ВНУТРЕННЕЕ ОБЛУЧЕНИЕ ОРГАНОВ И ТКАНЕЙ ЧЕЛОВЕКА

 

Основным видом облучения жителей Республики Беларусь в настоящее время и в будущем является внутреннее при поступлении радионуклидов с пищей, водой.

Для расчета дозы излучения при поступлении радиоактивных веществ в отдельный орган в целом необходимо знать содержание радионуклида в ткани или органе и энергию излучения, испускаемого при радиоактивном распаде. Мощность поглощенной дозы D, Гр/ч, создаваемой в органе или ткани, равна

=5, 8 × 10^-4 × E × A_m, (8)

где E – эффективная энергия излучения a - или b -частиц, МэВ; A_m – удельная активность радионуклида в ткани в данный момент времени, кБк/г.

Вследствие радиоактивного и минерального обмена происходит уменьшение концентрации радионуклида в организме при однократном и накопление – при хроническом поступлении. В этом случае для расчета поглощенной дозы создаваемой в организме или критическом органе следует учитывать дополнительный параметр – эффективный период полувыведения Т_эф радионуклида из организма

, Т_эф=Т_1/2 × Т_б/ (Т_1/2+ Т_б), (9)

где Т_б – период биологического полувыведения радионуклида из организма в процессе минерального обмена.

 

 

2.1. Однократное поступление радионуклидов.

 

Для экспоненциальной модели выведения радионуклида из организма поглощенная доза излучения D_t, Гр, создаваемая в органе или ткани за время t, сут, после однократного поступления равна

(10)

где A_о - начальная активность радионуклида в ткани, после однократного поступления, m – масса органа или ткани, г.

Поглощенная доза D в критическом органе до полного выведения радионуклида, т.е. при t ®¥, будет равна

(10.1)

а при t< < Т_эф

(10.2)

 

2.2. Хроническое поступление радионуклидов.

 

При хроническом поступлении

 

(11)

где A_m^c – активность ежесуточного поступления радионуклида в расчете на 1 г органа или ткани, Бк; t – время, сут, от начала поступления за которое определяется поглощенная доза.

Приведенные формулы применимы для случая равномерного распределения радионуклида по критическому органу. При неравномерном распределении радионуклида расчет дозы усложняется.

Приведенные дозовые коэффициенты фотонного излучения применяются для решения и других задач.

 

Таблица 4

Радиобиологические константы наиболее распространенных радионуклидов

№ варианта	Нуклид	Критический орган (масса органа, г)	Eэф, Мэв	Период полураспада, сут Т1/2	Период полу-выведения, cут Тб
	Н-3 (HTO)	Все тело (70000)	0, 018	4, 5*103
	C-14	Все тело	0, 27	2, 0*106
	P-32	Кости (15000)	3, 5	14, 3
	S-35	Все тело	0, 056	87, 1
	Ca-45	Кости	0, 43		1, 8*104
	Fe-59	Селезенка (180)	0, 34	45, 1
	Co-60	Все тело	1, 5	1, 9*103	9, 5
	Sr-89	Кости	2, 8	50, 5	1, 8*104
	Sr-90	Кости	5, 5	1, 0*104	1, 8*104
	I-131	Щитовидная железа (20)	0, 23
	Cs-137	Все тело	0, 59	1, 1*104
	Ba-140	Кости	4, 2	12, 8
	Ce-144	Кости	6, 3
	Au-198	Почки (310)	0, 41	2, 7
	Po-210	Селезенка	5, 3	138, 4
	Ra-226	Кости	4, 79	5, 9*105	1, 64*104
	Th-234	Кости	0, 205	24, 1	7, 3*104
	U-238	Почки	4, 18	1, 6*1012
	U-233	Кости	4, 82	5, 9*107
	U-235	Почки	4, 58	2, 6*1011
	Pu-239	Кости	5, 14	8, 9*106	7, 3*104
	Am-241	Кости	5, 4	1, 7*105	7, 3*104
	Cm-242	Кости	6, 11	162, 5
	Cf-252	Кости	6, 11

 

Приложение 1

Коэффициенты риска для органов и тканей

Критический орган	Заболевание	Риск, r, 10-2 Зв-1
Все тело, красный костный мозг	Лейкемия	0, 2
Щитовидная железа	Рак щитовидной железы	0, 05
Молочная железа	Рак молочной железы	0, 25
Скелет	Опухоли костной ткани	0, 05
Легкие	Опухоли легких	0, 2
Все остальные органы и ткани	Опухоли других тканей	0, 5
Все органы и ткани	Все злокачественные опухоли	1, 25
Гонады	Наследственные дефекты	0, 4
Всего		1, 65

 

Приложение 2