Радионуклидов, типы их распределения в организме

ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ДОЗООБРАЗУЮЩИХ

Особенность поведения в организме химических элементов - достаточно постоянное и строгое распределение их по местам, органам и тканям.

В организме человека абсолютно одинаково ведут себя радиоактивные и стабильные изотопы одних и тех же элементов, поэтому накапливаются они в одних и тех же органах и тканях. Различают несколько типов распределения радионуклидов в организме:

- равномерный (Сs-137, С-14, Н-3, Ru-106);

- скелетный (Sr-90, Zr-95, Сe-144, Рu-239, Аm-241, Ra-226, Pb-210);

- щитовидный (I-131);

- ретикуло-эндотелиальный (Рu-239, Аm-241, Zn-65, Fe-55);

- почечный (U-238, Pb-210, Be-7).

Из огромного количества выброшенных в окружающую среду радиоактивных веществ выделяют группу основных дозообразующих радионуклидов:

- углерод-14 (С-14); - тритий (Н-3);

- цезий-137 (Сs-137); - йод-131 (I-131);

- цирконий-95 (Zr-95); - плутоний-239 (Рu-239);

- рутений-106 (Ru-106); - америций-241 (Аm-241);

- стронций-90 (Sr-90); - "горячие частицы".

- церий-144 (Сe-144);

УГЛЕРОД - 14.

Преимущественный бета-излучатель. Т1/2 - 5730 лет. В окружающую среду попадает в результате испытаний ядерного оружия, как космогенный радионуклид и с выбросами АЭС. Растворим, в организм поступает через ЖКТ, частично через лёгкие. Распределение равномерное. Период биологического полувыведения из организма около 200 дней. Углерод-14 вызывает трансмутационный эффект: встраиваясь в азотистые основания нуклеиновых кислот, углерод при распаде превращается в стабильный азот-14, что вызывает изменение азотистых оснований, в результате меняется смысл генетического кода. Эти изменения не поддаются репарации, они составляют 10% от всех мутаций.

ЦЕЗИЙ - 137.

Бета- и гамма-излучатель. Т1/2 - 30 лет. Очень летуч, поэтому и загрязнил огромную территорию в нашей стране и в мире в целом. Хорошо растворим, в организм поступает через ЖКТ. Основные продукты - молоко, мясо, овощи. По химическим свойствам похож на калий, поэтому может его заменять. Распределяется в организме равномерно. Цезий хорошо сорбируется частицами почвы и удерживается (особенно чернозёмами), но в песчаных почвах он очень подвижен, т.е. коэффициент перехода его в растения высокий. В водной среде процессы миграции и накопления цезия идут интенсивнее, поэтому в рыбе он накапливается в значительных количествах. Период биологического полувыведения: для взрослых - 100 дней, у детей до 15 лет - 50 дней, до 5 лет - 20 дней.

СТРОНЦИЙ - 90.

Бета-излучатель. Т1/2 - 29 лет. Конечный продукт его распада - радиоактивный иттрий-90, тоже бета-излучатель, но с коротким периодом полураспада - 64 часа и высокой энергией излучения. Менее летуч, загрязнил меньшую территорию. Как и цезий, плохо фиксируется нашими почвами. Имея хорошую растворимость, стронций легко вымывается из почвы и попадает в водоёмы, где активно накапливается в гидробионтах.

По химическим свойствам близок к кальцию, поэтому накапливается в зонах роста костей, представляя тем самым опасность для детей. Процент всасывания стронция зависит от ряда факторов:

- возраст (у детей % всасывания выше);

- физиологическое состояние (период беременности, лактации);

- ускоряет всасывание вит."Д";

- зависит от количества поступившего в организм Ca;

- у мужчин всасывание активнее.

Основные продукты - цельное молоко, костные бульоны, злаковые, рыба.

Период п/выведения - около 20 лет.

ТРИТИЙ.

Даёт мягкое бета-излучение. Т1/2 - более 12 лет.

Образуется в верхних слоях атмосферы, как космогенный радионуклид, а также выделяется при термоядерных реакциях. Растворим. В организм поступает через ЖКТ, частично через лёгкие. Распределение равномерное. Период п/выведения - 10 суток для свободного трития, 450 суток - для связанного. Летом период п/выведения уменьшается из-за усиленного водного обмена.

ЙОД - 131.

Бета- и гамма-излучатель. Т1/2 - 8 дней. В организм попадает любым путём - через ЖКТ, лёгкие, неповреждённую кожу. Легко проходит плацентарный барьер, создавая нагрузку на щитовидную железу плода.

Обладает большой миграционной способностью - легко проникает в овощи, ягоды, молоко, водоросли, рыбу. Накапливается в щитовидной железе. Накопление зависит от возраста и количества стабильного йода в окружающей среде. Период п/выведения - 138 суток.

ПЛУТОНИЙ-239.

Альфа-излучатель с высокой энергией. Т1/2 - 24000 лет. Загрязнение биосферы плутонием происходит при:

- аварийных выбросах предприятий, перерабатывающих ядерное горючее;

- при эксплуатации АЭС;

- при испытании ядерного оружия.

Плутоний не имеет стабильных изотопов. Основное количество плутония из чернобыльского выброса выпало в 30 км зоне и Гомельской области. Наиболее загрязнены Брагинский, Светлогорский и Рогачёвский районы.

Плутоний плохо растворим, основное поступление в организм - ингаляционное, создавая тем самым значительную нагрузку на лёгкие за счёт альфа-излучения. Тип распределения - скелетный, частично - в лимфоузлах, печени. Период биологического п/выведения - 197 лет.

АМЕРИЦИЙ - 241.

Альфа- излучатель с высокой энергией. Т1/2 - 433 года. Стабильных изотопов нет. Это дочерний продукт распада плутония-241 (Т1/2 - 14,4 года), но он более растворим и более подвижен. Основной путь поступления - ингаляционный. Накапливается в скелете, частично в печени, почках, селезёнке. Период биологического п/выведения - 194 года. В настоящее время и в ближайшие десятилетия серьезную угрозу для здоровья населения (наряду с цезием-137 и стронцием-90) будет представлять Аm-241, накапливающийся в окружающей среде в результате распада Рu-241.

"ГОРЯЧИЕ" частицы.

"Горячие" частицы - это аэрозоль диспергированного ядерного топлива. Они бывают различной величины, активности и радионуклидного состава.

После аварии "горячие" частицы разнеслись атмосферным воздухом на значительные расстояния, но основная масса их сосредоточилась в зоне отчуждения и Гомельской области. Так, в образцах растительности и почвы из Брагина и Хойников, определялось до 1000 "горячих" частиц в 1 кг образца.

В организм частицы попадают прямым аэрозольным путём - это в первые месяцы аварии, доминирующий путь - это ингаляционное поступление при вторичном загрязнении воздуха пылью с объектов окружающей среды. Возможен и алиментарный путь поступления.

Основное количество активных частиц (до 70%) находится в верхнем односантиметровом слое почвы. Проведенный анализ воздушных фильтров показал, что 10 куб.м воздуха в районе Мозыря, Гомеля, Бреста содержат до нескольких сотен активных частиц. Обнаружены они и на планшетах, установленных во многих других населенных пунктах республики.

"Горячие" частицы представляют опасность для всего живого ввиду концентрации в них радионуклидов с разными видами излучений.