В данной статье рассматривается один из наиболее опасных радионуклидов 131I с его различными воздействиями на щитовидную железу на примере аварии на Чернобыльской АЭС.

Ключевые слова: радиоактивное загрязнение, ¹³¹ I, радиойод, Чернобыльская АЭС, щитовидная железа, окружающая среда, радиоактивные отходы.

Предприятия атомной энергетики и промышленности являются источником радиоактивного загрязнения внешней среды на всех этапах ядерного цикла: добыча урановых руд и их переработка, получение обогащенного уранового концентрата на гидрометаллургических заводах, очистка урановых концентратов и изготовление твэлов, работа промышленных энергетических реакторов, радиохимических заводов по регенерации отработанного топлива, хранение радиоактивных материалов.

26 апреля 1986 года произошла тяжелая авария на атомной электростанции в Чернобыле. На станции работало 4 мощных атомных реактора. На одном из них прогремел взрыв в 01 час 23 минуты на 4-ом энергоблоке и был такой силы, что полностью разрушил реактор благодаря цепной реакции деления урана. Большое количество радиоактивных веществ попало в окружающую среду ( ¹³¹ I, ¹³⁷ Cs, ⁹⁰ Sr, а также трансурановых элементов).

Авария на ЧАЭС (на 4-м блоке Припятской АЭС, построенной в 18 км от Чернобыля) по количеству поступивших в окружающую среду радионуклидов и по площади радиоактивного загрязнения является самой масштабной и тяжелой за всю историю энергетики. К моменту аварии накопление в реакторе наиболее опасных радионуклидов составило: ⁹⁰ Sr — 2,2×10 ¹⁷ Бк, ¹³⁷ Cs — 2,6×10 ¹⁷ Бк, ²³⁸ Pu — 0,9×10 ¹⁵ Бк, ²³⁹ Pu — 10 ¹⁵ Бк, ²⁴⁰ Pu — 1,5×10 ¹⁵ Бк, ²⁴¹ Pu — 1,9×10 ¹⁵ Бк.

В данной статье речь пойдет об одном из наиболее опасных радионуклидов ¹³¹ I с его различными воздействиями на щитовидную железу. Среди известных 26 изотопов йода природный ¹²⁷ I является стабильным. Остальные изотопы техногенного происхождения с массовыми числами 115–126 и 128–141, считаются радиоактивными.

В докладе, представленном советскими специалистами в МАГАТЭ в августе 1986 г., суммарный выброс радионуклидов (без радиоактивных благородных газов) оценен в 185×10 ¹⁶ Бк (50 МКи), что составило 3,5 % всей активности, накопленной в реакторе на момент аварии. Радионуклидный состав аварийного выброса ¹³¹ I приведен в таблице 1 [1].

Таблица 1

Радионуклидный состав ¹³¹ I при аварийных выбросах ЧАЭС

В результате аварии погибло около 50 человек, работавших на станции и тушивших пожар, а в последующем от отдаленных последствий облучения скончалось до 4000 человек. Конечно, случались катастрофы и с гораздо большим количеством жертв, но все же чернобыльскую аварию часто называют самой тяжелой в истории человечества. Загрязнению подвергались не только территории вокруг станции, но и значительная часть Европы, в том числе предгорья Альп, некоторые районы Швеции, Финляндии и Греции. В Южной Баварии, где радиоактивные облака прошлись дождями, уровень загрязнения оказался выше, чем в СССР, где осадков не было. В России, Украине и Беларуси на загрязненных территориях по-прежнему проживает около 5 миллионов человек. Более 100 тысяч человек пришлось переселить из наиболее опасных районов [2].

В первые недели после аварии наибольшую опасность представлял короткоживущий радиоактивный изотоп ¹³¹ I с периодом полураспада в 8 суток. В таблице 2 представлены основные ядерно-физические свойства радионуклида ¹³¹ I [3].

Таблица 2

Йод является летучим веществом, поэтому легко покинул горящий реактор, после чего выпал на землю. Загрязненной травой питались коровы, а ¹³¹ I концентрировался в молоке. Схема загрязнения окружающей среды радиоактивными отходами при аварии на АЭС представлена на рисунке 1.

Рис. 1. Загрязнение окружающей среды радиоактивными отходами на АЭС

Это основной источник поступления радиойода населению в зонах радионуклидного загрязнения. Величина и скорость всасывания, накопление в органах, выведение поступившего в организм радиойода зависят от физико-химических свойств нуклида, физического состояния организма, содержание стабильного йода в нем.

Поэтому наиболее пострадавшей частью населения загрязненных территорий оказались дети. Радиоактивный йод, как и природный ¹²⁷ I, характеризуется высокой миграционной мощностью, поступая во внешнюю среду — он также становится источником облучения растений и животных, включая человека.

Йод имеет свойство накапливаться в щитовидной железе, и его радиоактивный изотоп, попав в организм с молоком, облучает его изнутри. На рисунке 2 представлена наглядная схема попадания ¹³¹ I в организм человека, при котором человек может получить рак щитовидной железы.

Рис. 2. Блок-схема попадания ¹³¹ I в организм человека

Со времени аварии наблюдается постоянный рост числа заболеваний раком щитовидной железы у тех, кто во время аварии были детьми или подростками. Среди жителей загрязненных территорий выявлено более 4000 случаев рака, по-видимому связанных с облучением. Такие тяжелые аварии, как чернобыльская, редко имеют одну причину. К катастрофе привели эксперименты, которые проводил персонал станции. Если бы реактор не имел серьезных недостатков в конструкции, персонал был лучше подготовлен и четко представлял физику реактора, то происшествия можно было избежать. Последствия аварии были бы менее тяжелыми, если бы население вовремя предупредили о том, как вести себя в чрезвычайной ситуации.

Литература:

1. И. Я. Василенко, О. И. Василенко. Биологическое действие продуктов ядерного деления. — М.: Изд. БИНОМ, 2011. — 384 с.
2. А. Р. Автандилович. Ядерная химия. — М.: Изд. АСТ, 2023. — 59 с.
3. Д. Н. Глазов, С. Н. Степушкин. Геофизические методы и средства специального мониторинга. Радионуклидный метод ОЯВ: учебно-методическое пособие. — Серпухов, 2021. — 269 с.