- •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
5.3.7. Особливості дії малих доз іонізуючих випромінень на живі організми
Поняття «малої дози», або мінімальної, здатної викликати реакцію
організму на дію радіації, досить відносне і залежить від радіочутливості організму.
Дози 0,01-0,3 Гр на перший погляд не тільки не спричинюють будь-
яких уражень в організмі ссавців, а навіть активізують деякі функції
(прискорення росту, розвитку, підвищення плодючості тощо). Є дані, що ці дози сприяють навіть збільшенню тривалості життя лабораторних тварин. Більше того, як зазначалося, іонізуючим випроміненням приписується роль основного рушія еволюції, що породив таку різноманітність видів живих організмів.
Так, з одного боку, є відомості про спеціально проведені досліди в умовах особливих камер, розміщених глибоко під землею приміщеннях,
шахтах, які показали, що при зниженні природного радіаційного фону в кілька разів сповільнюються поділ клітин, ріст і розвиток інфузорій, комах, рослин, тварин. Але досить лише за допомогою штучного джерела опромінення відновити звичайний рівень радіації, як процеси росту і розвитку нормалізуються. Отже, для нормального розвитку живих організмів іонізуюче випромінення необхідне. З іншого боку, встановлено, що при
дозах, які спричинюють стимуляцію, зростає в кілька разів кількість мутацій. Якщо говорити тільки про сільськогосподарські рослини і сільськогосподарських тварин, опромінених з метою підвищення їхньої
продуктивності, то це не має істотного значення. Існуюча система періодичного оновлення посівного матеріалу практично виключає
можливість поширення індукованих мутантів у культурних рослин. Неважко припинити передачу мутацій і у тварин. Але мутації в клітинах людини при малих дозах опромінення можуть призвести до генетичних порушень в наступних поколіннях. Саме на такі факти спирається концепція безпорогової дії іонізуючих випромінень, про яку вже згадувалося.
Відомо також, що живі організми, в тому числі сільськогосподарські рослини і тварини, опромінені малими дозами радіації, більшою мірою, ніж
неопромінені, піддаються різним інфекційним захворюванням, менш стійкі до шкідливих факторів навколишнього середовища - приморозків, посух, різних хімічних чинників, тобто у них знижений імунітет.
Існуючі рекомендації та розрахунки ґрунтуються переважно на
дослідах з рослинами і тваринами і ще далекі від реальних ефектів. Більше того, будь-який негативний в цьому відношенні факт, навіть один на тисячу позитивних, особливо коли йдеться про здоров'я людини, примушує бути дуже обережним у поспішних і однозначних висновках. І хоч деякі радіобіологи беруть на себе сміливість говорити про якісь нешкідливі дози іонізуючих випромінень, переважна більшість відверто визнає, що наших знань поки що недостатньо, щоб, враховуючи велику відповідальність перед людством, давати певні рекомендації про абсолютно нешкідливі дози опромінення.
5.3.8. Критичні органи
Радіочутливість як рослин, так і тварин визначається чутливістю до
іонізуючого випромінення тканин, клітини яких перебувають у стані поділу. Хоч в організмі їх не більше кількох відсотків від усієї маси клітин, але саме вони внаслідок своєї найбільшої ураженості радіацією відповідальні за
реакцію на дію випромінень. Тому вони дістали назву критичних органів.
Критичні органи - це життєво важливі органи або системи організму, які першими ушкоджуються і виходять з ладу при опроміненні іонізуючим випроміненням, що зумовлює всі радіобіологічні ефекти, аж до загибелі організму.
Поняття про критичні органи вперше склалося в радіобіології тварин. До критичних відносять такі постійно обновлювані за рахунок поділу клітин
органи і тканини, як кровотворні, насамперед кістковий мозок, епітелій травного каналу, ендотелій судин, статеві залози та ін. Саме вони є найбільш радіочутливими тканинами ссавців, відповідальними за кінець захворювання, яке виникло за певного рівня променевого ураження, саме їх ушкодження призводить до розвитку кістково-мозкового і травного синдромів, що спричинюють променеву хворобу і загибель організму.
У вищих рослин, до яких належать усі сільськогосподарські культури, подібні властивості мають меристеми - утворювальні тканини, клітини яких тривалий час, а інколи упродовж усього життя перебувають у стані поділу і
здатні утворювати нові клітини, тканини і органи. Внаслідок цього клітини меристем, як і критичних органів ссавців, надзвичайно високочутливі до
іонізуючих випромінень, їх радіочутливість у десятки і сотні разів вища за радіочутливість інших тканин рослини.
За аналогією з критичними органами ссавців та інших тварин до критичних органів вищих рослин слід віднести і статеві (генеративні) органи - такі елементи квітки, як пиляки, яйцеклітина, які також мають високу радіочутливість.