На головну

Етапи дії і. і. | Прямий механізм дії радіації | Непрямий механізм дії радіації | типовий липид | Дія на клітку | Класифікація радіаційних ефектів | Дія великих доз радіації. променеві хвороби | Променева хвороба | Опосередкована дія радіації | Дія малих доз радіації |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати

Дія інкорпорованих радіонуклідів

  1. F3.3.1 Взаємодія з місцевими органами управління в НС
  2. А) Плата за негативний вплив на навколишнє середовище.
  3. Активність радіонуклідів (А)
  4. антропогенний вплив
  5. Афлатоксікози, дія афлатоксинов на організм. Умови, що сприяють забрудненню продуктів харчування афлатоксинами, профілактика афлатоксікозов.
  6. Аероіони і їх лікувально-профілактичну дію
  7. Безпорадність і контроль над дією

Радіонукліди, що потрапили в організм, називаються інкорпорованими. На відміну від зовнішнього опромінення, небезпека радіонуклідів, які потрапили всередину, обумовлена ??низкою причин:

1. Деякі радіонукліди мають здатність вибірково накопичуватися в окремих органах і тканинах, званих критичними (до 30% йоду накопичується в щитовидній залозі, яка доставляє тільки 0,03% маси тіла). Локальні поглинені дози в цьому органі можуть виявитися більшими.

2. Для оцінки сумарного вмісту радіонукліда в організмі служить відношення максимально накопиченого кількості даного елемента в організмі або органі до величини щоденного надходження. Це відношення називають кратністю накопичення. Кратність накопичення залежить від швидкості всмоктування ізотопу, швидкості його виведення з організму, періоду напіврозпаду (табл. 6.3).

Таблиця 6.3

Кратність накопичення радіонукліда в критичних органах в розрахунку на 1 кг маси

 Орган або тканина  елемент  кратність накопичення
 Щитовидна залоза  I-131
 скелет  Sr-90Ra-226Cs-134 (137)  2,6
 м'язи  K-40  1,4

Для інкорпорованих радіонуклідів характерно значний час опромінення до моменту виведення нукліда з органу або зменшення активності внаслідок радіоактивного розпаду нукліда. Тривалість опромінення залежить від періоду напіврозпаду Т1/2 і періоду його напіввиведення з організму Тв, представляє час, протягом якого кількість радіоактивних ізотопів в організмі зменшується вдвічі. З урахуванням цього вводиться ефективний період Теф, представляє час, протягом якого активність ізотопу зменшується вдвічі:

 (6.1)

Зі збільшенням Теф зростає, як правило, радиотоксичность ізотопу. Це відбувається внаслідок того, що зростає сумарна доза випромінювання. При інкорпорування радіонуклідів з періодом напіврозпаду більше 10 років на перший план виступає їх хімічна токсичність; для радіонуклідів з періодом напіврозпаду, рівним приблизно 10 років, виявляються в рівній мірі і радіаційна, і хімічна токсичність, а для радіонуклідів з періодом напіврозпаду менше року - переважно радіаційна. При низькій концентрації внесок хімічної токсичності буде мінімальним або взагалі не проявиться.

Однак: досліджень про хімічну токсичність стабільних ядер, що утворюються в результаті розпаду радіонуклідів, практично немає. Наприклад, високо біологічно активний цезій перетворюється після розпаду в барій, який утворює хімічно токсичні солі (за винятком сульфату барію).

Через радіоактивного розпаду і обміну відбувається або зменшення концентрації радіонуклідів в організмі при одноразовому надходженні, або накопичення при хронічному надходженні. Тому при розрахунку поглиненої дози, створеної інкорпорованими радіонуклідами, слід враховувати параметр Теф (Табл. 6.4 - 6.6).

Таблиця 6.4

Коефіцієнти всмоктування і періоди напіввиведення радіоактивних ізотопів

 елемент  ізотоп  коефіцієнт всмоктування Тв, сут Т1/2, років
     шлунково-кишкового тракту  легкі    
 тритій 13Н  1,0  1,0  12,3
 вуглець 14С  1,0  0,75
 калій 40К  1,0  0,75  1,29 * 109
 стронцій 90Sr  0,3  0,45  29,1
 йод 131I  1,0  0,75  8,04 сут
 цезій 137Cs  1,0  0,75
 плутоній 239Pu  0,0005  0,25  2,4 * 104

Примітка: ШКТ - шлунково-кишковий тракт

Таблиця 6.5

біологічні Тв, І ефективні Теф періоди напіввиведення радіонуклідів цезію з деяких органів і ефективна енергія Ееф, Що передається цим органом при опроміненні (визначає коефіцієнт якості)

 Орган або тканина Тв, сут Теф, сут Ееф, МеВ / роз
134Cs, 137Cs 134Cs 137Cs 134Cs 137Cs
 Все тіло  1,1  0,59
 М'язова тканина  1,1  0,59
 легкі  0,57  0,41
 Почкі_  0,46  0,36
 селезінка  0,46  0,37
 печінка  0,57  0,41
 кістки  0,99  1,4

Таблиця 6.6

біологічні Тв, І ефективні Теф періоди напіввиведення радіонуклідів cтронція з деяких органів і ефективна енергія Ееф, Що передається цим органом при опроміненні при опроміненні

 Орган або тканина Тв, сут Теф, сут Ееф, МеВ / роз
89Sr, 90Sr 89Sr 90Sr 89Sr 90Sr
 Все тіло  1,3 * 104  50,3  0,55  0,21
 кістки  1,8 * 104  50,4  2,8  1,1

Накопичення радіонуклідів в організмі або окремому органі при їх тривалому надходженні описується формулою:

 , (6.2)

де А - активність радіонуклідів в розглянутому органі, Бк, F - швидкість надходження радіонуклідів в організм (орган), Бк / cym; t - час накопичення, сут; Теф - ефективний період напіввиведення радіонуклідів, сут.

При хронічному надходженні радіоактивного цезію його загальний вміст в організмі збільшується, але досить скоро, як випливає з формули, приблизно через рік, настає рівновага, оскільки [l - ехр(- 0,693 t / Tеф)] »1. Це означає, що щоденне надходження цезію врівноважується його біологічним виведення і розпадом. При хронічному надходженні радіонуклідів стронцію-90 відбувається їх поступове накопичення переважно в кістковій тканині. Ефективний період їх напіввиведення при цьому значно збільшується. Стронцій-90 належить до тих радіонуклідів, які не досягають рівноваги в організмі людини навіть протягом 50 років. Це означає, що його щодобове надходження призводить до поступового накопичення.

Еквівалентну дозу внутрішнього опромінення організму (органу) дорослого умовного людини можна оцінити за формулою:

Екв. д = Dекв= (АEеф * t) /m, (6.3)

де А - рівноважна активність радіонуклідів в опромінюється організмі (органі), Бк; Ееф - Ефективна енергія радіонуклідів, що передається органу при розпаді кожного ядра з урахуванням біологічної небезпеки випромінювання (див. Табл. 6.5, 6.6); t - Час опромінення, с; т - маса опромінюється організму (органу), кг.

Для інкорпорованих радіонуклідів характерна висока вражаюча здатність a и b-випромінюванням, які несуттєві при зовнішньому опроміненні внаслідок низької проникаючої здатності.

Як вже зазначалося, існують три шляхи надходження радіонуклідів в організм: Через легені (інгаляційний); з їжею і водою в шлунково-кишковий тракт (пероральний); через шкіру.

Найбільш небезпечний шлях надходження радіонуклідів в організм з їжею і водою. При всмоктуванні з шлунково-кишкового тракту радіоактивних продуктів має значення коефіцієнт всмоктування (резорбції), що характеризує частку речовини, що надходить з шлунково-кишкового тракту в кров. Залежно від природи і хімічних особливостей радіоізотопа відсоток всмоктування з шлунково-кишкового тракту коливається від сотих часток (цирконій, рідкісноземельні елементи) до кількох відсотків (рутеній, полоній), десятків відсотків (стронцій, радій) і стовідсоткового всмоктування (тритій, калій, йод , цезій).

Через великий обсяг легеневої вентиляції (в день людина вдихає приблизно 20м3 повітря) висока небезпека інгаляційного потрапляння радіонуклідів. Радіоактивність повітря зазвичай обумовлена ??вмістом у ньому радіоактивних аерозолів, що існують у вигляді пилу, туману, диму. Частка радіонуклідів, яка затримується в дихальній системі, залежить від розміру порошинок, частоти дихання. У загальному випадку, відповідно до рекомендацій МКРЗ, для розрахунків приймається діаметр аерозолів 1 мкм і наступний розподіл вдихуваного речовини: видихається 35%, осідає у верхніх дихальних шляхах 30%, осідає в альвеолах легенів 25%, близько 8% відкладається в трахеї. Подальша доля осів радіонукліда пов'язана з його фізико-хімічними властивостями і транспортабельністю в організмі. Добре розчинні речовини протягом декількох десятків хвилин проникають в кров. Слаборозчинні видаляються з верхніх дихальних шляхів, роблячи так, як правило, в шлунково-кишковий тракт.

Засвоєння радіонуклідів через неушкоджену шкіру в 200 - 300 разів менше, ніж через шлунково-кишковий тракт. Тільки оксид тритію, нітрат уранілу та ізотопи йоду легко проникають через шкіру і надходять в кров.

За характером розподілу нуклідів в організмі виділяють кілька груп ізотопів:

остеотропні - накопичуються в кістках (кальцій, стронцій, торій, радій, ітрій, цирконій);

накопичуються в печінці (Полоній, церій);

концентруються в м'язах (Калій, рубідій, цезій);

в селезінці і лімфатичних вузлах (Рутеній, ніобій);

в щитовидній залозі (Йод);

рівномірно розподіляються в організмі (Тритій, вуглець, інертні гази) (табл. 6.7).

Таблиця 6.7

Період напіврозпаду Т1/2. Період біологічного виведення Тв, І ефективна енергія Ееф деяких радіонуклідів при впливі їх випромінювання на критичний орган

 радіонуклід  Критичний орган і його маса Tl / 2, сут Тв, сут Ееф, 10-13 Дж / розп. = МеВ / роз
40К  все тіло, 70 кг м'язова тканина, 28 кг  4,67 * 1011  0,96
60Сo  все телопечень, 1,8 кг  1,9 * 103  9,5  2,41,15
90Sr  кісткова тканина, 7 кгвсе тіло  1 * 104  1,8 * 104  1,760,34
90Y  кісткова тканьвсе тіло  2,67  1,8 * 104  7,041,42
131I  все телощітовідная заліза, 20 г  8,04  0,661,28
137Cs  все теломишечная тканину: дорослий чол. / підліток / новонароджений  1,1 * 104  70/45/10  0,94
198Аu  все тіло  2,7  0,93
239Pu  все телокостная тканину  8,9 * 108  6,5 * 104 7,3 * 104  84,843,2
238U  все телиць  1,6 * 1012  68,8

 



Віддалені наслідки дії радіації | Радіонукліди і рослинний світ