26.11.2020

Мы живем в радиоактивном мире. Излучают медицинские изделия, наши телефоны и даже сама планета Земля — и это нормально. Все ли излучение опасно для человека, какую дозу облучения мы получаем за год, вредно ли жить у АЭС и зачем обрабатывать продукты питания радиацией — разбираемся с врачом Андреяном Осиповым и радиобиологом Владимиром Кобялко.

_{Иллюстрация заголовка: Как ионизирующее излучение влияет на ДНК // ПостНаука}

Это материал из гида «Радиация: яд или лекарство», приуроченного к 75-летию атомной промышленности. Партнер гида — «Росатом».

Радиоактивный мир 

Почти у всех знакомых нам химических элементов имеются разные изотопы или разновидности с одинаковым порядковым номером в таблице Менделеева, но с разным массовым числом, то есть разным количеством протонов и нейтронов в ядре. Изотопы могут быть стабильными и нестабильными. Ядра нестабильных изотопов распадаются с течением времени — их еще называют радиоактивными изотопами, или радионуклидами, — и превращаются в изотоп того же или другого элемента.

Из-за высокой массы ядра радионуклида оно становится неустойчивым — сильных взаимодействий внутри ядра не хватает для того, чтобы удержать его от распада. В процессе перехода — собственно распада — атомные ядра испускают элементарные частицы, то есть излучают. Какие — зависит от типа распада: альфа-, бета-, гамма-, нейтронного или протонного.

Интенсивность распада разных элементов может значительно различаться — от долей секунд для некоторых изотопов кислорода до времени, сравнимого с возрастом Солнечной системы, для некоторых изотопов урана. Скорость распада радиоактивного изотопа определяют по так называемому периоду полураспада — времени, за которое распадается половина от изначального количества ядер радиоактивного изотопа.

В природе вокруг нас присутствует множество радиоактивных изотопов. Из этого следует, что в любой точке планеты всегда будет присутствовать некоторый радиоактивный фон, обусловленный распадом естественных радионуклидов, и это вполне нормально. Он меняется с течением времени и за 4,5 миллиарда лет существования нашей планеты снизился примерно в 10 раз.

Хорошо понять, насколько радиоактивен мир вокруг, поможет пример с изотопами углерода, без которого невозможна органическая жизнь. Углерод имеет два стабильных изотопа — углерод-12 и углерод-13. Есть и радиоактивные изотопы, например углерод-14 с периодом полураспада 5730 лет. Этот изотоп становится частью органических молекул при жизни организма, поэтому по величине остаточной радиоактивности углерода-14 можно определить возраст ископаемых останков. 

В контексте радиоактивности мира нас интересует ионизирующее излучение. Такое излучение часто называют радиацией (от латинского слова radiatio — «излучение»), что не совсем верно: радиация включает в себя еще и неионизирующее электромагнитное излучение — тот же свет и радиоволны. Ионизирующее излучение способно изменять физические и химические свойства вещества: оно обладает энергией, способной ионизировать его атомы, то есть «отрывать» электроны от атомов с образованием положительно заряженных ионов. Для этого необходима энергия не ниже 17 электронвольт, и ею не обладает ни излучение от наших телефонов и вышек сотовой связи, ни излучение от микроволновок, ни даже бактерицидное ультрафиолетовое излучение, как в кварцевых лампах. Для сравнения: энергия коротких радиоволн, которую используют для беспроводной передачи данных, например по Wi-Fi, меньше в миллиард раз. Нижняя граница электромагнитного ионизирующего излучения проходит в диапазоне мягкого рентгеновского излучения. 

Ионизирующее излучение способно проходить через вещество. Какое — зависит от его проникающей способности. Она, в свою очередь, зависит от энергии (для фотонов) или энергии, заряда и массы излучаемых частиц (для альфа-частиц, электронов, нейтронов, протонов), а также плотности самого вещества. И здесь есть следующая закономерность: чем больше энергии теряет частица при прохождении через вещество, тем меньшее расстояние она проходит и тем выше ее способность вызывать ионизацию и таким образом повреждать вещество. 

Гамма-лучи (и рентгеновское излучение) могут проходить сотни метров в воздухе, но обладают относительно низкой способностью к ионизации вещества. Альфа-частицы (ядра гелия) очень сильно ионизируют вещество и быстро теряют энергию: длина их «пробега» в воздухе составляет 3–11 сантиметров, а в воде — десятки микрометров, то есть они не могут пройти даже через бумагу или эпидермис кожи. Масса отрицательных бета-частиц (электронов) очень низкая, в воздухе они могут проходить до 20 метров, а в живых тканях — до 3 сантиметров. Для низкоэнергетических бета-частиц расстояние «пробега» еще меньше. Например, бета-частица, образованная при распаде трития, сможет пройти всего 0,6 микрометра в живых тканях. Поэтому все альфа- и многие бета-излучающие радионуклиды опасны только при попадании внутрь организма.

Эквивалентная доза: сколько радиации наш организм поглощает за год

Радиоактивность мира вокруг бывает естественная и искусственная (техногенная). К естественной относят естественный радиоактивный распад изотопов, о котором речь уже шла, и космическое излучение — термоядерные реакции в звездах, например на Солнце, а также взрывы сверхновых. А к искусственной — радиацию, возникшую в ходе деятельности человека. 

Величина дозы ионизирующего излучения, которую получает человек, зависит от географического положения, образа жизни и характера труда. В биологии для оценки поглощенной дозы, то есть энергии ионизирующего излучения, поглощенной веществом, используют единицу дозы грей.

Разные типы ионизирующего излучения вызывают разные по тяжести повреждения в живых тканях. Поэтому для оценки способности разного излучения повреждать ткани живых организмов ввели взвешивающий коэффициент излучения. Для излучения с низкой потерей энергии, например гамма-излучения, значение взвешивающего коэффициента равно 1. Тогда как для излучения с высокой потерей энергии, например альфа-излучения, значение этого коэффициента равно 20. Этот коэффициент используют для учета биологического эффекта облучения организма человека — эквивалентной дозы ионизирующего излучения. Чтобы ее рассчитать, поглощенную дозу умножают на этот коэффициент. Единицей эквивалентной дозы считается зиверт (Зв).

В целом избежать естественного ионизирующего излучения невозможно: радиоактивна сама наша планета за счет наличия радиоактивных изотопов в горных породах, почве, воздухе и воде. Кроме того, на поверхность планеты действует космическое излучение — излучение Солнца и нашей Галактики.

Излучение также делят на внешнее и внутреннее в зависимости от того, действует оно на организм извне или изнутри. От внешних естественных источников радиации человек получает дозу в среднем 0,6 миллизиверта в год. Эта доза будет расти в горной местности. Основной вклад во внутреннее облучение организма вносит радон-222, ядра которого постоянно возникают при распаде урана-238, урана-235, тория-232 и радия-226 в земной коре. При комнатной температуре радон газообразен, а потому легко покидает кристаллическую решетку горных пород и попадает в почву и воду, а затем и в воздух. Радон-222 — альфа-излучатель, а это значит, что он опасен только при попадании в организм, в основном в легкие. В зависимости от географического положения его концентрация может сильно различаться, но считается, что именно радон и его дочерние продукты обусловливают более половины всей дозы облучения, которую в среднем получает организм человека из окружающей среды. Кстати, радон содержится в табаке, и это дополнительно увеличивает риск развития рака из-за курения.

И если в случае радона-222 основной удар принимают на себя легкие, то все ткани нашего организма постоянно подвергаются внутреннему облучению за счет радиоизотопа калия-40, который содержится во многих продуктах питания. Кстати, калий-40 содержится в бананах. Есть даже такое понятие — «банановый эквивалент»: съедая один банан, вы получаете дозу облучения примерно 0,1 микрозиверта. Соответственно, весь радиационный фон можно пересчитать в бананах. 

Свой вклад в облучение организма вносит и углерод-14, а также другие радионуклиды. Из-за этого эквивалентная доза от внутреннего облучения за счет естественных источников (2,4 мЗв/год) в среднем примерно в 4 раза превышает дозу внешнего облучения от них (0,6 мЗв/год). Однако для разных континентов эти цифры могут существенно различаться.

Дозы от искусственных источников можно легко снизить, например сократив количество перелетов на самолете, но на самом деле оно вносит очень небольшой вклад — если, конечно, речь не идет о каких-то катастрофических случаях вроде аварий на АЭС. Для подавляющего большинства жителей Земли наибольшее влияние искусственных источников связано с медицинскими радиологическими процедурами — рентгеном или компьютерной томографией.

Только за счет природного радиоактивного фона человек ежегодно подвергается воздействию не менее 3 мЗв в год (то есть речь о тысячных долях). При этом при дозах до 10 миллигрей невозможно обнаружить никаких биологических последствий такого воздействия. При немного более высоких дозах облучения — малых дозах в 10–100 мЗв — изменения, чаще позитивные вроде стимуляции иммунитета, уже могут проявляться. Чтобы было понятно, о какой дозе облучения идет речь: для сотрудников, работающих с радиоизотопами, нормой считается доза излучения в 20 мЗв в год. А системные нарушения в организме проявляются при дозе от полузиверта и выше.

Действие излучения на живые организмы

Излучение буквально пронизывает окружающий мир. В мире неодушевленных предметов чаще всего ионизирующее излучение может привести к разрушению кристаллической решетки из-за выбивания атомов из ее узлов, ионизации диэлектриков (плохо проводящие электричество тела становятся проводниками) или изменению химического состава вещества вследствие запуска ядерных превращений.

В гораздо большей степени это касается сложной молекулярной структуры живых клеток или вирусов. Ионизирующее излучение воздействует на ядерные (находящиеся в клеточном ядре) и неядерные (цитоплазматические) клеточные структуры. К ядерным относится прежде всего ДНК клеточного ядра. Повреждения этой макромолекулы наиболее значимы для дальнейшей судьбы облученной клетки и ее потомков, так как они приводят к гибели клетки или развитию генетических нарушений. Повреждение цитоплазматических структур клеток — митохондрий, лизосомы, эндоплазматической сети — также играет большую роль в лучевом поражении клетки, но они не столь значимы для ее потомков.

Когда ионизирующее излучение действует на клетку, рвутся ковалентные связи  и образуются высокоактивные свободные радикалы . Радиация приводит к прямым и косвенным повреждениям. Прямые повреждения возникают в результате поглощения энергии излучения биомолекулами — разрыв одних ковалентных связей и формирование новых приводит к нарушению функционирования клеточных структур. Но клетка состоит на 80% из воды, поэтому чаще всего энергия поглощается не структурами, а молекулами воды. Это приводит к образованию свободных радикалов, которые и повреждают биологические молекулы. В случае ДНК повреждаются нуклеотиды, состоящие из азотистого основания и сахара (дезоксирибозы), и связи между ними, причем как в результате прямого, так и косвенного воздействия радиации.

Перейдем на уровень выше и разберемся, как происходит повреждение тканей и органов. Попадание излучения в живые клетки носит случайный, вероятностный характер. В отличие от яда, при отравлении которым каждая клетка так или иначе оказывается поврежденной, при облучении критически повреждаются только те клетки, в которые попало ионизирующее излучение. Если организм получил малую дозу облучения, то погибнет (условно) одна из десятка тысяч клеток. С таким повреждением ткань или орган вполне могут справиться. При повышении интенсивности излучения распределение повреждений по ткани напоминает усиливающийся дождь: капли сначала падают редко, а затем все чаще и чаще. То есть под «бомбардировку» излучением попадает все больше клеток до тех пор, пока количество поврежденных клеток не достигнет критического уровня. 

Тогда появляются детерминированные эффекты. Для каждой ткани есть своя пороговая доза, ниже которой повреждения клинически не проявляются. Но если доза превышает пороговую, эффекты будут в любом случае, именно поэтому они и называются детерминированными. Этим они отличаются от стохастических (случайных) эффектов: к ним относят вызванные радиацией злокачественные новообразования (рак и лейкоз). Для стохастических эффектов нет четкого порога облучения, и риск появления новообразований растет с увеличением дозы. Даже повреждение нескольких клеток ткани или органа может случайным образом привести к непредсказуемым отложенным последствиям. В случае детерминированных мы говорим о тяжести повреждения тканей, а в случае стохастических — о риске возникновения заболевания или проявления наследственных эффектов.

Наименее чувствительными к радиации оказались более простые организмы: одноклеточные растения и животные, а также бактерии. В то время как млекопитающие, среди которых и человек, больше подвержены радиационным поражениям. Сложные системы проще сломать и сложнее починить, а микроорганизмы лучше приспособлены к агрессивным условиям внешней среды, потому и оказываются более устойчивыми. Кроме того, бактерии могут образовывать споры, когда метаболизм практически прекращается, и в таком состоянии они могут выдерживать чудовищные дозы облучения.

Тихоходки, эти близкие к членистоногим небольшие беспозвоночные, оказались невероятно выносливыми к ионизирующему излучению: они выдерживают дозу радиации, которая более чем в тысячу раз превышает смертельную для человека. У тихоходок имеется специальный белок Dsup, который садится на молекулу ДНК и защищает ее от разнообразных повреждений. 

Кстати, даже у особей одного вида чувствительность к радиации может различаться в зависимости от физиологического состояния организма, условий его существования и индивидуальных особенностей. При этом при одной и той же поглощенной дозе разрушительный эффект будет зависеть от величины линейной передачи энергии  излучения и характера облучения: тотальное или локальное, внешнее или внутреннее.

Говоря о дозах облучения, которые приводят к негативным последствиям для организма, нельзя не упомянуть о так называемом радиобиологическом парадоксе — это несоответствие между ничтожной поглощенной энергией и сильно выраженным радиобиологическим эффектом. То есть полулетальная доза облучения для человека составляет всего 4–6 грей, или 4–6 джоулей на кг. Эта энергия сравнима с количеством тепла, которое мы получаем, выпив стакан горячего чая. Эффект объясняется случайным, неравномерным распределением энергии излучения по объему ткани и клеток, когда максимальное количество энергии поглощается концентрированно в определенных областях клетки. В этих местах возникают серьезные повреждения клеточных структур.

Последствия облучения: что такое лучевая болезнь

Поражение излучением (лучевое поражение или в случае млекопитающих лучевая болезнь) может выражаться в нарушении обмена веществ с изменением соответствующих функций органов. 

Наиболее чувствительными к облучению оказываются недифференцированные клетки, которые хорошо снабжаются кровью, быстро делятся и имеют активный метаболизм, — это так называемое правило Бергонье — Трибондо. Это половые клетки, эритробласты, эпидермальные стволовые клетки, клетки красного костного мозга и эпителия кишечника. Меньше всего повреждаются от радиации нейроны и мышечные клетки. Но есть исключение из этого правила — лимфоциты. Они высокодифференцированные (то есть способны выполнять небольшое количество функций) и не делятся, однако очень радиочувствительны и гибнут при относительно невысоких дозах радиации.

Когда некоторые радионуклиды попадают внутрь организма (внутреннее облучение), они могут накапливаться в определенных тканях и органах. Например, радиоактивные изотопы стронция отлично накапливаются в костях, потому что он является химическим аналогом кальция, а радиоактивный йод — в щитовидной железе.

Как же проявляются детерминированные эффекты облучения? Для этих эффектов пороговым значением считают дозу 0,5–1 зиверт. В диапазоне доз от 1 до 10 зиверт проявляется так называемый костномозговой синдром — при нем резко снижается содержание лимфоцитов и гибнут клетки красного костного мозга. У человека появляются признаки нехватки красных и белых клеток крови и иммунодефицита: утомляемость, слабость, головная боль, снижение аппетита. Если повысить дозу облучения еще больше — от 10 до 50 зиверт, — начнет проявляться желудочно-кишечный синдром, при котором повреждаются клетки эпителия кишечника. Человек испытывает рвотные позывы, его тошнит. Появляется диарея, лихорадка, гипотония — признаки возможного летального исхода. Еще большая доза радиации — более 50 зиверт — приводит к повреждению центральной нервной системы из-за изменения проницаемости капилляров  в головном мозге, нарушений микроциркуляции крови, отеков и кровотечений. Среди симптомов — тремор, судороги, потеря координации, летаргия, нарушение зрения и, наконец, кома. Смертельный исход при повреждениях ЦНС наблюдается в течение нескольких часов — двух дней.

К стохастическим эффектам облучения относят соматико-стохастические (лейкозы и опухоли), генетические (доминантные и рецессивные мутации генов и хромосомные аберрации) и тератогенные эффекты (аномалии развития).

• 

• 

• 

Обычно, если клетка повреждена, запускается механизм репарации (починки), в начале которого определяется, подлежит ли она восстановлению. Как правило, если в ее ДНК оказывается слишком много повреждений, которые невозможно нормально починить, запускаются различные механизмы клеточной гибели: апоптоз, аутофагия и так далее. Иногда этот механизм не срабатывает, и такая клетка с поврежденной ДНК начинает делиться. Чаще всего здесь включаются иммунные механизмы, которые находят аномальную клетку, признают ее чужой и уничтожают. Но при облучении иммунные клетки страдают одними из первых, перестают нормально работать и пропускают образование опухолей в тканях. К тому же опухолевые клетки любят маскироваться под нормальные. Если случается так, что происходит неконтролируемый рост таких тканей, то у человека начинается развитие лейкозов и раковых опухолей.

Облучение такими большими дозами, которые могут вызвать детерминированные эффекты и описанные выше симптомы лучевой болезни, возможны, как правило, при авариях и чрезвычайных ситуациях. Чаще всего обычные люди подвергаются облучению в сравнительно небольших дозах, которые неспособны привести к таким последствиям. 

До сих пор не разрешен спор о том, существует ли безопасная доза для стохастических эффектов. Согласно официально принятой линейной беспороговой концепции — нет. Однако многочисленные исследования свидетельствуют, что это не так. В научной литературе существуют доказательства того, что облучение в малых дозах снижает частоту развития злокачественных новообразований и стимулирует иммунную систему. Советский ученый Александр Михайлович Кузин в 1970-е провел серию экспериментов на растениях и мышах, в которых показал, что природный радиоактивный фон необходим для нормального развития биологических объектов. Здесь стоит вспомнить слова швейцарского алхимика Парацельса о том, что не существует яда и лекарства — их таковыми делает доза. Или закон Арндта и Шульца о том, что слабые раздражения усиливают биологические явления, сильные — тормозят, а сверхсильные — парализуют. 

Как защититься от радиации

Негативные эффекты ионизирующего излучения можно снизить. При этом применяют те же базовые принципы и подходы, что и при ультрафиолетовом излучении или высокой температуре: предотвращение воздействия, снижение количества повреждений и стимуляция восстановления.

Во-первых, можно увеличить расстояние от источника, сократить время облучения и использовать средства физической защиты — например, свинцовые фартуки или саркофаги, которые поглощают рентгеновское и гамма-излучение, либо магнитное поле, которое отклоняет заряженные частицы.

Сегодня ведутся исследования, направленные на то, чтобы научиться создавать локальное магнитное поле вокруг космических кораблей. Это, в частности, поможет снизить воздействие космического излучения при полете на Марс.

Во-вторых, уменьшить повреждающее действие ионизирующего излучения можно с помощью фармакологических препаратов — радиопротекторов. К ним относят вещества, которые уменьшают повреждения макромолекул, например, через перехват свободных радикалов, снижают количество кислорода (он усиливает воздействие радиации на клетку и затрудняет ее репарацию) и ферментативных реакций. К первой группе относятся тиолы (-SH), они легко отдают протон, за счет чего активно окисляются и делают это вместо жизненно важного для клетки вещества. Ко второй группе относятся гипоксанты — вещества, снижающие интенсивность клеточного дыхания или содержание кислорода в тканях за счет сужения сосудов и уменьшения их кровоснабжения. Третья группа — ферменты  антиоксидантной защиты, напрямую подавляющие окисление, например супероксиддисмутаза.

В-третьих, можно ускорить восстановление поврежденных клеток и тканей с помощью препаратов, влияющих таким образом на клеточные структуры и ткани, — радиомитигаторов. К ним относят полинуклеотиды , гормоны, цитокины , иммунорегуляторы и так далее. 

Наконец, естественную резистентность организма можно повысить с помощью лекарственных средств и пищевых добавок, которые улучшают сопротивляемость организма к негативным воздействиям, — радиомодуляторов. К ним относят природные стимуляторы синтеза белка и нуклеиновых кислот, природные антиоксиданты, аминокислоты и аминокислотно-витаминные препараты, природные адаптогены, например женьшень.

Отдельно стоят препараты для защиты от радиоактивных изотопов, попавших внутрь организма. Они связывают (захватывают) их и способствуют выведению из организма. Также существуют теоретические разработки по изменению человеческого генома, которые могли бы повысить радиорезистентность человека: можно увеличить активность генов, отвечающих за системы репарации повреждений ДНК, или увеличить активность генов, кодирующих ключевые белки-антиоксиданты.

Излучение против микробов: зачем облучать продукты?

Большие дозы ионизирующего излучения опасны и гибельны для живых организмов, но по этой же причине излучение может быть чрезвычайно полезно для человека. Речь идет не только об очевидном медицинском применении радиационных технологий, когда во время лучевой терапии уничтожают клетки раковой опухоли, или о рентгенографических исследованиях, когда, используя очень небольшие дозы воздействия, получают полную картину внутренних органов. Ионизирующим излучением можно целенаправленно воздействовать на микроорганизмы. И вот зачем.

Любой пищевой продукт населяет множество микроорганизмов — это наши главные конкуренты за еду. В пище могут обитать бактерии и вирусы, вызывающие кишечные инфекции, а процессы порчи продуктов питания — образование плесени и гниение — теснейшим образом связаны с жизнедеятельностью микроорганизмов. Также активно уничтожают нашу еду и самые разнообразные насекомые.

Срок хранения пищевой продукции определяется ее, скажем так, изначальной «микробной чистотой». Почти любой продукт на полках магазинов содержит то или иное количество микроорганизмов, которые продолжают в нем размножаться. Только низкие температуры (заморозка при -20 °C) могут подавить их жизнедеятельность или инактивировать, но не всегда и не всех, а потому, как только температура повысится до температуры наших холодильников (+6 °C), многие из них, в том числе и некоторые устойчивые патогены — листерии или споровые микроорганизмы, — выйдут из состояния анабиоза .

Существуют разные и давно известные способы борьбы с микроорганизмами. Это и термическая обработка, и добавление различных химических консервантов — веществ с бактерицидным действием. Но в последнее время много внимания уделяют альтернативе привычным методам — радиационной антимикробной обработке, использующей определенные виды ионизирующих излучений. 

Зачем использовать для антимикробной обработки продуктов именно ионизирующее излучение, если есть другие, хорошо известные методы? Прежде всего из-за существующих ограничений. Обработка ультрафиолетом, широко распространенная в медицине для стерилизации инструментов, позволяет очистить только поверхность и не затрагивает внутренних слоев. Не все консерванты безвредны, и, постепенно накапливаясь в организме, они могут влиять на состояние здоровья, особенно у людей с повышенной к ним чувствительностью: вызывать аллергию, нарушение обмена веществ, а некоторые (уротропин), попадая в организм человека, превращаются в формальдегид. Есть проблемы и с изменением вкусовых качеств. Термическая обработка, которой подвергается, например, тушенка, не подходит для многих видов продуктов.

Особенность ионизирующего излучения — его способность проникать внутрь продукта даже через упаковку и при полном отсутствии нагрева. Оно воздействует на молекулярные структуры микроорганизмов — ДНК, РНК, мембранные структуры — и нарушает их функционирование. В итоге микроорганизмы погибают или теряют способность к воспроизводству. Доза облучения подбирается таким образом, чтобы достигнуть максимального антимикробного эффекта, а продукт бы при этом полностью сохранил вкус, запах, цвет и пищевую ценность.

А еще — увеличился бы срок хранения. Например, свежеприготовленный мясной фарш хранится не больше суток: через 24 часа количество микроорганизмов в этом фарше возрастет настолько, что появятся первые признаки порчи, а при недостаточной термической обработке при приготовлении, например, котлет могут возникнуть впоследствии проблемы с ЖКТ. Если фарш хранить при температурах, близких к 0 °C, он «проживет» пару суток. Если поместить его в вакуумную упаковку или упаковку с модифицированной газовой средой, то срок его годности увеличится в 5–7 раз: от пяти до десяти суток. Обработка ионизирующим излучением свежеприготовленного мясного фарша в вакуумной упаковке увеличивает сроки хранения еще в 2 раза, до двадцати дней.

Для радиационной обработки используют гамма-излучение кобальта-60 и цезия-137, поток ускоренных электронов и тормозное рентгеновское излучение. Характеристики излучения строго регламентированы и исключают любую дополнительную радиацию. Пастеризовать можно любые пищевые продукты с ограничением только по величине дозы облучения.

Возможность использовать ионизирующее излучение для обработки пищевых продуктов ученые изучают почти 80 лет, и за это время была создана большая научная база. Эксперименты показали, что при дозах облучения ниже 10 килогрей в продуктах не образуются продукты радиолиза в количестве, которое способно негативно влиять на организм человека или животных. При этом большинство микроорганизмов погибают при дозе до 6 килогрей.

К сожалению, даже дозы более 10 кГр не могут гарантированно уничтожить споры некоторых бактерий — спорообразующие микроорганизмы Bacillus subtilis, токсины которых вызывают ботулизм. Такие споры погибают только при дозах 15–20 кГр. Но тогда возникает риск ухудшить качество продукта. В определенных случаях подобным образом все же стерилизуют еду и изделия для космонавтов. Но и здесь не возникает никакой наведенной радиоактивности.

Кстати, помимо обработки пищевых продуктов, облучение используют для борьбы с малярией. В мире ежегодно диагностируют более 200 миллионов случаев заболевания этой бактериальной инфекцией, и ученые решили справляться с ней через ее переносчиков — малярийных комаров: специально отловленных самцов облучают стерилизующей дозой радиации и затем выпускают на волю. Такие особи не могут оставить потомство, но они конкурируют с фертильными самцами, и в результате популяция малярийных комаров постепенно снижается, а значит, и количество переносчиков заболевания.

Принцип глубокой эшелонированной защиты — каждый барьер безопасности рассматривается как последний

Десятки тысяч датчиков внутри АЭС в режиме реального времени снимают множество показаний — от плотности нейтронного потока до частоты вибрации лопаток турбины.

Несколько автоматических систем безопасности контролируют разные части внутри АЭСНа каждой станции действуют лаборатории для психофизиологического тестирования персонала

Станции стремятся к полной автоматизации всех процессов, чтобы исключить «человеческий фактор». В обозримом будущем всех людей на АЭС заменят автоматизированные системы управления

Дополнительная литература

Радиация: эффекты и источники / Научный комитет ООН по действию атомной радиации (НКДАР). 2016

О. И. Василенко, Б. С. Ишханов, И. М. Капитонов, Ж. М. Селиверстова, А.В. Шумаков/ РАДИАЦИЯ, 1996

Кузин А. М. Природный радиоактивный фон и его значение для биосферы Земли / Наука, 1991

Василенко О. И. Радиационная экология / Медицина, 2004

Нахутин А. И. Радиация у вас дома и на улице / Машиностроение, 1996

Cigarettes & Radiation / Dade W. Moeller, CHP, PhD

Monique E. Muggli et al., Waking a Sleeping Giant: The Tobacco Industry’s Response to the Polonium-210 Issue / Am J Public Health. 2008

Radiation Dose Chart 

Э. Кэбин, Радиация. Страхи реальные и ложные / МГУ

Чарльз Л. Сандерс «Радиобиология и радиационный гормезис: Новые данные и их значение для медицины и общества», 2017

Yannic N. Hanekamp et al., Immunomodulation Through Low-Dose Radiation for Severe COVID-19: Lessons From the Past and New Developments / Dose Response. 2020

Sujeenthar Tharmalingam et al., Re-evaluation of the linear no-threshold (LNT) model using new paradigms and modern molecular studies / Chemico-Biological Interactions, 2019

Источник: postnauka.ru