- •В.О. Кіцно, с.В. Поліщук, і.М. Гудков основи радіобіології та радіоекології
- •1. Теми самостійних занять 10
- •Тема 1. Норми радіаційної безпеки 10
- •1.1. Принципи нормування радіаційного впливу 10
- •Тема 2. Основні санітарні правила протирадіаційного захисту 26
- •Тема 3. Історія розвитку радіобіології та радіоекології 40
- •Тема 4. Фізичні основи радіобіології 46
- •Тема 5. Біологічна дія іонізуючих випромінень 82
- •Тема 6. Радіоекологія 121
- •Тема 7. Ведення сільськогосподарського виробництва на забруднених радіонуклідами територіях
- •Тема 8. Використання іонізуючих випромінень в сільському господарстві
- •1. Теми самостійних занять Тема 1. Норми радіаційної безпеки
- •1.1. Принципи нормування радіаційного впливу
- •1.2. Основні положення “Норм радіаційної безпеки України” (нрбу-97)
- •1.3. Основні регламентні величини
- •1.3.1. Радіаційно-гігієнічні регламенти першої групи – контроль за практичною діяльністю
- •1.3.2. Радіаційно-гігієнічні регламенти другої групи - медичне опромінення населення
- •1.3.3. Радіаційно-гігієнічні регламенти третьої групи - втручання в умовах радіаційної аварії
- •1.3.4. Радіаційно-гігієнічні регламенти четвертої групи – зменшення доз хронічного опромінення населення
- •Тема 2. Основні санітарні правила протирадіаційного захисту
- •2.1. Загальні положення “Основних санітарних правил протирадіаційного захисту України” (оспу-2001)
- •2.2.Типи джерел випромінення
- •2.3. Групи радіотоксичності
- •2.4. Основні принципи захисту від закритих джерел іонізуючих випромінень
- •2.5. Вимоги до влаштування, обладнання та організації праці у радіологічній лабораторії при роботі з відкритими джерелами іонізуючих випромінень
- •2.5.1. Влаштування лабораторій
- •2.5.2. Поводження з радіоактивними відходами
- •2.5.3. Дезактивація робочих приміщень та устаткування лабораторії
- •2.5.4. Засоби індивідуального захисту та особистої гігієни при роботі з радіоактивними речовинами
- •Тема 3. Історія розвитку радіобіології та радіоекології
- •3.1. Визначення наук
- •3.2. Історія розвитку радіобіології та радіоекології
- •Тема 4. Фізичні основи радіобілогії
- •4.1. Типи ядерних перетворень. Радіоактивність, одиниці її вимірювання
- •4.3. Види доз іонізуючих випромінень, одиниці їх вимірювання, порядок розрахунку і застосування
- •4.4. Основні методи виявлення іонізуючих випромінень
- •4.5. Методи радіометрії
- •4) Визначення сумарної β-активності по зольному залишку.
- •4.6. Призначення, класифікація, принцип будови дозиметричних приладів
- •Блок підсилення та перетворення
- •Блок живлення
- •4.7. Прилади індивідуального дозиметричного контролю
- •4.7.2. Прилади, що працюють на базі сцинтиляційного методу виявлення іонізуючих випромінень
- •4.7.3. Прилади, що працюють на базі фотографічного методу виявлення іонізуючих випромінень
- •4.7.4. Прилади, що працюють на основі люмінесцентного методу виявлення іонізуючих випромінень
- •4.8. Прилади загального дозиметричного контролю
- •Тема 5. Біологічна дія іонізуючих випромінень
- •5.1. Загальні уявлення про природу дії іонізуючих випромінень на живий організм
- •5.2. Радіобіологічні ефекти
- •5.2.1. Радіаційна стимуляція
- •5.2.2. Морфологічні зміни
- •5.2.3. Променева хвороба
- •5.2.4. Прискорення старіння і скорочення тривалості життя
- •5.2.5. Загибель
- •5.2.6. Генетичні зміни
- •5.2.7. Близькі і віддалені наслідки радіаційного ураження
- •5.3. Радіочутливість організмів
- •5.3.1. Радіочутливість рослин
- •5.3.2. Радіочутливість тварин
- •5.3.3. Радіочутливість риб
- •5.3.4. Радіочутливість амфібій і рептилій
- •5.3.5. Радіочутливість бактерій і вірусів
- •5.3.6. Радіочутливість рослинних угруповань
- •5.3.7. Особливості дії малих доз іонізуючих випромінень на живі організми
- •5.3.8. Критичні органи
- •5.4. Модифікація радіаційного ураження організму
- •5.4.1. Протипроменевий біологічний захист
- •5.4.2. Радіосенсибілізація
- •5.4.3. Післярадіаційне відновлення організму
- •Тема 6. Радіоекологія
- •6.1. Джерела радіоактивного забруднення об’єктів навколишнього середовища
- •6.1.1. Природні джерела
- •6.1.2. Джерела штучних радіонуклідів
- •6.2. Міграція радіонуклідів у навколишньому середовищі
- •6.3. Особливості надходження радіонуклідів у водні екосистеми
- •6.4. Розподіл радіонуклідів у морській екосистемі
- •Радіонукліди
- •6.5. Міграція радіонуклідів у прісноводних екосистемах
- •6.6. Загальні властивості прісноводних екосистем
- •6.7. Розподіл радіонуклідів серед компонентів прісноводних водоймищ
- •6.8. Надходження радіонуклідів у сільськогосподарські рослини та
- •6.8.1. Надходження радіонуклідів у сільськогосподарські рослини
- •6.8.2. Надходження радіонуклідів у рослини з ґрунту
- •6.8.3. Надходження радіонуклідів у організм сільськогосподарських тварин
- •6.9. Накопичення радіонуклідів гідробіонтами
- •6.10. Прогнозування надходження радіонуклідів у сільськогосподарські рослини та організм тварин
- •6.11. Особливості ураження організму інкорпорованими радіоактивними речовинами
- •Тема 7. Ведення сільськогосподарського виробництва на забруднених радіонуклідами територіях
- •7.1. Основні принципи організації ведення сільського господарства на забруднених радіонуклідами територіях
- •7.2. Зниження надходження радіонуклідів у продукцію сільського господарства
- •7.2.1. Засоби зниження надходження радіонуклідів у сільськогосподарські рослини
- •7.2.2. Засоби зниження надходження радіонуклідів в організм сільськогосподарських тварин
- •7.3. Ведення особистого підсобного господарства в районах радіоактивного забруднення
- •7.4. Очищення продукції сільського господарства від радіонуклідів технологічною переробкою
- •7.4.1. Очищення продукції рослинництва
- •7.4.2. Очищення продукції тваринництва
- •Тема 8. Використання іонізуючих випромінень в сільському господарстві
- •8.1. Радіаційна техніка в сільському господарстві
- •8.2. Радіаційно-біологічні технології в рослинництві
- •8.2.1. Передпосівне опромінення насіння сільськогосподарських культур для прискорення проростання, розвитку та підвищення продуктивності рослин
- •8.2.2. Передсадивне опромінення органів вегетативного розмноження та розсади дня прискорення розвитку і підвищення продуктивності рослин
- •8.2.3. Опромінення насіння і рослин з метою одержання нових сортів
- •8.2.4. Радіаційна біотехнологія подолання несумісності тканин і стимуляція зрощення при вегетативних щепленнях рослин
- •8.2.5. Радіаційна біотехнологія запобігання проростанню бульб, коренеплодів і цибулин при зберіганні
- •8.2.6. Використання іонізуючих випромінень для подовження строків зберігання ягід, фруктів та овочів
- •8.2.7. Радіаційна консервація продукції рослинництва і плодівництва
- •8.2.8. Радіаційні способи боротьби з комахами - шкідниками сільськогосподарських рослин
- •8.3. Радіаційно-біологічні технології в тваринництві
- •8.3.1. Радіаційне консервування кормів і поліпшення їх якості
- •8.3.2. Радіаційна біотехнологія подовження строків зберігання м'яса і м'ясних продуктів
- •8.3.3. Радіаційне знезараження деяких видів продукції тваринництва
- •8.3.4. Радіаційне знезараження стічних вод тваринницьких комплексів
- •8.3.5. Метод ізотопних індикаторів у дослідженнях в галузі сільськогосподарської біології. Радіоавтографія. Особливості використання стабільних ізотопів
- •Тема 9. Відбір і підготовка проб води, ґрунту, рослин, продуктів харчування рослинного і тваринного походження для радіометрії
- •9.1. Відбір проб води і інших рідин
- •9.2. Відбір проб грунту
- •9.3. Відбір проб рослин
- •9.4. Відбір проб зерна
- •9.5. Відбір проб коренебульбоплодів
- •9.6. Відбір проб трави і зеленої маси сільськогосподарських культур
- •9.7. Відбір проб грубих кормів (сіно, солома)
- •9.8. Відбір проб молока і молочних продуктів
- •9.9. Відбір проб м'яса і субпродуктів
- •9.10. Відбір проб риби
- •9.11. Відбір проб яєць
- •9.12. Відбір проб натурального меду
- •9.13. Підготовка проб до радіометрії
- •2. Лабораторні роботи
- •4. Розрахувати об’ємну і питому активність за формулою:
- •5. Встановити коефіцієнт нормування, рекомендований заводом-
- •6. Кодовий перемикач “фон” необхідно перевести в нульову позицію.
- •2. Визначаємо вміст 137Cs на 1 м2, якщо товщина забрудненого шару
- •3. Ситуаційні задачі з прогнозування забруднення продукції рослинництва, тваринництва та лісокористування
- •3.1. Прогнозування забруднення продукції рослинництва
- •2. Знаходимо вміст 137Cs на 1 м2, для чого забруднення 1 кг множимо на визначену
- •5. Визначаємо забруднення зерна вівса, для чого отримане забруднення території
- •14. Визначаємо необхідну кількість внесення калійних добрив по діючій речовині:
- •3.2. Прогнозування вмісту радіонуклідів в продукції тваринництва
- •3.3. Прогнозування можливого радіонуклідного забруднення продукції лісового господарства
- •3.4. Розрахунок і оцінка еквівалентної дози опромінення внаслідок надходження радіонуклідів в організм
- •5. Орієнтовні контрольні запитання з підготовки до вирішення тестових завдань
- •Рекомендована література
4) Визначення сумарної β-активності по зольному залишку.
Використовується при низькій концентрації радіоактивних речовин в зразку. Розрахунок проводиться за формулою:
Апр = N0прКзвМ
де М – коефіцієнт зольності, що визначається діленням маси золи в грамах на
масу сирого зразку в грамах.
Приклад. Маса сирого зразку вівса 100 г. Маса золи – 3 г. Визначити сумарну β-активність.
Рішення. М = 3 : 100 = 0,03; Кзв по КCІ = 3,87 х 10-7; NKCl = 24 імп/хв.; Nф =
10 імп/хв.; Nзоли = 13 імп/хв.
Кзв =(3,87 · 10-7) : 14 = 0,276 · 10-7 = 2,76 · 10-8 Кі/кг
Авівса = 3 · 2,76 · 10-8 · 0,03 = 0,248 · 10-8 = 2,48 · 10-9 Кі/кг = 91,8 Бк/кг
4.6. Призначення, класифікація, принцип будови дозиметричних приладів
Дозиметричні прилади використовують для оцінки радіаційної
обстановки, яка включає:
- вимірювання потужності дози фотонного випромінення на місцевості, у приміщенні та ін;
- визначення рівнів забруднення поверхонь - і -частинками;
- визначення вмісту радіонуклідів в об’єктах навколишнього середовища;
- ізотопний склад радіонуклідів, який дозволяє робити висновки щодо їх токсичності та нормувати їх вміст в продуктах харчування.
Дозиметричні прилади за призначенням умовно поділяють на чотири основні групи:
1. Дозиметри - або прилади індивідуального дозиметричного контролю. Вони призначені, як правило, для визначення поглинутої або еквівалентної дози фотонного та нейтронного опромінення людини у
надзвичайних ситуаціях. Вони обов'язково використовуються у випадках, якщо ефективна еквівалентна доза може перевищити 1/3 частину ліміту дози, встановленого НРБУ для опромінення осіб категорії А.
2. Рентгенометри - прилади, що призначені для визначення потужності дози фотонного випромінення у повітрі.
3. Радіометри - прилади, що призначені для визначення інтенсивності потоку частинок та квантів іонізуючих випромінень за одиницю часу. За їх допомогою визначають концентрацію радіоактивних речовин в об'єктах навколишнього середовища та біологічних речовинах, питому активність, щільність забруднення різних поверхонь радіонуклідами.
4. Спектрометри - прилади, що призначені для визначення ізотопного
складу радіонуклідів по енергії їх випромінення. Розрізняють -, - та -
спектрометри.
Дозиметри в свою чергу ділять на сигнальні; індикаційні;
індивідуальні.
Сигнальні дозиметри призначені для звукового попередження появи підвищеної кількості іонізуючих випромінень.
Індикаційні дозиметри призначені для приблизного визначення ступеня
небезпеки іонізуючих випромінень.
Індивідуальні дозиметри призначені для вимірювання отриманої дози в конкретній ситуації чи за визначений час роботи.
Крім того, за призначенням дозиметри поділяють ще на такі групи: а) аварійні - “Гнейс”, ИКС-А; б) термолюмінісцентні - КДТ; хімічні – ДП; в) іонізаційні – ДКП-50А, ИД-І; ИД-ІІ; г) технологічні – “Щелкун”, ДК-0,2,
КИД, ИФК, ИФКУ; д) для вимірювання малих доз випромінення – ДРС-1, ДЕС-04, КИД-2, КИД-6, ДК-02; е) для робіт з особливою радіаційною небезпекою – дозиметр сигналізатор ДЕГ-07.
За видом випромінень, що реєструються, дозиметри поділяють на:
1) комбіновані – а) β-, γ- і нейтронне випромінення - ИАД, “Гнейс”, ДП-70МР, КДП-02, ДРС-1, ИФКУ; б) γ-нейтронні – ИД-1, ИД-2, ДП-70М; в) β-, γ- ДП-70, “Щелкун”; г) рентгенівське та γ-випромінення – ИДК-4, КИД-
1,2,6;
2) для одного виду випромінень (γ-випромінення) – ДК-2, ДКП-50А, КДТ-1, ИКС-А, ДЕГ-07, КИД-4.
За видами доз, що реєструються, дозиметри поділяють на:
експозиційної – ДК-02, ДКП-50А, ДП-70, КИД-1,2,6, КДТ-1,2, ИКС-А, ДЕГ-
07; поглинутої – ИД-1,2, ДП-70М; еквівалентної – ИФК-2, ИФКУ, ДП-70МП, ДРС-01; тканинні – “Гнейс”, ИАД.
За діапазоном доз, що реєструються, дозиметри поділяють на: а)
чутливі – ДК-02, “Щелкун”, КИД, ИФК-2, ИФКУ, ДРС-1, ДЕГ-07; б) середньої чутливості – ДКП-50А, ДС-50, ИДК-4; в) аварійні (грубі, розраховані на високі рівні радіації) – ИД-1,2, ДП, КДТ, ИКС-1, “Гнейс”, “Дисней”.
Конструктивно дозиметри поділяються на: а) прямопоказуючі – ДК-02,
ДКП-50А, ИД-1; б) непрямопоказуючі (сліпі) – ИД-2, ДС-50, ДП, КДТ, ИКС-
А, ИАД, “Гнейс”.
Також дозиметри поділяють за можливостями виявлення іонізуючих
випромінень різного спектру: а) низько- (до 200кеВ) – “Щелкун”, ИДК-4; б)
середньо- (до 1,25 МеВ) – КДТ, ИКС-А, ДЕГ-07; в) високоенергетичні (1,5-3
МеВ) – ДП, ДКП-50А, ДС-50, ИД-1,2, КИД, ИФКУ.
Рентгенометри, радіометри і спектрометри відносять до приладів загального дозиметричного контролю. За їх допомогою одержують дані, які використовують для оцінки радіаційної ситуації у радіологічних лабораторіях, на підприємствах, території району і в цілому у оточуючому
середовищі.
Класифікація цих приладів умовна. Деякі з приладів є універсальними і можуть виконувати функцію як рентгенометрів, так і радіометрів, і дозиметрів. Все залежить від конструктивних властивостей приладу. Для
полегшення викладання та сприйняття матеріалу прийнято розглядати кожну групу приладів окремо.
Дозиметричні прилади складаються, як правило, з чотирьох основних блоків: блок детектування, блок посилення та перетворення, блок реєстрації та блок живлення (рис. 2). В сучасних приладах кількість блоків може бути значно більшою, в залежності від їх класів та функцій.
В залежності від конструктивних особливостей прилади поділяють на три типи:
1. Стаціонарні – АМ-А-02-Ф1,2,3; АИ-1024; Бета-2; РУГ-91; ДП-100;
МКС-0,1Р тощо.
2. Переносні - ДП-5А,Б,В; СРП-68-01; СРП-88М; ДКС-0,4; МКС-0,4;
“Белла”, “Прип’ять”, “Рось” тощо.
3. Комбіновані – ИФКУ; ИФК-2,4; ДК-0,2; ДКП-50; КИД-1-6; ИД-1;
ИКС-А; ДТУ тощо.
Детектор