Чернобыль: период полураспада закончился
Чернобыль: период полураспада закончился

Первые две недели после аварии на ЧАЭС наибольшую угрозу для людей представляли быстро распадающиеся изотопы йода-131. Далее настал черёд цезия-137. В первые три десятилетия он составлял наибольшую опасность. В течении последних пяти лет, в период с 2016 по 2021, его полураспад закончился. Сегодня самым губительным следствием аварии на ЧАЭС остаётся плутоний-241. Мало того, продукт его полураспада — америций-241 с годами не уменьшается, а ровно наоборот — растёт. Этот процесс будет длиться на земле очень долго. Ещё не менее 433 лет всё живое на планете будет заложником альфа-излучения 241-го америция.

Для справки: плутоний — довольно тяжёлый, но относительно хрупкий радиоактивный элемент. Попадание его частиц в человеческий организм — гарантия неминуемой гибели живых клеток. Из-за тяжести распространится на большое расстояние после аварии на ЧАЭС плутонию не удалось. Поэтому его максимальное скопление произошло непосредственно в пределах ЧАЭС, зоны отчуждения, примыкающих к ней территорий.

После катастрофы в Чернобыле прошло 35 лет, а значит период полураспада завершился. Что дальше? Радионуклиды перешли в состояние стабильных нуклидов. Пройдет еще 30-35 лет — распадется половина от их оставшегося объёма. Затем, спустя такой же период, — еще половина. Однако, чтобы сократился весь объем цезия и стронция, выпавший на ЧАЭС, необходимо 10 периодов полураспада. Поэтому история очищения от них чернобыльских земель будет тянуться не менее трех веков.

Воздействие распавшихся нуклидов на живые организмы

Иттрий 90 — не менее радиоактивен, поэтому не менее опасен. Он возникает при распаде стронция на бета-частицы. Следовательно, сколько выпало стронция — столько же получится впоследствии иттрия. Процесс его накопления остановлен, однако бета-излучение иттрия гораздо опаснее для человека и всего живого. Именно поэтому, опасность стронция проявляется по средствам его полураспада — излучения иттрия.

В таблице Менделеева стронций расположился в одной канве с кальцием, что означает схожесть их свойств. Простыми словами — стронций как кальций накапливается в костях. Это существенным образом отличает эти элементы от цезия-137 и калия, которые накапливаются в мягких тканях.

Природа, как принято считать, — совершеннее человека. Она изобрела отличный способ избавления организма от шлаков. Из мягких тканей этот процесс запускает в работу мочеполовая система. Цезий начинает покидать человеческий организм приблизительно через пару месяцев, а за год он выводится полностью.

К сожалению, для костей природа постаралась гораздо меньше. Второго такой системы самоочищения природа не предусмотрела. Накопленные металлы практически никак из костей не выводятся. Результат такого накопления прогнозируемый. Бета-излучение стронция воздействует на костный мозг — главный кроветворный орган, вызывая при этом рак крови.

Однако такой процесс запускается только в критических случаях, при наличии очень большого лучевого облучения. Из населения Чернобыльской зоны такие дозы не получил никто. Они достались преимущественно небольшому количеству людей. Первыми жертвами такого диагноза стали персонал ЧАЭС и спасатели, тушившие пожар в первые часы аварии. Главным образом принять на себя удар смертельной дозы радиационного облучения пришлось нескольким десяткам ликвидаторов.

Скопление плутония в окрестностях ЧАЭС

Для справки: плутоний — продукт изотопа урана, а цезий и стронций — осколки деления уранового ядра. Кроме осколков в атомном реакторе накапливаются трансурановые вещества, которые гораздо тяжелее самого урана. Главным образом это плутон-238, плутон-239, плутон-240 и плутон-241. Во время аварии они были выброшены в атмосферу. Более 90% этих веществ осело в радиусе 30 километровой зоны вокруг ЧАЭС. Указанные изотопы, кроме 241-го плутония, обладают альфа- излучением. Оно по силе своего воздействия в десятки раз опаснее и сильнее чем бета- и гамма-излучения.

Парадоксальность плутония-241 в том, что он имеет бета-излучение. На первый взгляд кажется, что вреда от него должно быть меньше. Однако в этом и есть парадокс. После распада он превращается в америций-241, который излучает альфу. Период полураспада 241-го плутония — 15 лет. Таким образом два периода уже прошли, а значит большая часть выпавшего вещества преобразовалась в америций.

Как известно, в 1986-м в атмосферу больше всего попало именно плутония, таковы свойства реактора РБМК-1000. Сегодня мы являемся свидетелями его превращения в америций-241. Об этом свидетельствуют последние наблюдения за Чернобыльской зоной отчуждения. Если раннее в её окрестностях америция не было, то теперь его фиксируют все разведывательные дозиметры. Мало того, его содержание растет в геометрической прогрессии и за пределами Зоны отчуждения.

Америций-241: ждать придётся долго

Для справки: америций — мягкий, светящийся в полутьме металл. Свечение происходит в результате собственного альфа-излучения. Его изотопы накапливаются в отработанном оружейном плутонии. Таким образом происходит накопление альфа-излучения в ядерных отходах. Для полураспада 241-му америцию необходим длительный период, около 433 лет.

В нынешней законодательной базе стран постсоветского наследия америций-241 пока никак не регламентирован. Мало того, окончательно не сформулированы допустимые и естественные нормы его содержания в природе. Таких экспериментов попросту пока не проводили. Ученые полагают, что его наличие приблизительным равно показателям других изотопов с альфа-излучением.

Таким образом ближайшая перспектива территории Чернобыля выглядит следующим образом. В локациях вблизи реактора уровень альфа-излучения будет постоянно возрастать. Территория, зараженная америцием, будет расширяться. Прогноз не утешительный — во второй половине 21 тысячелетия америция вокруг ЧАЭС станет в разы больше. Учитывая длительный период его полураспада, эта проблема останется насущной очень долго.

Одежда способна уберечь от внешнего облучения

Если представить радиационное воздействует на организм снаружи, то проникающая способность альфа-излучения не вызывает особого опасения. От такого проникновения достаточно прикрыться плотным бумажным листом, который возьмёт на себя всё излучение. Ороговевший верхний слой кожи человека служит такой же защитой. Мало того, одежда тоже играет не последнюю роль. Именно для этого на ЧАЭС и вокруг станции существуют правила — без защитных костюмов вход воспрещён.

Однако не секрет, что существует еще и внутреннее облучение. С пищей источник альфа-излучения может попасть в организм, внутри которого никакой защиты не существует. К сожалению, сегодня почти 90% облучения происходит за счет именно такого воздействия нуклидов. Поэтому причина большинства болезней, связанных с радиацией — результат внутреннего облучения. Что в этой связи прогнозируют ученые?

Некоторые современные исследователи предрекают отдельным чернобыльским зонам печальную перспективу. В большинстве случаев это касается территории Беларуси и нескольких сёл северной части Украины. Там локации америция уже сегодня вызывают некоторые опасения. Отдельным регионам, вероятно грозит отселение, однако пока в отношении этого ведутся дискуссии.

Последствия аварии на ЧАЭС: летопись не окончена

Существует и иная точка зрения. Как отмечают некоторые эксперты — америций может существовать в любой точке планеты. Хоть и в небольшой концентрации, но теоретически он присутствует везде, где проводятся атомные испытания. Единственное, что внушает оптимизм — у него небольшая способность перехода в живые организмы.

Причина этого в том, что цезий и стронций являются радиационными аналогами калия и кальция. А они в свою очередь представляют собой основу биологической жизни. Однако америций и плутоний воспринимают в организме отторжение. Эти чужеродные элементы остаются в почве, не переходя в растения.

Но не все так гладко. Путь для попадания в человеческий организм у этого тяжеловеса таблицы Менделеева, увы существует. Этот шанс он получает из-за присутствия в рационе у тех, кто может потреблять почву. Такие эксперименты ученые провели в свое время на кабанах. Эти животные поглощают с кормом приблизительно до 2% грунта. Подозрения подтвердились.

Что в итоге? Говорят, что Чернобыльская катастрофа постепенно уходит в летопись истории. Более чем за три десятилетия он ней сказано, написано, снято тонны документального и художественного материала. Как с ними поступят потомки — не сложно догадаться. Некоторые хроники уже давно стали историей мужества, героизма, самопожертвования. Другие — продолжают вызывать споры.

Белым листом пока остаётся недописанная часть чернобыльской хронологии — в ней не хватает последней главы. Известно только её название. Оно звучит приблизительно так — «Период полураспада радиоактивных элементов, вызванный аварией на ЧАЭС, завершился полностью».