3.Классифицация радионуклидов

По степени биологического действия радионуклиды разделены как потенциальные источники внутреннего облучения на 5 групп:

1. Группа А – радионуклиды особо высокой радиотоксичности. К данной группе относятся изотопы: свинец-210, полоний-210, радий-226, торий-230, уран-232 и др. Среднегодовая концентрация для них в воде установлена в пределах 10–8–10–10 Ки/л.

2. Группа Б – радионуклиды с высокой радиотоксичностью, для которых среднегодовая допустимая концентрация равна 10–7–10–9 Ки/л. Сюда относятся изотопы: рутений-106, йод-131, висмут-210, торий-234, плутоний-241 и др. К этой же группе относится стронций-90, для которого указанная концентрация равна 4*10–10.

3. Группа В – радионуклиды со средней радиотоксичностью. Для них установлена концентрация в 10–7–10–8 Ки/л. В эту группу включены изотопы: натрий-22, железо-59, кальций-45, золото-196, сера-35, хлор-36 и др.

4. Группа Г – радионуклиды с наименьшей радиотоксичностью. Среднегодовая концентрация в воде составляет 10–7–10–6 Ки/л. В группу входят следующие изотопы: бериллий-7, углерод-14, фтор-18, медь-64 и др.

5. Группа Д – тритий и его химические соединения. Допустимая концентрация трития в воде составляет 3,2*10–6 Ки/л.

4. Способы защиты от радионуклидов

Снижение действия внешнего облучения может достигаться тремя путями:

1.увеличением расстояния от источника излучения⁴

2.уменьшением времени пребывания около источника;

3.установкой экрана, поглощающего излучение⁵

Несколько иные принципы используются при снижении действия радиации путем противолучевой биологической защиты. В этом случае само излучение не уменьшается, а повышается устойчивость организма к его действию. Факторы, уменьшающие последствия облучения в результате воздействия на организм до или в момент облучения, называются радиопротекторными (радиозащитными).

Радиопротекторы были открыты еще в 1949 г. (цистеин, цистеамин). На сегодняшний день известны тысячи соединений, снижающих действие радиации на организм, однако основная масса из них имеет низкую эффективность. Кроме этого, радиопротекторы следует применять только при остром или однократном облучении. При хроническом облучении они не применяются из-за высокой токсичности и кратковременности эффекта

действия. Поэтому в настоящее время особое внимание уделяется нетоксичным радиопротекторам и соединениям, выделяемым из растений.

При нахождении на территории с высоким уровнем загрязнения радионуклидами необходимо принять меры к уменьшению внешнего облучения⁶. Дозу внутреннего облучения можно уменьшить, прежде всего, за счет снижения поступления в организм РН с продуктами питания и водой, усиления выведения радиоактивных веществ из организма, увеличения поступления в организм нерадиоактивных элементов, являющихся естественными конкурентами РН в процессах метаболизма. Например, уменьшить опасность переоблучения щитовидной железы можно, принимая йодные препараты (таблетки йодистого калия и др.).

Особая ситуация складывается при выпадении радиоактивных осадков, образовавшихся в результате ядерного взрыва или аварии на ядерном устройстве, когда организм подвергается одновременно мощному действию внешнего и внутреннего облучения. В этом случае применяются комплексные мероприятия по радиационной защите населения: оперативное информирование населения, эвакуация и отселение, меры против распространения загрязненных продуктов через торговую сеть, локализация радиоактивности, лечебные, защитные и оздоровительные мероприятия, дезактивация местности, социальная защита.

Пути выведения радионуклидов из организма человека.

Уже отмечалось, что при внутреннем облучении степень воздействия радионуклидов на органы и ткани и в целом на организм человека зависит от времени нахождения их в организме.

Для характеристики сроков пребывания в организме отдельных РН введено понятие периода биологического полувыведения радиоактивного элемента из организма. Это время, в течение которого активность накопленного в организме (отдельном органе) радиоактивного вещества снижается вдвое вследствие процессов биологического выделения в ходе естественных процессов обмена.

Длительность периода биологического полувыведения зависит от метаболической активности ткани и свойств самих радионуклидов. Некоторые из них, включаясь в обменные процессы, могут в течение короткого промежутка времени вместе с продуктами метаболизма выводиться из организма. Изотоп водорода тритий, включаясь в водный обмен, полностью выводится за несколько недель. За несколько меньшее время выводится из мягких тканей организма радиоактивный углерод. Радионуклиды, накапливающиеся в костной ткани (как правило, входят в минеральную часть кости), выводятся очень медленно, а потому представляют значительную опасность, так как количество их может увеличиваться за счет поступления с продуктами питания. Период биологического полувыведения в значительной степени зависит и от интенсивности самого метаболизма. Так, для человека период полувыведения 137 Cs в зависимости от возраста изменяется от 30 дней у детей до 90 дней у стариков.

В отличие от этого показателя величина периода полураспада, определяемая средним временем жизни радиоактивных ядер, является строго постоянной, не зависящей от каких-либо факторов.

Время, в течение которого количество радионуклида в организме уменьшается в два раза за счет биологического выведения и распада, называется эффективным периодом полувыведения. Для короткожи-вущих РН он определяется главным образом временем полураспада радионуклида. Продолжительность эффективного периода полувыведения РН с большим периодом полураспада практически совпадает с биологическим.

При случайном попадании в организм больших количеств радиоактивных веществ применяют защитные меры, препятствующие их отложению и ускоряющие выведение. Одной из таких мер является механическое удаление: промывание желудка и кишечника, введение адсорбентов радионуклидов, обильное питье. Затем применяется метод замещения или комплексообразования. Так, при попадании в организм стронция используется глюконат кальция, хлористый кальций и т.д.

Радиоактивные элементы, попавшие в организм, выводятся из него с калом и всеми переработанными жидкостями через выделительные органы.

Существуют веские доказательства того, что правильно организованное питание способствует снижению повреждающих эффектов ионизирующих излучений и выведению радионуклидов из организма.

Для усиления выведения радиоактивных веществ из организма врачи-диетологи советуют увеличить прием жидкостей, принимать настои трав и отвары, обладающие легким мочегонным действием⁷- Однако следует учитывать, что при этом значительно увеличивается нагрузка на почки. Рацион питания должен быть разнообразным. В него необходимо включать повышенные количества пищевых веществ, обладающих антиокислительными свойствами, а также веществ, способствующих связыванию и выведению радионуклидов.

Особое внимание следует обратить на продукты питания, содержащие пищевые волокна — клетчатку и пектин. Это хлеб грубого помола, крупяные каши, морковь, свекла, соки с мякотью, ягоды и фрукты. Клетчатка улучшает деятельность кишечника, удерживает воду, поглощает растворимые в воде токсичные вещества. Пектиновые вещества образуют со многими металлами (стронцием, свинцом и т.д.) нерастворимые комплексы, которые практически не всасываются и выводятся из организма. Однако следует помнить, что длительное употребление продуктов, содержащих большое количество пектиновых веществ, может привести к значительной потере организмом кальция, калия, магния, кобальта и т.д..

Для снижения повреждающего эффекта радиации рекомендуется обеспечить организм необходимым количеством белка, микроэлементами, минеральными солями, а также витаминами (А, С, Е, каротиноидами). Эффективны при лучевых поражениях некоторые флавоноиды (многие природные пигменты, определяющие окраску растений), которыми богаты чай, плоды черники, вишни, черноплодной рябины, боярышника.

Риск возникновения заболевания существует даже при облучении организма «малыми» дозами. Снижение действия внешнего облучения может достигаться увеличением расстояния от источника излучения, уменьшением времени пребывания около источника; установкой защитного экрана, а также с помощью противолучевой биологической защиты. При внутреннем облучении степень воздействия радионуклидов на органы и ткани и в целом на организм человека зависит от времени нахождения их в организме. Период биологического полувыведения зависит от метаболической активности ткани и свойств самих радионуклидов.

Заключение

При изучении данной проблемы и решении поставленных задач из вышеизложенного материала можно сделать следующие выводы:

обзор литературного материала показал, что в изменении естественного радиационного фона окружающей среды большой вклад вносят АЭС, ядерные взрывы и радиоактивные отходы. Наиболее неблагоприятная радиационная обстановка в различных регионах нашей страны складывалась за счёт искусственных радионуклидов (цезия-137 и стронция-90). Причём катастрофа ЧАЭС обусловила загрязнение природной среды главным образом цезия-137, а стронцием-90 в незначительной степени. При этом зоны повышенной радиоактивности распределены на территории России неравномерно. Они известны как в европейской части, так и в Зауралье, на полярном Урале, в Западной Сибири, Прибайкалье, на Дальнем Востоке, Камчатке, Северо-Востоке. Влияние радиоактивных элементов проявляется как на молекулярном, клеточном уровне, так и на уровне целого организма.

Основными радионуклидами , определяющими характер загрязнения, в нашей области являются цезий-137 и стронций-90. Рязанская область оказалась одной из наиболее загрязнённых областей России выпадениями цезия-137 в результате аварии на Чернобыльской АЭС. По площади с уровнями плотности цезиевого загрязнения более 1 Ки/км2 – 5210 км2 – область занимает четвёртое место в России (13% от территории области загрязнено). Средние концентрации суммарной - активности в г.Рязани несколько превышают среднее значение по стране.

Миграция радионуклидов в почве во многом зависит от типа самой почвы, её механического состава, водно-физических и агрохимических свойств. Так на сорбцию радиоизотопов влияют многие факторы, и одним из основным является механический и минералогический состав почвы. Тяжёлыми по механическому составу почвами поглощённые радионуклиды, особенно цезий-137, закрепляются сильнее, чем лёгкими. Кроме того, эффект миграции радионуклидов зависит от метеорологических условий (количество осадков).

Накопление (вынос) радионуклидов сельскохозяйственными растениями зависит от свойства почвы и биологической особенности растений.

При излучении влияния радиоактивных изотопов на качество растениеводческой продукции видно, что они не вызывают заметных повреждений растительных организмов, однако в урожае сельскохозяйственных культур они накапливаются в значительных количествах, что может нанести значительный вред здоровью человека. Поэтому необходимо разработать мероприятия снижающие накопления радиоактивных веществ в сельскохозяйственных растениях. Вопрос об изменении ведения сельского хозяйства должен решаться в каждом конкретном случае с учётом всех обстоятельств на основе полной достоверной информации.

Все мероприятия, проводимые в настоящее время для проведения плодородия почв, будут способствовать снижению размеров перехода радионуклидов в растение при загрязнении сельскохозяйственных угодий радиоактивными выпадениями. Наиболее простой и дешёвый приём снижения содержания радионуклидов в растениеводческой продукции – подбор культур и сортов, отличающихся способностью накапливать выражая минимальное количество стронция-90 и цезия-137. Как правило, это сорта с низким содержанием калия и кальция.

Также эффективными приёмами являются запашка загрязнённого пахотного слоя, известкование кислых почв и внесение минеральных и органических удобрений. Правильный выбор глубины обработки почвы и способов её проведения позволяет существенно снизить поступление радионуклидов в растения в несколько раз.

Список используемой литературы

1.Анненков Б.Н., Юдиннева Е.В. Основы сельскохозяйственной радиологии.— М.: Агропромиздат, 1991. — 287 с: ил.

2.Экология. Под. ред. Денисова В.В 2-е изд., испр. и доп. - Ростов н/Д, М.: МарТ, 2009. - 495 с.,

3.«Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами идругими источниками ионизирующих излучений ОСП-72/87», подред. Г.М. Аветисова,М., 1988; 4. Радиобиология/ А.Д. Белов, В.А. Киршин, Н.П. Лысенко, В.В. Пак и др.; Под ред. А.Д. Белова. — М.: Колос, 1999. — 384 с: ил.

1 Рак щитовидной железы— злокачественная опухоль щитовидной железы развивающаяся из фолликулярных или из С-клеток.

2После аварий на Чернобыльской АЭС экспериментально выявлено, что, попадая в лёкгие, "горячие" частицы, прожигают и омертвляют окололежащие ткани.

3Втечение десятилетий

4Доза излучения убывает обратно пропорционально квадрату расстояния

5Бетонная стена, свинцовые экраны — при у - и рентгеновском излучении, вода, парафин и другие углеводороды — для ослабления нейтронного излучения.

6По возможности сократить время пребывания на открытом воздухе и использовать средства защиты от попадания в организм с вдыхаемым воздухом пылевых частиц.

7Ромашка, зверобой, тысячелистник, мята, шиповник, зеленый чай и др.

19