Радиационные факторы при авариях на АЭС

Радиационная авария сопровождается прямым или косвенным радиационным воздействием на человека и окружающую среду с уровнями, превышающими допустимые пределы.

Несмотря на принятие самых жестких конструкторских и орга­низационно-технических мер по обеспечению безопасности ядер­ных реакторов они, будучи техническим комплексом большой сложности, создают определенную степень риска возникновения аварии, опасной для населения и окружающей среды. Вероятность тяжелой аварии на АЭС, как показывает опыт Чернобыля, ни­когда не может быть уменьшена до нуля. Цена ее исключительно высока.

Для единообразной оценки опасности аварии на любой АЭС в любой стране экспертами Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) предложена международная шкала событий

53

на АЭС. Основная цель этой шкалы — выдача информации о ра-диационно опасных событиях в виде, понятном для обществен­ности всех стран. С 1990 г. эта международная шкала стала вне­дряться в России.

Отметим, что при авариях на АЭС может произойти только тепловой взрыв; взрыв ядерного типа невозможен в соответствии с физическими законами.

В развитии крупной радиационной аварии на АЭС различают три стадии.

Первая стадия — тепловой взрыв в активной зоне реактора, выброс смеси газоаэрозольных радиоактивных продуктов из реак­тора и их последующее истечение. В образующемся при этом обла­ке и его шлейфе преобладают радиоактивные благородные газы (РБГ) — изотопы криптона и ксенона. Содержатся радиоизотопы йода (в основном йода-131), а также непосредственные продукты деления: цезий-137, стронций-89, -90. Так как облако за счет корот-коживущих изотопов является мощным гамма-излучателем и рас­пространяется на небольшой высоте (менее 1 км), то на этом этапе основным радиационным фактором на расстояниях R = 30...50 км от АЭС является внешнее облучение гамма-излучением от облака и его шлейфа. Облучению подвергаются люди, животный и расти­тельный мир. Радиоактивное облако формируется на высоте 600 — 800 м над поверхностью Земли.

При прохождении облака мощность дозы от него на высоте 1 м от поверхности земли может составлять от нескольких сотен (при R = 1... 3 км от АЭС) до единиц рад в час (при R = 30 — 50 км).

Вторая стадия — постепенное осаждение радиоактивных ве­ществ и загрязнение местности и приземной атмосферы. В радио­активном облаке содержатся очень мелкие (менее 1 мкм) части­цы и аэрозоли, скорости их осаждения весьма малы; потоками воздуха они разносятся на сотни и тысячи километров от места аварии (в результате аварии на ЧАЭС произошло радиоактивное загрязнение территории от Балтийского моря до Германии и Ита­лии). Осаждение может продолжаться в течение нескольких дней и недель.

При длительном истечении радиоактивных продуктов в атмо­сферу ветер на высотах до 1 км может неоднократно менять свое направление. Поэтому загрязнение территории будет происходить во все стороны от источника аварии и иметь на больших удалени­ях в разных направлениях «пятна» с повышенными уровнями ра­диации за счет вымывания радиоактивных веществ из облака осад­ками.

Главным фактором радиационного риска на стадии осаждения является поступление в организм радиоактивного йода (йод-131, период полураспада Т_1/2 = 8 дней) при вдыхании и по пищевой цепочке трава—скот—молоко (мясо) — щитовидная железа. Йод из-

54

бирательно накапливается в щитовидной железе, вызывая раковые заболевания. Так как щитовидная железа у детей имеет массу в 4— 5 раз меньшую, чем у взрослых, то этот процесс наиболее опасен для детей. Йод-131 практически полностью прекращает свое суще­ствование через 3 — 4 мес после выброса из аварийного источника.

Третья (заключительная) стадия, когда выпадение заверши­лось и сформировалось радиоактивное загрязнение местности (РЗМ), характеризуется максимальной потенциальной опаснос­тью радиоактивного загрязнения почвы, воды и продукции сель­ского хозяйства долгоживущими радиоактивными изотопами цезия-137 (Т_1/2= 30,2 года) и стронция-90 (Т_1/2= 28,5 лет), более длительного, чем при ядерном взрыве.

Количественной характеристикой загрязнения на больших площадях является плотность загрязнения, т.е. количество ра­диоактивных веществ, выпавших на единице площади, чаще всего используемая единица — кюри на квадратный километр, Ки/км². (Связь плотности загрязнения по цезию с мощностью дозы на высоте 1 м от поверхности земли определяют при помо­щи соотношения 1 Ки/км² -10 мкрад/ч, что соответствует годо­вой дозе около 10 мрад.)

Для условий мирного времени в качестве безопасной нормы загрязнения принимают 15 Ки/км². Если плотность загрязнения больше 15 Ки/км², то на территории проводится постоянный ра­диационный контроль и медицинское обследование населения. Запрещается использовать загрязненные продукты питания. При плотности загрязнения выше 40 Ки/км² возможна эвакуация лю­дей. В зависимости от плотности загрязнения цезием-137 законода­тельно предусмотрено выделение на следе аварийного выброса Чер­нобыльской АЭС следующих зон: отчуждения — более 40 Ки/км², отселения — 15 — 40 Ки/км², проживания с правом отселения — 5 — 15 Ки/км², проживания с льготным статусом — 1 — 5 Ки/км².

В зоне отчуждения проживание населения запрещено; в зоне отселения люди подлежат обязательной эвакуации, если средне­годовая доза облучения превысит допустимое значение 0,5 рад.

Доза внешнего облучения от загрязненной местности обычно не превышает допустимых значений даже при длительном на­хождении на ней. Так, на территориях с плотностью загрязнения 15 Ки/км² средняя годовая доза внешнего облучения за 1991 г. составила около 0,15 рад в год.

Полная доза облучения складывается из внешней и внутрен­ней. Доза внешнего облучения надежно определяется исходя из плотности загрязнения и среднего времени пребывания в домах и вне их с учетом характера построек (каменные, деревянные). Прак­тически доза внутреннего облучения на 70 — 80% определяется загрязнением предполагаемого к потреблению молока; поэтому о ней судят, измеряя степень загрязнения молока.

55

3.5. Эпидемиологическая опасность

Эпидемиология (гр. epi — приставка «на»; demos —- народ; logos — учение) зародилась на заре медицины как наука об эпидемиях. Термином «эпидемия», который ввел в науку Гиппократ, опре­деляли необычный рост заболеваемости или появление заболева­ний, которые ранее на данной территории не встречались.

В процессе развития эпидемиологии и медицины в целом была установлена инфекционная природа эпидемий. На этой основе были разработаны эффективные средства профилактики эпиде­мий многих заболеваний. Добившись этого, эпидемиологи стали изучать инфекционную заболеваемость в любом ее количествен­ном выражении. Благодаря успехам в изучении инфекционной патологии было сформулировано понятие об эпидемическом про­цессе как процессе возникновения и распространения инфекци­онных заболеваний среди людей. В соответствии с этим современ­ная эпидемиология не ограничивается учением об эпидемиях.

Эпидемиология — наука о причинах возникновения, механиз­мах распространения и особенностях распределения инфекцион­ных заболеваний среди людей, а также о способах их профилакти­ки, борьбы с ними и их ликвидации.

Предмет и метод эпидемиологии.Объектом эпидемиологии яв­ляются инфекционные болезни. Изучением инфекционных болез­ней занимаются многие науки. Эпидемиологический аспект — изучение причин возникновения, механизмов распространения и особенностей распределения инфекционных болезней среди на­селения. Следовательно, предмет эпидемиологии — эпидемический процесс, закономерности его развития, методы предупреждения и ликвидации.

Эпидемиологический метод — совокупность приемов и спосо­бов изучения эпидемий и эпидемического процесса, которая поз­воляет на основе анализа особенностей распределения заболева­ний в пространстве и времени вскрыть конкретные причины и условия возникновения заболеваний, а также механизмы их дей­ствия в целях обоснования мероприятий по профилактике забо­леваний и оценке их эффективности.

В течение длительного времени для изучения эпидемического процесса применялись лишь методы непосредственного наблюде­ния, сравнения и сопоставления особенностей возникновения, распространения и связи эпидемий с влиянием внешних факторов.

С конца XIX в. методы научных исследований, используемые в разных разделах медицины, стали применяться и в эпидемиоло­гии. Важнейшее значение приобрели лабораторные методы иссле­дования. Стали развиваться вероятностно-статистические методы, а также эпидемиологический эксперимент и моделирование эпи­демического процесса.

56

Эпидемический процессв эпоху научно-технического прогресса.

Изменения, вносимые человеком в природную среду в эпоху на­учно-технического прогресса, порождают экологические эффек­ты, последствия которых подчас трудно предсказуемы, так как они носят опосредованный характер. В настоящее время наблюда­ется ускорение эволюции инфекционных болезней настолько, что темпы этой эволюции измеряются уже десятилетиями. Интеграль­ным показателем современных изменений эпидемиологической ситуации в экономически развитых странах является изменение структуры инфекционной патологии.

В борьбе с рядом инфекционных болезней (брюшной тиф, диф­терия, корь, полиомиелит, коклюш, столбняк, сыпной тиф, ту­беркулез, туляремия, чума, холера и др.) были достигнуты суще­ственные успехи. Другие болезни продолжают сохранять существен­ную эпидемиологическую значимость (вирусные гепатиты, грипп и другие ОРВИ, краснуха, малярия, ветряная оспа, эпидемиче­ский паротит, дизентерия и др.). Целая группа болезней (аденови­русные инфекции, герпетическая инфекция, геморрагические лихорадки, инфекция ВИЧ, микоплазмозы, менингококковая инфекция, инфекции, вызываемые условно-патогенными мик­роорганизмами) в наши дни приобрела существенную эпидемио­логическую значимость.

Многими исследователями отмечается изменение клинической картины инфекционных болезней. Определяющими факторами являются широкое использование вакцин, систематическое при­менение антибиотиков, изменение экологической обстановки, демографические процессы (старение населения) и др.

Таким образом, инфекционная заболеваемость населения от­ражает социальные и технологические процессы в мире и может рассматриваться как своеобразный их индикатор.

Механизм развития эпидемического процесса.Для каждой груп­пы заболеваний он имеет существенные особенности. При антро-понозах эпидемический процесс — сохранение возбудителя как биологического вида, т.е. цепь связанных заражением инфекци­онных состояний людей.

Возбудители зоонозов сохраняются в природе за счет постоян­ного пассажа среди животных. Эпидемический процесс возникает при попадании возбудителей в организм человека. В соответствии с этим эпидемический процесс при зоонозах — не цепь, а веер заражений людей от животных. Зоонозные инфекции обычно не­контагиозны, т.е. возбудитель от больных людей здоровым не пе­редается.

Источник инфекции. В учении об эпидемическом процессе ин­фекцией называют процесс взаимодействия микро- и макроорга­низма, сопровождающийся размножением возбудителя в организ­ме, а также реакциями организма на его внедрение.

57

Источником инфекции является зараженный организм (чело­века или животного), который является естественной средой оби­тания возбудителя-паразита.

Заразительность больных (носителей) — выделение возбудите­лей из их организма и возможность последующего внедрения в другой организм. Она определяется локализацией возбудителя в организме и его реакциями на внедрение патогенного агента.

Многие возбудители антропонозов способны к размножению в различных тканях и системах организма на разных этапах ин­фекционного процесса. Однако лишь за счет основной локализа­ции возбудителя в организме определяется заразительность ис­точников и сохранение возбудителя как биологического вида. При антропонозах эпидемиологические возбудители локализуются в основном в дыхательных путях, кишечнике, крови, на кожных покровах и слизистых оболочках.

При одних инфекциях возбудитель выделяется из организма уже в период инкубации (вирусный гепатит А), при других — с нача­лом болезни (дизентерия), а при третьих — в период ее разгара (брюшной тиф).

При зоонозах в эпидемиологических целях целесообразно вы­делять категории источника инфекции в зависимости от группы (домашние, синантропные, дикие) животных, с которыми чело­век имеет контакты.

Заболевания, основным источником которых являются дикие животные, называются природно-очаговыми. Очаги заболеваний, основным источником которых являются домашние животные или синантропные грызуны, называются антропургическими. Наибо­лее часто возбудители зоонозов локализуются в крови животных. Возможно также выделение возбудителя с околоплодной жидко­стью и молоком самок, нередко встречается локализация в ки­шечнике и на наружных покровах.

Механизм передачи возбудителя.Учение о механизме передачи раскрывает существо второй фазы паразитизма возбудителей ин­фекционных заболеваний, определяющей их эпидемиологию. Ме­ханизм передачи — это эволюционно выработанные способы пе­ремещения возбудителя из одного организма в другой, обеспечи­вающие поддержание его как биологического вида.

Под путями передачи возбудителя следует понимать опреде­ленные элементы внешней среды (факторы передачи) или их сочетания, которые обеспечивают перенос возбудителя от ис­точников инфекции к окружающим людям в конкретных эпиде­миологических условиях.

Один и тот же механизм передачи может быть реализован раз­личными путями. Так, при дизентерии конечными факторами передачи являются пища и вода, а промежуточными — загряз­ненные руки и мухи.

58

В основу учения о механизме передачи положен закон соответ­ствия механизма передачи основной локализации возбудителя в организме хозяина. В соответствии с этим при антропонозах мож­но выделить четыре механизма передачи, соответствующие четы­рем типам локализации возбудителя в организме.

Локализации возбудителя в дыхательных путях соответствует аэрозольный (воздушно-капельный) механизм передачи. Кишеч­ной локализации возбудителя соответствует алиментарный (фе-кально-оральный) механизм передачи. При локализации в крови возбудитель не имеет выхода из организма. Поэтому такой лока­лизации соответствует трансмиссивный механизм передачи с уча­стием кровососущих членистоногих. Четвертому типу локализа­ции возбудителя — на покровах кожи или слизистых оболочках — соответствует контактный и контактно-бытовой механизм пере­дачи возбудителя.

При зоонозах тип механизма передачи можно выявить лишь в ходе эпизоотического процесса, который обеспечивает сохране­ние возбудителя как биологического вида.

Проявления эпидемического процесса.Эпидемический процесс проявляется инфекционной заболеваемостью. При этом распрост­ранение заболеваний, особенности их распределения определя­ются взаимодействием биологического, социального и природ­ного факторов эпидемического процесса.

Эпидемический очаг. Это территория, на которой возможно в определенных границах времени и пространства заражение людей возбудителями инфекционных болезней.

Еще не так давно очаг считался действующим в течение макси­мального инкубационного периода болезни после изоляции боль­ного и проведения заключительной дезинфекции. Если заболева­ний не возникало, очаг считался ликвидированным. В современ­ном понимании проблемы этих данных недостаточно. При антро­понозах с низкой манифестностью второе заболевание может воз­никнуть через два-три инкубационных периода за счет передачи возбудителя лицами, у которых инфекция протекала в бессимп­томной форме.

Пространственные границы очага, как правило, ограничива­ются непосредственным окружением больного.

Интенсивность инфекционной заболеваемости. В ходе многовеко­вого развития эпидемического процесса складывалась терминоло­гия, отражающая проявления эпидемического процесса. Точных количественных критериев дифференциации этих понятий нет.

Эндемическая заболеваемость, или эндемия, — постоянно ре­гистрируемая на определенной территории, свойственная данной местности в связи с наличием резервуара возбудителя. Экзотиче­ская — не свойственная данной местности, возникает в результа­те заноса возбудителя извне. Эндемия проявляется спорадической

59

(единичной, разрозненной) или эпидемической заболеваемостью. Эпидемическую заболеваемость по ее проявлениям дифференци­руют на эпидемическую вспышку, эпидемию (в узком смысле слова) и пандемию. В соответствии со смысловым значением тер­минов эпидемическая вспышка — кратковременный подъем за­болеваемости.

Понятие эпидемии предполагает прогрессирующее нарастание заболеваемости во времени и в пространстве. Пандемия — необычно широкое (континентальное или глобальное) распространение за­болеваний на достаточно высоком уровне.

Проявления эпидемического процесса по территории. Территория распространения заболевания называется нозоареалом. С извест­ной долей условности можно выделить ареалы инфекционных болезней: глобальный и региональный.

Глобальное распространение характерно для большинства ант-ропонозных инфекций (грипп, корь, коклюш, дизентерия, ви­русные гепатиты и др.) и некоторых зоонозов домашних живот­ных (сибирская язва). Уровень заболеваемости этими инфекциями неодинаков в разных местах, что объясняется особенностями со­циальных и природных влияний на развитие эпидемического про­цесса.

Региональные нозоареалы — ограниченные области распрост­ранения болезни. Это те районы, где социальные и природные условия благоприятствуют передаче возбудителя. Такое распрост­ранение имеют некоторые антропонозные инфекции и большин­ство зоонозов. Оно свойственно прежде всего природно-очаговым инфекциям.

Инфекционная заболеваемость в многолетней и годовой динамике. Характеризуется неравномерностью во времени — цикличностью, сезонностью.

Цикличность — это регулярно повторяющиеся с более или менее равномерными интервалами колебания интенсивности эпи­демического процесса в многолетней динамике. Цикличность, оче­видно, свойственна всем инфекционным болезням. Продолжитель­ность цикла неодинакова при разных заболеваниях. Интервалы между подъемом и спадом колеблются от 2 — 5, 7— 15 до 20 лет и более.

Сезонность — это регулярно повторяющиеся повышения заболеваемости или появление заболеваний в определенные пе­риоды года. Для кишечных инфекций наиболее характерна летняя сезонность, для инфекций дыхательных путей — зимняя. Сезон­ность инфекционных заболеваний является следствием ритмиче­ски повторяющихся в одни и те же периоды года природных или социальных явлений, которые изменяют активность механизма передачи возбудителя. Нередко это органически связано с изме­нением вирулентности возбудителей, а также восприимчивости человеческого организма.

60

Противоэпидемические мероприятия.Это совокупность обосно­ванных на данном этапе развития науки рекомендаций, обеспе­чивающих предупреждение инфекционных заболеваний, сниже­ние заболеваемости населения и ликвидацию отдельных инфек­ций. Применительно к общей схеме развития эпидемического про­цесса выделяют основополагающие противоэпидемические меро­приятия, направленные на источник инфекции, механизм пере­дачи возбудителя и восприимчивость организма.

Одни противоэпидемические мероприятия носят организаци­онный характер. Для проведения других: дератизации, дезинфек­ции, дезинсекции, иммунопрофилактики, экстренной профилак­тики — требуются противоэпидемические средства: специальные препараты и необходимое оборудование. Противоэпидемические мероприятия подразделяются на профилактические и проводи­мые в эпидемических очагах.

Для выявления источника инфекции и его локализации про­водятся клинико-диагностические, изоляционные, лечебные и режимно-ограничительные (обсервация, карантин) мероприятия. Для прерывания механизма передачи инфекционных заболеваний проводятся санитарно-гигиенические, дезинфекционные и дезин­секционные мероприятия; для снижения восприимчивости орга­низма человека к инфекционным заболеваниям и повышения его устойчивости — иммунопрофилактика и иммунокоррекция, а так­же экстренная профилактика.

В зависимости от особенностей отдельных инфекционных бо­лезней показаны те или иные конкретные мероприятия по пре­дупреждению данного заболевания. При инфекциях, управляемых средствами иммунопрофилактики, таким мероприятием является вакцинация. При всех инфекциях препятствием к появлению за­болеваний являются мероприятия по разрыву механизма переда­чи, поскольку они снижают вероятность пассажа возбудителя че­рез восприимчивые организмы.

Управление эпидемическим процессом. В эпидемиологии сформи­ровалось понятие управляемых и неуправляемых инфекций. Неуп­равляемые инфекции — группа инфекционных заболеваний, для борьбы с которыми пока не разработано эффективных меропри­ятий. Отсутствие тенденции к снижению конкретной заболевае­мости может быть связано с тем, что практика не реализует науч­но обоснованные, обладающие потенциальной эффективностью противоэпидемические мероприятия.

Управляемые инфекции — это инфекционные болезни, в от­ношении которых разработаны научно обоснованные меропри­ятия и показана их эффективность.

Выделены две основные группы этих инфекций: управляемые средствами иммунопрофилактики и санитарно-гигиеническими мероприятиями.

61

Профилактика заболеваний людей зоонозами домашних жи­вотных обеспечивается санитарно-ветеринарными мероприятиями и прививками, с природно-очаговыми инфекциями — режимно-ограничительными и прививочными мероприятиями.

К инфекциям, управляемым средствами иммунопрофилакти­ки, относятся аэрозольные антропонозы. Те из них, в борьбе с которыми разработаны вакцины, относятся к управляемым, а те, против которых вакцин нет, являются неуправляемыми. К ин­фекциям, управляемым санитарно-гигиеническими мероприяти­ями, относятся антропонозы с фекально-оральным механизмом передачи. Однако при инфекциях с особо активным фекально-оральным механизмом передачи (полиомиелит, вирусный гепа­тит А, дизентерия Зонне) потенциальная эффективность сани­тарно-гигиенических мероприятий оказалась низкой. Управление полиомиелитом стало возможным лишь после разработки вакцины.

Ликвидация инфекций. Инфекция как нозологическая форма ликвидируется уничтожением возбудителя как биологического вида в глобальном масштабе. Глобальная ликвидация инфекции прохо­дит региональные этапы с уничтожением возбудителя в пределах административных территорий и созданием на них условий, пре­пятствующих укоренению возбудителя в случае его завоза.

Выдающимся достижением объединенных усилий разных стран под руководством Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) является глобальная ликвидация натуральной оспы. Программа ликвидации малярии в глобальном масштабе, разработанная ВОЗ, не привела к уничтожению возбудителя. В настоящее время на об­ширных территориях тропического и субтропического поясов ре­ализуется программа сдерживания малярии.

Для такой большой страны, как Российская Федерация, по­становка задач региональной ликвидации соответствующих ин­фекций возможна путем последовательного снижения заболева­емости в рамках отдельных республик и областей.

Система эпидемиологического надзора за инфекционными болез­нями. Успехи, достигнутые в борьбе с инфекциями, привели к тому, что еще недавно казалось, будто эпидемиология инфекци­онных болезней в значительной мере решила основные задачи, стоящие перед ней.

Между тем проблема борьбы с инфекционными болезнями в действительности сохраняет чрезвычайную актуальность. Так, по данным ВОЗ, в 1990-е гг. на земном шаре насчитывалось более 10 млн больных проказой, 400 млн — трахомой, 150 млн — маля­рией. Острыми кишечными инфекциями ежегодно страдают око­ло 500 млн человек. От острых респираторных заболеваний еже­годно погибало около 2 млн человек, а всего заразными болезня­ми переболевало более 1,5 млрд человек, т.е. четвертая часть чело­вечества.

62

Инфекционные болезни продолжают причинять большой ущерб здоровью людей и экономике нашей страны. Все еще значительна доля инфекций как причин детской смертности и фактора инва-лидизации населения. Весьма значительны и экономические по­тери, обусловленные инфекциями. Кроме того, постоянно обна­руживаются новые, ранее неизвестные человечеству формы ин­фекционных болезней (легионеллез, микоплазмозы, ротавирус-ная инфекция, ВИЧ-инфекция). Истинная заболеваемость ими неизвестна, так как выявляются они лишь случайно.

Таким образом, эпидемиология инфекционных болезней не только еще не достигла своей исторической цели, напротив, круг стоящих перед ней задач постоянно расширяется. Это требует по­стоянного совершенствования системы противоэпидемических мероприятий.

Основой современной организации противоэпидемической работы является система эпидемиологического надзора — дина­мического и комплексного слежения за эпидемическим процес­сом конкретной болезни на определенной территории в целях рационализации и повышения эффективности профилактических и противоэпидемических мероприятий.

Слежение за эпидемическим процессом означает непрерывный сбор, передачу и анализ эпидемиологически значимой информа­ции, постоянную диагностическую оценку эпидемиологической ситуации и тенденций ее развития, разработку на этой основе управленческих решений.

Уже в 1965 г. ВОЗ организовала отделение эпидемиологическо­го надзора, занимавшееся изучением глобально опасных заболе­ваний и разработкой методов надзора за ними. К настоящему вре­мени созданы и активно функционируют системы глобального эпидемиологического надзора за целой группой инфекционных болезней.