Введение. 
Радиационная экология

Мы не имеем органов, способных распознавать ионизирующие излучения, но можем увидеть последствия их воздействия: мутации, развитие злокачественных новообразований, пороки развития. Зарождение и эволюция жизни на Земле происходили в радиационных полях больших, чем сейчас. Практически до конца XIX в. ученые не знали о существовании элементарных частиц, о строении атомов и о наличии внутри них ядер. Следовательно, они были незнакомы и с ионизирующими излучениями — одним из самых мощных факторов, способным изменять не только природу, но и общество.

Ионизирующие излучения — излучение энергии в виде электромагнитного излучения или частиц. Основной источник их — радиоактивные вещества — были в составе Земли при ее образовании, но экологически значимыми остались только уран, торий и калий.

Только спустя много лет после открытия ионизирующих излучений стали очевидными первичные (фундаментальные) результаты воздействий — возможный разрыв одних химических связей и образование других связей. Последствия же этого в ряде случаев не ясны до конца и через столетие после открытия. Они зависят не только от суммарной величины воздействий, но и от их интенсивности и индивидуальной чувствительности организмов. Наличие вредных последствий при малых воздействиях по-прежнему вызывает острые дискуссии.

Удивление могут вызвать виды мест, загрязненных радионуклидами. Так, на фотографии (рис. 1.1^[1]), мы видим прелестную небольшую речку. Это одна из рек в районе расположения ПО «Маяк».

Выбросы и сбросы ПО «Маяк» превратили прилегающие территории в загрязненные радионуклидами места. Так, донные осадки и пойма Течи, а также водоемы и болота в районе ее истоков, стали на нашей планете на долгие десятилетия местом, самым загрязненным радионуклидами антропогенного происхождения. Ничего «выигрышного» для СМИ, подобного виду птиц, испачканных в нефти в результате крушения танкера, здесь не найти. Более того, мониторинг радиоэкологической обстановки в таком случае требует самой современной дозиметрической аппаратуры и знаний в области радиоэкологии.

Своеобразную альтернативу этому идеалистическому пейзажу можно найти только в одном месте на Земле. Речь идет о знаменитом «рыжем лесе» недалеко от ЧАЭС, где впервые в природе реализовалось то, что до этого исследовалось исключительно в специальных экспериментах, — почти мгновенная гибель леса в результате осаждения части радионуклидов, выброшенных при взрыве реактора.

Рис. 1.1. Местные жители отдыхают на берегу подобных рек, ловят рыбу, но только для развлечения.

Чтобы разобраться в том, что происходит как в первом, так и во втором случаях, необходимы исследования с использованием самых современных физических, химических, биологических и математических методов анализа. От исследователя требуются знания многих дисциплин, которым мы уделим необходимое внимание в рамках данного курса. В связи с этим заметим, что даже распознавание совсем простого изображения или процесса может оказаться сопряженным с определенными трудностями. Например, что может быть проще, чем узнать по точному рисунку хорошо знакомое животное (рис. 1.2). Однако, не все могут сразу правильно ответить, что это такое. Задачи экологических исследований по нахождению радионуклидного состава, активностей, доз, изменений в видовом составе и т. д. несравнимо сложнее.

Радиоэкология является интегрированной дисциплиной, не только связывающей физические и биологические явления, но и образующей мост между естественными и гуманитарными науками. Роль социального фактора в радиоэкологии особенно значима. Это еще более «утяжеляет» решаемые задачи, так как результат исследований определяется теперь не только природными факторами или нашим подходом к решению, но и социальными факторами, т. е. взглядами и настроениями исследователя и его окружения. Практическая же ценность исследования будет зависеть и от того, как его результаты отражены в СМИ.

Рис. 1.2. Один из простейших объектов для распознавания.

Радиоэкология наглядно демонстрирует то обстоятельство, что деятельность человека сопровождается не только получением желаемых частных результатов, но и экологическими последствиями. Исторически сложилось так, что после аварии на ЧАЭС радиоэкология оказалась в центре социальных потрясений и политической активности в нашей стране. Коль скоро это так, студенты должны научиться ориентироваться в ситуациях крайне противоречивой и часто по-прежнему ограниченной информации. Они должны «привыкнуть» к такой ситуации, когда информация о событиях от «левых», в нашем случае «зеленых», и от правых, в нашем случае от «атомного лобби», противоречат друг другу. Наша цель — научить разбираться в сложных экологических проблемах, основываясь на методах естественных наук и используя необходимые разделы математики^[2].

Чтобы сделать первый шаг в деле ознакомления с радиоэкологией, мы должны понять, что такое ионизирующие излучения, когда и как они были открыты и как люди начали разумно или неразумно использовать их в самых разных областях своей жизни и деятельности, включая воздействие на Природу. Первыми были открыты рентгеновские лучи, они же очень быстро нашли широкое применение.

• [1] URL: https://www.po-mayak.ru/local/OTCHET_2013.pdf.
• [2] На рисунке 1.2., представленном в системе координат, где обе оси даны в логарифмическом масштабе, изображена обычная свинья.