Шаги полураспада

Вы съели один банан. Вместе с бананом в вас попало около полуграмма калия, в котором каждую секунду происходит 19 распадов атомов радиоактивного изотопа калия — калия-40. Вреда от этого не будет никакого, потому что микроскопические доли радиоактивных веществ, включая калий-40, и так постоянно поступают в ваш организм и выводятся из него естественным образом. Чтобы получить дозу облучения, значимо влияющую на здоровье, вам придется за один присест съесть не меньше миллиона бананов.

Вы совершили трансатлантический перелет. Всякий раз, поднимаясь в небо на самолете, вы подвергаетесь облучению — ведь чем ближе к космосу, тем сильнее радиация. Впрочем, дневная доза облучения космонавтов, работающих на МКС, не превышает 1 миллизиверта. На всякий случай напомним, что высота орбиты МКС — примерно 400 километров над поверхностью земли, а гражданские самолеты обычно не поднимаются выше 9–10 тысяч метров над землей.

Если от полета на самолете и есть какой-то вред, то очень небольшой — однозначных выводов о характере воздействия малых доз радиации (до 100 миллизивертов) на организм нет. Для получения статистически значимых результатов необходимо было бы исследовать здоровье нескольких миллионов человек на протяжении всей их жизни, что на сегодня представляется практически невозможным.

Вы — ликвидатор аварии на Чернобыльской АЭС, только что покинувший зону отчуждения. Полученная вами доза радиации является небольшой, но, согласно теории радиационного гормезиса (стимулирующего эффекта малых доз, сравнимых с естественным фоном), малые дозы активируют метаболические процессы, связанные с мембранными структурами клеток. В конечном итоге реакция организма приводит к активации иммунной системы. Впрочем, эта теория остается дискуссионной. Так, данные, полученные для пострадавших жителей Хиросимы и Нагасаки, не подтверждают линейный характер зависимости между уровнем смертности от радиационно-индуцированной лейкемии и уровнем облучения в пределе малых доз (до 0,1 зиверта).

Вы не просто ликвидировали последствия аварии на Чернобыльской АЭС в зоне отчуждения, но занимались очень опасной работой — убирали с крыши 4-го блока ЧАЭС обломки графита, непосредственно контактировавшего с ядерными стержнями. Хотя вы провели на крыше всего минуту, доза полученной вами радиации составляет 250 миллизивертов и выше. Начиная с этого уровня, при разовом облучении фиксируются изменения в составе крови — возможно снижение уровня тромбоцитов.

Вы пережили атомную бомбардировку Хиросимы в 1945 году — именно такой оказалась средняя доза облучения «хибакуся», как в Японии называют выживших жертв ядерных взрывов, то есть тех, кто находился в двух километрах от эпицентра взрыва, или находился менее чем в двух километрах от эпицентра в течение двух недель после взрыва, или подвергся воздействию радиоактивных осадков, или позже родился у женщины, побывавшей в любой из этих ситуаций.

У большинства «хибакуся» лейкемия стала проявляться уже через два года после взрыва, а через 6–8 лет наступил максимум ее распространения. Через 10–20 лет проявились признаки большинства других радиационно-индуцированных раковых заболеваний, в первую очередь рака молочной и рака щитовидной железы. В расчете на один зиверт облучения у десяти человек из тысячи наблюдался рак щитовидной железы, и у десяти женщин из тысячи — рак молочной железы.

Вы — рядовой Роберт Хеммерли, присутствовавший в лаборатории 21 августа 1945 года, когда физик Гарри Даглян проводил опыты с оружейным плутонием. Из-за случайной ошибки Дагляна (см. следующую карточку), произошел выброс радиации. Поскольку вы сидели в трех-четырех метрах от источника излучения, полученная вами доза облучения оказалась несмертельной. Тем не менее, она была достаточна для начала хронической лучевой болезни.

Для хронической лучевой болезни характерно снижение числа лимфоцитов, лейкоцитов и тромбоцитов в крови, а также нарушение иммунитета, способное привести к возникновению инфекционных заболеваний. Пострадавший может прожить долгие годы, но с повышенным риском раковых заболеваний. Так, Роберт Хеммерли прожил еще 33 года после инцидента и в 1978 году умер от лейкоза в возрасте 66 лет.

Вы — американский физик Гарри Даглян, проводивший опыты с ядром из оружейного плутония, приготовленным для третьей атомной бомбы, которую предполагалось сбросить на Японию, если бы она не капитулировала. 21 августа 1945 года Даглян собирался обложить ядро отражателями нейтронов из карбида вольфрама, с тем чтобы максимально приблизить его переход в сверхкритическое состояние. Случайно уронив блок карбида вольфрама на само ядро, ученый вызвал его переход в сверхкритическое состояние и получил дозу от 3 до 5 зиверт.

При дозе одноразового облучения дозой, соответствующей 1–6 зивертам, начинается острая лучевая болезнь I–III степени. Для всех них характерны тошнота, рвота, недомогание, снижение артериального давления, гиперемия кожи лица, похожая на загар разной степени интенсивности. При дозе от 2 зиверт у пострадавшего выпадают волосы. Затем наступает период мнимого благополучия, при котором пострадавший чувствует себя относительно хорошо. На последней стадии наступают последствия поражения костного мозга, которые, впрочем, могут и не привести к смерти при надлежащем уходе. Гарри Дагляну не повезло — он впал в кому и умер через 25 дней после инцидента.

Вы оказались в числе пожарных, которые первыми прибыли тушить пожар на 4-м блоке Чернобыльской АЭС сразу после взрыва. Они работали всего в нескольких десятках метров от открытого реактора и получили острую лучевую болезнь IV степени.

Клиническая картина на первом периоде болезни включала тошноту, рвоту, недомогание, снижение артериального давления, интенсивную гиперемию кожи (так называемый «майский загар»). Следующая стадия — «фаза ходячего трупа»: костный мозг уже разрушен радиацией, но пациент пока не чувствует последствий этого. На финальной стадии наступает смерть в результате гибели клеток костного мозга. Процесс может занимать от нескольких дней до месяца.