Работая на атомных электростанциях (АЭС) (Ленинградская и Чернобыльская после аварии) более 20 лет, я обратил внимание на то, что мои старшие коллеги в основном доживают до преклонного возраста – 80 и старше лет, и чтобы разобраться с этим возрастным феноменом, решил проверить относится ли это долгожительство ко всем, кто работает или работал с ионизирующими источниками и не обязательно на АЭС.
Своё исследование решил начать с инженеров и учёных, которые первыми начинают работать с радиоактивными устройствами прежде, чем отдать их нам, инженерам по эксплуатации.
Изучив и проанализировав биографии 160 известных в открытой печати инженеров, исследователей и ученых атомщиков, я всех разделил на три группы возрастов, согласно предложению Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), которая делит старость на три группы: первая, 60 -75 лет, – пожилой возраст, ранняя старость; вторая, 75–90 лет, – преклонный возраст, поздняя старость; третья, 90 и более лет, – старческий возраст, долгожители.
Так вот, специалисты второй группы в возрасте 75–90 лет, составили 39%, а третьей группы, долгожители, в возрасте более 90 лет, – 24%. В итоге эти две группы составили 63%, что в 3,3 раза превышает первую пожилую и более молодую группу по возрасту – от 60 до 75 лет.
И что интересно, называя любую фамилию известного атомщика можно быть уверенным, что прожил он довольно-таки длинную жизнь.
Конечно, не без исключений из этого правила, но в основном оно справедливо и закономерно.
Также при анализе списка выяснилось, что основная доля учёных, занимающихся ядерными исследованиями, принадлежит советским исследователям и инженерам, которые в послевоенные годы разрухи с середины 1940-х и до конца 1960-х гг., создали атомную, водородную бомбы и первую в мире атомную электростанцию, пусть малой электрической мощности, всего 5000 кВт, но которая успешно проработала почти полвека.
Отсюда возникает вопрос, почему атомщики, которые при работе, не нарушая всех правил радиационной и технической безопасности, живут дольше простых людей?
Ведь не все 160 рассмотренных мною специалистов имели генетическую предрасположенность к долголетию. Они, как и все, вели простую человеческую жизнь, болели (но реже!) теми же болезнями, ели, пили, что и все. Но и еще меня удивило - у работников АЭС чаще рождаются девочки, нежели мальчики! Например, в моем роду за 100 с лишним лет не рождалось девочек, а когда я проработал на Ленинградской АЭС (ЛАЭС) всего 4 года, то родилась дочь!? И у моих друзей, и коллег, а это более сотни человек, также работников ЛАЭС, рождались в основном девочки.
Если учесть, что первая очередь ЛАЭС, а это 4 энергоблока типа РБМК-100, является одноконтурной атомной электростанцией, то, видимо, это вносит какие-то свои коррективы в физиологию работников.
Радиофобия не свойственна атомщикам, они знают куда можно идти, а куда запрещено или опасно, так как мы постоянно сдаём квалификационные экзамены, проходим профессиональную переподготовку, регулярно участвуем в противоаварийных и противорадиационных тренировках, обязательно проходим ежегодный полный медицинский осмотр со сдачей всех необходимых анализов.
Все это позволяет нам знать о своем здоровье практически все, коль мы решили посвятить свою жизнь столь опасной работе, и наши ошибки очень дорого обходятся государству и человечеству в целом, Чернобыль и Фукусима тому примеры.
Известно, что согласно действующим с 01.09.2009г. в России «Нормам радиационной безопасности» [НРБ-99/2009)(СанПиН2.6.1.2523-09)] допустимая эквивалентная годовая доза облучения для персонала группы «А» (работники АЭС), принята 20 мЗв (2,0 бэр) в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 50 мЗв (5,0 бэр). А для персонала группы «Б» (население, не работающего с ионизирующими источниками), эта доза составляет 1,0 мЗв (0,1 бэр) в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5,0 мЗв (0,5 бэр). Эти же «Нормы…» распространяются и на техногенные ионизирующие источники излучения, при нормальной их эксплуатации, на техногенные в результате радиационной аварии, на природные и медицинские источники. Но норма радиации – это всё-таки размытое понятие.
Еще в 1950 г. Рольф Зиверт, шведский пионер радиационной защиты, установил, что облучение не имеет порогового уровня, при котором у человека не будет заметных или незаметных повреждений. Средняя же индивидуальная годовая доза персонала «А» находится в пределах 1,25–5,0 бэр. В свою же очередь из «Норм...» следует, что летальной дозой облучения человека является радиация более 7,0 Зв/час (700 бэр/час). Согласно рекомендациям Международной комиссии по радиационной защите (МКРЗ), Всемирного общества здравоохранения и «Норм…», радиационный уровень естественного фона в 0,1–0,2 мкЗв/ч (10-20 мкР/ч) и уровень 0,2-0,6 мкЗв/ч (20-60 мкР/ч) являются безвредными нормами облучения человека, и можно считать малыми дозами облучения, но уровень свыше 0,6-1,2 мкЗв/ч (60-120 мкР/ч) считается уже повышенными уровнями радиации и опасными для здоровья человека.
Всех ученых, исследователей и инженеров-атомщиков можно прировнять к персоналу «А», следовательно к ним относятся и все нормативы радиационной безопасности.
Так почему же атомщики живут дольше, чем обычные люди? При поиске ответа на этот вопрос мне попалась статья руководителя биофизической лаборатории Медицинского радиологического научного центра им. А.Ф. Цыбы Минздрава Российской Федерации В. Петина «Радиофобия и радиационный гормезис» (жур. «Нева», №4, 2013г., С. 136–147), где рассказывается о положительном действии малых доз, воздействующих на человека, для чего был введен термин «гормезис», взятый из фармакологии и имеющий общебиологическое значение.
Известная фраза средневекового врача и одного из основателей ятрохимии Парацельса: «Все – яд, все – лекарство; и то и другое определяет доза», приемлема не только в фармакологии, но и в обозначении положительного действия малых доз радиоактивного излучения в виде термина радиационного гормезиса (гермезис), (от греч. быстрое движение, стремление).
Отсюда следует, что биологическая реакция организма человека зависит от величины воздействующего фактора, а для радиационного гормезиса от дозы, мощности и качества излучения, а в качестве биологической мишени радиация выбрала именно ДНК – эту главную молекулу человека, словно зная об этом...
Как пишет В. Петин: «Также свойства малых доз излучения проявились и у человека при применении радоновых ванн или при приеме внутрь радоновой воды, когда отмечалась активация иммунных механизмов, и возникало общестимулирующее действие на организм, улучшение разных видов обмена, снижение артериального давления и другие благоприятные эффекты. Важным проявлением радиационного гормезиса является феномен так называемого адаптивного ответа, заключающийся в повышении устойчивости различных биологических объектов к воздействию поражающих доз радиации в случае предварительного облучения в малой (порядка 0,01 Гр) дозе». Радон не имеет стабильных изотопов. Наиболее устойчив Rn- 222, период полураспада которого около 4 суток; входит в природное радиоактивное семейство Урана-238; является продуктом распада Радия-226, которому обязан своим названием.
Таким образом, можно сказать, что малые дозы радиоактивности даже полезны для человека, повышают иммунитет его организма, омолаживают его за счет более активного биолоклеточного обмена и вывода погибших клеток и свободных радикалов, являющихся грязью внутри организма. Многочисленные исследования показывают, что доза поглощённой радиации в 200 и меньше мГр не вызывает лучевой болезни и новообразований, в связи с этим НКДАР (Научный комитет Организации Объединённых Наций по действию атомной радиации) рекомендует дозы в 200 мГр и ниже относить к малым дозам, а мощность дозы в 0,1 мГр/мин и ниже – к малым мощностям поглощенной дозы.
Если же говорить о тех 160 специалистах, что были исследованы, то сложно установить какова была дозовая нагрузка в тех местах, где они находились и сколько времени работали в этих радиационных полях, но как следует из анализа их профессиональной деятельности, то все 63%, а это возрастная категория от 75-90 и более лет, могли находиться эпизодически в помещениях, где были допустимые дозовые нагрузки, в противном случае дозиметрическая служба предприятия просто их не допустила бы к работе.
Конечно, необходимо учитывать и естественный радиоактивный фон, который суммируется с приобретенной радиацией, и вносит свой вклад в поглощенную дозу на протяжении всей жизни человека.
Значительная часть специалистов считает, что естественный фон даже необходим для жизнедеятельности человека.
Общеизвестно, что мощность этого фона в среднем составляет 0,1–0,2 мкЗв/час, а доза более 1,2 мкЗв/ч уже опасна для человека.Но нужно различать временную поглощенную дозу облучения во время работы и постоянную фоновую, от которой нам никуда ни деться.
Известно, что семейство французских ученых Кюри: Пьер (1859-1906, трагически погиб на улице), Мария Кюри-Складовская (1867-1934, 67 лет, первая жертва радиационной апластической анемии, т.е. хронической лучевой болезни от альфа-активного Радия - 226, с периодом полураспада 1600 лет, похоронена в свинцовом гробу, в одной могиле с мужем Пьером), их старшая дочь Ирен (1897-1956, 59 лет, умерла от острой лейкемии) и ее супруг Фредерик Жолио-Кюри (1900-1958, 58 лет, умер после операции, связанной с внутренним кровоизлиянием, видимо, связано с болезнью гепатитом и ионизирующим излучением), являются открывателями и исследователями радиоактивности, но прожили все они, к сожалению, довольно короткую биологическую жизнь, а вот их младшая дочь Ева Дениза Кюри (06.12.1904–22.10.2007) - музыкант, писательница, журналист, общественный деятель радиоактивностью не занималась и долгое время жила в США, где и умерла в возрасти почти 103 года. А внучка Марии Кюри – Элен Ланжевен-Жолио, физик-ядерщик, 1927г. рождения, 95 лет, по сей день занимается ядерными исследованиями, но с соблюдением всех правил биозащиты.
Может это доказывает, что работа с радиоактивными материалами требует более, чем разумного и осторожного отношения помимо чистого энтузиазма? В качестве примера хочется остановиться на трех молодых исследователях, двое из которых не дожили и до 36 лет, но все трое стали жертвами собственного разгильдяйства.
Интенсивность ядерных исследований была максимальной в первой трети ХХ-го века, что подтверждается количеством опубликованных научных работ и несчастных случаев при экспериментах.
Особенно отличились исследователи, работающие в Манхэттенском проекте по созданию атомной бомбы в США, г. Лос-Аламас, штат Нью-Мексико, в котором принимали участие многонациональные группы, более 2000 учёных, во главе с Робертом Оппенгеймером и Отто Фришем. Известно, что против Японии американцы предполагали применить 9 атомных бомб, и первая из них, урановая бомба под названием «Little Boy» («Малыш»), была сброшена в понедельник, 06.08.1945г., которая в 8 часов 15 минут на высоте 600 метров взорвалась над г. Хиросима, а в среду, 09.08.1945 г., в 11 часов 02 минуты, на высоте около 500 метров, более мощная, плутониевая бомба, под названием «Fat Man» («Толстяк»), была взорвана над г. Нагасаки.
Оба взрыва мгновенно унесли жизни ни в чем неповинных более 200 тысяч мирных жителей. Острой военной необходимости в том не было, Вторая мировая война уже заканчивалась.
Но американское правительство составило график применения, приготовленных для Японии своих 9 атомных бомб: 3 бомбы в августе, 3 в сентябре и 3 в октябре 1945 года. Две уже сброшены, эффект чудовищный!
Третью августовскую бомбу ещё не собрали, но её ядро из плутоний-галлиевого сплава было готово и находилось на удалённом участке «Омега» в национальной лаборатории в Лос-Аламасе, и это ядро позже назовут «Демоном». Это название оно получило уже после несчастных случаев при работе с ним. Таким образом, в руках учёных оказались 6,2 кг оружейного сплава Pu-239 (Плутония-239), и об этом можно только мечтать!
Срочно было решено начать эксперименты по исследованию его критической массы. Но во вторник, 21 августа 1945 г., произошла первая трагедия, связанная с этим ядерным зарядом, имеющим форму шара диаметром 10 см.
Известно, что оружейный Pu-239 имеет критическую массу для голого шара диаметром 10 см около 10,5 кг, а в нейтронном отражателе – 5,6 кг. К слову, критическая масса U-235 (Урана-235) составляет 50 кг при диаметре сферы этой массы – 17 см.
Критическая масса зависит от химического состава образца и отражателя нейтронов, который может значительно снизить её и чтобы экспериментально определить его влияние на критическую массу оружейного Pu-239, молодой американский физик армянского происхождения, бакалавр наук, Арутюн Крикор Даглян-младший (Гарри Даглян), был первенцем в семье – высокий, спортивный, увлекался игрой на скрипке, но музыкантом так и не стал – (если бы знать свою судьбу!), решил поздним вечером 21 августа 1945г. немного поэкспериментировать.
Он ещё летом 1944г. начал работать над магистерской диссертацией в группе Отто Фриша в лаборатории Лос-Аламас, Манхэттенского проекта.
Тема его исследований заключалась в определении критической массы Pu-239 в зависимости от конфигурации и материала отражателя, для чего он решил создать отражатель нейтронов из кирпичиков карбида вольфрама весом 4,4 кг каждый, и разместить их вокруг активной зоны плутониевой сферы в виде шахты, чтобы экспериментально определить их количество и тем самым критичность сборки.
Такая постепенная расстановка отражателя вокруг активной зоны позволит счётчику импульсов излучения более точно определить, критичен ли заряд. И когда Гарри поднёс очередной кирпич к ядру, то радиометр вдруг усиленно затрещал, значит, ядро перешло в критическое состояние. Тогда он решил быстро убрать этот кирпич, но выронил его, кирпич упал прямо на сборку ядра, она мгновенно стала надкритической, началась цепная реакция, испуская вокруг себя смертоносную радиацию.
Помещение озарилось ярким светло-голубым светом из-за ионизации воздуха, запахло озонов, словно после грозы. Гарри в панике хотел поднять этот кирпич, но не смог, он попытался перевернуть лабораторный стол с этой сборкой, но стол оказался очень тяжёлым, тогда он начинает разбирать сборку, сбрасывая с неё кирпичи замедлителя, пока радиометр не замолчал.
Всего меньше минуты ему понадобилось голыми руками (!) заглушить цепную реакцию, но и этого времени было достаточно, чтобы получить разовую смертельную дозу радиации – 510 Рентген или около 5,0 Грей (смертельная поглощённая доза облучения составляет 4,5 и более Грей), за это время в сборке успела начаться спонтанная цепная реакция деления Pu-239.
Столь мощное радиоактивное излучение вызывает острую лучевую болезнь, тем более это не U-235, а Pu-239, который более пригоден для ядерного оружия, у него большая скорость спонтанного деления ядер и меньшая критическая масса.
Примерно через час у Гарри появилась тошнота, рвота, тело покрылось волдырями термического ожога кожи. Несчастный впал в кому, и через три недели умер, не приходя в сознание в возрасте 24 лет от роду.
Заключение лечащих врачей было таково – летальный исход от термических ожогов тела, о радиации ни слова, так как все работы, связанные с Манхэттенским проектом, были строго засекречены.
В 3,5 метрах от Гарри сидел 29-летний охранник, который получил 20 Рентген и, прожив еще 33 года, умирает от лейкемии в возрасте 62 лет.
В День вооруженных сил США (20 мая 2000 г.) Елена и Эдвард Даглян в Калкинс-Парк, Нью-Лондон, штат Коннектикут, на кладбище установили мемориальный камень и флагшток памяти своего брата Гарри К. Дагляна-младшего.
На мемориальном камне написано: «Выдающийся учёный Манхэттенского проекта. Его работа была связана c определением критической массы, но во время эксперимента совершил оплошность. Он стал первой жертвой американской атомной эпохи, хотя и не в униформе. Он умер, служа своей стране» …
Менее чем через год там же происходит второй подобный случай разгильдяйства в работе с радиоактивными материалами.
35-летний канадский физико-химик, доктор философии, Слотин Луис Александер, вроде бы уже состоявшийся и серьёзный исследователь, но то, что он сделал не поддаётся объяснению.
Луис собирался в командировку на атолл Бикини, где находился американский испытательный полигон. Во вторник, 21.05.1946 г., в присутствии семи других сотрудников Лос-Аламосской лаборатории решил продемонстрировать учебный эксперимент по возбуждению спонтанной цепной ядерной реакции, который он проводил уже неоднократно.
Эксперимент заключался в том, что необходимо было создать одну из первых ступеней реакции деления, поместив тем самым две полусферы бериллия (нейтронный отражатель) вокруг того же самого плутониево-галлиевого ядра, которое уже убило его товарища по работе Гарри Дагляна.
В 15 часов Слотин начал свой мастер-класс, левой рукой он ухватился за верхнюю бериллиевую полусферу диаметром 228,6 мм (9 дюймов), а правой рукой вставил лезвие монтажной отвертки (это его рацпредложение!) в горизонтальный разъем полусфер, чтобы не допустить их соединения.
Такие фокусы он проделывал уже неоднократно, и все проходило без последствий, но в этот день, в 15:20 дня отвёртка вдруг внезапно соскользнула с разъёма и упала на пол, полусферы отражателя сомкнулись, и Pu-239 мгновенно перешёл в надкритическое состояние!
Пятеро из семерых присутствовавших возле полусфер заметили яркую вспышку синего излучения и тепловую волну. Слотин почувствовал кислый привкус во рту и жжение в левой руке. Он быстро сбросил верхнюю полусферу на пол, реакция прекратилась, но с какой ценой – Луис успел получить смертельную разовую дозу облучения!
В момент эксперимента его левая рука находилась ближе всего к ядру сборки, и ученые впоследствии определили, что на нее пришлось более 50000 бэр (облучение более 500 бэр уже смертельно).
Рука приобрела восково-синюшный вид и покрылась волдырями. Врачи, наблюдавшие за Слотиным, держали его руку в ведре со льдом, чтобы снять боль и воспаление. Правая рука, державшая отвертку, имела те же симптомы, но пострадала меньше.
Присутствующие с Луисом товарищи экстренно доставили его в местную больницу, но он уже понял, что был обречён на смерть. «I think I’m done for» («Я думаю, я приговорён»).
В течение первых трёх дней он был в сознании и успел рассказать друзьям как себя чувствует, что с ним происходит, где кто из семи человек тогда стоял, что охранник успел выбежать, объяснил природу синего свечения, попросил измерить дозовую нагрузку около плутониевой сборки, на окружающих предметах, измерить расстояние от сборки до каждого, кто участвовал в этом эксперименте, выполнить замеры доз, поглощённых ими.
Всё это и другое, конечно, составляло огромную научную ценность, но сама методика эксперимента никуда не годилась.
В течение следующих четырех дней Слотин перенес «мучительную серию травм, вызванных радиацией», включая тяжелую диарею, снижение диуреза, опухшие руки, эритему, «массивные волдыри на руках и предплечьях», паралич кишечника и гангрену.
У него были внутренние радиационные ожоги по всему телу, которые один медицинский эксперт назвал «трехмерным солнечным ожогом».
К седьмому дню у него начались периоды «умственного замешательства». Его губы посинели, и его поместили в кислородную палатку.
В конце концов, он испытал «полный распад функций тела» и впал в кому, а в 11 часов утра 30.05.1946г., в возрасте 36 лет умирает.
Медики записали, что Луис Слотин умер от «Acute radiation syndrome - острый радиоактивный синдром», а это есть радиационное отравление, лучевая болезнь, лучевая токсичность, радиация разрушает клетки в результате аутофагии, т. е. самопоедание биоклеток человека, при недостаточном притоке питательных веществ извне. И это происходит в экстремальных случаях поражения человека радиоактивным излучением.
Но случай, произошедший с российским ученым Бугорским Анатолием Петровичем, так это вообще из области фантастики!
В г. Протвино, Московской области, в 1960-х гг. был построен крупнейший в Европе протонный ускоритель (адронный коллайдер) «У-70», а вскоре был создан Институт физики высоких энергий, ныне - Государственный научный центр Российской Федерации Институт физики высоких энергий (ГНЦ ИФВЭ).
В четверг, 13.07.1978 г., во время плановых экспериментов на коллайдере произошел аварийный отказ части оборудования, и чтобы выяснить причину, 34-летний штатный сотрудник Института Бугорский Анатолий Петрович решил заглянуть вовнутрь полого работающего торроида коллайдера, при этом система безопасности не сработала, осматриваемый участок не отключился, и левая половина головы Бугорского попала под проходящий пучок высокоэнергетических протонов с энергией 70 ГэВ с экспозиционной дозой в 200 тысяч бэр!
На входе в затылок головы пучок оставил отверстие размером 2х3 мм, при этом Бугорский ощутил яркую вспышку, но без болевых ощущений. Его срочно поместили в специализированную радиологическую клинику в Москве — Клиническую больницу № 6 Третьего Главного управления при Минздраве СССР (ныне - ФМБЦ им. А. И. Бурназяна ФМБА России), где врачи готовились наблюдать ожидаемую смерть пациента.
Однако А. Бугорский выжил и даже защитил в 1980 г. кандидатскую диссертацию, подготовленную ещё до аварии. Но он полностью потерял слух на левое ухо. Был период, когда участились эпилептические приступы, даже с потерей сознания, однако интеллектуальные способности не пострадали и он продолжает научно-организационную работу.
Конечно, это уникальный случай в истории радиационной медицины доказывающий то, что радиация не всегда смертельна. Врачи ничего не прогнозируют – они просто ничего не могут понять, почему А. Бугорский до сих пор жив!?
В заключение можно сказать, что воздействие радиации на живой организм пока еще мало изучено, особенно в малых дозах облучения.
Из анализа 160 исследованных мною атомщиков следует, что если эта дозовая нагрузка на организм находится в разумных пределах, и человеком соблюдаются правила радиационной и технической безопасности, то он может дожить до глубокой старости в полном здравии и сознании.