Problém je dále komplikován přítomností stroncia, cesia a dalších umělých produktů radionuklidů s dlouhou životností, které budou popsány ve zvláštní kapitole.

Uran může být relativně snadno přepravovat, koncentrovaný, a odnesl z jeho primární vklad, v závislosti na geologické (hydrogeologické) podmínky. Velmi důležitou roli v tom hrají podzemní vody, protože Uran od okamžiku jeho oxidace a rozpouštění ve vodě se pohybuje téměř volně přes zemskou kůru (obr. 2.37.). Uran sám o sobě není nutně nebezpečné, ale produkty jeho radioaktivního rozpadu nejen vyhrožovat, že přírodě radioaktivní záření, jsou také toxické jako elernents55. Úloha vodných roztoků má proto prvořadý význam pro tvorbu chemických disperzních aureolů uranu a jeho rozklad v povrchové jílové vrstvě říčních sedimentů. Máme zde na mysli anomální zóny s obsahem uranu až 200 ppb a více (až 400 ppb a někdy desetkrát vyšší v důlních vodách). Za příznivých hydrogeologických podmínek (například přítomnost rozšířených poruchových zón) může být Uran přepravován na velmi velké vzdálenosti, což je třeba mít na paměti. Tak, například, původ vysokého obsahu uranu (50 – 100 ppb) v jednom spring v Coloradu je spojena s kameny alespoň 100 km. Ze všech těchto důvodů, v hydrogeologické šetření z regionu, zvláštní pozornost musí být věnována obsahu radioizotopů v pitné vody a vody používané pro výrobu potravin, tak, aby se zabránilo jejich vstupu do lidského organismu tímto způsobem.

Obr. 2.37. Poměr uranu koncentrace c(µg/l) a vody mineralizace m (mg/1) z Lexington formace v Texasu (USA)(S. N. Davis, R. J. M. de Wiest, 1966). 1-vzorky s HCO3, více než 50% všech aniontů; 2-vzorky s HCO3 je méně než 50% všech aniontů.

Znečištění životního prostředí radioaktivními prvky, je určitě na vrcholu seznamu všechny problémy, které kdy existovaly, a vyzval k ochraně přírody a lidstva. Složitost a nebezpečí znečištění přírody radioaktivními prvky donutily člověka studovat v nejmenších detailech procesy zahrnující radioaktivní prvky. Přírodní a umělé radionuklidy zavedené do organismu požitím nebo inhalací jsou distribuovány do jednotlivých orgánů v souladu s metabolismem samotného radionuklidu a citlivostí orgánu na záření. To vše se bere v úvahu při odhadu velikosti příspěvku radionuklidů z pitné vody, potravinářských výrobků a dalších zdrojů záření k celkovému ozáření populace.

Záření, které z místa jeho generace vstupuje do obydlených oblastí nebo oblastí, které nejsou přímo spojeny s výrobou nebo využitím jaderné energie by neměla přesáhnout 0,5 sievertsův (Sv)56per osobu ročně. V oblastech s rozšířenými radioaktivními minerály může být dávka ozařování pozadí, kterou člověk dostává, čtyřikrát vyšší než daný limit, což musí mít větší či menší škodlivé účinky na lidské zdraví57. Pokud některé krátkodobé záření je zapojen, více značné změny v kardiovaskulárním systému lze nastavit v v dávce vyšší než 150 – 200 mSv, zatímco dávka přesahující 700 – 1,000 mSv je obvykle fatální pojem maximální přípustná koncentrace se používá v praxi, i když to je velmi sporné, zda existuje hranice, pod níž je zaručena bezpečnost. I když maximální přípustná dávka záření je našel, zbývá nám stanovit opatření jednotlivých radioizotopů, zejména nakolik budou vydávat různé druhy záření a při různých rychlostech. Některé prvky mají navíc tendenci se hromadit v různých částech lidského organismu. Radioizotopy takových prvků způsobují koncentrované biologické poškození. Například plutonium, radium a stroncium se hromadí v kostech; jód se hromadí ve štítné žláze; a olovo a ve vodě rozpustné izotopy se hromadí v ledvinách. Plíce jsou kritickým orgánem v případě radionuklidů v nerozpuštěné formě.

rozdíly v biologickém nebezpečí způsobeném různými radioizotopy jsou obecně velké. Například, pokud budeme srovnávat Ra228 a H3 (oba s poločasem několika let a emisí nízkoenergetické beta záření), vidíme, že doba jejich pobytu v lidském organismu se liší. Velká část H3 zmizí z organismu po několika týdnech, zatímco R228 zůstává v kostech navždy. Několik dalších specifik v chování důležitějších radioizotopů je zkoumáno níže.

nejrozšířenější izotop radia Ra226je nejtoxičtější ze všech anorganických složek a má velmi silný karcinogenní účinek. Jeho biologický poločas je poměrně dlouhý, 45 let. Jeho chemické chování je podobné jako u vápníku. Prostřednictvím resorpce z půdy snadno vstupuje do rostlin a později se dostává k člověku prostřednictvím zvířat a potravin živočišného a rostlinného původu. I když průměrná koncentrace tohoto prvku představil s jídlem, je, 111 – 185 mBq/den, Američtí vyšetřovatelé založena velká variabilita jeho koncentrace v různých druzích potravin. Například, velmi vysoká aktivita a obsah R226 v ořechy jako přírodní jev obsadil pozornost mnoha zájemců.

Podle Petrovic B. a. R. Mitrovic (1991), mnoho pracovníků zkoumali obsah Ra226 v lidském organismu a pokusil se určit radiační zátěž tohoto radionuklidu. Bylo zjištěno, že u obyvatel Evropy a střední Ameriky je jeho průměrné množství v kostech 0,37-0,55 mBq / g popela (což pro průměrného člověka odpovídá aktivitě 1,11-1,48 mBq). Toto číslo je poněkud vyšší v regionech Severní Ameriky a Asie.

přítomnost radonu ve vodě není nebezpečná pro lidské zdraví. Nicméně, radon v plynném stavu erts nežádoucí vliv. Radon je fid v plicích jako kritický orgán. Skutečné nebezpečí radonu je z jeho krátkodobých produktů bismutu a Polonia. Radon a jeho produkty emitují převážně alfa paprsky, které mají velmi omezený rozsah, ale jsou energeticky poměrně silné a v průměru menším než 1 mm způsobují těžké poškození plic. Riziko vzniku rakoviny je přímo závislá na koncentraci tohoto plynu v prostoru, kde člověk tráví svůj čas, a je zvláště vysoké pro horníky pracující ve šachty v uranových ložisek.

pozitivní vliv radonu a neznámé dávky alfa záření z produktů jeho členění na lidský organismus je široce používán v lázeňství. Radioaktivní (radonové) vody mění krevní obraz, snižují krevní tlak, ovlivňují určité alergické onemocnění, působí na fungování centrálního a vegetativního nervového systému, stimulují mnoho kompenzačních adaptivních reakcí organismu atd.