ОРУЖИЕ С ОБЕДНЕННЫМ УРАНОМ: ЕЩЕ ОДНО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ЧЕЛОВЕЧЕСТВУ

Развитие человеческого общества часто определяют его техническими достижениями — от изобретения колеса и использования первобытных орудий труда до использования энергии атома, успехов генной инженерии и современных телекоммуникационных технологий. Между тем этот ряд можно продолжить и другими примерами, во все времена беспокоящими человека мыслящего: это и изобретение пороха, и современные виды оружия массового уничтожения, и тотальное загрязнение среды обитания человека, и засорение ближайшего космического пространства.

Биологический и общественный организм человека формировался в результате продолжительной эволюции, учитывавшей все, вплоть до мельчайших, особенности среды обитания. В течение этого эволюционного процесса существенным было все — от состава атмосферы и земных недр до микрофлоры. Именно понимание этого позволило основателю Украинской академии наук, академику В.Вернадскому ввести в оборот понятие ноосферы — как сложной среды взаимосвязанных компонентов, в которой человек — лишь одна из ее составляющих. Т.е. речь идет не о «человеке — завоевателе природы», а о человеке как компоненте системы, существующем лишь в тесной взаимосвязи с нею. Непонимание этого приводит ко многим проблемам и катастрофам, в частности к техногенным или же экологическим.

Уран — самый тяжелый природный элемент периодической таблицы Менделеева, зафиксированный еще в 1789 году. По относительному содержанию урана сравнительно немного в земной коре (по оценкам ученых, от одного до трех частей на миллион). Соответственно, человеческий организм формировался с учетом этого факта, и несмотря на то, что в обычных условиях в организм человека за год попадает в среднем около 0,0004 г урана, до сих пор в литературе нет данных о полезной нагрузке урана на организм человека.

Повышенный интерес к урану был инициирован, прежде всего, открытием явления радиоактивности и возможностями его использования в атомных вооружениях и ядерной энергетике. Пик этого интереса начался в 40-х годах в связи с созданием атомной бомбы. В природе содержание этого элемента в урановой руде довольно низкое — около 0,2% от общего веса. Урановая руда содержит в себе несколько изотопов урана, а именно U-238, U-235 и U-234 с относительным содержанием 99,724, 0,720 и 0,006, соответственно. В ее состав входит и ряд других радиоактивных элементов, находящихся в своеобразном равновесии, установившемся в результате эволюции. В природной форме урана, полученного из руды, относительная концентрация изотопов урана такая же, как и в руде. Для промышленных и военных потребностей используют так называемый обогащенный уран, содержащий значительно больше изотопа U-235. В процессе обогащения возникает и сопутствующий продукт — обедненный уран. По определению американских правительственных программ, обедненным ураном называют уран, в котором содержание изотопа U-235 не превышает 0,7%. На практике используется обедненный уран с содержанием этого изотопа примерно 0,2—0,3%. Прикладное использование обедненного урана связано, прежде всего, с его дешевизной (это фактически отходы атомной энергетики) и уникальными физическими свойствами — чрезвычайно высокой плотности (в 1,7 раза тяжелее свинца), легковоспламеняющийся металл, хорошо экранирующий g-излучение. Поэтому он используется, в частности, в авиационной (противовесы в самолетах) и медицинской (контейнеры для радиоактивных веществ) промышленностях, а также получил широкое военное применение (броня военной техники и урановые боезаряды). Для примера укажем, что, по данным американской прессы, 30-миллиметровая пуля прожигает бронированный лист толщиной 9 см.

Впервые обеспокоенность общественности по поводу использования оружия с обедненным ураном возникла после операции «Буря в пустыне» (Ирак, 1991 г.), где, по данным различных источников, были использованы боеприпасы с общим содержанием обедненного урана около 300—370 тонн. Проблема инициировалась тем, что у значительного количества ветеранов войны в Персидском заливе прослеживалось немало случаев заболеваний, которые прямо связывались с военными действиями в Ираке и, в частности, с использованием оружия с обедненным ураном. Через несколько лет аналогичная ситуация повторилась уже в Боснии и Герцеговине (1995—1996 гг.), а со временем в Косово (1999 г.) и получила название «балканского синдрома». В частности, по данным прессы, сегодня зарегистрировано около 20 случаев смертельных заболеваний лейкемией у ветеранов балканской войны. Что касается войны в Ираке, то речь идет уже о десятках тысяч ветеранов, у которых зарегистрированы различные виды послевоенных заболеваний. Еще больше поражают опубликованные в 1998 г. данные, содержащие сравнительный анализ заболеваний до и после войны 1991 г. в восточных районах Ирака, наиболее пострадавших от военных действий. Так, статистика заболеваний среди местного населения фиксирует четырехкратное увеличение количества раковых и шестикратное — генетических аномалий у новорожденных детей.

Таким образом, несмотря на все возражения военных ведомств стран НАТО, факт влияния урановых боезарядов очевиден. Закономерно появляется ряд вопросов, требующих срочного решения. Основной из них — каков механизм (или же, скорее, механизмы) вредного влияния оружия с обедненным ураном на природную среду и человека? Отметим сразу, что такая постановка проблемы крайне актуальная не только в связи с примерами военного применения урана (в настоящее время около 20 стран мира имеют в своих арсеналах соответствующее оружие). Не менее важны и «мирные» аспекты этой проблемы — от добычи урановых руд и их переработки для потребностей атомной энергетики до проблем захоронений радиоактивных отходов и применения этого материала в самолетостроении, строительной промышленности или медицине. В условиях Украины следует учитывать и последствия чернобыльской катастрофы, приведшей к радиоактивному загрязнению трансурановыми элементами и их производными значительной части территории. Достаточно вспомнить в этом аспекте о том, что, по официальной версии, вследствие аварии 26 апреля 1986 года на четвертом блоке ЧАЭС в виде радиоактивных газов и аэрозолей в атмосферу попало около 3,5% общего количества радионуклидов, находившихся в реакторе в момент взрыва.

Общепризнаны сегодня два основных фактора вредного влияния урана на человеческий организм. Первый из них связывается с радиоактивным воздействием, а второй — с химической токсичностью. Даже при довольно поверхностном обзоре литературы по этой тематике прослеживается очевидное стремление официальных ведомств «ядерных» стран существенно упростить проблему. Рассмотрим для примера первый из этих факторов. Основной тезис радиологической «безвредности» обедненного урана сводится к сравнительным характеристикам его активности с активностью других радиоактивных элементов, с последующим применением официально установленных норм радиоактивного облучения для персонала атомных электростанций и гражданского населения; в частности, активность обедненного урана, по сравнению с его природной формой, ниже на 40%. Однако свою роль сыграло то, что соответствующие предельные нормы устанавливались на основании исследования больших доз облучения, где учитывались в основном близкие и среднеотдаленные последствия. При подобном подходе не учитывается один момент. Как свидетельствуют последние научные исследования, не менее важно учитывать эффекты малой дозы и продолжительного воздействия. Эти эффекты не могут рассматриваться как линейно экстраполированные к нулю от результатов больших доз, они имеют собственную специфику и своеобразие. Для примера достаточно вспомнить так называемый экспериментально открытый эффект Петкау, заключающийся в том, что продолжительное воздействие малых доз приводит к такому же разрушению клеточных мембран, как и большие дозы быстрого облучения (с суммарной дозой в 4000 раз более высокой!). Так же далеко не полны результаты изучения фактора химической токсичности урана при его попадании в организм человека. Здесь основным направлением исследований было воздействие урана и его соединений на почки. Этот фактор приводит в основном к коротко- и среднепродолжительным последствиям в жизнедеятельности организма, тем не менее он — не единственно возможный. Недостаточно изученными остаются вопросы влияния урана на другие органы и регуляторные системы организма. В частности, известно, что уран, как и другие тяжелые металлы, способен проникать и накапливаться в легких, костях, костном мозгу, печени и т.п. Очевидным свидетельством возможности продолжительного нахождения урана в организме является, в частности, то, что в моче ветеранов войны в Персидском заливе до сих пор регистрируют повышенное содержание урана (через 10 лет после попадания в организм!). И очевидно, что механизмы влияния урана и его соединений могут быть достаточно разнообразными и сложными. На одном из них, позволяющем объяснить канцерогенное воздействие обедненного урана через физико-химический фактор влияния, мы остановимся подробнее.

При попадании пуль из обедненного урана в цель уран, как легковоспламеняющийся металл, от высокой температуры загорается и взрывается. В результате возникают мелкодисперсные аэрозоли, размер отдельных частиц которых — менее 2,5 микрометра (одна миллионная часть метра). Эти аэрозоли, содержащие в себе от 30 до 70 процентов урана, легко переносятся воздухом и могут покрывать значительные территории. Вместе с воздухом обедненный уран через органы дыхания и пищеварения попадает в человеческий организм. Большая часть этого смертоносного металла в виде слабо растворимых оксидов оседает на многие годы в легких потенциальной жертвы. Биологический период полураспада (время, за которое половина этого вещества будет выведена из легких) составляет около года, поэтому небольшими порциями уран попадает сначала в кровь, а затем и в другие органы. При прохождении через почки кровь фильтруется, и основная часть урана и его комплексов сравнительно быстро выводится. Остальное накапливается в определенных органах, в частности в костях и спинном мозгу, и остается там на десятки лет.

Чтобы понять суть происходящих при этом процессов, достаточно вспомнить, что уран в водном растворе находится обычно в шестивалентной форме, то есть вокруг него существует довольно сильное электростатическое поле, могущее деформировать и даже разрывать молекулы воды, а также иные окружающие его органические молекулы. Результатом такого воздействия является, с одной стороны, возникновение новых физических агрегатов (комплексов или даже сеток связей с включением гидроксильных групп, появившихся из-за разрыва молекул воды), а с другой — быстрое локальное повышение кислотности вследствие высвобождения многочисленных протонов (остатки молекул воды). Следовательно, подобный комплекс может действовать как сильный оксидант, искажающий функции деления клеток и способствующий появлению раковых заболеваний. Роль оксидантов как канцерогенных факторов признана в медицине.

Разумеется, вышеизложенная схема довольно упрощенная и требует дополнительных подтверждений. Тем не менее в ее пользу свидетельствует ряд результатов, полученных за последние годы в Институте физики конденсированных систем НАН Украины в лабораториях профессоров М.Токарчука, М.Головко и И.Стасюка. В частности, объединяя аналитические методы с данными компьютерного моделирования и квантово-статистическими расчетами, удалось доказать, что:
а) процесс комплексообразования в значительной степени зависит от кислотности раствора, температуры и концентрации ионов урана в растворе; б) при температурах и кислотности раствора, типичного для растворов живого организма, существует довольно низкое пороговое значение концентраций (порядка один ион урана на сто миллионов молекул воды!), начиная с которого процесс комплексообразования идет интенсивнее, с последующим повышением кислотности раствора. В саморегулирующихся системах, каковыми являются растворы живого организма, изменение кислотности вызывает противодействие с привлечением ресурсов организма, что приводит к последующему погашению излишка протонов. Однако это противодействие, опять же, может стимулировать процесс комплексообразования, который, таким образом, приобретает устойчивый необратимый характер.

Важным моментом при этом является чрезвычайно низкая пороговая концентрация урана, при которой процесс может инициироваться спонтанно.

Следует отметить и то, что в описанном сценарии (который можно с определенными модификациями применить и к другим тяжелым металлам) определяющим фактором является не радиоактивное воздействие урана (все изотопы урана в подобном процессе ведут себя идентично), а, скорее, его способность к формированию высоковалентных форм в растворе. В общих чертах предложенный механизм позволяет объяснить определенные особенности поствоенных заболеваний, зафиксированных в литературе. В том числе: большой период биологического полураспада аэрозольных слаборастворимых форм обедненного урана и дозовый характер описанного механизма объясняет долгодействующие последствия и предполагает поздние рецидивы заболеваний; указанный механизм может иметь важное значение для объяснения увеличения количества случаев лейкемии у ветеранов и населения пораженных районов, позволяет понять определенные отличия в статистике заболеваний рабочих урановых приисков и перерабатывающих предприятий.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод: проблема промышленного и военного применения обедненного урана, а также иных трансурановых элементов еще далека от своего разрешения и требует целенаправленных исследований и международного скоординированного сотрудничества. Поскольку сегодня нет достоверной информации об отдаленных последствиях использования оружия с обедненным ураном, в определенных аспектах его следует рассматривать как еще более опасное, чем химическое, оружие, компоненты которого обычно быстро распадаются в естественных условиях. Следует однозначно признать, что на использование оружия с обедненным ураном необходимо наложить мораторий, т.к. его использование может существенно повлиять на установившееся за многие века экологическое равновесие, вызвав непрогнозируемые изменения в ноосфере. Человечество получило еще одно предупреждение, и человек мыслящий обязан реагировать адекватно.

Так каким будет ответ?