- •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
7.4. Очищення продукції сільського господарства від радіонуклідів технологічною переробкою
Проведення заходів щодо запобігання нагромадженню радіоактивних
речовин у сільськогосподарських рослинах або організмі сільськогосподарських тварин на практиці може виявитися малоефективним, у зв'язку з чим вміст їх в одержаній продукції може перевищувати допустимі норми. Проте це не означає, що така продукція має бути знищена. При деяких технологічних переробках, які передбачають поділ продукції на кілька компонентів, виявляється, що переважна частина радіоактивних речовин зосереджується в одному з них. Нерідко таким компонентом стає побічний продукт переробки. Радіоактивні речовини надходять у рослини і далі в організм тварин переважно у формі розчинених у воді елементів. Тому зосереджуються вони у водній частині клітин і переходять під час переробки у водний розчин. Технологічна переробка, яка передбачає відокремлення води віджиманням, фільтруванням, центрифугуванням або іншими засобами, але не висушуванням, дезактивує продукцію.
7.4.1. Очищення продукції рослинництва
Дуже високого ступеня очищення можна досягти при переробці на крохмаль забрудненої радіоактивними речовинами картоплі. Технологія відокремлення крохмалю з бульб передбачає їх подрібнення з наступним відокремленням клітинного соку та добуванням крохмальних зерен промиванням водою. При цих операціях одержаний продукт містить радіоактивних речовин в 50 разів менше, ніж сама картопля. Аналогічно
одержують крохмаль із зерна злаків. Крохмаль широко застосовується в харчовій промисловості для виготовлення кулінарних та кондитерських виробів, ковбас. Його переробляють на патоку, глюкозу, використовують як сировину для одержання лимонної, молочної та глюконової кислот,
гліцерину, амілопектину, які використовуються у харчовій та фармацевтичній промисловості.
При переробці вуглеводомістких продуктів рослинництва на етиловий спирт практично всі радіоактивні речовини залишаються у середовищі бродіння. Одержаний внаслідок дистиляції продукт виявляється у тисячу разів чистішим, ніж вихідний матеріал. Етиловий спирт широко застосовується у народному господарстві: як розчинник у різних галузях промисловості; як вихідна сировина для одержання синтетичного каучуку, етилену, хлороформу, оцтової кислоти та інших органічних продуктів; як
паливо для реактивних двигунів і двигунів внутрішнього згоряння тощо.
Забруднення радіоактивними речовинами безпечне й для цукрових буряків. Технологія одержання цукру з цукрових буряків складається з подрібнення коренеплодів на тонку стружку і наступного вимивання її гарячою водою, до якої разом з цукром переходять і всі радіонукліди. Але при наступних операціях виділення та очищення цукру отримують так званий «білий цукровий пісок» з вмістом радіоактивних речовин, у 50-70 разів меншим, ніж у коренеплодах. При рафінуванні цукрового піску відбувається додаткове очищення його від багатьох домішок, у тому числі від радіоактивних майже на 100%.
Надзвичайно високого ступеня очищення рослин від радіоактивних речовин досягають при виробництві рослинних олій (з насіння соняшнику,
льону, сої, конопель, бавовни, кукурудзи тощо). Основна операція -
екстрагування жирів - здійснюється за допомогою органічних розчинників, які не розчиняють 90Sr, 137Cs та інші радіоактивні ізотопи. Вже на цьому етапі можна одержати практично чистий від радіоактивних речовин проміжний продукт, який під час наступних процесів доводиться до надзвичайно високого ступеня чистоти. При переробці олійних культур практично в усіх випадках одержана олія придатна до безпечного вживання в їжу. Тому зазначені технічні культури рекомендуються для вирощування на забруднених радіоактивними речовинами територіях.
Непридатна для годівлі тварин забруднена радіоактивними речовинами свіжа вегетативна маса рослин може бути використана для виробництва харчового й кормового білка. Ця технологія передбачає виділення білка із
зеленої маси рослин віджиманням клітинного соку і наступною коагуляцією з нього згідно чистого білка, який містить в десятки разів менше радіоактивних речовин, ніж рослини, з яких його виробляють. Такий білковий препарат надзвичайно цінний продукт для харчової промисловості і його широко використовують при виготовленні ковбас, деяких видів консервів, сирів, хлібобулочних і кондитерських виробів, а також у вигляді добавок до кормів сільськогосподарських тварин і птиці.
Прикладом дезактивації продукції рослинництва за допомогою технологічних переробок є технології виробництва різних вуглеводів - сахарози, глюкози, фруктози, рафінози, інуліну, а також ферментів, вітамінів, амінокислот, органічних кислот, біологічно активних сполук.
Високорадіоактивні відходи, які залишаються після одержання основного продукту (вижимки та інші екстрагени) можуть бути використані
для виробництва етилового спирту, а також як живильне середовище для отримання кормового білка за допомогою мікроорганізмів і дріжджів, які мають невисокі коефіцієнти нагромадження радіоактивних речовин.