Борис Булюбаш

© Вокруг Света

ЭкологияМир

18515

09.02.2009, 16:21

Семь бед от обедненного урана

Низкая радиоактивность и отсутствие гамма-излучения ещё не повод считать вещество безопасным.

Как известно, радиоактивность была открыта в 1896 году Анри Беккерелем, а первым источником радиоактивного излучения стал уран или, если быть точным, урановая соль. В известном смысле Беккерелю повезло: его дед, Антуан Сезар Беккерель, был широко известен своими исследованиями минералов и собрал большую коллекцию образцов. Тот кусок урана, который принес Анри Беккерелю славу, был позаимствован им из коллекции деда.

Уже в первые десятилетия двадцатого столетия, после впечатляющих открытий Марии и Пьера Кюри и Эрнеста Резерфорда, явление радиоактивности стало восприниматься как один из символов формирования новой, квантово-релятивистской картины мира. Для физиков радиоактивные элементы уран и радий за короткое время стали самыми важными химическими элементами. А уже в 1921 году поэт Андрей Белый написал пророческие строки:

Мир рвался в опытах Кюри
Атомной, лопнувшею бомбой
На электронные струи
Невоплощенной гекатомбой.

Для научного сообщества эти строчки были лишь необузданной фантазией поэта, однако всего через семнадцать лет, в 1938 году, Отто Ган и Фриц Штрассман открыли деление ядер урана. А ещё через два года стартовал знаменитый манхэттенский проект, завершившийся в 1945 году взрывом атомных бомб — над Хиросимой и Нагасаки. В одной из этих двух бомб в качестве делящегося материала использовался изотоп урана 235U (во второй бомбе использовался изотоп плутония).

Накопление изотопа 235U в количествах, достаточных для создания атомной бомбы, потребовало от создателей атомного оружия гигантских усилий. Действительно, в одном килограмме природного урана содержится 992,7 г изотопа 238U и всего лишь 7,2 г высокорадиоактивного изотопа 235U. Извлечение из урановой руды этого изотопа осуществляется в весьма сложном технологическом цикле, при этом остающийся уран (состоящий в основном из 238U) известен как «обедненный уран»; первоначально его относили к неизбежным отходам атомной промышленности.

Обедненный уран менее радиоактивен, чем собственно урановая руда, и период полураспада изотопа 238U составляет 4,5 млрд лет. Однако в качестве «отхода» он пробыл недолго: военные быстро обратили внимание на его исключительные физические свойства — высокую плотность (19,1 г/см3) и значительную твердость (около 300 по шкале Виккерса). Кроме того, у обедненного урана высокая температура плавления (1132 °С). Всё это делает его ценным сырьем при изготовлении брони и бронебойных снарядов. Весьма существенной оказывается ещё одна его характеристика — большое численное значение сечения захвата нейтронов. Благодаря этому обедненный уран весьма эффективен в качестве защиты от радиации.

Процедура обогащения урана — то есть извлечения из урановой руды изотопа 235U — давно вышла на промышленный уровень, и страны с развитой атомной энергетикой располагают в настоящее время тысячами тонн обедненного урана. Из-за этого обедненный уран относительно дешев, а большой же расход боеприпасов в условиях военных действий делает дешевизну важным фактором. Неудивительно, что в последнее время использование обедненного урана в военных конфликтах сильно увеличилось. Согласно оценкам Программы ООН по окружающей среде (UN Environment Programme, UNEP), только в ходе войны в Ираке на территории страны в виде осколков осталось 1700 т этого вещества. Ещё около тридцати тысяч снарядов с обедненным ураном было выпущено в ходе военных действий в Югославии. Это означает, что после артиллерийских обстрелов в югославской почве осталось в общей сложности от десяти до пятнадцати тонн обедненного урана.

Обычно считается, что никакой опасности для живых организмов радиация обедненного урана не представляет. Во-первых, он является источником только альфа-излучения, а пробег альфа-частиц в плотных средах не превышает десятка микрон. Во-вторых, его радиоактивность исчезающе мала, о чем свидетельствует огромное численное значение периода полураспада атомов изотопа 238U.

Однако в настоящее время опасность того или иного технологического фактора принято определять в первую очередь в статистических исследованиях. Многочисленные же исследования такого рода не позволяют сделать однозначный вывод о радиоактивной безопасности обедненного урана, и специалисты продолжают обсуждать механизмы его возможного радиационного воздействия на человеческий организм. Не говоря уж о том, что высокая химическая токсичность в естественных условиях может оказаться в миллионы раз более опасной, чем его радиоактивность.

Некоторые эксперты считают, что радиоактивность попадающего в окружающую среду обедненного урана может стать причиной онкологического заболевания у тех, кто вступал в какой-либо контакт с урановыми частицами. Так, в опубликованном в мае 2008 году тематическом обзоре Национального исследовательского совета США (US National Research Council) приводятся результаты исследований Джона Уайза из университета Южного Мэна в Портланде (University of Southern Maine in Portland). Согласно Уайзу, пылевые частицы обедненного урана могут вызывать мутации в хромосомах клеток легочной ткани человека. Предполагается даже, что генетические повреждения могут быть связаны с пока ещё неустановленным механизмом взаимного усиления химической токсичности урана и его слабой радиоактивности.

Армейские специалисты к подобным утверждениям относятся скептически, ссылаясь на отсутствие убедительных эпидемиологических данных. Напоминая, что обедненный уран обладает низкой радиоактивностью, они говорят о незначительности эффектов облучения и считают дополнительные исследования в этом направлении неоправданным расточительством. К примеру, исследование трехлетней давности, проведенное Альбертом Маршаллом из Национальной лаборатории Сандиа в Нью-Мексико (Sandia National Laboratories), показало, что даже те военнослужащие, которые получили относительно большую дозу радиации во время войны в Персидском заливе в 1990–91 годах, заболевали раком легких лишь на 1% чаще по сравнению с теми, кто облучению подвержен не был.

Признать право на истину только за одной из двух сторон было бы, однако, непростительной ошибкой, и в этой ситуации несколько авторитетных и влиятельных организаций — Лондонское Королевское общество (The Royal Society of London for the Improvement of Natural Knowledge), правительственное ведомство США по делам ветеранов (US Department of Veteran Affairs), а также руководство ЮНЕП — призвали к продолжению исследований по выяснению влияния обедненного урана на организм человека.

Не дожидаясь начала таких исследований, Крис Басби, сотрудник Института питания растений и наук о почве в Брауншвейге и университета Ольстера, предложил, совместно с директором своего института Эвальдом Шнугом, весьма оригинальную модель возможного влияния обедненного урана на человеческий организм. По мнению Басби и Шнуга, попадающие в организм человека атомы урана становятся своеобразными антеннами-излучателями. Они поглощают фотоны фонового гамма-излучения и затем переизлучают полученную энергию в виде быстрых электронов, то есть интенсивного бета-излучения.

Механизм переизлучения Басби и Шнуг связывают с фотоэлектрическим эффектом. Именно за счет фотоэффекта атомы захватывают гамма-кванты с энергией до 100 КэВ; в атоме фотон передает свою энергию электрону, электрон же попадает в окружающую среду. Способность атомов захватывать гамма-кванты растет как четвертая степень номера химического элемента в периодической таблице Менделеева. Номер урана — 92, а это означает, что это вещество весьма эффективно поглощает фотоны с последующим излучением фотоэлектронов. Например, оно в 450 раз эффективнее атомов кальция.

По словам Басби и Шнуга, возможный вклад фотоэффекта в радиационное воздействие обедненного урана до сих пор никто не пытался оценить. А такое воздействие может оказаться весьма опасным, ведь атомы урана активно связываются с фосфатными группами нуклеотидов в молекуле ДНК, и это обстоятельство становится особенно важным, поскольку в организме человека уран находится в растворенном состоянии (в пище или в воде), что повышает мобильность частиц урановой пыли и увеличивает их способность добираться до тех самых мест, где возможны максимальные повреждения генетического материала.

В своей статье, которая должна быть опубликована в сборнике трудов Института питания растений и наук о почве, Басби и Шнуг пишут: «Проведенные нами расчеты показывают, что для здоровья человека такого рода фантомные фотоэлектроны существенно опаснее химической токсичности урановых частиц и что активность урана как источника фотоэлектронов может в 1500 раз превышать его активность как источника альфа-частиц».

Ганс-Георг Менцель, председатель комитета по радиационным дозам Международной комиссии радиологической защиты (International Commission on Radiological Protection’s committee on radiation doses), считает, что к теории Басби и Шнуга следует отнестись внимательно. В то же самое время он полагает, что в целом эта теория не вполне адекватно описывает происходящее в организме человека. Эти сомнения не помешали Менцелю обсудить идеи Басби и Шнуга в Санкт-Петербурге, на недавнем заседании возглавляемого им комитета. По его словам, некоторые члены комитета «намереваются собрать релевантные данные и провести собственные расчеты для выяснения реального уровня опасности от эффекта, описанного Басби и Шнугом».

Выяснить отношение к данной проблеме представителей разных британских организаций попытались и сотрудники редакции журнала New Scientist. Любопытно, что и в министерстве обороны (Ministry of defence), и в Агенстве по охране здоровья (Health Protection Agency) им ответили, что проверка гипотезы о вкладе фотоэффекта в радиационное воздействие обедненного урана в их планы не входит.

Но Робин Форест из британского Управления атомной энергетики (Atomic Energy Authority) в Калэме отреагировал на их просьбы более содержательно: «Возникает ощущение, что на уровне крошечных частичек урана фотоэффект вполне может объяснить некоторые радиологические проблемы, — сказал он и добавил: — Я надеюсь, что организации, ответственные за радиологическую защиту, исследуют этот вопрос более тщательно».

На дополнительные исследования рассчитывает и специалист в области радиационной биофизики Марк Хилл из Оксфордского университета (University of Oxford). «В действительности нам необходимы более детальные вычисления и оценки доз излучения в реальных ситуациях — как при наличии урана, так и при его отсутствии», — говорит Марк Хилл. Он, однако, не считает фактор фотоэффекта таким же важным, каким его полагают Басби и Шнуг.

Сомнения Хилла в первую очередь связаны с необходимостью учитывать не только фотоэффект, но и эффект Комптона. Ещё в 1923 году американский физик Артур Комптон установил, что при рассеянии на электронах фотоны изменяют свою частоту и направление движения. Особенно важно, считает Марк Хилл, что, в отличие от ситуации с фотоэффектом, рассеянные фотоны фонового излучения не будут поглощаться атомами вещества. С учетом же эффекта Комптона уран захватывает фотоны всего лишь в 4,5 раза эффективнее кальция и интенсивность излучения вторичных электронов будет не такой высокой. Если окажется, что Хилл прав, то модель Басби–Шнуга потеряет всю свою привлекательность. Однако вопрос о совместном эффекте низкой радиоактивности и других видов излучения останется открытым.

Велик соблазн списать и все опасения общественных организаций, и результаты проведенных исследований всего лишь на проявления пресловутой «радиофобии». Но в любом случае очень важно, чтобы эти дискуссии и подобные дискуссии напоминали политикам и военным об ответственности за используемые ими технологии.

Борис Булюбаш

© Вокруг Света

ЭкологияМир

18515

09.02.2009, 16:21

URL: https://babr24.com/?ADE=50678

Bytes: 11749 / 11638

Версия для печати

Скачать PDF

Поделиться в соцсетях:

Также читайте эксклюзивную информацию в соцсетях:
- Телеграм
- ВКонтакте

Связаться с редакцией Бабра:
newsbabr@gmail.com

Последние новости

03.07 22:39
В Новосибирске закрыли круглосуточный магазин по продаже алкоголя

03.07 22:26
В Новосибирске бывший директор «Экологии-Новосибирск» пойдет под суд за преднамеренное банкротство

03.07 19:07
СМИ: экс-директора УК «ЖСК» Анастасию Казанцеву подозревают в хищении десятков миллионов рублей

03.07 18:51
В Монголии зарегистрировали 24 землетрясения магнитудой от 3,5 до 5,1

03.07 18:12
Лесные пожары потушили в Тофаларии

03.07 18:07
В Красноярске создали рабочую группу по бюджету с учетом расширения города после муниципальной реформы

03.07 17:58
В Енисейском районе ребёнок разбился на электросамокате, который ему купил отец. Мальчик в реанимации

03.07 17:50
СК возбудил уголовное дело после обрушения грунта в Норильске. Оказавшуюся под завалами женщину считают погибшей

03.07 17:31
ФАС выявила нарушения в 20 логистических центрах сети «Светофор»

03.07 17:11
В Томске преступную группу осудили за организацию незаконной миграции 700 иностранцев

Другие статьи в рубрике "Экология"

Северный мусорный оператор: год спустя — та же схема, те же проблемы

Первого июля исполнился ровно год с того момента, как в Братске и северных районах Иркутской области начал работать новый региональный оператор по обращению с отходами — ООО «Северный региональный оператор ТКО». Формально новый.

Анна Моль

ЭкологияЭкономика и бизнесПолитикаИркутск

3021

03.07.2025

Красноярск на пороге 400-летия: мусорные завалы, формальдегид и иллюзия чистого воздуха

До юбилея Красноярска остаётся три года. Городу — 400. И всё это время здесь жили, строили, задыхались, выбрасывали, сжигали, прятали, свозили. Казалось бы, к такой круглой дате — повод расчистить завалы, не только праздничные афиши повесить, но и реально привести город в порядок.

Анна Моль

ЭкологияПолитикаКрасноярск

2917

02.07.2025

Мусора меньше не стало, а виноваты — вы: как власти Красноярского края отчитались о свалках в Солонцах

В Красноярском крае продолжается затяжной мусорный кризис. В этот раз под ударом оказался посёлок Солонцы. Министр экологии Владимир Часовитин в своём телеграм-канале попытался объяснить, почему улицы завалены отходами и как власти якобы решают эту проблему.

Анна Моль

ЭкологияЖКХЭкономика и бизнесКрасноярск

3784

01.07.2025

Телеграм Бурятии за неделю: уголовные очистные, арестованный эколог и призраки прошлого

Бабр представляет обзор ключевых событий и обсуждений в бурятском сегменте мессенджера Telegram за неделю с 23 по 30 июня включительно. Кадры из прошлого В правительстве Бурятии вновь запахло кадровыми перестановками.

Виктор Кулагин

ЭкологияПолитикаСкандалыБурятия Байкал

5038

30.06.2025

Земля под вопросом: что на самом деле решил Конституционный суд по Прибайкальскому нацпарку

Конституционный суд РФ впервые официально признал: с правовым режимом сельхозземель внутри Прибайкальского национального парка всё не так просто.

Анна Моль

ЭкологияПолитикаНедвижимостьИркутск Байкал

6728

30.06.2025

Красноярск по уши в мусоре: Шепелев правит, Часовитин кивает

Утро в Красноярске теперь начинается не с кофе, а с того, что ты выглядываешь в окно и видишь: мусор всё ещё здесь. Он не ушёл. Он остался. Как и вонь, как и крысы. Люди думали, что с забастовкой водителей 25 июня всё как-то разрулится. Что, как обычно, «замнут».

Анна Моль

ЭкологияЭкономика и бизнесЖКХКрасноярск

5766

27.06.2025

Росатом. Байкальск. Усолье. 12 лет под видом очистки

Байкальск и Усолье-Сибирское много лет остаются центрами крупнейших экологических проблем страны. Но вместо ликвидации токсичного наследия — только техтуры и новые обещания. Байкал — не просто национальное достояние. Это лакмусовая бумажка всей экологической политики в России.

Анна Моль

ЭкологияЭкономика и бизнесИркутск Байкал

9758

26.06.2025

Мусор не вывозят, зарплаты режут: Красноярск расплачивается за лояльность к «РостТеху»

25 июня 2025 года Красноярск оказался перед лицом новой мусорной реальности — водители мусоровозов на левом берегу города отказались выходить в рейсы. Причина — снижение зарплаты. Формально — на 15 процентов. По факту — люди почувствовали это сразу: привычные 90 тысяч с премией превратились в 65.

Анна Моль

ЭкологияЭкономика и бизнесЖКХКрасноярск

6507

25.06.2025

Все умрут, а на Байкальском тракте останутся?

Уже сложно сказать, сколько раз продлевали срок эксплуатации полигона на пятом километре Александровского тракта, куда с 1963 года вывозят твердые бытовые отходы из Иркутска. Ну не везет столице Восточной Сибири с чиновничьими талантами, которые бы позволили хоть как-то решать проблему.

Георгий Булычев

ЭкологияПолитикаСкандалыИркутск

10516

24.06.2025

Второй удар по Енисею: топливо снова в реке, выводов по-прежнему нет

В Красноярском крае — новая экологическая катастрофа. Не прошло и двух недель с момента разлива дизельного топлива на Казачинских порогах, как в реку снова попали нефтепродукты. На том же участке. С тем же судном. По сути, при тех же обстоятельствах.

Анна Моль

ЭкологияМаразмТранспортКрасноярск

6408

24.06.2025

Чистый воздух — не для всех: Иркутская область идёт к отчёту с превышениями

До завершения первого этапа проекта «Чистый воздух» остается полтора года. В 12 городах страны, вошедших в программу, должны снизиться объемы выбросов загрязняющих веществ в атмосферу как минимум на 20%. Сроки сжимаются.

Анна Моль

ЭкологияЭкономика и бизнесПолитикаИркутск

5578

24.06.2025

Экология в отпуске: мусорный коллапс в Красноярском крае

Красноярский край снова утыкается в стену, выстроенную из мусора, бюрократии и управленческой неразберихи. Свалки в пяти городах — Ачинске, Канске, Кодинске, Заозёрном и Большой Мурте — официально не могут принимать отходы по новым договорам.

Анна Моль

ЭкологияЖКХМаразмКрасноярск

14959

23.06.2025

Лица Сибири

Вершинин Евгений

Антоненко Александр

Резник Илья

Валов Александр

Читоркин Владимир

Климов Алексей

Бубякин Александр

Марач Сергей

Любенков Георгий

Шагдаров Цыденжап