Розвиток людського суспільства часто визначають його технічними досягненнями — від винайдення к...
Біологічний та суспільний організм людини формувався в результаті довготривалої еволюції, яка враховувала всі, аж до найменших, особливості середовища проживання. Впродовж цього еволюційного процесу істотним було все — від складу атмосфери і земних надр до мікрофлори. Саме розуміння цього факту дозволило засновнику Української академії наук, академіку В.Вернадському ввести в обіг поняття ноосфери — як складного середовища взаємопов’язаних компонент, у якому людина — лише одна з його складових. Себто йдеться не про «людину — завойовника природи», а про людину як компонент системи, який співіснує у тісному взаємозв’язку з нею. Нерозуміння цього факту спричинює багато проблем та катастроф, зокрема ті, які інколи називають техногенними або ж екологічними.
Уран — найважчий природний елемент періодичної таблиці Менделєєва, що був зафіксований ще 1789 року. За відносним вмістом уран займає порівняно невелику частку (за оцінками вчених, від однієї до трьох часток на мільйон) у земній корі. Відповідно, людський організм формувався з урахуванням цього факту, і, незважаючи на те, що в звичайних умовах в організм людини потрапляє в середньому за рік близько 0,0004 г урану, досі в літературі немає даних про корисне навантаження урану на організм людини.
Підвищене зацікавлення ураном було ініційоване насамперед відкриттям явища радіоактивності та можливостями його використання в атомних озброєннях і ядерній енергетиці. Пік цього зацікавлення розпочався в 40-х роках у зв’язку зі створенням атомної бомби. У природі в урановій руді вміст цього елементу досить низький — близько 0,2% загальної ваги. Уранова руда містить у собі кілька ізотопів урану, а саме U-238, U-235 та U-234 із відносним вмістом 99,724%, 0,720% і 0,006%, відповідно. До її складу входить також ряд інших радіоактивних елементів, які перебувають у своєрідній рівновазі, що встановилася в результаті тривалої еволюції. В природній формі урану, отриманій із руди, відносна концентрація ізотопів урану така сама, як і в руді. Для промислових та військових потреб використовують так званий збагачений уран, у якому вміст ізотопу U-235, порівняно з природною формою, значно вищий. Як результат процесу збагачення і його супутній продукт, накопичується збіднений уран. За визначенням американських урядових програм, збідненим ураном називають уран, у якому вміст ізотопів U-235 не перевищує 0,7%. На практиці використовується збіднений уран із вмістом цього ізотопу приблизно 0,2—0,3%. Прикладні застосування збідненого урану пов’язані насамперед із його дешевизною (це, фактично, відходи атомної енергетики) та унікальними фізичними властивостями — надзвичайно високої густини (у 1,7 раза важчий від свинцю), легкозаймистий метал, який добре екранує y-випромінювання. Тому він використовується, зокрема, в авіаційній (противаги в літаках) та медичній промисловостях (контейнери для радіоактивних речовин), а також має широке військове застосування (броня військової техніки та уранові боєзаряди). Для прикладу зазначимо, що, за даними американської преси, 30-міліметрова куля пропалює броньований лист товщиною 9 см.
Вперше загальне занепокоєння громадськості щодо використання зброї зі збідненим ураном виникло після закінчення операції «Буря» в пустелі» (Ірак, 1991 р.), де, за даними різних джерел, було використано боєприпасів із загальним вмістом збідненого урану близько 300—370 тонн. Проблема ініціювалася тим, що у значної кількості ветеранів війни у Персидській затоці простежувалося чимало випадків захворювань, які прямо пов’язувалися із воєнними діями в Іраку і, зокрема, з використанням зброї зі збідненим ураном. Через кілька років схожа ситуація повторилася вже в Боснії та Герцеговині (1995—1996 рр.), а згодом у Косово (1999 р.), і отримала назву Балканського синдрому. Зокрема, за даними преси, сьогодні налічується близько 20 випадків смертельних захворювань на лейкемію у ветеранів балканської війни. Що стосується війни в Іраку, то йдеться вже про десятки тисяч ветеранів, у яких були зареєстровані різні види повоєнних захворювань. Ще сильніше вражають дані, оприлюднені 1998 р., що містять порівняльний аналіз захворювань перед та після війни 1991 р. у східних районах Іраку, які найбільше постраждали від воєнних дій. Так, статистика захворювань серед місцевого населення засвідчує чотирикратне зростання ракових та шестикратне збільшення генетичних аномалій у новонароджених дітей.
Таким чином, попри всі заперечення військових відомств країн НАТО, факт впливу уранових боєзарядів очевидний. Закономірно постає низка питань, що потребують термінового вирішення. Основне з них — який механізм (або ж, швидше, механізми) шкідливого впливу озброєнь зі збідненим ураном на природне середовище та людину? Зазначимо відразу, що така постановка проблеми вкрай актуальна не лише у зв’язку з прикладами воєнних застосувань урану (нині близько 20 країн світу мають у своїх арсеналах відповідну зброю). Не менш важливі і «мирні» аспекти цієї проблеми — від видобутку уранових руд та їх переробки для потреб атомної енергетики і до проблем захоронень радіоактивних відходів та застосування цього матеріалу в літакобудуванні, будівельній промисловості чи медицині. В умовах України слід враховувати також наслідки чорнобильської катастрофи, через яку значна частина території перебуває в умовах радіоактивного забруднення трансурановими елементами та їхніми похідними. Досить згадати в цьому аспекті те, що, за офіційною версією, під час аварії 26 квітня 1986 року на четвертому блоці ЧАЕС у вигляді радіоактивних газів та аерозолів в атмосферу потрапило близько 3,5% загальної кількості радіонуклідів, які перебували в реакторі на момент вибуху.
Загальновизнані сьогодні два основних фактори шкідливого впливу урану на людський організм. Перший із них пов’язується з радіоактивною дією, а другий — із хімічною токсичністю. Навіть при досить поверховому огляді літератури з цієї тематики простежується очевидне намагання офіційних відомств «ядерних» країн істотним чином спростити проблему. Розглянемо для прикладу перший із цих факторів. Основна теза радіологічної «нешкідливості» збідненого урану зводиться до порівняльних характеристик його активності із активністю інших радіоактивних елементів, з наступним застосуванням офіційно встановлених доз радіоактивного випромінювання до персоналу атомних електростанцій і цивільного населення; зокрема, активність збідненого урану, порівняно з його природною формою, менша на 40%. Однак свою роль зіграло те, що відповідні граничні норми встановлювалися, спираючись на дослідження великих доз опромінення, де враховувалися в основному коротко- та середньотривалі наслідки. При такому підході не береться до уваги один істотний момент. Як свідчать останні наукові дослідження, не менш важливо враховувати ефекти малої дози і тривалої дії. Такі ефекти не можуть розглядатися як лінійно-екстрапольовані до нуля із результатів великих доз і мають власну специфіку та своєрідність. Для прикладу досить згадати так званий експериментально відкритий ефект Петкау, який полягає в тому, що вплив малої дози опромінення з тривалою дією призводить до такого ж самого руйнування клітинних мембран, як і вплив великодозового швидкого опромінення (із сумарною дозою у 4000 разів вищою!). Так само далеко не повні результати вивчення фактора хімічної токсичності урану при його потраплянні в організм людини. Тут основним напрямком досліджень була дія урану та його сполук на нирки як основну мішень такої дії. Цей фактор призводить в основному до коротко та середньотривалих наслідків у життєдіяльності організму, проте він — не єдино можливий. Недостатньо вивченими залишаються питання впливу урану на інші органи та регуляторні системи організму. Зокрема, відомо, що уран, як і інші важкі метали, має здатність проникати і накопичуватися у легенях, кістках, кістковому мозку, печінці тощо. Очевидним свідченням можливості тривалого перебування урану в організмі є, зокрема, те, що у сечі ветеранів війни в Персидській затоці досі реєструють підвищений вміст урану (через 10 років після його потрапляння в організм!). І зрозуміло, що механізми впливу урану та його сполук можуть бути досить різноманітними і складними. На одному з них, який дозволяє пояснити канцерогенну дію збідненого урану через фізико-хімічний чинник впливу, ми зупинимося докладніше.
При потраплянні куль зі збідненого урану в ціль уран, як легкозаймистий метал, від високої температури загоряється і вибухає. В результаті виникають дрібнодисперсні аерозолі, розмір окремих часток яких — менше 2,5 мікрометра (одна мільйонна частина метра). Ці аерозолі, що містять у собі від 30 до 70 відсотків урану, легко переносяться повітрям і можуть покривати значні території. Разом із повітрям збіднений уран через органи дихання та травлення потрапляє в людський організм. Більша частина цього смертоносного металу у вигляді слабо розчинних оксидів осідає на багато років у легенях потенційної жертви. Біологічний період піврозпаду (час, протягом якого половина цієї речовини буде виведена з легень) становить близько року, отож невеликими порціями уран потрапляє спочатку в кров, а потім і в інші органи. При проходженні через нирки кров фільтрується, і основна частина урану та його комплексів порівняно швидко з неї виводиться. Інша частина накопичується у певних органах, зокрема у кістках та спинному мозку, і залишається там упродовж десятків років.
Щоб зрозуміти суть процесів, які відбуваються при цьому, досить згадати, що уран у водному розчині перебуває звичайно в шестивалентній формі, тобто навколо нього існує досить сильне електростатичне поле, яке може деформувати і навіть розривати молекули води, а також інші органічні молекули, що його оточують. Як результат такої дії, з одного боку, — виникнення нових фізичних агрегатів (комплексів чи навіть сіток зв’язків із включенням гідроксильних груп, що появилися внаслідок розриву молекул води), а з другого, швидке локальне зростання кислотності внаслідок вивільнення численних протонів (залишки молекул води). Отже, такий комплекс може діяти як сильний оксидант, що спотворює функції ділення клітин і сприяє появі ракових захворювань. Роль оксидантів як канцерогенних факторів визнана в медицині.
Звичайно, вищевикладена схема досить спрощена і потребує додаткових підтверджень. Проте на її користь свідчить низка результатів, отриманих впродовж останніх років в Інституті фізики конденсованих систем НАН України у лабораторіях професорів М.Токарчука, М.Головка і І.Стасюка. Зокрема, поєднуючи аналітичні методи із даними комп’ютерного моделювання та квантово-статистичними розрахунками, вдалося довести, що: а) процес комплексоутворення значною мірою залежить від кислотності розчину, температури та концентрації іонів урану в розчині; б) при температурах та кислотності розчину, типових для розчинів живого організму, існує досить мале порогове значення концентрацій (порядку один іон урану на сто мільйонів молекул води!), починаючи з якого, процес комплексоутворення проходить інтенсивніше, з наступним збільшенням кислотності розчину. У саморегульованих системах, якими є розчини живого організму, зміна кислотності викликає протидію із залученням ресурсів організму, що приводить до наступного погашення надлишку протонів. Однак ця протидія, знову ж таки, може стимулювати процес комплексоутворення, який, таким чином, набирає стійкого необоротного характеру.
Істотним моментом при цьому є надзвичайно низька порогова концентрація урану, при якій процес може ініціюватися спонтанно.
Слід зазначити також, що у вищеописаному сценарії (який можна із певними модифікаціями застосувати і до інших важких металів) визначальним фактором є не радіоактивна дія урану (всі ізотопи урану в такому процесі поводяться ідентично), а, швидше, його здатність до формування високо-валентних форм у розчині. Загалом запропонований механізм дозволяє пояснити певні особливості поствоєнних захворювань, зафіксованих у літературі. У тому числі: великий період біологічного пів-розпаду аерозольних слабо розчинних форм збідненого урану та дозовий характер описаного механізму пояснює довготривалі наслідки і передбачає пізні рецидиви захворювань; вказаний механізм може мати істотне значення для пояснення зростання випадків лейкемії серед ветеранів та населення уражених районів, дозволяє зрозуміти певні відмінності у статистиці захворювань робітників уранових копалень та переробних підприємств.
Із усього вищесказаного можна зробити висновок, що проблема промислового та воєнного застосування збідненого урану, а також інших трансуранових елементів ще далека від свого вирішення і потребує цілеспрямованих досліджень та міжнародної скоординованої співпраці. Оскільки нині немає достовірної інформації про затяжні наслідки використання зброї зі збідненим ураном, у певних аспектах її потрібно розглядати як ще небезпечнішу, ніж хімічна зброя, компоненти якої звичайно швидко розкладаються у природних умовах. Слід однозначно визнати, що на використання зброї зі збідненим ураном має бути накладений мораторій, бо її використання може істотним чином впливати на встановлену впродовж багатьох століть екологічну рівновагу, спричинивши непрогнозовані зміни в ноосфері. Людство отримало ще одне попередження, і людина мисляча зобов’язана реагувати адекватно.
Підтримати
Стежити у Телеграмі
Увійти за допомогою Facebook
Увійти за допомогою Twitter
Увійти за допомогою Google