Горячая частица
— Горячая частица это микроскопический кусочек радиоактивного материала, который может задерживаться в живых тканях и доставлять концентрированную дозу радиации на небольшую площадь. Общепринятая теория предполагает, что горячие частицы внутри тела гораздо более опасны, чем внешние излучатели, доставляющие ту же дозу радиации рассеянным образом. [1] [2] [3] [4] Другие исследователи утверждают, что разница в риске между внутренними и внешними излучателями незначительна или отсутствует вообще, утверждая, что люди, скорее всего, будут продолжать накапливать дозу радиации от внутренних источников даже после того, как они будут удалены от первоначальной опасности и надлежащим образом продезинфицированы, независимо от относительной опасности от источника радиации. доза радиации от внутреннего источника по сравнению с эквивалентной дозой радиации от внешнего источника.
Эта теория получила наибольшую известность в дебатах о влиянии на здоровье ядерных аварий , грязных бомб или осадков от ядерного оружия , которые могут распространять горячие частицы по окружающей среде. Текущая модель риска радиационного воздействия МКРЗ основана на исследованиях жертв внешнего облучения, и недоброжелатели утверждают, что она не дает адекватной оценки риска, связанного с горячими частицами.
Атрибуты
[ редактировать ]Горячие частицы, содержащиеся в дальних ядерных выпадениях, имеют размеры от 10 нанометров до 20 микрометров, тогда как частицы, присутствующие в локальных выпадениях, могут быть намного крупнее (от 100 микрометров до нескольких миллиметров).Горячие частицы можно идентифицировать с помощью счетчика Гейгера или авторадиографии , т. е . затуманивания рентгеновской пленки. Их возраст и происхождение можно определить по изотопной сигнатуре .
Из-за небольшого размера горячие частицы можно проглотить, вдыхать или попасть в организм другими путями. Попав в организм, клетки, расположенные очень близко к горячей частице, могут поглотить большую часть ее излучения и подвергнуться очень продолжительной и концентрированной бомбардировке. Напротив, внешний радиоактивный источник, доставляющий такое же общее количество радиации на все тело, даст относительно небольшую дозу любой отдельной клетке. [5] [6] [7] [8]
Оценка риска для здоровья
[ редактировать ]Комитет по изучению радиационных рисков внутренних излучателей (CERRIE), созданный правительством Великобритании, провел трехлетнюю независимую экспертную оценку рисков для здоровья, связанных с внутренними излучателями ( т.е. горячими частицами), и опубликовал свои выводы в 2003 году. исследование не смогло достичь консенсуса, но большинство его членов пришли к выводу, что текущая модель риска МКРЗ , несмотря на то, что она в значительной степени основана на исследованиях людей, переживших внешнее облучение, адекватно оценивает риск от горячих частиц и что любые различия между внутренним и внешнее облучение адекватно учитывается установленными параметрами физиологических моделей ( относительная биологическая эффективность , кинетические факторы); то есть внутреннее излучение не кажется значительно более опасным, чем такое же количество внешнего излучения. Однако они отметили значительный уровень неопределенности в отношении оценок доз для внутренних излучателей, особенно в отношении менее распространенных радионуклидов, таких как 239 Пу и 241 Am , и даже более распространенные, такие как 90 Сэр . [9] Двое из двенадцати членов не согласились с общими выводами, особенно Кристофер Басби , который защищает противоречивые физико-биологические механизмы, такие как теория второго события и теория фотоэлектрического эффекта , с помощью которых, по его мнению, опасность проглоченных частиц может быть значительно увеличена.
Другое исследование в значительной степени подтверждает выводы CERRIE, хотя и подчеркивает недостаток полезных данных, существенные неопределенности в отношении точности и существование доказательств, по крайней мере, некоторого умеренного «усиленного преобразования клеток при воздействии горячих частиц». [10]
Источник
[ редактировать ]Горячие частицы, выброшенные в окружающую среду, могут возникнуть в результате ядерных реакторов или ядерных взрывов . Чернобыльская катастрофа стала основным источником горячих частиц, поскольку активная зона реактора была повреждена, но они также попали в окружающую среду в результате незаконного сброса низкоактивных отходов в Дунри . [11] Они также являются компонентом черного дождя или других ядерных осадков , возникающих в результате взрывов ядерного оружия , включая более 2000 испытаний ядерного оружия в середине 20-го века. [12] Нерадиоактивные вещества могут стать радиоактивными в первую очередь за счет нейтронной активации , хотя возможны и другие реакции; эта наведенная радиоактивность может быть рассеяна в горячих частицах.
Ядерные испытания времен холодной войны включали испытания безопасности, в которых делящийся материал не взрывался, но иногда рассеивался, включая пары плутония, аэрозоли плутония различных размеров, частицы оксида плутония , частицы, покрытые плутонием, и крупные куски конструкционного материала, загрязненного плутонием. [12]
Еще одним источником являются аварии со спутниками и другими устройствами. В результате крушения спутника «Космос-954» были выброшены горячие частицы из его бортовой атомной электростанции БЭС-5 . [12]
Еще одним потенциальным источником являются аварии при транспортировке ядерного оружия или ядерных отходов. Бомбардировщик с ядерным вооружением Boeing B-52 Stratofortress разбился в районе города Туле на северо-западе Гренландии (с тех пор переименованного в Каанаак ), [13] высвобождение горячих частиц. [12]
Обычный отказ ядерного топлива может привести к утечкам топлива , которые можно обнаружить на некоторых предприятиях по переработке отработавшего ядерного топлива .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ https://www.nrc.gov/reading-rm/basic-ref/students/science-101/what-are-dependent-types-of-radiation.html .
- ^ «Радиация в повседневной жизни» . 21 ноября 2014 г.
- ^ Перяярви, Кари; Ихантола, Сакари; Тойвонен, Харри; Санд, Йохан; Тойвонен, Юха (2015). «Обнаружение и анализ α-излучения в полевых условиях» (PDF) . Международное агентство по атомной энергии .
- ^ Скотт, Бобби Р. (20 апреля 2007 г.). «Оценка риска для здоровья при попадании полония-210 в организм человека» . Доза-реакция . 5 (2): 94–122. doi : 10.2203/dose-response.06-013.Скотт . ПМЦ 2477690 . ПМИД 18648599 .
- ^ Чарльз, МВт; Харрисон, доктор юридических наук (1 сентября 2007 г.). «Дозиметрия горячих частиц и радиобиология - прошлое и настоящее». Журнал радиологической защиты . 27 (3А): А97–А109. Бибкод : 2007JRP....27...97C . дои : 10.1088/0952-4746/27/3A/S11 . ПМИД 17768323 . S2CID 36276000 .
- ^ Чарльз, Миссури (1 ноября 1991 г.). «Проблема горячих частиц». Радиационная защита Дозиметрия . 39 (1–3): 39–47. дои : 10.1093/rpd/39.1-3.39 .
- ^ Влияние на здоровье альфа-излучающих частиц в дыхательных путях: отчет Специального комитета по «горячим частицам» Консультативного комитета по биологическим эффектам ионизирующих излучений . Агентство по охране окружающей среды США, Управление радиационных программ. 1976. [ нужна страница ]
- ^ Баум, Дж.В.; Карстен, Алабама; Каурин, DGL; Шефер, CW (июнь 1996 г.). Острые поражения кожи вследствие локализованного воздействия радиации «горячими частицами» . 9. Международный конгресс по радиационной защите и Генеральная ассамблея Международной ассоциации радиационной защиты (Irpa), Вена (Австрия), 14-19 апреля 1996 г. OSTI 248698 .
- ^ Гудхед, Дадли; Брэмхолл, Ричард; Басби, Крис; Кокс, Роджер; Дарби, Сара; Дэй, Филип; Харрисон, Джон; Мюрхед, Колин; Рош, Питер; Симмонс, Джек; Уэйкфорд, Ричард; Райт, Эрик (2004). Отчет Комитета по изучению радиационных рисков внутренних излучателей: (CERRIE) (PDF) . Национальный совет по радиологической защите. ISBN 978-0-85951-545-0 . [ нужна страница ]
- ^ Чарльз, МВт; Эй Джей Милл; Пи Джей Дарли (март 2003 г.). «Канцерогенный риск воздействия горячих частиц». Журнал радиологической защиты . 23 (1): 5–28. дои : 10.1088/0952-4746/23/1/301 . ISSN 0952-4746 . ПМИД 12729416 . S2CID 250742652 .
- ^ Горячие частицы в Dounrea Nuclear Monitor
- ^ Jump up to: а б с д Данези, Пьер Роберто (19 мая 2014 г.). «Горячие частицы и холодная война» . Бюллетень МАГАТЭ . 40 (4): 43–46.
- ^ «ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ОТЧЕТ О АВАРИИ THULE 1968 ГОДА» . Нью-Йорк Таймс . 1 марта 1970 года.