Оценка доз радиоактивного облучения

 

Методы оценки доз радиоактивного облучения разрабатывались на протяжении более 30 лет. За это время удалось установить, какие эффекты могут играть наиболее важную роль, хотя нельзя гарантировать, что были исследованы все существенные стороны проблемы. Наиболее важным краткосрочным последствием выброса радионуклидов является локальное заражение местности при оседании поднятых взрывом крупных частиц в течение первых нескольких дней после взрыва. При естественном или вынужденном вымывании радиоактивных веществ как вблизи, так и на большом расстоянии от места взрыва могут возникать (в ограниченном количестве и небольшие по размерам) зоны с более высоким уровнем заражения («горячие пятна»). В этих зонах уровень заражения может быть достаточно большим, чтобы вызвать значительные кратко - и долгосрочные биологические и экологические последствия (Harwell, Hutchinson, 1985).
Распределение радиоактивных веществ при локальных осадках было рассчитано при помощи модели KDFOC 2 с использованием сценария развивающегося конфликта и простых предположений о перекрывании зон заражения. В этом иллюстративном примере, в котором используется простое предположение о перекрытии зон поражения, летальную дозу (450 рад за 48 ч в отсутствие мер по защите) получает примерно 7% территории США, Европы и СССР. Примерно на такой же территории доза достигнет летального уровня 600 рад при двухнедельной экспозиции. При более реалистических предположениях о перекрывании зон оценки общей площади зараженной территории могут быть больше (в одном из конкретных случаев — в 3 раза).- При осуществлении защитных мер эти оценки значительно уменьшатся. Однако зоны опасного заражения (острое лучевое поражение, доза более 200 рад за 48 ч) будут больше. Можно считать, что площадь зараженных территорий обратно пропорциональна 48-часовой дозе. На ограниченных территориях уровень y-излучения при локальном заражении местности может быть достаточно высок для того, чтобы оказать существенное воздействие на флору и фауну данного района. Распределение радиоактивных веществ по зараженной территории крайне неравномерно. Эвакуация и меры по защите населения могут значительно уменьшить последствия выпадения радиоактивных осадков.
Ошибка в расчетах локального уровня заражения может достигать нескольких сотен процентов. Кроме того, при использовании различных сценариев (например, отличающихся числом наземных взрывов) рассчитанные размеры территорий, где доза достигнет летального уровня, могут изменяться в несколько раз. Некоторые другие факторы также могут повлиять на результаты расчетов. Современные боеголовки малой мощности могут быть чисто ядерными. С учетом этого обстоятельства территории, которые получают летальную дозу, могут увеличиться на 20% по сравнению со значением, полученным для основного варианта. При учете тактических боеголовок площади зон, где доза будет летальной, в определенных регионах, особенно в Европе, могут увеличиться также на 20%. Внутреннее облучение может увеличить общую дозу, полученную человеком, на величину, составляющую 20% от внешней дозы. Разрушение атомных реакторов и хранилищ радиоактивных отходов также может привести к увеличению дозы облучения (см. приложение 7А)
При оценке глобального заражения сравнивались различные сценарии и модели. Согласно расчетам, средняя доза внешнего y-излучения, полученная всем организмом в течение 50 лет, в отсутствие мер по защите и без учета выветривания составляет в Северном полушарии от 10 до 20 рад, а в Южном — от 0,5 до 1 рад. Максимальные дозы от 20 до 60 рад приходятся на пояс от 30 до 50° с. ш. В принятых предположениях значения глобальной популяционной дозы имеют порядок 6-1010 человеко-рад. Максимальные дозы на сетке 10°Х10° по широте и долготе в 6—8 раз больше средних по Северному полушарию. От 50 до 75% глобального заражения обусловлено радиоактивными веществами, которые инжектируются в тропосферу и выпадают в течение первого месяца. Эти результаты были получены для нормальной (невозмущенной) атмосферы и при заданном сценарии имеют коэффициент достоверности,, равный двум. Оценки глобального радиоактивного заражения наиболее чувствительны к выбору сценария (т. е. к предположениям о суммарной мощности взрывов, мощности боеголовок и количестве боеголовок разной мощности, о координатах эпицентра) и к тому, какой взрыв рассматривается — наземный или воздушный.
Дополнительные расчеты, проведенные для возмущенной атмосферы, показали, что в этом случае дозы в Северном полушарии уменьшаются примерно на 15%, а в Южном — незначительно увеличиваются (примерно на 1 рад) по сравнению с невозмущенным случаем. Полученные результаты согласуются с утверждениями о том, что в задымленной атмосфере увеличивается устойчивость к вертикальному перемешиванию, подавляются осадки и усиливается обмен воздухом между полушариями.
Оценить внутреннюю дозу облучения гораздо сложнее. Весьма приближенно можно считать, что внутренняя доза составляет 20% от внешней, полученной при локальных осадках, почти равна дозе, полученной за счет тропосферных осадков (промежуточного временного масштаба), и несколько больше дозы, обусловленной глобальным радиоактивным заражением (Rotblat, частное сообщение).