Амерыцый: як засцерагчыся ад смяротна небяспечнага прадукту распаду плутонію, выкінутага Чарнобылем
У першыя дні пасля аварыі самая небяспека для здароўя звычайных людзей была ад ёду-131. Ён хутка распадаецца.
У першыя дзесяцігоддзі найбольшай пагрозай быў цэзій-137. Яго выпала найбольш, але ён паўраспадаецца за 30 гадоў.
З часам найбольш каварным робіцца амерыцый-241 — прадукт распаду плутонію-241. Падступнасць амерыцыю ў тым, што яго колькасць з часам толькі расце. Яго перыяд паўраспаду гіганцкі — 433 гады. І ён — крыніца альфа-выпраменьвання, гэта смяротная пагроза для органаў цела.
Плутоній — элемент цяжкі. Таму ён падаў у Чарнобыльскай зоне і вакол яе. Ад яго засцерагчыся лёгка: галоўнае, выконваць правілы асабістай гігіены і гаспадарчай дзейнасці.
Увогуле, радыяцыя — не містыка, а навука. І ставіцца да яе трэба навукова, тады можна спакойна жыць. Пра радыеактыўныя ізатопы «Наша Ніва» пагутарыла з фізікам Валерыем Гурачэўскім.
— Мінула 30 гадоў ад Чарнобыльскай катастрофы. Гэта не проста чарговая круглая дата, але і час паўраспаду асноўных радыеактыўных ізатопаў, якімі пасля выбуху была забруджаная тэрыторыя Беларусі — цэзію-137 і стронцыю-90. З тых ізатопаў у выніку распаду ўтвараюцца новыя рэчывы. Наколькі яны небяспечныя?
Валерый Гурачэўскі: Прайшоў перыяд паўраспаду — гэта значыць, палова ад аб’ёму радыенуклідаў ператварыліся ў стабільныя нукліды, якія не выпраменьваюць радыяцыі. Яшчэ праз 30 гадоў распадзецца палова ад таго аб’ёму, што застаўся, пасля — яшчэ палова… Каб увесь аб’ём цэзію і стронцыю, які выпаў у выніку Чарнобыльскай аварыі, зменшыўся ў 1024 разы, трэба 10 перыядаў паўраспаду — трыста гадоў. Так што гэтая гісторыя яшчэ надоўга.
Карта забруджання тэрыторый цэзіем-137 на 2026 і 2046 год (прагноз).
— З радыеактыўнага стронцыю-90 у выніку распаду ўтвараецца ітрый-90, а пасля ўжо стабільны метал цырконій. Ці небяспечны ітрый?
ВГ: Так, ітрый-90 таксама радыеактыўны. Стронцый, распадаючыся, выдзяляе бэта-часціцу, атрымліваецца ітрый. Ітрый, у сваю чаргу, таксама выпраменьвае бэта-часціцу.
Але ітрый мае вельмі кароткі перыяд паўраспаду — 64 гадзіны, змяненні стронцыю аўтаматычна ўлічваюць і ітрый. Колькі было стронцыю — столькі будзе і ітрыю. Накаплення не адбываецца. Але бэта-выпраменьванне ітрыю больш небяспечнае за стронцый для жывых арганізмаў, і фактычна, калі мы кажам пра небяспеку стронцыю, гэта не зусім дакладна. Маецца на ўвазе ітрый.
Арганізм прымае цэзій і стронцый за калій і кальцый
— Якое іх уздзеянне на жывыя арганізмы?
ВГ: Стронцый стаіць у адным слупку табліцы Мендзялеева з кальцыем. Па ўласцівасцях, з пункту гледжання жывых арганізмаў, яны падобныя: гэтыя рэчывы назапашваюцца ў костках. У адрозненне ад цэзію-137, апошні (як і калій) назапашваецца ў мяккіх тканках. А прырода прадугледзела выдатны спосаб вывядзення шлакаў з мяккіх тканак арганізма — мочапалавая сістэма. Ёсць такое паняцце — перыяд паўвываду з арганізма. Дык вось для цэзію гэта — пару месяцаў. Значыць, за год ён амаль цалкам з арганізма выходзіць.
А вось для костак такую сістэму прырода не прадугледзела. Таму назапашанае ў іх практычна не выводзіцца. Бэта-выпраменьванне стронцыю, накопленага ў костках, уздзейнічае на чырвоны касцяны мозг — крывятворны орган. Пры вялікіх дозах назапашанага ў арганізме стронцыю гэта можа выклікаць рак крыві. Але, паўтараю, гаворка ідзе пра вельмі вялікія дозы. Такія дозы не атрымаў ніхто з насельніцтва, толькі невялікая колькасць ліквідатараў.
— А як стронцый трапляе ў арганізм?
ВГ: Радыенукліды, стронцый у прыватнасці, трапляюць у арганізм праз ежу, пітво, малако.
— Дзе ў Беларусі можна праверыць прадукты харчавання на ўтрыманне радыенуклідаў?
ВГ: У Беларусі больш як 800 лабараторый займаюцца радыяцыйным кантролем харчовай прадукцыі. Практычна на любым прадпрыемстве, якое займаецца харчовай вытворчасцю, ёсць пункт радыяцыйнага кантролю. Пункты радыяцыйнага кантролю ёсць у сістэме Мінздароўя (санітарна-эпідэміялагічныя ўстановы), на буйных рынках.
— Назапашаны ў костках стронцый паводзіць сябе так жа, як у прыродзе? Распадаецца ў ітрый, а пасля ў цырконій?
ВГ: Так, але канцэнтрацыя гэтага рэчыва ў арганізме мікраскапічная.
Перыяд паўраспаду — 432 гады
— Апошнім часам пачалі гаварыць пра новы радыяцыйны ізатоп — амерыцый, які ўтвараецца ў выніку распаду радыяцыйнага плутонію. Але спачатку спытаю пра сам плутоній: дзе яго найбольш выпала пасля Чарнобыльскай аварыі?
ВГ: Цэзій і стронцый — асколкі дзялення ядраў урану. Але, апроч асколкаў у рэактары, утвараюцца ядры, цяжэйшыя за уран — трансуранавыя элементы. Пераважную ролю адыгрываюць чатыры іх віды: плутон-238, плутон-239, плутон-240 і плутон-241. Яны знаходзяцца ў нетрах рэактара і былі выкінутыя ў атмасферу пасля аварыі. Гэта цяжкія рэчывы, 97% іх выпала ў радыусе прыкладна 30 кіламетраў вакол Чарнобыля. Гэта адселеная зона, куды чалавеку трапіць не так проста. Тры з гэтых ізатопаў — 238, 239 і 240 — маюць альфа-выпраменьванне. Па сіле свайго ўздзеяння на жывыя арганізмы альфа-выпраменьванне ў 20 разоў небяспечнейшае за бэта- і гама-выпраменьванні.
Але вось парадокс: плутоній-241 мае бэта-выпраменьванне. Здавалася б, шкоды ад яго меней. Але якраз ён падчас распаду ператвараецца ў амерыцый-241 — крыніцу альфа-выпраменьвання. Перыяд паўраспаду плутонію-241 — 14 гадоў. Гэта значыць, два перыяды ўжо мінула, і тры чвэрці рэчыва ператварылася ў амерыцый.
Плутонію-241 падчас аварыі на ЧАЭС выпала найбольш — гэта звязана з уласцівасцямі рэактара. І вось цяпер ён пераўтвараецца ў амерыцый-241. Раней у 30-кіламетровай зоне вакол рэактара і за яе межамі амерыцыю не было, цяпер ён з’яўляецца. Яго ўтрыманне расце і за межамі 30-кіламетровай зоны, дзе трансураны былі, але ў колькасцях якія не перавышаюць дапушчальныя ўзроўні. І трэба сачыць, перавысіць цяпер яго ўтрыманне дапушчальны ўзровень ці не.
Дапушчальны ўзровень
— А які дапушчальны ўзровень?
ВГ: Заканадаўства амерыцый-241 пакуль не ўлічвае, і дакладныя дапушчальныя нормы яго ўтрымання ў прыродзе не вызначаныя. Але яны маюць быць прыкладна такія, як і для іншых ізатопаў з альфа-выпраменьваннем. І цяпер мы назіраем трывожную сітуацыю: у зонах, размешчаных блізка ад рэактара, расце альфа-выпраменьванне і растуць памеры гэтых зон. Прагноз — да 2060 года амерыцыю там будзе ў два разы больш, чым цяпер усіх ізатопаў плутонію разам. А перыяд паўраспаду амерыцыю — 432 гады. Так што гэтая праблема вельмі і вельмі надоўга.
Ад апраменьвання звонку абароніць адзежа
— У інтэрнэце пішуць, што выпраменьванне амерыцыю мае вялізную пранікальную здольнасць.
ВГ: Пранікальная здольнасць альфа-выпраменьвання мізэрная. Але пры ўмове, што яно свеціць звонку. Ад яго можна захінуцца лістом паперы — і папера ўбярэ ў сябе альфа-выпраменьванне. У чалавека ролю такога ліста выконвае арагавелы верхні слой скуры. Дый адзежу трэба ўлічваць — ніхто ж голы па зоне не бегае. Але ёсць яшчэ апраменьванне ўнутранае — калі крыніца альфа-выпраменьвання трапляе ў арганізм. З ежай, напрыклад. І яно ўжо небяспечнае, бо з сярэдзіны арганізму няма чым ад яго абараніцца. 80—90% доз апраменьвання жыхароў сёння, а таксама захворванняў, звязаных з радыяцыяй, — вынік унутранага апраменьвання.
— У якіх органах назбірваецца амерыцый?
ВГ: У костках, як і стронцый. Гэта небяспечны радыенуклід. Але, паўтараю, у паніку кідацца не варта. Трэба праводзіць даследаванні, вымярэнні.
— Ці праўда, што амерыцый мае большую лятучасць у параўнанні з зыходным плутоніем і таму прасцей можа «захопліваць» новыя тэрыторыі?
ВГ: Лятучасць аднолькавая прыкладна. Магчыма, ён мае большую за плутоній здольнасць пераходзіць з глебы ў расліны, але гэта яшчэ трэба правяраць.
Радыкальны прагноз: небяспека аж да адсялення часткі Рэчыцкага раёна
— Ці вядуцца даследаванні ўтрымання амерыцыю ў глебе, яго пашырэння?
ВГ: Так. Гэтым займаецца Цэнтр радыяцыйнага кантролю і маніторынгу навакольнага асяроддзя Міністэрства прыроды, Палескі дзяржаўны радыяцыйны запаведнік — ён мае выдатную лабараторыю, дзякуючы нашым заходнім партнёрам. Таксама адпаведнае абсталяванне маюць Гомельскі інстытут радыебіялогіі і Інстытут радыялогіі МНС.
— Але звычайны фермер ці старшыня калгаса ці зможа ў найбліжэйшай з тых 800 лабараторый радыяцыйнага кантролю праверыць сваю прадукцыю на ўтрыманне амерыцыю?
ВГ: Выяўленне амерыцыю магчымае толькі ў лабараторыях з радыехімічным абсталяваннем. Гэта доўгае і дарагое даследаванне. Але, калі нехта звернецца ў названыя вышэй інстытуцыі, думаю, там ім дапамогуць. У большасці з названых 800 лабараторый можна вызначыць узровень цэзію-137 і калію-40. На стронцый даследаванні робяць не паўсюль.
— Якія тэрыторыі Беларусі атручаныя (ці могуць быць у наступныя гады атручаныя) амерыцыем?
ВГ: Тут навукоўцы спрачаюцца. Некаторыя лічаць, што сітуацыя вельмі сур’ёзная, і нават частка Рэчыцкага раёна трапіць у зону паражэння.
— І якія меры можна прымаць, каб засцерагчыся?
ВГ: Паўтараю, гэта толькі версія. Але ў тым выпадку ніякія меры не дапамогуць. Толькі кантроль. І, калі сітуацыя будзе складацца так, як прагназуюць тыя вучоныя, — аж да адсялення.
Асноўныя радыенукліды ў аварыйным выкідзе
З кнігі В.Гурачэўскага «Уводзіны ў атамную энергетыку. Чарнобыльская аварыя і яе наступствы».
***
Валерый Гурачэўскі. Кандыдат фізіка-матэматычных навук, дацэнт. Адзін з ініцыятараў стварэння і кіраўнік Цэнтра па радыялогіі і якасці прадуктаў у АПК пры Беларускім дзяржаўным агратэхнічным універсітэце.
Аўтар больш як 100 навуковых публікацый, некалькіх кніг — у т.л. кнігі «Уводзіны ў атамную энергетыку. Чарнобыльская аварыя і яе наступствы».
***
У Палескім радыяцыйным запаведніку амерыцый знайшлі ў арганізмах дзікоў. Бо дзікі рыюць зямлю і ядуць карэнне з зямлёй
Пра тое, як вывучаюць узровень утрымання амерыцыю ў глебе, «НН» расказаў Вячаслаў Забродскі, загадчык лабараторыі Палескага дзяржаўнага радыяцыйна-экалагічнага запаведніка. Лабараторыя мае амерыканскія альфа- і гамаспектрометры фірмы Canberra, з дапамогай якіх можна вывучаць утрыманне амерыцыю і іншых радыеактыўных ізатопаў у глебе і прадуктах.
Вызначэнне сілы гама-выпраменьвання ў пробах глебы, донных адкладаннях, расказаў спадар Забродскі, гэта недарагі працэс. Аднак альфа-спектраметрыя дае ў тысячу разоў дакладнейшы вынік. Працэс займае каля сямі дзён і патрабуе дарагіх рэактываў— аналіз адной пробы можа каштаваць каля двух мільёнаў рублёў. На пытанне, ці можа фермер, які жадае праверыць сваю прадукцыю ці глебу, звярнуцца ў лабараторыю, загадчык адказаў станоўча. Праўда, адзначыў ён, ніхто пакуль не звяртаўся.
У любым пункце запаведніка невялікая колькасць амерыцыю ў глебе прысутнічае, кажа Забродскі. Можа ён быць і ў прылеглых раёнах. Але, адзначае навуковец, у выніку ядзерных выпрабаванняў амерыцый ёсць у любым пункце зямнога шара. У меншай канцэнтрацыі, вядома.
Калі амерыцый ёсць, чаму ж не змяняецца заканадаўчая база, не вызначаюцца нормы яго ўтрымання? Магчыма, таму не спяшаюцца, адзначае Забродскі, што амерыцый мае досыць нізкі каэфіцыент пераходу ў жывыя арганізмы. Гэта звязана з тым, што, напрыклад, цэзій і стронцый — гэта радыяцыйныя аналагі калію і кальцыю, рэчываў, якія з’яўляюцца асновай біялагічнага жыцця. А амерыцый і плутоній, з якога ён утвараецца, успрымаюцца арганізмамі як чужародныя элементы. І застаюцца, такім чынам, у глебе, не пераходзячы ў расліны.
І ўсё ж трапіць у чалавечы арганізм гэты радыеактыўны лежабок мае шанцы. Напрыклад, праз арганізмы тых, у чый рацыён уваходзіць глеба.
«Мы праводзілі даследаванні на дзіках, — кажа Забродскі. — Зямля складае 2% іх рацыёну. Амерыцый, плутоній знайшлі нават у мышцах. Нямнога, на мінімуме выяўлення, але знайшлі».
Ці могуць гэтыя ізатопы трапіць у арганізм з дымам?
Малаімаверна, адзначае Забродскі. «Калі былі пажары ў Хойніках, мы збіралі пробы часцінак дыму, сажы. Цэзій, стронцый у іх быў, але плутоній, амерыцый — не, бо яго няма ў драўніне».
Дзмітрый Паўлаў: Увесь плутоній выпаў на закрытай тэрыторыі
«Заканадаўства змяняць можна і трэба, — кажа начальнік упраўлення рэабілітацыі пацярпелых тэрыторый Дэпартамента па ліквідацыі наступстваў Чарнобыльскай АЭС Дзмітрый Паўлаў. — Але спачатку трэба ацаніць мэтазгоднасць. У нас увесь плутоній выпаў на закрытай тэрыторыі, у запаведніку, куды мы не пускаем ні турыстаў, ні пешыя групы. Навошта нормы, якія прымяняюцца да гэтай тэрыторыі, пашыраць на ўсю краіну?
Так, у запаведніку ёсць праблема: ядзернае паліва падчас выбуху выпала ў выглядзе дысперсных часцінак. І можна падчапіць гэтую часцінку на чобат і несці ў любы бок. Таму бывае сітуацыя, калі ў адным пункце радыяцыйны фон нармальны, а праз пяць метраў — вышэйшы ў сотні разоў».
Але праблема з амерыцыем, лічыць спадар Паўлаў, уздымаецца штучна: «Ніхто чамусьці не супастаўляе тэрыторыі пашырэння амерыцыю і самаачышчэння глебы ад цэзію і стронцыю — паглядзіце, якая там будзе розніца ў плошчах. Украіна і Расія зайздросцяць нам, што мы не кінулі гэтыя тэрыторыі. У нас няма столькі зямлі, колькі ў Расіі, каб можна было іх кінуць. Там людзі жывуць, працуюць. Як можна атрымліваць там чыстыя прадукты? Напрыклад, уносяцца ўгнаенні, яны падмяняюць сабой цэзій, які ёсць у глебе».
* * *
Як вымяраецца ўзровень стронцыю ў малацэ
Таксама Дзмітрый Паўлаў згадзіўся пракаментаваць гучную справу з малаком беларускай фермы за 45 км ад Чарнобыля. У тым малацэ, па меркаванні журналістаў Associated Press, было выяўлена дзесяціразовае перавышэнне ўтрымання стронцыю-90.
Даследаванне таго малака, патлумачыў Д.Паўлаў, рабілася на прыладзе MKС-АТ1315 вытворчасці беларускага прадпрыемства «Атамтэх». Для вызначэння ўтрымання кожнага з радыеактыўных ізатопаў трэба іначай рыхтаваць пробу. Найпрасцейшы аналіз — на цэзій-137. Для яго дастаткова літра вадкага малака, робіцца такі аналіз 30 хвілін.
Аналіз на стронцый патрабуе спецыяльнай падрыхтоўкі пробы. Па-першае, малака мае быць не менш за тры літры. Спачатку яно ўпарваецца на працягу пяці дзён — яго прапускаюць праз спецыяльны фільтр. Потым сухое рэчыва, якое застаецца на фільтры, спальваюць. І з трох літраў малака выходзіць пару дзясяткаў грамаў спаленага рэчыва. У ім прылада вызначае ўзровень утрымання стронцыю, а пасля з дапамогай разліковых табліц будуецца прапорцыя, якая паказвае ўтрыманне радыенукліду ў зыходных трох літрах малака.
Аналіз на стронцый проста не праводзіўся, але ў пратаколе вымярэння, які атрымалі на рукі журналісты, прылада аўтаматычна выдала лічбы па ўсіх магчымых на ёй вымярэннях. Па стронцыю-90 і калію-40 гэта лічбы адвольныя, цалкам выпадковыя, тлумачыць Д.Паўлаў.
* * *
Амерыцый 95-ы элемент табліцы Мендзялеева. Сінтэзаваны ў 1944 у Чыкага. Названы ў гонар Амерыкі (як раней рэчыва з падобнай знешняй электроннай абалонкай было названае ў гонар Еўропы).
Мяккі метал, які свеціцца ў цемры за кошт уласнага альфа-выпраменьвання. Ізатоп амерыцый-241 накопліваецца ў выпрацаваным збройным плутоніі — гэтым абумоўлена тое, што ядзерныя адкіды маюць альфа-выпраменьванне. Перыяд паўраспаду амерыцыю-241— 432,2 гады.
Зрабіць аналіз на амерыцый можна толькі ў лабараторыях з радыехімічным абсталяваннем. Гэтым займаецца Цэнтр радыяцыйнага контролю і маніторынгу навакольнага асяроддзя Міністэрства прыроды, Палескі дзяржаўны радыяцыйны запаведнік, Гомельскі інстытут радыебіялогіі і Інстытут радыялогіі МНС.
Каментары