Как физическое явление радиоактивности свойственна Земли с момента ее возникновения. Открыл ее в 1895 г. французский ученый А. Беккерель.
Суть указанного явления заключается в том, что атомы ряда элементов нестабильны (за счет избытка или дефицита нейтронов в ядре). Переход такого нестабильного ядра в стабильное состояние сопровождается излучением электронов (так называемых бета-частиц) или ядер атомов гелия (альфа-частиц), что соответственно называется бета-и альфа-радиоактивностью. Кроме того, ядерные преобразования своем сопровождаются излучением квантов электромагнитной энергии (гамма-квантов). Существуют и некоторые другие процессы, так же приводят к радиоактивному излучению. Радиоактивное излучение способно ионизировать атомы и молекулы облучаемого среды. При облучении живого организма ионизированные атомы и молекулы, взаимодействуя со структурами биологической ткани, образуют сложные, в основном токсичные соединения, дальнейшее действие которых приводит к повреждению организма.
Уровень радиоактивности на нашей планете неравномерно и в значительной степени зависит от наличия в пределах определенной территории горных пород с повышенным уровнем радиоактивных элементов, в несколько меньшей степени - от интенсивности космического излучения, а также от техногенных источников и объектов, являющихся источниками радиоактивности. Именно последний компонент является причиной беспокойства, но подробнее рассмотрим его позднее. Сейчас остановимся на чисто природные факторы и выясним степень его опасности для жизни человека.
Известно, что радиоактивность - неотделимый компонент существования человека. Мало того, именно с радиоактивностью отдельные ученые связывают появление на Земле биологической жизни как формы существования белковых тел.
Для оценки уровня радиоактивности в том или ином месте введено такое понятие, как радиоактивный фон, что обусловлено общей суммой излучения Земли и космического излучения. Не стоит забывать, что источником излучения является и каждый человек, в основном за счет естественного радиоактивного элемента калия-40, который поступает в организм человека с продуктами питания природного происхождения и аккумулируется в нем. В целом уровень естественного радиоактивного фона мал и составляет 4-12 мкР / ч в зависимости от местности. Вместе с тем на Земле есть места с аномально высоким естественным фоном, при этом местное население не "чувствует" его "избытка" и не отличается от других состоянием своего здоровья.
Так, вблизи города Посус-де-Калдас в Бразилии, расположенного в 200 км к северу от Сан-Паулу, есть небольшая возвышенность, где естественный уровень радиации в 800 раз превышает среднее значение, а годовая доза достигает 250 мЗв. Несколько меньшие уровни радиоактивности зафиксированы на морском курорте, находится на расстоянии 600 км от этой возвышенности.
Гуарапари - небольшой город с численностью населения в 12 тыс. чел. - Каждый год становится местом отдыха около 30 тыс. курортников. На отдельных участках его пляжей уровни радиации в годовой дозе составляют 175 мЗв. Такая же ситуация наблюдается в рыбацкой деревне Меаипе, расположенном на расстоянии 50 км к югу от Гуара-пари. Оба населенных пункта стоят на песках, богатых торий.
В другой части света, в юго-западной части Индии, 70 тыс. чел. живут на узкой прибрежной полосе длиной 55 км, где пески так же богаты торий. Исследования показали, что население этого региона получает годовые дозы в диапазоне 3,8-17 мЗв, в то время как среднегодовая доза внешнего облучения на планете составляет около 0,35 мЗв.
Мощность дозы облучения увеличивается с высотой над уровнем моря (за счет увеличения доли космических лучей). Так, на высоте 2000 м над уровнем моря годовая доза в несколько раз превышает дозу на уровне моря. Вполне логично, что летая самолетами, особенно на дальние расстояния, пассажиры получают дополнительные дозы облучения. Подсчитано, что в среднем за год человечество Земли за счет воздушного транспорта получает коллективную дозу на уровне 2000 люди-но-Зв (при перелете из Нью-Йорка в Париж на обычном турбореактивного самолета пассажир получит дозу примерно 0,05 мЗв).
Рассматривая естественную радиоактивность, необходимо рассмотреть такой важный ее компонент, как радиоактивный газ радон. По оценкам Научного комитета по действию атомной радиации при ООН, радон вместе с дочерними продуктами радиоактивного распада отвечает за 3/4 годовой индивидуальной эффективной эквивалентной дозы облучения, которую получает население от всех земных источников радиации, и примерно за половину дозы от всех естественных источников радиации .
Большую часть этой дозы человек получает за счет поступления радионуклидов с воздухом, особенно в малопровитрюваних помещениях. В зонах с умеренным климатом концентрации радона в закрытых помещениях в среднем в 8 раз выше, чем на открытом воздухе.
Всего высокие концентрации радона регистрируют все больше чаще. В конце 70-х годов. здания, внутри которых концентрация радона в среднем в 5000 раз превышала его концентрацию на открытом воздухе, были обнаружены в Швеции и Финляндии. Со временем такие же здания было обнаружено в Англии и США. В последующих обследованиях зданий с очень высокими концентрациями радона встречается все больше.
Распространенные строительные материалы - дерево и кирпич - выделяют небольшое количество радона. Гораздо большей удельной активностью характеризуются гранит и пемза, которые широко используются в строительстве в странах бывшего Советского Союза и в Германии. Всего рекордные активности свойственны глинозема, кальций-силикат-ным шлакам и фосфогипса. В свое время эти материалы широко использовали в строительстве большинство развитых стран мира, и это положительно воспринималось общественностью, поскольку утилизируются отходы производства. Однако позже было обнаружено, что использование упомянутых материалов опасно для человека. Таким образом, использование любых материалов в строительстве требует предварительных исследований на безопасность.
Кроме того, что концентрация радона в помещении зависит от строительного материала, она зависит еще и от места, где расположен дом, а также от расстояния пола до земли. Чем выше находится пол, то концентрация радона ниже. Дополнительными источниками радона в жилом доме есть газ, который сжигается на газовых плитах, и вода. Причем вода как потенциальный источник радона опасная не от употребления, а при использовании для душа в ванной комнате. Так, при обследовании домов в Финляндии оказалось, что в среднем концентрация радона в ванной комнате примерно втрое выше, чем на кухне, и примерно в 40 раз выше, чем в жилых помещениях. Исследования, которые выполнили канадские ученые, свидетельствуют, что за 7 мин, в течение которых был включен душ с теплой водой, концентрация радона и продуктов его распада в ванной комнате быстро повысилась. Лишь через полтора часа после отключения душу концентрация радона снизилась до начального уровня.
В Украине также немало регионов с высокими концентрациями радона. Это прежде всего места добычи урановой руды, выхода из-под земли богатых радон подземных вод, использование в строительстве материалов с высоким содержанием радиоактивных элементов. К таким местам Кировоградская область, г. Белая Церковь и др..
Относительно определенного опасения радиации со стороны большинства населения предлагаем задуматься над этим явлением. Наибольшей предостережением в этом контексте так называемый канцерогенный эффект радиации. Напомним. Источником радиации является Солнце, в спектре излучения которого присутствуют как электромагнитная составляющая, так и элементарные частицы - все то, чего особенно боится человек, когда речь идет об атомной энергетике ... Однако общеизвестно, что чрезмерное увлечение солнечными ваннами так же опасно, как и большие дозы радиоактивности. Следовательно, должна быть определенная мера, предел. Кроме того, следует помнить, что существует проверенный временем биологический закон, согласно которому реакция любого живого организма на действие физического, химического или биологического фактора зависит от дозы и продолжительности воздействия.
В настоящее время накоплен много данных, свидетельствующих о том, что солнечная радиация способна вызвать, например, рак кожи. И это тем вероятнее, чем продолжительнее и интенсивнее "греться на солнце" (речь идет о избыточность). Так, по данным ВОЗ, заболеваемость раком кожи в Скандинавских странах в 2-3 раза ниже, чем в странах Южной Европы. В Австралии рак кожи составляет 60% общего количества онкологических заболеваний. Даже в одних и тех же странах при перемещении на юг можно наблюдать повышение уровня этого заболевания. Еще один пример. В отдельных зонах Узбекистана и Туркменистана, где солнечная радиация примерно одинакова, рак кожи возникает чаще у узбеков, которые носят тюбетейки, чем у туркмен, лица которых прикрыты широкими меховыми шапками. В Южной Америке рак кожи чаще наблюдается у женщин, чем у мужчин, которые носят широкополые сомбреро. Таким образом, защищая тело (кожу) от чрезмерного солнечного излучения, можно существенно уменьшить вероятность возникновения рака кожи.
Существенное значение имеет такой защитный фактор, как цвет кожи. Негров Африканского континента и США рак кожи поражает в 10 раз реже, чем население с белой кожей, проживающего в тех же районах. Заболеваемость европейцев на Гавайских островах в 45 раз выше, чем у местного населения. Всего установлено, что чувствительность темнокожего населения к солнечному излучению примерно в 10 раз ниже, чем у людей европейского происхождения. Считается, что основную защитную роль играет пигмент кожи меланин. Этот вывод распространяется и на отдельных лиц: темный цвет кожи делает ее менее чувствительной к солнечному излучению.