Природный радиационный фон (ПРФ), воздействующий на организм человека, слагается из (усредненные данные): космического излучения (16.1 %), гамма-излучения земного происхождения (21.9 %), излучения, обусловленного внутренними излучателями (19.5 %), и излучения радона (42.5 %).
Живые организмы поглощают радионуклиды из окружающей среды. В живых тканях концентрируются такие радионуклиды как радиоизотоп калия 40К, уран, радий, тритий, радиоизотоп углерода 14С и др. Все они, присутствуя в тканях человека, облучают организм изнутри.
Средняя величина ПРФ для земного шара равна 5.10-8Гр/ч (5.7 мкР/ч), но в разных регионах мира усредненный ПРФ различается в несколько раз. В отдельных странах колебания ПРФ могут различаться в десятки раз, например, во Франции и Иране.
В Томске общий радиационный фон составляет в среднем 13.7.10-8Гр/ч (12.9 мкР/ч). ПРФ и радиационный фон, обусловленный локальными техногенными загрязнениями, составляют соответственно 87 и 13 %. Отношение максимального и минимального значений общего радиационного фона в Томске составляет 2.1.
Главным источником радиации в России, не имеющим отношения к ПРФ, является медицинское оборудование. Наибольший вклад в коллективную дозу облучения пациентов вносят флюорография (32.8 %) и рентгеноскопия (32.1 %). Ни на одной из территорий России в настоящее время радиация не является ведущим фактором вредного воздействия на здоровье населения, за исключением территорий, подвергшихся радиоактивному загрязнению долгоживущими изотопами в результате аварий на АЭС.
Существенный вклад в радиоактивное загрязнение окружающей среды вносят и ТЭС. Мировой выброс урана и тория от сгорания угля превышает 40000 т ежегодно. Индивидуальные дозы облучения в районе расположения ТЭС мощностью 1 ГВт превышают аналогичную дозу вблизи АЭС в 5-10 раз.
Экранирование растений, животных и человека от ПРФ, так же как и экранирование их от геомагнитных полей, нарушает в них течение нормальных жизненных процессов. Это было обнаружено еще в 70-х годах прошлого столетия на простейших (парамециях), высших растениях и молодых мышах. Экранирование подопытных объектов свинцовыми экранами, уменьшение внутреннего радиоактивного облучения путем замены радиоактивного изотопа 40К на нерадиоактивный 39К и удаление радона из воздуха давало замедление их роста и развития. В эти же годы были опубликованы данные о последствиях g-облучения куриных яиц в течение всего периода инкубации дозой, превышающей в 100 раз ПРФ. Результаты эксперимента показали, что цыплята, полученные из облученных яиц, становились более жизнеспособными (на 4.1 % было меньше отхода), ускорялось их развитие (на 10 дней они раньше вступали в фазу яйценоскости, которая повышалась на 14 %).
Ряд зарубежных исследователей облучали мышей, крыс и собак дозами, превышающими ПРФ в 100-1000 раз, в течение всей жизни. Это вызывало закономерное увеличение средней продолжительности жизни на 7-14 %.
Гамма-облучение в малых дозах растительных и животных тканей вызывает небольшую ионизацию и относительно сильное возбуждение биополимеров (белков и нуклеиновых кислот). В этом состоянии биополимеры одновременно накапливают энергию возбуждения и расходуют ее на вторичные более низкочастотные малоинтенсивные когерентные переизлучения, начиная с ультрафиолетового и заканчивая СНЧ фликкер-шумовыми электромагнитными и акустическими колебаниями биологических структур. Вторичные излучения, содержащие информацию о полимерах, в свою очередь, синхронизируют колебательные процессы в тканях. Это позволяет понять, как относительно постоянный поток атомной радиации и внешнее геомагнитное поле поддерживают в организме бесконечное разнообразие электромагнитной и акустической информации, и как отдельные части организма взаимодействуют друг с другом.
От облучения зависит и предельное число делений, которому может подвергаться клетка. Такое число делений названо числом Хейфлика. Для фибробластов (основная клеточная форма соединительной ткани) человека она составляет, к примеру, 50 делений. Оказалось, что при хроническом облучении животных малой дозой радиации число делений было наибольшим (потенциал деления - максимально возможное число делений - обычно не реализуется).
Вредные последствия атомной радиации для человека начинают реально проявляться при облучении его дозой превышающей дозу, получаемую им от ПРФ на 5-6 порядков. При больших дозах развивается лучевая болезнь, останавливается синтез ДНК, деление клеток, угнетается рост и развитие организма, подавляется иммунитет, сокращаются сроки жизни, возможна гибель человека.
В радиобиологии долгое время существовала концепция беспорогового действия радиации. Из этой концепции следовало, что при любых дозах всегда остается вероятность проявления эффекта вредного воздействия радиации. Но исследования последних десятилетий показали, что эта концепция неверна. В живых организмах открыты механизмы, восстанавливающие радиационные повреждения (явление репарации). Обнаружены и изучены ферменты, присутствующие во всех нормальных клетках, которые быстро восстанавливают радиационные повреждения ДНК. Были изучены системы, удаляющие из организма поврежденные радиацией клетки и заменяющие их здоровыми. Открыты механизмы мобилизации резервных путей обмена веществ вместо поврежденных при облучении. При больших дозах облучения, когда повреждений очень много, эти системы не справляются с их ликвидацией, и наблюдаются законы развития поражения. Но чем меньше доза облучения, тем отчетливее проявляется действие названных механизмов. При малых дозах они способны полностью ликвидировать все повреждения, т.е. существует порог вредного действия радиации, ниже которого уже нельзя говорить об опасности ионизирующего излучения.
Жизнь многоклеточных организмов невозможна без запрограммированной клеточной гибели (апоптоза), который регулирует развитие, тканевый гомеостаз, клеточный ответ на повреждение ДНК и старение организма. Апоптоз, вызванный облучением, ликвидирует клетки с ослабленной защитой и отдаляет возрастные изменения, т.е. он может выступать в роли механизма антистарения (механизма, удаляющего потенциально опасные клетки, у которых ослаблены системы защиты и восстановления от повреждений).
Исследования, проведенные Институтом курортологии г. Пятигорска еще в 1961-1962 гг. показали, что воздействие на кожу и легкие мышей радоном по 30 мин ежедневно в течение месяца дозой, превышающей в 200 раз ПРФ, и воздействие на кроликов 15 раз в месяц по 20 мин радоном в дозе, в 100 раз превышающую ПРФ, повышает неспецифический иммунитет животных.
Большой клинический опыт использования радоновых ванн для лечения многих заболеваний человека также убедительно свидетельствует о том, что кратковременное повышение уровня облучения радоном в 100-200 раз в течение месяца по отношению к ПРФ полезно для человека. В частности, оно повышает сопротивляемость организма к неблагоприятным внешним факторам.
Данные Аргоннской национальной лаборатории США (по 50-ти штатам) свидетельствуют: чем выше ПРФ, тем здоровее население, меньше смертность от злокачественных опухолей и меньше врожденных уродств.
По данным американских ученых повышение ПРФ в 10 раз увеличивает продолжительность жизни животных и человека в среднем на 10 % и существенно уменьшает число раковых заболеваний.
Ну а как влияет на продолжительность жизни повышенный уровень радиации в горах на высоте 1.2-2.0 км над уровнем моря, например, в горах Дагестана, Абхазии, Пакистана и Эквадора, где основной вклад в радиацию вносят горные породы? Оказывается, жители высокогорья живут в среднем на 25-30 лет дольше, чем жители равнин. А возраст угасания детородных функций у высокогорных мужчин - долгожителей находится в пределах 70-100 лет.
Обратим внимание читателя на то, что в кабине самолета, летящего на высоте 9-10 тысяч метров, уровень радиации превышает ПРФ земли не менее чем в 10 раз.
Приведем также некоторые сравнительные показатели здоровья населения России (в целом по РФ) и по закрытым административно-территориальным округам (ЗАТО) в 2000 г.:
- младенческая смертность на 1000 родившихся составляла в среднем по России 15.3; в ЗАТО - 10.1; мертворождаемость - 6.8 и 5.9 соответственно;
- число зарегистрированных больных со злокачественными образованиями на 100 тысяч человек - 1448.8 и 1320.6, число впервые заболевших злокачественными образованиями - 309.3 и 266.0 соответственно и число психических расстройств с впервые выявленным диагнозом - 83.5 и 65.1 соответственно.
Для читателей небезынтересно будет узнать, что наибольшее число энергоблоков действующих АЭС в мире распределяется следующим образом: США - 104, Франция - 59, Япония - 54, Великобритания - 33, Россия - 30. Доля ядерной энергетики в производстве электричества по состоянию на ноябрь 2002 г. в России составляла 15.4 % (двадцатое место в мире). На первом месте находилась Литва (77.6 %), на втором - Франция (77.1 %) и на третьем - Бельгия (58.0 %).
.