* * *
Первые сообщения из Белоруссии в 1990 г. о резком увеличении числа случаев злокачественных опухолей щитовидной железы у детей в Гомельской области, расположенной наиболее близко к месту чернобыльской аварии, были встречены западными радиологами с большим скептицизмом.
Было, конечно, известно, что главную опасность для здоровья и детей, и взрослых в первые два месяца после аварии представляло именно накопление радиоактивного йода-131 в щитовидной железе. От 60 до 80 % всей внешней радиоактивности в загрязненных районах в этот период также приходилось на радиойод. Радиоактивные изотопы йода-131, с периодом полураспада 8 дней, и 132, 133 и 135, имеющие периоды полураспада, измеряемые часами, являются наиболее обильными продуктами деления урана-235 в работающем реакторе. В то же время они являются и наиболее летучими, закипая и испаряясь при температуре всего 184 °C, что вызывает необходимость создания в реакторах сложных систем постоянной адсорбции и удаления газообразного радиойода.
Однако йод-131 не считался канцерогенным и именно поэтому достаточно широко применялся в практической медицине для диагностики опухолей щитовидной железы, печени и мозга и особенно для лечения гипертрофии щитовидной железы, когда довольно большими дозами излучения от локально накапливавшегося в щитовидной железе йода-131 увеличенная железа подвергалась частичному разрушению.
На атолле Ронгелап
В радиологической истории был известен лишь один случай увеличения числа заболеваний раком щитовидной железы у детей, пострадавших от действия радиойода при выпадениях радионуклидов, произошедших после испытании в марте 1954 г. первой американской 15-мегатонной термоядерной бомбы на атолле Бикини в гряде Маршалловых островов Тихого океана. Атолл Ронгелап, население которого составляло всего 67 человек и который находился на расстоянии около 170 км от места взрыва, пострадал в наибольшей степени. За 50 часов, прошедших до эвакуации, жители острова получили в среднем по 175 рад внешнего общего облучения и от 300 до 500 рад на щитовидную железу у взрослых и 1000–1800 рад у детей (растущий организм детей накапливает радиойод в 5—10 раз активнее, чем взрослый организм). (Рад – сокращение от «радиационная адсорбированная доза» – единица измерения излучения.) 0,1–0,2 рада в год – это приблизительная доза, получаемая человеком от природных источников излучения в течение года. Делящиеся клетки костного мозга погибают при дозах острого облучения в 500–600 рад. Специализированные клетки могут выдержать дозы в несколько тысяч рад. Один рад соответствует одному бэру (биологический эквивалент рентгена). В последующие годы почти у всех 19 детей атолла Ронгелап (кроме двух) наблюдались аномалии щитовидной железы, среди них три случая рака – тироидной карциномы и два случая карликовости из-за атрофии железы. Из 67 жителей атолла в последующие 28 лет 18 подверглись операциям щитовидной железы, но первая тироидная карцинома была удалена в 1964 г., через 10 лет после облучения, а не через 4 года, как в Белоруссии.
Западный скептицизм, отразившийся в 1990–1991 гг. во многих решениях и рекомендациях международного «Чернобыльского проекта», осуществляемого рядом специализированных организаций ООН (МАГАТЭ, ВОЗ и другие), был вызван прежде всего тем, что в официальных сообщениях министерств здравоохранения СССР, Украины и Белоруссии в 1986–1990 гг. дозы облучения за счет радиойода оказались намеренно заниженными. Максимальная известная доза в 250 рад на щитовидную железу была установлена для детей села Лелев, расположенного в 9 км от Чернобыльской АЭС и эвакуированного через 8 дней после аварии. Даже в Чернобыле, расположенном в 15 км от разрушенного реактора, средняя доза на щитовидную железу у детей определялась в 80 рад. Лишь недавно, когда многие реальные цифры были рассекречены, стало известно, что дозы на щитовидную железу были намного выше. Карты загрязнений радиойодом в 1986 г. не опубликованы и до настоящего времени. Однако уже известно, что максимальные дозы от радиойода на щитовидную железу у детей в некоторых деревнях Белоруссии и Украины оказались в пределах 3 000—4 000 рад, более чем вдвое превышая максимальные дозы, полученные детьми атолла Ронгелап.
Забытый убийца – радиоактивный йод
Радиоактивный йод, и прежде всего его изотоп 135, является одним из главных продуктов распада урана-235 в работающем реакторе. Однако этот изотоп не накапливается, как другие радионуклиды, в составе отработанного ядерного топлива, поскольку период его полураспада составляет всего 6,7 часа. «Дочерним» продуктом распада йода-135 является ксенон-135, радиоактивный газ, активно поглощающий нейтроны и препятствующий поэтому цепной реакции (так называемое ксеноновое отравление реактора). Поэтому ксенон постоянно удаляется из реактора через высокую трубу. Главная ошибка операторов чернобыльского реактора, принявших ночную смену незадолго до аварии, состояла в том, что они случайно вызвали избыточное накопление в реакторе йода-135 и создали эффект ксенонового отравления, при котором реактор стал малоуправляемым.
В момент аварии реактор № 4 содержал не только 86 млн кюри радиойода-131 с периодом полураспада 8 дней (это количество рассчитывалось по практическому и теоретическому составу топлива в реакторе после 865 дней работы), но и достаточно большие количества радиоизотопов йода-132, 133 и 135, периоды полураспада которых измеряются не днями, а часами. Точное количественное содержание этих изотопов установить очень трудно, ясно только то, что оно измерялось миллионами кюри. Ливерморская национальная лаборатория ядерных исследований в США рассчитала, что из реактора в период аварии было выброшено 36 млн кюри радиойода-131 и 8 млн кюри радиойода-133, имеющего период полураспада 20 часов. Вместе с изотопами 132 и 135 общий выброс короткоживущих радиоизотопов йода составил, по-видимому, около 20 млн кюри. Важно отметить, что эти радиоизотопы йода совсем не изучались. В Швеции чернобыльское радиоактивное облако начали изучать лишь через 58–60 часов после аварии, когда после 10 периодов полураспада йода-135 в среде уже практически не было. Радиойод-132 был обнаружен, но как «дочерний» элемент от распада теллура-132, имеющего период полураспада 3,25 дня. Радиойод-133 был обнаружен в Швеции в очень больших количествах. Шведские физики, исходя из того, что в работающем реакторе соотношение радиоизотопов йода 133 к 131 равно 2,14, смогли установить, что авария реактора, остановившая также цепную реакцию распада урана-235, произошла вечером 25 апреля. Они ошиблись только на 6 часов, что означает, что в чернобыльском реакторе на момент взрыва было несколько меньше радиойода-133, чем они предполагали. Однако и в этом случае количество радиойода-133 в реакторе было на уровне 140–150 млн кюри. Поэтому в заключении Ливерморской лаборатории о том, что выделилось лишь 8 млн кюри, имелся в виду только тот радиойод, который доходил до Западной Европы после нескольких периодов полураспада.
Советские официальные данные в 1986 г. были не только занижены, но и пересчитаны на 6 мая, когда содержание радиойода-131 снизилось в три раза, а короткоживущие изотопы радиойода почти исчезли и поэтому не упоминались. Но вред, который они принесли, безусловно, остался. У детей Припяти 27 апреля обнаруживали в щитовидной железе не только йод-131, но и изотопы 132 и 133, имеющие намного большую интенсивность излучения на единицу массы. Именно этим и определялась их короткая жизнь.
Ветер изменил направление вечером 26 апреля, подув на северо-запад и на север. Именно в этот период, 27–28 апреля, произошло главное загрязнение радионуклидами Гомельской области. В южном направлении ветер подул только 30 апреля. В Киеве максимальные концентрации радиоактивного йода в воздухе были зарегистрированы 1–2 мая, но это был только изотоп 131. Изотопов йода 132, 133 и 135 в воздухе уже не было. Я намеренно подчеркиваю это обстоятельство, так как существующую очень большую разницу в частоте случаев рака щитовидной железы у детей Белоруссии, Украины и России (Брянская область), о которой пойдет речь ниже, некоторые западные эксперты предположительно объясняют тем, что канцерогенность имеющих большую удельную активность изотопов йода 132, 133 и 135 могла оказаться намного выше, чем канцерогенность радиойода-131.
И другие короткоживущие…
Районы с очень быстрым появлением случаев рака щитовидной железы у детей – это, прежде всего, те, которые были загрязнены радионуклидами в первые 24–40 часов после аварии и в которых доля короткоживущих радионуклидов (не только радиойода, но и десятков других) была очень высокой. Эти радионуклиды попадали в организм в основном через легкие и через пищеварительный тракт.
Во всех официальных сводках о количестве чернобыльских радионуклидов, выброшенных в среду, приводятся данные о 25 радиоизотопах, периоды полураспада которых измеряются днями и годами. Эти радиоизотопы распространились по всему миру, и за ними в последующем велось комплексное наблюдение.
Однако в работающем реакторе во время идущей цепной реакции распада урана-235 образуется более сотни короткоживущих радионуклидов с периодами полураспада, измеряемыми секундами, минутами и часами. Некоторые из них очень обильны. Например, радиоизотоп лантан-140, имеющий период полураспада 40,2 часа, в момент остановки реактора, проработавшего около трех лет, по «вкладу» в общую радиоактивность выгоревшего ядерного топлива почти в 20 раз превышает радиоактивность накопленного в реакторе радиоцезия-137. Все эти короткоживущие радионуклиды с периодами полураспада, измеряемыми часами, были выброшены при первом взрыве вместе с частицами ядерного топлива. Но в последующие дни относительное содержание короткоживущих радионуклидов резко снижалось, и через 10–20 дней о них уже и не вспоминали, хотя вред, причиненный их излучением и людям, и животным, и растениям, безусловно, остался.
Всем известна часто повторяемая цифра 50 млн кюри радиоактивности, выброшенной из чернобыльского реактора и составляющей около 4 % всей радиоактивности в его ядерном топливе на момент аварии. Однако это значение получено после пересчета радиоактивности на 6 мая и, естественно, не учитывает большей части короткоживущих радионуклидов. Оно игнорирует и инертные газы, криптон и ксенон, так как они считаются малоопасными и не входят в пищевые и химические цепочки. Но в условиях чернобыльской аварии они были опасны, давая внешнее облучение. Даже по самым первым официальным расчетам, из разрушенного реактора было выброшено на 6 мая 45 млн кюри ксенона-133. Поскольку этот радионуклид имеет период полураспада 5,27 дня и как газ он выделялся в основном в первый день, то реально было выброшено 170 млн кюри ксенона-133, то есть все 100 % его содержания в реакторе до аварии.
В первый год в официальных отчетах Госкомгидромета указывалось, что из реактора в период аварии выделилось около 20 % всего содержавшегося в нем радиойода (количество ксенона-131, 133 и 135 находится в определенной пропорции с радиойодом, так как ксенон является «дочерним» продуктом распада радиойода и накапливается в больших количествах, потому что его радиоизотопы имеют несколько больший период полураспада). Однако правильность этой цифры подвергалась сомнению, так как при самом первом разгоне реактивности температура в реакторе поднялась выше 3 100 °C, в то время как йод закипает и испаряется при 184 °C. В период горения графита температура внутри реактора не опускалась ниже 1 500 °C, а после 2 мая стала повышаться, снова приближаясь к 3 000 °C, что вызвало расплавление остающегося ядерного топлива (цирконий, из которого изготовливаются топливные сборки во всех типах реакторов, плавится при температуре 1 852 °C).
В этих условиях маловероятно, чтобы 80 % радиойода все еще оставалось к концу аварии в составе расплавленного топлива. По результатам анализов изотопного состава расплавленного топлива внутри саркофага сотрудники Института атомной энергии им. И. Курчатова в 1989–1990 гг. пришли к заключению, что во время аварии выделилось не менее 60 % всего радиойода. Недавно американские исследования состава чернобыльского топлива в саркофаге показали, что выделение радиойода достигло 85 % от общего количества. (О судьбе радионуклида можно узнать по наличию «дочерних» стабильных изотопов.) При этом оценка суммарного выброса других радионуклидов также была увеличена в 4–5 раз по сравнению с той, которая сообщалась в первых отчетах.
«Крайне редкое заболевание»
Радиойод избирательно накапливается в щитовидной железе, так как он входит в состав тироидного гормона – тетрайодтиронина. Рак щитовидной железы не является широко распространенным заболеванием, а у детей оно встречается крайне редко – в норме не более 1–2 случаев на миллион детей в возрасте до 15 лет. Поэтому наблюдавшееся с 1990 г. увеличение числа случаев такого рака – тироидной карциномы в зонах радиоактивных загрязнений – достаточно ясно указывало на роль радиации в появлении этой патологии.
В первоначальных прогнозах Минздрава СССР в 1986–1987 гг. ожидалось, что в районах, сильно пострадавших от радиоактивных загрязнений, будут наблюдаться в основном морфологические и функциональные изменения щитовидной железы у детей и взрослых (главным образом, гиперплазия, то есть увеличение размера железы – явление, достаточно распространенное в Белоруссии из-за природного дефицита йода в среде). Предполагался и рост числа злокачественных опухолей щитовидной железы примерно на 40 % в период между 1996 и 2026 годами. За основу этих предсказаний принимался не только случай с детьми острова Ронгелап, но и последствия аварии реактора в Уиндскейле в Великобритании в 1957 г., когда в среду было выброшено около 20 000 кюри радиойода-131, а также 40-летние наблюдения за населением Хиросимы и Нагасаки, пережившим взрывы атомных бомб в 1945 г. Среди переживших взрывы бомб и включенных в регистр для наблюдений (около 100 тысяч человек) до 1980 г. было обнаружено 52 случая рака щитовидной железы. Число случаев коррелировало с дозой облучения.
Радиоактивный йод был, безусловно, главной опасностью для населения в первые недели после аварии. 26 и 27 апреля на западном и северном направлениях от реактора около 60 % всей радиоактивности в среде определялось разными радиоизотопами йода. В первые три дня радиойод поступал в организм через легкие, затем главным стал пищевой путь, в основном с молоком и молочными продуктами. В период с 29 апреля по 2 мая, когда выбросы радионуклидов несло ветрами на юг, в сторону Киева, и на юго-запад, в Молдавию, Румынию и Болгарию, около 80 % радиоактивности в воздухе и на поверхности земли определялось радиойодом-131.
В период 3–5 мая из-за нового разогрева реактора выделение радиойода-131 увеличилось, но также сильно увеличилось выделение и других радионуклидов, особенно радиоцезия-134 и 137, стронция-89 и 90 и радионуклидов бария, рутения, церия и других. Между тем йодную профилактику (принятие с пищей таблеток йодистого калия, чтобы насытить организм стабильным йодом и предотвратить поглощение радиойода) начали даже в Киеве только после 20 мая, слишком поздно. В сельских районах йодную профилактику тоже начали слишком поздно, а часто вообще не проводили.
Поскольку с конца апреля радиойод поступал в организм в основном уже с пищей, то в начале мая в Киеве было организовано снабжение населения сухим молоком из государственных резервов. В сельской местности снабжение чистыми продуктами было организовано с большим опозданием и далеко не везде, где это было необходимо. Жители деревень 30-километровой зоны до момента эвакуации, то есть в течение 9—10 дней, продолжали потреблять загрязненные продукты.
За пределами 30-километровой зоны контроль за содержанием радиойода в молоке был налажен лишь для молока, отправляемого на молокозаводы. В личных хозяйствах дети неделями продолжали потреблять загрязненные радиойодом продукты.
Первыми страдали животные
Функциональные и морфологические изменения щитовидной железы были быстрее всего обнаружены радиоэкологами у диких копытных животных (лоси, олени), а также ветеринарами у коров, коз и других сельскохозяйственных животных, поглощавших огромное количество радиоактивного йода с растениями. Поглощенные дозы на щитовидную железу у коров в прилегающих к Чернобылю районах иногда составляли от 2 500 до 2 800 рад. Наблюдались случаи разрушения и атрофии щитовидной железы и гибели животных. Однако результаты этих наблюдений не публиковались в научной прессе до 1992 г. До 1992 г. не было и строго научных публикаций о характере заболеваний щитовидной железы у детей в Белоруссии и на Украине.
В 1992 г. достаточно обстоятельные сообщения из Белоруссии о резком увеличении числа случаев тироидных карцином у детей Гомельской и Брестской областей вызвали серьезную дискуссию среди западных радиологов. Предполагалось, что белорусские медики, возможно, ошибаются в диагностике и не проводят тщательных гистологических анализов для доказательства злокачественности опухолей. Догма об отсутствии канцерогенности у радиойода-131 была достаточно прочной, и, кроме того, никто не мог поверить в то, что врачи смогли после аварии допустить, чтобы дозы облучения на щитовидную железу у детей в массовом масштабе превысили не только 250 рад, но даже и 1 000 рад. Йодная профилактика и запрет на потребление молока – это были два достаточно простых и доступных способа, которые могли легко предотвратить радиойодное переоблучение.
Никто не мог поверить, что эти методы, которые сразу после чернобыльской аварии широко применялись в Польше, Швеции, Австрии или в Южной Германии, не применялись повсеместно в Белоруссии или на Украине. В Белоруссию была направлена группа экспертов от Европейской комиссии по радиационной защите, чтобы принять участие в диагностике и гистологических исследованиях опухолей щитовидной железы. Эти совместные работы, отраженные в нескольких публикациях в западных журналах, подтвердили наихудший вариант – действительное наличие очень резкого и очень быстрого увеличения случаев тироидных карцином, которые в случае опоздания оперативного вмешательства могут кончаться летальным исходом (к концу 1993 г. это случилось только дважды).
Детский рак
До 1986 г. в Белоруссии обнаруживали не более двух-трех случаев рака щитовидной железы в год у детей до 14 лет на 10-миллионное население. В 1989 г. эта цифра увеличилась до шести, два из диагнозов были поставлены в Гомельской области с населением 1,7 млн человек. В 1990 г. в Гомельской области были обнаружены уже четырнадцать случаев тироидной карциномы у детей, требовавших операции. Шесть случаев этого заболевания были неожиданно обнаружены в Брестской области, которая была в целом загрязнена радионуклидами намного меньше, чем, например, Могилевская область, где известно лишь два случая тироидной карциномы у детей. Но именно через Брестскую область прошло первое «взрывное» облако газообразных радионуклидов и диспергированных топливных частиц. В 1991 г. число случаев рака щитовидной железы у детей Гомельской области выросло до 38, что составляло более половины общебелорусской цифры – 55. Наряду с Брестской областью резкое повышение было зафиксировано и в Гродненской области.
По просьбе Европейской комиссии радиационной защиты Белорусский гидрометеорологический институт составил приблизительную карту загрязнений республики радиойодом на май 1986 г. Карта составлялась не путем измерений реальных загрязнений, ибо их уже не было, а путем реконструкции тех сообщений о загрязнении молока и других пищевых продуктов, которые поступали в мае 1986 г. с молокоперерабатывающих заводов и мясных комбинатов и считались в тот период сверхсекретными. Эта карта, пока не опубликованная, показывает, что Гродненская область была загрязнена радиойодом-131 от 10 до 50 кюри на квадратный километр на большей части своей территории с одним «пятном», имевшим до 150 кюри на квадратный километр. В Гомельской области некоторые пятна загрязнений радиойодом-131 доходили до 500 кюри на квадратный километр.
В 1992 г. в Белоруссии было оперировано 60 случаев тироидной карциномы у детей, 30 у мальчиков и 30 у девочек. На 1993 г. есть данные за 9 месяцев (53 случая), которые при проецировании на год дают увеличение заболеваемости.
Частота заболеваний детей раком щитовидной железы начала повышаться в 1990 г. и на Украине, хотя и не столь резко. В секретной докладной записке Минздрава СССР в оперативную группу Политбюро ЦК КПСС 11 ноября 1986 г. министр С. Буренков докладывал, что на Украине 59 тысяч детей получили дозы на щитовидную железу «больше 30 бэр» (в Белоруссии 42 тысячи, в РСФСР 26 тысяч), но реальный порядок величин не сообщался.
Трагическая конкуренция
Между Украиной и Белоруссией иногда возникает спор: какая из этих республик сильнее пострадала от чернобыльской аварии? По радиоактивному цезию территорий с очень высокими уровнями загрязнения (свыше 15 кюри/км2) больше в Белоруссии. По радиойоду заключение сделать труднее. Первое «взрывное» облако с огромным количеством топливных частиц ночью 26 апреля шло на запад почти по границе между Украиной и Белоруссией, расширяясь и на юг, и на север от места взрыва. Но за украинским городком Овруч, расположенным в 100 км к западу от Чернобыльской АЭС и задетым первым облаком, украинская «западная» полоса загрязнений радионуклидами шире и более густо населена, чем белорусская. Относительно крупный город в Белоруссии в этом направлении – Пинск не был задет, облако прошло немного южнее. На Украине был задет первым выбросом – уже, конечно, сильно разбавленным – город Сарны, примерно в 250 км от Чернобыльской АЭС.
В последующие дни положение менялось. 27–29 апреля большие выпадения были в Белоруссии, 30 апреля – 3 мая на Украине. Но если можно дать объективное объяснение тому, что в Белоруссии в настоящее время намного больше детей страдает от болезней щитовидной железы, то оно состоит в том, что здесь намного хуже проводилась защита населения от радиойода. На Украине эта защита проводилась плохо и с опозданием, в Белоруссии практически совсем не проводилась ни в городах, ни в деревнях. Та же секретная докладная записка Минздрава СССР от 11 ноября 1986 г. № 3654с (рассекреченная в 1992 г.) сообщает, что йодной профилактикой по СССР «было охвачено в Украинской ССР – 840 тысяч детей, в Белорусской ССР – 43 тысячи, в РСФСР – 51,3 тысячи детей». Для Белоруссии 43 тысячи детей – это слишком мало, в одной Гомельской области больше 500 000 детей. Между тем, как следует из того же документа, число детей с высокими дозами облучения на щитовидную железу в Белоруссии было лишь немногим меньше, чем на Украине. Очевидно, что именно из-за слабости контрмер максимальные дозы оказались все же выше в Белоруссии. Намного хуже там проводился и контроль за потреблением загрязненных пищевых продуктов.
По Российской Федерации данные о здоровье детей в пострадавших от радиоактивных загрязнений областях (в основном в Брянской и Тульской) пока не публиковались. Очевидно, в России еще действуют некоторые запреты, унаследованные от СССР.
Известны лишь данные, относящиеся к ликвидаторам – людям, мобилизованным для работ по ликвидации последствий аварии. У 60 707 мужчин-ликвидаторов, которые прошли тщательное обследование в 1991 г., было выявлено четыре случая тироидных карцином, что выше спонтанной частоты этого заболевания у мужчин этой возрастной группы, в основном от 25 до 45 лет.
В 1957 г. в Великобритании после аварии реактора в Уиндскейле главным методом защиты населения на территории площадью 518 км2, пострадавшей от загрязнений радиойодом, было проведено уничтожение загрязненных продуктов, и прежде всего молока. В течение 44 дней после аварии 10 октября более 3 млн литров молока было слито через дренажную систему в Ирландское море.
В Советском Союзе правительство смогло избежать этих крайних мер путем введения так называемых временно допустимых максимальных уровней загрязнения радионуклидами молока и других продуктов, которые в течение мая 1986 г. дважды повышались именно по радиойоду. На период с 6 по 16 мая временно допустимые дозы были увеличены в 100 раз. Сверхвысокие нормативы вводились секретными инструкциями Министерства здравоохранения СССР. При этом учитывалась информация экспертов Национального комитета радиационной защиты о том, что возможный, сравнительно скромный, рост раковых заболеваний будет наблюдаться лишь в период между 1996 и 2026 годами. Их прогноз оказался слишком оптимистичным. Расплачиваться за это приходится быстрее и дороже, хотя и до 2026 г. Чернобыль, очевидно, будет напоминать о себе новыми сюрпризами.
Журнал «Новое время». 1994. № 2. С. 26—30