Лучший сувенир из “отпуска” в южных районах Беларуси (устар. Белоруссии)

Знаете почему РФ станет лучшей в радиационной нанотоксикологии? Потому именно российским специалистам придется что-то делать с солдатами, которые привезли внутри себя (после т.н. спецоперации) “горячие” наночастицы. Кто-то уже успел эти наночастицы отправить посылкой своим родным (или отправляет прямо сейчас, пока вы читаете эту заметку). По моему субъективному мнению, сегодня на наших глазах (невольно?) испытывается эффект ранее не известного типа “грязной бомбы”.

Во всех мои предыдущих антимародер-заметках мне приходилось либо опровергать излишнюю, либо нагнетать недостаточную радиофобию относительно радиационного загрязнения легкими изотопами (цезием-137, например). Этот изотоп на слуху, потому что является гамма-излучателем, легко идентифицируется бытовыми дозиметрами и сцинтилляторами. При желании где-то да загрязнение найти можно. Мало кто обращал внимание на мои постоянные между делом отсылки к альфа-излучению.

А меж тем, все “военные телодвижения” с поднятием пыли, раскапыванием территорий Рыжего леса и все-все-все, происходило там, где осела бОльшая часть тяжелых элементов, диспергированного взрывом/горением реактора ЧАЭС ядерного топлива. Химически это уран (235/238), плутоний (238/239/240) и америций (241). Скептики, которые комментируя мои заметки говорили “да там все уже распалось” явно не имели ввиду эти элементы, ибо плутноий-238 полураспадается за 86,4 года, америций-241 за 433 года, а уран-238 вообще за 4,5 миллиарда лет.

С 1986 года все это “добро” потихоньку распределялось в почву, поверхностные воды, накапливалось в растениях. Здесь стоит отметить, что тяжелые элементы — это разрушенные взрывом топливные стержни, реакторное топливо, которое осело в 100 км радиусе вокруг ЧАЭС. Три основных направления на которых выпали остатки топлива:

• узкий западный радиоактивный след, где преобладали неокисленные частицы
• сгоревшие (окисленные) во время пожара частицы выпавшие в северном направлении (60–70% активности)
• сгоревшие (окисленные) во время пожара частицы выпавшие в южном (20–25% активности) направлении.

Основное чернобыльское пугало последних дней — Рыжий лес — находится в южном направлении. На территории в 375 га был сняты 10–15 см поверхностного слоя почвы, спилены мертвые деревья, все это было помещено в траншеи и засыпано слоем песка.

Частицы топлива имели разную форму, размер и внутреннюю структуру. Чаще всего к “горячим частицам” относили мелкодисперсные частицы микронных размеров (до 50 мкм), содержащие любые нуклиды или их комбинации с удельной активностью больше 4 Бк (3х10⁻¹¹ Ки) на одну частицу.

Изначально крупные частицы топлива распадались, становились все меньше, радионуклиды переходили из т.н. матрицы в свободное состояние, связывались с гуминовыми и фульфокислотами почвы. Вымываемые водой элементы сорбировались оксидами железа, содержащимися в песке. А территории вокруг ЧАЭС (в т.ч. и Рыжий лес) — это в основном легкие сухие песчаные почвы. Из-за огромных периодов полураспада ожидать какого-либо изменения количества изотопов было бессмысленно. Хотя плутония-241 становилось меньше, он превращался в америций-241.

И вот в 2022 пришли солдаты, начали окапывать технику, жечь костры, обустраивать быт. Зафиксированные было изотопы получили относительную свободу. Относительную, потому что это тяжелые элементы, улететь к Киеву или даже Минску мановением малой саперной лопатки они не могли. Опустились поблизости, на крышу армейской палатки, на папиросу солдата, в десантный набор контрактника.

По своему биологическому действию (см. статью) упомянутые изотопы обладают либо умеренной впитыванием в кишечнике (1–10%) и значительным всасыванием в легких (25–30%) как уран-235/235, либо практически не впитываются в кишечнике (<0,1%) и хорошо всасываются из легких (20–25%) как плутоний-239 и америций-241.

Что такое радиоактивный элемент? Это элемент, ничем химически не отличимый от элемента НЕ радиоактивного. Т.е. он так же растворяется в воде, вступает в химические реакции. Просто внезапно может взять и превратится во что-то другое, испустив ионизирующие частицы. Альфа-радиоактивный элемент “хорош” еще и тем что определить наличие излучения от него можно только с помощь самых дорогих дозиметров со слюдяными датчиками. Такие приборы имеются у лишь в специализированных НИИ да у редких энтузиастов. Блаженство неведения…

Мелкодисперсная пыль альфа-излучателей не слипается (коагуляция) и не укрупняется.(агрегация), так как альфа-излучение нарушает силы электростатического отталкивания и притягивания (упомянутый америций-241 иногда используется как антистатик). Т.е. например при сжигании травы, которая накопила плутоний формируются очень устойчивые наночастицы (дым) с прекрасной проникающей способностью. Предположу даже что солдатская форма, обработанная таким дымом выглядит гораздо более чистой чем не обработанная, за счет упомянутого антистатического эффекта.

Все бы хорошо, да вот только частицы более 1 мкм в кое-как задерживаются в носоглотке и трахее, а все что менее 0,3 мкм поступает в альвеолы легких и проникает в кровь. При ингаляции в легких остается до 75% радионуклида, 25% выдыхается в воздух. 50% осевшего в легких радионуклида ресничатым эпителием выводится из бронхов и, как правило, машинально заглатывается и поступает в желудочно-кишечный тракт. От 15 до 25% поглощенного легкими радионуклидов фагоцитируются и поступают в лимфатическую систему и в легочные региональные лимфоузлы.

А что делают эти частицы в организме человека? Здесь, в качестве иллюстрации, я позволю себе привести цитату М. Ивлиева, директора по радиоэкологии ФГУП «Радон»:

<…> Обычный человек никогда не заметит «горячие частицы» невооруженным глазом, более того — даже если поднести к ним дозиметр на расстояние около одного сантиметра, то прибор не укажет на какую-либо радиационную активность. Самое опасное происходит тогда, когда эти элементы человек вдыхает вместе с воздухом. «Горячая частица» проникает в человеческий организм, и в том кубическом сантиметре тканей, где она оказывается, риск возникновения раковых опухолей моментально возрастает в огромное количество раз. <…>

При этом такая «горячая пыль» альфа-излучающих изотопов (плутоний, америций и т.п.) при диаметре менее 1 мкм несет активность около 2х10⁶ Бк. Т.е. одна частица пыли размером всего в 1 микрон и активностью 0,7х10⁻⁹ Ки (типичное значение) создаёт мощность локальной дозы на ткань в месте контакта около 50.000 рад/ч, которая убывает к расстоянию в 1 мм до 16 рад/ч. В легком при этом возникает микроскопический пневмоторакс (дыра) из-за денатурации белковой ткани и распада. Канцерогенез же (возникновение раковых опухолей) гарантирован от доз 24.000 рад/ч.

Так выглядит работа “горячей частицы” плутония-241 в легочной ткани обезьяны. Америций-241 будет давать похожий альфа-эффект

Примерно такая же ситуация будет и с тканями кишечника (то что попало при курении, облизывании губ, с немытых рук).

Кстати, постоянно наращивающий свое присутствие в зоне отчужденя америций-241, в отличие от других изотопов, имеет выраженную способность к кожной резорбции (способность проникать в организм через кожные покровы).

Насколько я могу судить, на “горячие частицы” (и наночастицы), как на фактор радиационного риска особого внимания никто не обращает. Возможно это связано с тем, что такой вид загрязнения не носит характер массового поражения. Ну заболел где-то, кто-то, чем-то. Онкологические заболевания распространены повсеместно. Частные случаи, не более. Поэтому вопросы радиационной нанотоксикологии в русскоязычном изложении представлены очень скудно, публикации представлены фрагментарно.

Повторюсь, если наружное заражение довольно легко обнаружить средствами дозиметрии и дезактивировать (в прямом смысле смыть с тела обычной водой с мылом), то внутреннее, когда изотопы попали парентерально (через слизистые оболочки, глаза, уши, повреждения кожи и т.п.), перорально (через рот в желудочно-кишечный тракт), и, особенно, аспирационным путём (через органы дыхания) — сложно определить и невозможно излечить. Насколько я знаю не существует отлаженных схем поиска и удаления горячих частиц например из кровотока человека. Рекомендую прочитать пару историй про “горячие частицы” от легендарного Ю.В. Виноградова: [частица путешествующая внутри кровеносной системы человека], [частица в горшке с комнатным растением].

И это разговор про гамма-излучатели, которые можно фиксировать сцинтилляционными детекторами например. Альфа-горячие частицы из-за особенностей альфа-частиц (задерживаются микронами биологических тканей) будут абсолютно не видны.

Какие все это будет давать эффекты? Сложно сказать. Принципиально неверен массово тиражируемый сейчас сценарий, основанный на отсылках к событиям 1986 года. Тогда основной удар нанесли короткоживущие изотопы и гамма-излучение. Последствия “чернобыльского отпуска 2022” будут напоминать заболевания, с которым столкнулись “радиевые девушки”. Скандальная история, произошедшая в 1920–1940-х годах в США. Когда от краски для циферблатов часов, содержащей радий (ныне широко известной в узких кругах как СПД), пострадало огромное количество молодых девушек. Вдогонку можно посмотреть и душераздирающий фильм “Радиевые девушки” 2018 года.

Изучением эффектов альфа-радиации на человека с 1968 года занимался Аргоннского центр радиобиологии человека (ныне Argonne National Laboratory). К моменту завершения проекта в 1993 году была собрана подробная информация по 2403 случаям отравлением радием. И при этом всем стоит помнить, что америций-241 испускает в 5 раз больше альфа-частиц чем радий-226. Тому, кому ни радий, ни америций не подходит и хочется чего-то экзотического — можно посмотреть историю отравления российского шпиона Александра Литвиненко. Его убили свои же, отравив микроколичествами альфа-излучателя полония-210.

Биологические последствия “чудовищного отпуска 2022” будут всплывать постепенно и на протяжении долгого времени. Альфа-удар будет проявляться тихо, незаметно, в региональных больницах и госпиталях. Схожесть ситуации с описанной в истории “радиевых девушек” в том, что тогда пострадали молодые женщины. В истории “америциевых мальчиков” — пострадают молодые мужчины. Но с точки зрения биологии особых отличий не будет. Притом свою долю “чернобыльских наночастиц” получат и работников почтовых отделений, которые принимают технику и вещи провезенную через зоны альфа-пыления, водители такси и автобусов, перевозящих “посылки от военных из Белоруссии”, получат “бонусы” и родные этих самых военных, которые посылки будут получать. Достанется всем…

Дополнительные материалы:

— Карта загрязнения территории Беларуси изотопами плутония-238/239/240 (состояние на 2009 год)
— Карта загрязнения территории Беларуси изотопами плутония-241 (состояние на 2009 год)
— Карта загрязнения территории Беларуси изотопами америция-241 (состояние на 2009 год)
— ПРОГНОЗНАЯ Карта загрязнения территории Беларуси изотопами америция-241 (состояние на 2056 год)

Литературные источники:

Связанные с темой статьи публикации автора:

1. Кружок юного радиофоба #3. РАДОН
2. Uran-802. Двойной ☢ удар по Бресту
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАД☢НА В ПОМЕЩЕНИЯХ
4. Торцевые слюдяные детекторы радиации. FAQ
5. Мнение о дозиметрах (“чего покупать-то?!”)
6. Радиоактивная бижутерия в магазинах города Минска

Научная периодика:

1. Лощилов Н.А., Кашпаров В.А., Поляков В.Д., Процак В.П., Юдин Е.Б., Журба М.А., Паршаков А.Е. Ядеpно-физические характеристики горячих частиц, образовавшихся в результате аварии на ЧАЭС. //Радиохимия. — 1992, N 4, с.113–125.
2. Лощилов Н.А., Кашпаров В.А., Юдин Е.Б., Пpоцак В.П. Фракционирование радионуклидов в чернобыльских топливных горячих частицах. //Pадиохимия.-1992, № 5, с.125–134.
3. Кашпаров В.А., Иванов Ю.А., Пристер Б.С., Зварич С.И., Процак В.П., Хомутинин Ю.В., Поляков В.Д., Гудков А.Н., Курепин А.Д., Пазухин Э.М. Моделирование образования “горячих” частиц во время аварии на ЧАЭС// Проблеми Чорнобильскої зони відчуження, Київ, Наукова думка.-1995, вып.2, с.120–127.
4. Кашпаров В.А., Иванов Ю.А., Хомутинин Ю.В., Пазухин Э.М. Оценка эффективной температуры и времени отжига топливных частиц, выброшенных из Чернобыльского реактора во время аварии. //Радиохимия. 1996, т.38, вып.1, с. 91–95.
5. Кашпаров В.А., Иванов Ю.А., Процак В.П., Хомутинин Ю.В., Йощенко В.И., Пазухин Э.М. Оценка максимальной эффективной температуры и времени отжига чернобыльских топливных частиц во время аварии. // Радиохимия. –1997, т.39, вып.1, с.66–70.