Радиационные аварии: от Чернобыля до Северодвинска. Дозиметры в СССР и РФ
Данная статья призвана расширить серию статей «Гражданское оружие», включающую статьи 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, преобразовав её во что-то типа серии «Гражданская безопасность», в которой подстерегающие обычных граждан угрозы будут рассматриваться в более широком контексте. В дальнейшем мы рассмотрим средства связи, наблюдения и другие технические средства, повышающие вероятность выживания населения в различных ситуациях.
Как известно, существует несколько типов ионизирующего излучения, обладающего различным воздействием на организм и проникающей способностью:
— альфа-излучение – поток тяжелых положительно заряженных частиц (ядер атомов гелия). Пробег альфа-частиц в веществе составляет сотые доли миллиметра в организме или несколько сантиметров в воздухе. Задержать эти частицы способен обычный лист бумаги. Однако при попадании таких веществ внутрь организма с пищей, водой или воздухом они разносятся по телу и концентрируются во внутренних органах, вызывая, таким образом, внутреннее облучение организма. Опасность попадания источника альфа-частиц в организм крайне высока, поскольку они наносят максимальные повреждения клеткам за счёт своей большой массы;
— бета-излучение – это поток электронов или позитронов, испускаемых при радиоактивном бета-распаде ядер некоторых атомов. Электроны значительно меньше альфа-частиц и могут проникать вглубь тела на 10-15 сантиметров, что может быть опасно при непосредственном взаимодействии с источником излучения, также опасно попадание источника излучения, например, в виде пыли, внутрь организма. Для защиты от бета-излучения может быть использован экран из органического стекла;
— нейтронное излучение представляет собой поток нейтронов. Нейтроны не оказывают прямого ионизирующего действия, однако значительный ионизирующий эффект происходит за счет упругого и неупругого рассеяния на ядрах вещества. Также облучаемые нейтронами вещества могут приобретать радиоактивные свойства, то есть приобретать наведенную радиоактивность. Нейтронное излучение обладает наибольшей проникающей способностью;
— гамма-излучение и рентгеновское излучение относятся к электромагнитным излучениям, отличающимся длиной волны. Наибольшей проникающей способностью обладает гамма излучение с малой длиной волны, возникающее при распаде радиоактивных ядер. Для ослабления потока гамма-излучения используются вещества, отличающиеся высокой плотностью: свинец, вольфрам, уран, бетоны с наполнителями из металла.
В XX веке радиоактивные вещества стали широко применять в энергетике, медицине и промышленности. Отношение к радиации в то время было довольно легкомысленное – потенциальная опасность радиоактивного излучения недооценивалась, а иногда и вообще не принималась, в расчет, достаточно вспомнить появление часов и ёлочных игрушек с радиоактивной подсветкой:
Первая светящаяся краска на основе солей радия была изготовлена в 1902 году, далее она стала применяться для большого количества прикладных задач, радием даже расписывали елочные игрушки и детские книжки. Наручные часы с заполненными радиоактивной краской цифрами, стали стандартом для военных, все часы во времена Первой Мировой войны были с радиевой краской на цифрах и стрелках. Крупные хронометры с большим циферблатом и цифрами могли фонить до 10 000 микрорентген в час (обратите внимание на эту цифру, позже мы к ней ещё вернёмся).
Всем известный уран применялся в составе цветной глазури, для покрытия посуды и фарфоровых фигурок. Мощность эквивалентной дозы украшенных таким образом предметов бытового назначения может достигать 15 микрозиверт в час, или 1500 микрорентген в час (эту цифру также предлагаю запомнить).
Можно только предполагать, сколько работников и потребителей погибло или стало инвалидами в процессе изготовлении вышеуказанной продукции.
Тем не менее, по большей части обычные граждане с радиоактивностью сталкивались редко. Инциденты, происходившие на кораблях и подводных лодках, равно как и на закрытых предприятиях, засекречивались, информация о них широкой публике была недоступна. На снабжении военных и гражданских специалистов имелись специализированные приборы – дозиметры. Под обобщённым названием «дозиметр», скрывается рад приборов различного назначения, предназначенных для сигнализации и измерения мощности излучения (дозиметры-измерители), поиска источников излучения (поисковики) или определения типа излучателя (спектрометры), впрочем, для большинства граждан, самого понятия «дозиметр» на тот момент не существовало.
Всё изменилось 26 апреля 1986 года, когда произошла крупнейшая техногенная катастрофа – авария на Чернобыльской атомной электростанции (АЭС). Масштабы катастрофы были таковы, что засекретить их не представлялось возможным. С этого момента слово «радиация» стало одним из наиболее употребляемых в русском языке.
Примерно через три года после аварии Национальная комиссия по радиационной защите выработала «Концепцию о системе радиационного контроля для осуществления населением» в рамках которой рекомендовалось наладить производство простых малогабаритных бытовых дозиметров-измерителей для использования населением, в первую очередь в тех областях, которые подверглись радиационному заражению.
Результатом этого решения стало взрывное распространение производства дозиметров на территории Советского Союза.
Особенности датчиков, используемых в бытовых дозиметрах того времени, позволяли определять только гамма излучение, и в некоторых случаях жёсткое бета-излучение. Это позволяло определить заражённый участок местности, но для решения такой задачи, как определение радиоактивности продуктов, бытовые дозиметры того времени были бесполезны. Можно сказать, что из-за аварии на Чернобыльской АЭС, СССР, а затем страны СНГ – Россия, Белоруссия, Украина, надолго выбились в лидеры по производству дозиметров различного назначения.
С течением времени страх перед радиацией стал угасать. Дозиметры постепенно вышли из обихода, став уделом специалистов, использующих их в рамках трудовой деятельности, и «сталкеров» – любителей посещать заброшенные промышленные и военные объекты. Определённую просветительскую функцию внесли компьютерные игры постакалиптического типа, в которых дозиметр зачастую являлся неотъемлемым элементов экипировки игрового персонажа.
Интерес к дозиметрам вернулся после аварии на японской АЭС Фукусима-1, произошедшей в марте 2011 года, в результате воздействия сильного землетрясения и цунами. Несмотря на меньший, по сравнению с аварией на Чернобыльской АЭС, масштаб, заражению радиоактивными веществами подверглась значительная территория, множество радиоактивных веществ попало в океан.
В самой Японии дозиметры были сметены с полок магазинов. Из-за специфики данной продукции, количество дозиметров в магазинах было крайне ограниченным, что привело к их дефициту. В первые полгода после аварии российскими, белорусскими и украинскими производителями в Японию были поставлены тысячи дозиметров.
Из-за близкого расположения Японии и дальневосточной части Российской Федерации радиационная паника докатилась и до жителей нашей страны. В магазинах раскупили запасы дозиметров, в аптеках раскупили запасы спиртового раствора йода, абсолютно бесполезного с точки зрения противодействия радиации. Особую озабоченность населения вызывало возможное попадание на рынок РФ пищевых продуктов, подвергшихся воздействию радиоактивных изотопов, и появление на рынке радиоактивных автомобилей и запасных частей к ним.
Ко времени аварии на АЭС Фукусима-1 дозиметры претерпели изменения. Современные дозиметры-радиометры значительно отличаются по своим возможностям от своих предшественников советской разработки. В качестве датчиков некоторые производители стали применять торцевые слюдяные счетчики Гейгера — Мюллера, чувствительные не только к гамма, но и к мягкому бета-излучению, а некоторые модели, при помощи специальных алгоритмов работы, позволяют регистрировать даже альфа-излучение. Возможность обнаружения альфа-излучения позволяет определять поверхностное загрязнение продуктов радионуклидами, а возможность определения бета-излучения позволяет обнаружить опасные бытовые предметы, активность которых по большей части проявляется в виде бета-излучения.
Сократилось время обработки сигнала – дозиметры стали работать быстрее, рассчитывать накопленную дозу облучения, встроенная энергонезависимая память позволяет сохранять результаты измерений за длительный период использования дозиметра.
В принципе, населению доступно и профессиональное оборудование, оснащённое несколькими типами датчиков, способных регистрировать все виды радиационного излучения, включая нейтронное. Некоторые из таких моделей оснащены сцинтилляционными кристаллами, позволяющими с высокой скоростью осуществлять поиск радиоактивных материалов, но стоимость таких приборов обычно переходит все разумные границы, что делает их доступными ограниченному кругу специалистов.
Необходимо отметить, что сцинтилляционные кристаллы обнаруживают только гамма-излучение, то есть поисковые дозиметры, использующие только сцинтилляционные кристаллы в качестве детектора, неспособны обнаружить альфа- и бета-излучение.
Как и в случае с аварией на Чернобыльской АЭС, со временем шумиха с АЭС Фукусима-1 стала утихать. Востребованность радиометрического оборудования у населения резко пошла на убыль.
8 августа 2019 года на военном полигоне «Нёнокса» Беломорской военно-морской базы Северного флота в акватории Двинской губы Белого моря вблизи посёлка Сопка произошёл взрыв на морской платформе, в результате которого погибли пять сотрудников РФЯЦ-ВНИИЭФ, два военнослужащих скончались от травм в больнице и ещё четыре человека получили высокую дозу облучения и были госпитализированы. В Северодвинске, находящемся в 30 км от этого места, было зафиксировано кратковременное повышение радиационного фона до 2 микрозиверт в час (200 микрорентген в час) при обычном уровне 0,11 микрозиверт в час (11 микрорентген в час).
Достоверная информация об инциденте отсутствует. По одной информации радиационное заражение возникло из-за повреждения радиоизотопного источника при взрыве реактивного двигателя ракеты, по другой, из-за взрыва тестового образца крылатой ракеты «Буревестник» с ядерным ракетным двигателем.
Организация договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний опубликовала карту возможного разлета радионуклидов после взрыва, но достоверность изображённой на ней информации неизвестна.
Реакция населения на новости о возможном радиоактивном заражении аналогична таковой после аварии на АЭС Фукусима-1 – покупка дозиметров и спиртового раствора йода...
Безусловно, радиационный инцидент в Нёноксе не сравним с такими крупными радиационными катастрофами, как авария на Чернобыльской АЭС или АЭС Фукусима-1. Скорее, он может служить показателем непредсказуемости возникновения радиационно-опасных ситуаций в России и в мире.
Насколько бытовой дозиметр необходим в повседневной жизни? Здесь можно высказаться однозначно – большую часть времени он будет лежать на полке, это не предмет, который в обычной жизни будет востребован ежедневно. С другой стороны, в случае возникновения радиационной катастрофы или аварии, приобрести дозиметр будет практически невозможно, поскольку их количество в магазинах ограничено. Как показал опыт аварии на АЭС Фукусима-1, рынок насытится примерно через полгода с момента аварии. В случае серьёзного происшествия с выбросом радиоактивных материалов это недопустимо много.
Другим потенциальным источником угрозы являются бытовые предметы, содержащие радиоактивные материалы. Вопреки распространённому мнению их достаточно много. Общий уровень падения образования в стране приводит к тому, что некоторые несознательные граждане лечатся китайскими медальонами со «скалярным излучением», содержащие в своем составе торий-232, и дающие радиационное излучение до 10 микрозиверт в час (1000 микрорентген) – постоянно носить такие вблизи тела смертельно опасно. Не исключено, что некоторые альтернативно одарённые заставляют носить такие «лечебные» медальоны своих детей.
Также в быту можно встретиться с часами и прочими стрелочными приборами с радиоактивной светомассой постоянного действия, посудой из уранового стекла, некоторыми типами сварочных электродов с торием с составе, калильными сетками старых туристических ламп из смеси тория и цезия, старыми объективами с оптикой, с просветляющим составом на базе тория.
Из промышленных источников могут попасться гамма-источники, используемые в качестве уровнемеров в каменоломнях и в гамма-дефектоскопии, датчики дыма на изотопе америция-241, (в старых советских РИД-1 использовался плутоний-239), достаточно сильно излучающие контрольные источники для армейских дозиметров.
Самые дешёвые бытовые дозиметры стоят порядка 5 000 – 10 000 рублей. По своим возможностям они примерно соответствуют советским и постсоветским бытовым дозиметрам, использующимся населением после аварии на Чернобыльской АЭС, и способным обнаруживать только гамма-излучение. Чуть более дорогие и качественные модели, стоимостью порядка 10 000 – 25 000 рублей типа Радэкс МКС-1009, Радиаскан-701А, МКС-01СА1, выполненные на базе торцевых слюдяных счетчиков Гейгера-Мюллера, позволяют определять альфа- и бета-излучение, что может быть крайне важно в некоторых ситуациях, в первую очередь для определения поверхностного заражения продуктов или обнаружения радиоактивных бытовых предметов.
Стоимость профессиональных моделей, в том числе со сцинтилляционными кристаллами сразу уходит за 50 000 – 100 000 рублей, смысл в их приобретении есть только у специалистов, работающих с радиоактивными материалами по долгу службы (впрочем, после покупки первого дозиметра есть шанс стать радиофилом или радиофобом, и тогда стоимость профессиональных моделей уже не будет казаться столь заоблачной).
На другом конце шкалы находятся примитивные поделки – различные брелоки, китайские приставки к смартфону через разъём 3,5 мм, программы обнаружения радиоактивного излучения камерой смартфона и им подобные. Их использование не просто бесполезно, но и опасно, поскольку они дают ложное чувство уверенности, а наличие радиации они скорее всего покажут только тогда, когда начнёт плавиться пластик корпуса.
Ещё можно процитировать совет из одной отличной статьи по выбору дозиметров:
Вывод в данной ситуации можно сделать следующий. Наличие дозиметра в арсенале среднестатистического гражданина хоть и необязательно, но крайне желательно. Проблема в том, что радиационная угроза не обнаруживается другими средствами, нежели дозиметр – её нельзя услышать, почувствовать, распробовать на вкус. Даже если весь мир откажется от атомных АЭС, что крайне маловероятно, останутся медицинские и промышленные источники излучения, от которых никуда не деться в обозримой перспективе, а значит всегда будет риск возникновения радиоактивного заражения. Также останутся различные бытовые и промышленные предметы, содержащие радиоактивные вещества. Особенно это актуально для тех, кто любит таскать домой со свалок, рынков или антикварных магазинов различные безделушки.
Не стоит забывать о том, что власти в некоторых ситуациях склонны преуменьшать или замалчивать последствия техногенных инцидентов. Например, в одном из наставлений по утечке химически-опасных веществ была замечена фраза типа: «В некоторых случаях для предотвращения паники уведомлять население об утечке отравляющих веществ считается нецелесообразным».
Для примера были проведены измерения радиационного фона в одной из промзон Тульской области, а также проверены некоторые, потенциально интересные бытовые предметы. Измерения проводились, предоставленным компанией Радиаскан дозиметром модели 701А (мой старенький дозиметр «Белла» приказал долго жить, возможно потерял герметичность счётчик Гейгера — Мюллера СБМ-20).
В целом радиационный фон в области, в городе и в жилых помещениях составляет порядка 9-11 микрорентген в час, в некоторых случаях фон отклоняется до 7-15 микрорентген в час. В поисках очагов радиации были проведены измерения в промзоне, куда в течение длительного периода закапывался различный мусор техногенного происхождения. Результаты замеров не выявили каких-либо источников радиации, фон близок естественному.
Аналогичные результаты были получены и в находящихся рядом точках измерений (всего было сделано порядка 50 замеров). Лишь одна обвалившаяся кирпичная стена, скорее всего от старого гаража, выдавала небольшое превышение – примерно в 1,5-2 раза выше значения естественного фона.
Из бытовых предметов в первую очередь были протестированы светящиеся тритиевые брелоки. Излучение более крупного брелока составило порядка 46 микрорентген в час, что в четыре раза выше фонового значения. Маленький брелок дал примерно 22 микрорентгена в час. При ношении в сумке данные брелоки полностью безопасны, а вот на теле я бы носить их не рекомендовал, равно как и давать детям, которые могут попробовать их разобрать.
От тритиевых брелоков можно было ожидать что-то подобного, другое дело безобидная фарфоровая фигурка, предоставленная мне товарищем. Результаты замеров фарфоровой кошечки показали излучение свыше 1000 микрорентген в час, что уже является достаточно существенно величиной. Скорее всего излучение идёт от эмали с содержанием урана, о которой упоминалось в начале статьи. Максимальное излучение зафиксировано на «спинке» фигурки, где толщина эмали максимальна. Вряд ли стоить ставить эту «кошечку» на прикроватную тумбочку.
Наибольшее впечатление на меня произвёл, также предоставленный товарищем, авиационный тахометр с цифрами и стрелками покрытыми радиевой краской. Максимальное зафиксированное излучение составило почти 9000 микрорентген в час! Уровень излучения подтверждает данные, указанные в начале статьи. Особую опасность оба радиоактивных предмета представляют в случае осыпания радиоактивного вещества и попадания его внутрь организма, например, в случае падения и разрушения.
Оба радиоактивных предмета – фарфоровая кошка и тахометр, будучи завёрнутыми в полиэтиленовые пакеты, несколько слоёв пищевой фольги, и убранные в ещё один полиэтиленовый пакет, давали излучение свыше 280 микрорентген в час. К счастью уже в полуметре излучение уменьшается до безопасных 23 микрорентген в час.
В заключение хочется напомнить о нескольких инцидентах с радиоактивными источниками, один из которых произошёл в СССР, а другой в солнечной Бразилии.
СССР
В 1981 году в одной из квартир дома №7 по ул. Гвардейцев-Кантемировцев скончалась восемнадцатилетняя девушка, еще совсем недавно отличавшаяся образцовым здоровьем. Спустя год в больнице умер ее шестнадцатилетний брат, а чуть позже и их мать. Опустевшую квартиру передали новой семье, однако через некоторое время их сын-подросток также загадочно заболел неизлечимым недугом и отошел в мир иной. Причиной смерти всех этих людей стала лейкемия, по-народному – рак крови. Болезни во второй семье медики списали на плохую наследственность, так и не связав их с аналогичным диагнозом у прежних владельцев квартиры.
Незадолго до смерти подростка на стену в его комнате повесили ковер. Когда молодой человек уже скончался, его родители вдруг заметили, что на ковре образовалось выжженное пятно. Отец умершего парня добился тщательного расследования. Когда посетившие квартиру специалисты включили счетчик Гейгера, они в шоке выбежали наружу и приказали эвакуировать дом – радиация в жилище превышала предельно допустимый уровень в сотни раз!
Прибывшие эксперты в защитных костюмах нашли вмурованную в стену капсулу с сильнейшим радиоактивным веществом Цезием-137. Ампула имела габариты всего четыре на восемь миллиметров, однако излучала двести рентген в час, облучая не только эти апартаменты, но и три смежных квартиры. Специалисты извлекли кусок стены с радиоактивной ампулой и гамма-излучение в доме номер 7 сразу же исчезло, и жить в нем, наконец-то, стало безопасно.
Расследование показало, что в Каранском гранитном карьере конце семидесятых годов была утеряна аналогичная радиоактивная капсула. Вероятно, она случайно попала в камни, из которых и соорудили дом. Согласно уставу, работникам карьера необходимо было обыскать хоть всю выработку, но найти опасную деталь, однако этого, судя по всему, никто делать не стал.
В период с 1981 по 1989 годы от радиации в этом доме умерло шесть жителей, четверо из которых были несовершеннолетними. Еще семнадцать человек получили инвалидность.
Бразилия
13 сентября 1987 года в жарком бразильском городе Гойяния двое мужчин по имени Роберто Алвес и Вагнер Перейра, воспользовавшись отсутствием охраны, пробрались в заброшенный больничный корпус. Разобрав на металлолом медицинскую установку, они погрузили её детали в тачку и покатили ее домой к Алвесу. Тем же вечером они приступили к разборке подвижной головки прибора, откуда ими была извлечена капсула с хлоридом цезия-137.
Не обратив внимания на тошноту и общее ухудшение самочувствия, друзья разошлись по своим делам. Вагнер Перейра в тот день все же обратился в госпиталь, где ему диагностировали пищевое отравление, а Роберто Алвес на следующий день продолжил разборку капсулы. Несмотря на полученные непонятные ожоги, 16 сентября он успешно проковырял в окошке капсулы отверстие и вынул на кончике отвертки странный светящийся порошок. Попытавшись его поджечь, он в дальнейшем потерял интерес к капсуле и продал ее на свалку человеку по имени Девейр Феррейра.
Ночью 18 сентября Феррейра увидел таинственный синий свет, исходящий от капсулы, после чего притащил её к себе домой. Там он демонстрировал светящуюся капсулу своим родственникам и друзьям. Один из друзей 21 сентября доломал окошко капсулы, вытащив наружу несколько гранул вещества.
24 сентября брат Феррейры – Айво унёс светящийся порошок к себе домой, рассыпав его на бетонный пол. Его шестилетняя дочь ползала по этому полу с восторгом обмазываясь необычным светящимся веществом. Параллельно с этим жена Феррейры Габриэла серьезно заболела, и 25 сентября Айво перепродал капсулу на соседний пункт приёма металлолома.
Однако Феррейро Габриэла, уже получив смертельную дозу радиации, сопоставила свое заболевание, похожие недомогания у знакомых и странную вещь, принесенную мужем. 28 сентября она нашла в себе силы пойти на вторую свалку, вытащить злополучную капсулу и вместе с ней поехать в больницу. В больнице, пришли в ужас, быстро распознав назначение странной детали, но к счастью, женщина упаковала источник излучения и заражение в больнице оказалось минимальным. Габриэла умерла 23 октября в один день с маленькой племянницей Феррейры. Кроме них умерли еще двое работников свалки, разобравших капсулу до конца.
Только благодаря стечению обстоятельств последствия данного инцидента оказались локальными, потенциально они могли затронуть огромное количество людей в густонаселенном городе. Всего оказались заражены 249 человек, 42 здания, 14 машин, 3 куста, 5 свиней. Власти вывезли с мест заражения верхний слой почвы и почистили территорию ионообменными реагентами. Маленькую дочь Айво пришлось хоронить в герметичном гробу под протесты местных жителей, не желавших захоронения ее радиоактивного тела на кладбище.
Радиоактивное излучение
Как известно, существует несколько типов ионизирующего излучения, обладающего различным воздействием на организм и проникающей способностью:
— альфа-излучение – поток тяжелых положительно заряженных частиц (ядер атомов гелия). Пробег альфа-частиц в веществе составляет сотые доли миллиметра в организме или несколько сантиметров в воздухе. Задержать эти частицы способен обычный лист бумаги. Однако при попадании таких веществ внутрь организма с пищей, водой или воздухом они разносятся по телу и концентрируются во внутренних органах, вызывая, таким образом, внутреннее облучение организма. Опасность попадания источника альфа-частиц в организм крайне высока, поскольку они наносят максимальные повреждения клеткам за счёт своей большой массы;
— бета-излучение – это поток электронов или позитронов, испускаемых при радиоактивном бета-распаде ядер некоторых атомов. Электроны значительно меньше альфа-частиц и могут проникать вглубь тела на 10-15 сантиметров, что может быть опасно при непосредственном взаимодействии с источником излучения, также опасно попадание источника излучения, например, в виде пыли, внутрь организма. Для защиты от бета-излучения может быть использован экран из органического стекла;
— нейтронное излучение представляет собой поток нейтронов. Нейтроны не оказывают прямого ионизирующего действия, однако значительный ионизирующий эффект происходит за счет упругого и неупругого рассеяния на ядрах вещества. Также облучаемые нейтронами вещества могут приобретать радиоактивные свойства, то есть приобретать наведенную радиоактивность. Нейтронное излучение обладает наибольшей проникающей способностью;
— гамма-излучение и рентгеновское излучение относятся к электромагнитным излучениям, отличающимся длиной волны. Наибольшей проникающей способностью обладает гамма излучение с малой длиной волны, возникающее при распаде радиоактивных ядер. Для ослабления потока гамма-излучения используются вещества, отличающиеся высокой плотностью: свинец, вольфрам, уран, бетоны с наполнителями из металла.
Радиация в быту
В XX веке радиоактивные вещества стали широко применять в энергетике, медицине и промышленности. Отношение к радиации в то время было довольно легкомысленное – потенциальная опасность радиоактивного излучения недооценивалась, а иногда и вообще не принималась, в расчет, достаточно вспомнить появление часов и ёлочных игрушек с радиоактивной подсветкой:
Первая светящаяся краска на основе солей радия была изготовлена в 1902 году, далее она стала применяться для большого количества прикладных задач, радием даже расписывали елочные игрушки и детские книжки. Наручные часы с заполненными радиоактивной краской цифрами, стали стандартом для военных, все часы во времена Первой Мировой войны были с радиевой краской на цифрах и стрелках. Крупные хронометры с большим циферблатом и цифрами могли фонить до 10 000 микрорентген в час (обратите внимание на эту цифру, позже мы к ней ещё вернёмся).
Всем известный уран применялся в составе цветной глазури, для покрытия посуды и фарфоровых фигурок. Мощность эквивалентной дозы украшенных таким образом предметов бытового назначения может достигать 15 микрозиверт в час, или 1500 микрорентген в час (эту цифру также предлагаю запомнить).
Радиоактивные бытовые предметы
Можно только предполагать, сколько работников и потребителей погибло или стало инвалидами в процессе изготовлении вышеуказанной продукции.
Тем не менее, по большей части обычные граждане с радиоактивностью сталкивались редко. Инциденты, происходившие на кораблях и подводных лодках, равно как и на закрытых предприятиях, засекречивались, информация о них широкой публике была недоступна. На снабжении военных и гражданских специалистов имелись специализированные приборы – дозиметры. Под обобщённым названием «дозиметр», скрывается рад приборов различного назначения, предназначенных для сигнализации и измерения мощности излучения (дозиметры-измерители), поиска источников излучения (поисковики) или определения типа излучателя (спектрометры), впрочем, для большинства граждан, самого понятия «дозиметр» на тот момент не существовало.
Катастрофа на Чернобыльской АЭС и появление бытовых дозиметров в СССР
Всё изменилось 26 апреля 1986 года, когда произошла крупнейшая техногенная катастрофа – авария на Чернобыльской атомной электростанции (АЭС). Масштабы катастрофы были таковы, что засекретить их не представлялось возможным. С этого момента слово «радиация» стало одним из наиболее употребляемых в русском языке.
Разрушенный четвёртый энергоблок Чернобыльской АЭС
Примерно через три года после аварии Национальная комиссия по радиационной защите выработала «Концепцию о системе радиационного контроля для осуществления населением» в рамках которой рекомендовалось наладить производство простых малогабаритных бытовых дозиметров-измерителей для использования населением, в первую очередь в тех областях, которые подверглись радиационному заражению.
Результатом этого решения стало взрывное распространение производства дозиметров на территории Советского Союза.
Первые советские бытовые дозиметры ИР-01 «Белла», АНРИ-01 «Сосна», ДБГ-06Т, «Ратон-901»
Возможно, лучший для своего времени дозиметр РКС-20.03 «Припять»
Особенности датчиков, используемых в бытовых дозиметрах того времени, позволяли определять только гамма излучение, и в некоторых случаях жёсткое бета-излучение. Это позволяло определить заражённый участок местности, но для решения такой задачи, как определение радиоактивности продуктов, бытовые дозиметры того времени были бесполезны. Можно сказать, что из-за аварии на Чернобыльской АЭС, СССР, а затем страны СНГ – Россия, Белоруссия, Украина, надолго выбились в лидеры по производству дозиметров различного назначения.
Применяемые в дозиметрах счетчики Гейгера-Мюллера СБМ-20 и компактные СБМ-10, СБМ-21 позволяют детектировать гамма-излучение и частично жесткое бета-излучение, не чувствительны к альфа-излучению и мягкому бета-излучению
С течением времени страх перед радиацией стал угасать. Дозиметры постепенно вышли из обихода, став уделом специалистов, использующих их в рамках трудовой деятельности, и «сталкеров» – любителей посещать заброшенные промышленные и военные объекты. Определённую просветительскую функцию внесли компьютерные игры постакалиптического типа, в которых дозиметр зачастую являлся неотъемлемым элементов экипировки игрового персонажа.
Авария на АЭС Фукусима-1
Интерес к дозиметрам вернулся после аварии на японской АЭС Фукусима-1, произошедшей в марте 2011 года, в результате воздействия сильного землетрясения и цунами. Несмотря на меньший, по сравнению с аварией на Чернобыльской АЭС, масштаб, заражению радиоактивными веществами подверглась значительная территория, множество радиоактивных веществ попало в океан.
Авария на АЭС Фукусима-1
В самой Японии дозиметры были сметены с полок магазинов. Из-за специфики данной продукции, количество дозиметров в магазинах было крайне ограниченным, что привело к их дефициту. В первые полгода после аварии российскими, белорусскими и украинскими производителями в Японию были поставлены тысячи дозиметров.
Из-за близкого расположения Японии и дальневосточной части Российской Федерации радиационная паника докатилась и до жителей нашей страны. В магазинах раскупили запасы дозиметров, в аптеках раскупили запасы спиртового раствора йода, абсолютно бесполезного с точки зрения противодействия радиации. Особую озабоченность населения вызывало возможное попадание на рынок РФ пищевых продуктов, подвергшихся воздействию радиоактивных изотопов, и появление на рынке радиоактивных автомобилей и запасных частей к ним.
Ко времени аварии на АЭС Фукусима-1 дозиметры претерпели изменения. Современные дозиметры-радиометры значительно отличаются по своим возможностям от своих предшественников советской разработки. В качестве датчиков некоторые производители стали применять торцевые слюдяные счетчики Гейгера — Мюллера, чувствительные не только к гамма, но и к мягкому бета-излучению, а некоторые модели, при помощи специальных алгоритмов работы, позволяют регистрировать даже альфа-излучение. Возможность обнаружения альфа-излучения позволяет определять поверхностное загрязнение продуктов радионуклидами, а возможность определения бета-излучения позволяет обнаружить опасные бытовые предметы, активность которых по большей части проявляется в виде бета-излучения.
Сократилось время обработки сигнала – дозиметры стали работать быстрее, рассчитывать накопленную дозу облучения, встроенная энергонезависимая память позволяет сохранять результаты измерений за длительный период использования дозиметра.
Современные дозиметры-радиометры: Радэкс МКС-1009, Радиаскан-701А, МКС-01СА1
Торцевой слюдяной счетчик Гейгера — Мюллера Бета-1-1
В принципе, населению доступно и профессиональное оборудование, оснащённое несколькими типами датчиков, способных регистрировать все виды радиационного излучения, включая нейтронное. Некоторые из таких моделей оснащены сцинтилляционными кристаллами, позволяющими с высокой скоростью осуществлять поиск радиоактивных материалов, но стоимость таких приборов обычно переходит все разумные границы, что делает их доступными ограниченному кругу специалистов.
Индикатор-сигнализатор поисковый ИСП-РМ1703МА и дозиметр гамма и рентгеновского излучения ДКГ-09Д «Чиж»
Необходимо отметить, что сцинтилляционные кристаллы обнаруживают только гамма-излучение, то есть поисковые дозиметры, использующие только сцинтилляционные кристаллы в качестве детектора, неспособны обнаружить альфа- и бета-излучение.
Сцинтилляционные кристаллы
Как и в случае с аварией на Чернобыльской АЭС, со временем шумиха с АЭС Фукусима-1 стала утихать. Востребованность радиометрического оборудования у населения резко пошла на убыль.
Инцидент в Нёноксе
8 августа 2019 года на военном полигоне «Нёнокса» Беломорской военно-морской базы Северного флота в акватории Двинской губы Белого моря вблизи посёлка Сопка произошёл взрыв на морской платформе, в результате которого погибли пять сотрудников РФЯЦ-ВНИИЭФ, два военнослужащих скончались от травм в больнице и ещё четыре человека получили высокую дозу облучения и были госпитализированы. В Северодвинске, находящемся в 30 км от этого места, было зафиксировано кратковременное повышение радиационного фона до 2 микрозиверт в час (200 микрорентген в час) при обычном уровне 0,11 микрозиверт в час (11 микрорентген в час).
Достоверная информация об инциденте отсутствует. По одной информации радиационное заражение возникло из-за повреждения радиоизотопного источника при взрыве реактивного двигателя ракеты, по другой, из-за взрыва тестового образца крылатой ракеты «Буревестник» с ядерным ракетным двигателем.
Организация договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний опубликовала карту возможного разлета радионуклидов после взрыва, но достоверность изображённой на ней информации неизвестна.
Карта возможного разлета радионуклидов после взрыва в Нёноксе
Реакция населения на новости о возможном радиоактивном заражении аналогична таковой после аварии на АЭС Фукусима-1 – покупка дозиметров и спиртового раствора йода...
Безусловно, радиационный инцидент в Нёноксе не сравним с такими крупными радиационными катастрофами, как авария на Чернобыльской АЭС или АЭС Фукусима-1. Скорее, он может служить показателем непредсказуемости возникновения радиационно-опасных ситуаций в России и в мире.
Дозиметры как средство выживания
Насколько бытовой дозиметр необходим в повседневной жизни? Здесь можно высказаться однозначно – большую часть времени он будет лежать на полке, это не предмет, который в обычной жизни будет востребован ежедневно. С другой стороны, в случае возникновения радиационной катастрофы или аварии, приобрести дозиметр будет практически невозможно, поскольку их количество в магазинах ограничено. Как показал опыт аварии на АЭС Фукусима-1, рынок насытится примерно через полгода с момента аварии. В случае серьёзного происшествия с выбросом радиоактивных материалов это недопустимо много.
Другим потенциальным источником угрозы являются бытовые предметы, содержащие радиоактивные материалы. Вопреки распространённому мнению их достаточно много. Общий уровень падения образования в стране приводит к тому, что некоторые несознательные граждане лечатся китайскими медальонами со «скалярным излучением», содержащие в своем составе торий-232, и дающие радиационное излучение до 10 микрозиверт в час (1000 микрорентген) – постоянно носить такие вблизи тела смертельно опасно. Не исключено, что некоторые альтернативно одарённые заставляют носить такие «лечебные» медальоны своих детей.
Также в быту можно встретиться с часами и прочими стрелочными приборами с радиоактивной светомассой постоянного действия, посудой из уранового стекла, некоторыми типами сварочных электродов с торием с составе, калильными сетками старых туристических ламп из смеси тория и цезия, старыми объективами с оптикой, с просветляющим составом на базе тория.
Из промышленных источников могут попасться гамма-источники, используемые в качестве уровнемеров в каменоломнях и в гамма-дефектоскопии, датчики дыма на изотопе америция-241, (в старых советских РИД-1 использовался плутоний-239), достаточно сильно излучающие контрольные источники для армейских дозиметров.
Самые дешёвые бытовые дозиметры стоят порядка 5 000 – 10 000 рублей. По своим возможностям они примерно соответствуют советским и постсоветским бытовым дозиметрам, использующимся населением после аварии на Чернобыльской АЭС, и способным обнаруживать только гамма-излучение. Чуть более дорогие и качественные модели, стоимостью порядка 10 000 – 25 000 рублей типа Радэкс МКС-1009, Радиаскан-701А, МКС-01СА1, выполненные на базе торцевых слюдяных счетчиков Гейгера-Мюллера, позволяют определять альфа- и бета-излучение, что может быть крайне важно в некоторых ситуациях, в первую очередь для определения поверхностного заражения продуктов или обнаружения радиоактивных бытовых предметов.
Стоимость профессиональных моделей, в том числе со сцинтилляционными кристаллами сразу уходит за 50 000 – 100 000 рублей, смысл в их приобретении есть только у специалистов, работающих с радиоактивными материалами по долгу службы (впрочем, после покупки первого дозиметра есть шанс стать радиофилом или радиофобом, и тогда стоимость профессиональных моделей уже не будет казаться столь заоблачной).
На другом конце шкалы находятся примитивные поделки – различные брелоки, китайские приставки к смартфону через разъём 3,5 мм, программы обнаружения радиоактивного излучения камерой смартфона и им подобные. Их использование не просто бесполезно, но и опасно, поскольку они дают ложное чувство уверенности, а наличие радиации они скорее всего покажут только тогда, когда начнёт плавиться пластик корпуса.
Ещё можно процитировать совет из одной отличной статьи по выбору дозиметров:
Не берите прибор с маленьким верхним пределом измерения. Например, приборы с пределом в 1000 мкр/ч очень часто при «встрече» с мощными источниками обнуляются или показывают низкие значения, что может быть крайне опасным. Ориентируйтесь на верхний предел (мощность экспозиционной дозы) минимум 10000 мкр/ч (10мр/ч или 100мкЗв/ч), а лучше 100000 мкр/ч (100 мр/ч или 1 мЗв/ч).
Вывод в данной ситуации можно сделать следующий. Наличие дозиметра в арсенале среднестатистического гражданина хоть и необязательно, но крайне желательно. Проблема в том, что радиационная угроза не обнаруживается другими средствами, нежели дозиметр – её нельзя услышать, почувствовать, распробовать на вкус. Даже если весь мир откажется от атомных АЭС, что крайне маловероятно, останутся медицинские и промышленные источники излучения, от которых никуда не деться в обозримой перспективе, а значит всегда будет риск возникновения радиоактивного заражения. Также останутся различные бытовые и промышленные предметы, содержащие радиоактивные вещества. Особенно это актуально для тех, кто любит таскать домой со свалок, рынков или антикварных магазинов различные безделушки.
Не стоит забывать о том, что власти в некоторых ситуациях склонны преуменьшать или замалчивать последствия техногенных инцидентов. Например, в одном из наставлений по утечке химически-опасных веществ была замечена фраза типа: «В некоторых случаях для предотвращения паники уведомлять население об утечке отравляющих веществ считается нецелесообразным».
Примеры реальных измерений
Для примера были проведены измерения радиационного фона в одной из промзон Тульской области, а также проверены некоторые, потенциально интересные бытовые предметы. Измерения проводились, предоставленным компанией Радиаскан дозиметром модели 701А (мой старенький дозиметр «Белла» приказал долго жить, возможно потерял герметичность счётчик Гейгера — Мюллера СБМ-20).
В целом радиационный фон в области, в городе и в жилых помещениях составляет порядка 9-11 микрорентген в час, в некоторых случаях фон отклоняется до 7-15 микрорентген в час. В поисках очагов радиации были проведены измерения в промзоне, куда в течение длительного периода закапывался различный мусор техногенного происхождения. Результаты замеров не выявили каких-либо источников радиации, фон близок естественному.
Аналогичные результаты были получены и в находящихся рядом точках измерений (всего было сделано порядка 50 замеров). Лишь одна обвалившаяся кирпичная стена, скорее всего от старого гаража, выдавала небольшое превышение – примерно в 1,5-2 раза выше значения естественного фона.
Из бытовых предметов в первую очередь были протестированы светящиеся тритиевые брелоки. Излучение более крупного брелока составило порядка 46 микрорентген в час, что в четыре раза выше фонового значения. Маленький брелок дал примерно 22 микрорентгена в час. При ношении в сумке данные брелоки полностью безопасны, а вот на теле я бы носить их не рекомендовал, равно как и давать детям, которые могут попробовать их разобрать.
От тритиевых брелоков можно было ожидать что-то подобного, другое дело безобидная фарфоровая фигурка, предоставленная мне товарищем. Результаты замеров фарфоровой кошечки показали излучение свыше 1000 микрорентген в час, что уже является достаточно существенно величиной. Скорее всего излучение идёт от эмали с содержанием урана, о которой упоминалось в начале статьи. Максимальное излучение зафиксировано на «спинке» фигурки, где толщина эмали максимальна. Вряд ли стоить ставить эту «кошечку» на прикроватную тумбочку.
Наибольшее впечатление на меня произвёл, также предоставленный товарищем, авиационный тахометр с цифрами и стрелками покрытыми радиевой краской. Максимальное зафиксированное излучение составило почти 9000 микрорентген в час! Уровень излучения подтверждает данные, указанные в начале статьи. Особую опасность оба радиоактивных предмета представляют в случае осыпания радиоактивного вещества и попадания его внутрь организма, например, в случае падения и разрушения.
Оба радиоактивных предмета – фарфоровая кошка и тахометр, будучи завёрнутыми в полиэтиленовые пакеты, несколько слоёв пищевой фольги, и убранные в ещё один полиэтиленовый пакет, давали излучение свыше 280 микрорентген в час. К счастью уже в полуметре излучение уменьшается до безопасных 23 микрорентген в час.
Опасные инциденты с радиоактивными материалами
В заключение хочется напомнить о нескольких инцидентах с радиоактивными источниками, один из которых произошёл в СССР, а другой в солнечной Бразилии.
СССР
В 1981 году в одной из квартир дома №7 по ул. Гвардейцев-Кантемировцев скончалась восемнадцатилетняя девушка, еще совсем недавно отличавшаяся образцовым здоровьем. Спустя год в больнице умер ее шестнадцатилетний брат, а чуть позже и их мать. Опустевшую квартиру передали новой семье, однако через некоторое время их сын-подросток также загадочно заболел неизлечимым недугом и отошел в мир иной. Причиной смерти всех этих людей стала лейкемия, по-народному – рак крови. Болезни во второй семье медики списали на плохую наследственность, так и не связав их с аналогичным диагнозом у прежних владельцев квартиры.
Незадолго до смерти подростка на стену в его комнате повесили ковер. Когда молодой человек уже скончался, его родители вдруг заметили, что на ковре образовалось выжженное пятно. Отец умершего парня добился тщательного расследования. Когда посетившие квартиру специалисты включили счетчик Гейгера, они в шоке выбежали наружу и приказали эвакуировать дом – радиация в жилище превышала предельно допустимый уровень в сотни раз!
Прибывшие эксперты в защитных костюмах нашли вмурованную в стену капсулу с сильнейшим радиоактивным веществом Цезием-137. Ампула имела габариты всего четыре на восемь миллиметров, однако излучала двести рентген в час, облучая не только эти апартаменты, но и три смежных квартиры. Специалисты извлекли кусок стены с радиоактивной ампулой и гамма-излучение в доме номер 7 сразу же исчезло, и жить в нем, наконец-то, стало безопасно.
Расследование показало, что в Каранском гранитном карьере конце семидесятых годов была утеряна аналогичная радиоактивная капсула. Вероятно, она случайно попала в камни, из которых и соорудили дом. Согласно уставу, работникам карьера необходимо было обыскать хоть всю выработку, но найти опасную деталь, однако этого, судя по всему, никто делать не стал.
В период с 1981 по 1989 годы от радиации в этом доме умерло шесть жителей, четверо из которых были несовершеннолетними. Еще семнадцать человек получили инвалидность.
Бразилия
13 сентября 1987 года в жарком бразильском городе Гойяния двое мужчин по имени Роберто Алвес и Вагнер Перейра, воспользовавшись отсутствием охраны, пробрались в заброшенный больничный корпус. Разобрав на металлолом медицинскую установку, они погрузили её детали в тачку и покатили ее домой к Алвесу. Тем же вечером они приступили к разборке подвижной головки прибора, откуда ими была извлечена капсула с хлоридом цезия-137.
Не обратив внимания на тошноту и общее ухудшение самочувствия, друзья разошлись по своим делам. Вагнер Перейра в тот день все же обратился в госпиталь, где ему диагностировали пищевое отравление, а Роберто Алвес на следующий день продолжил разборку капсулы. Несмотря на полученные непонятные ожоги, 16 сентября он успешно проковырял в окошке капсулы отверстие и вынул на кончике отвертки странный светящийся порошок. Попытавшись его поджечь, он в дальнейшем потерял интерес к капсуле и продал ее на свалку человеку по имени Девейр Феррейра.
Ночью 18 сентября Феррейра увидел таинственный синий свет, исходящий от капсулы, после чего притащил её к себе домой. Там он демонстрировал светящуюся капсулу своим родственникам и друзьям. Один из друзей 21 сентября доломал окошко капсулы, вытащив наружу несколько гранул вещества.
24 сентября брат Феррейры – Айво унёс светящийся порошок к себе домой, рассыпав его на бетонный пол. Его шестилетняя дочь ползала по этому полу с восторгом обмазываясь необычным светящимся веществом. Параллельно с этим жена Феррейры Габриэла серьезно заболела, и 25 сентября Айво перепродал капсулу на соседний пункт приёма металлолома.
Однако Феррейро Габриэла, уже получив смертельную дозу радиации, сопоставила свое заболевание, похожие недомогания у знакомых и странную вещь, принесенную мужем. 28 сентября она нашла в себе силы пойти на вторую свалку, вытащить злополучную капсулу и вместе с ней поехать в больницу. В больнице, пришли в ужас, быстро распознав назначение странной детали, но к счастью, женщина упаковала источник излучения и заражение в больнице оказалось минимальным. Габриэла умерла 23 октября в один день с маленькой племянницей Феррейры. Кроме них умерли еще двое работников свалки, разобравших капсулу до конца.
Только благодаря стечению обстоятельств последствия данного инцидента оказались локальными, потенциально они могли затронуть огромное количество людей в густонаселенном городе. Всего оказались заражены 249 человек, 42 здания, 14 машин, 3 куста, 5 свиней. Власти вывезли с мест заражения верхний слой почвы и почистили территорию ионообменными реагентами. Маленькую дочь Айво пришлось хоронить в герметичном гробу под протесты местных жителей, не желавших захоронения ее радиоактивного тела на кладбище.
Информация