Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Источники поступления радионуклидов в организм человека




 

Продукты питания являются одним из основных источников поступления естественных радионуклидов (3Н, 7Be, 14C, 22Na, 40K, 87Rb и радионуклидов семейств U и Th) в организм людей. Особое значение радиоактивное загрязнение пищи может приобрести в аварийных и иных чрезвычайных ситуациях. В этих условиях оценка опасности загрязнения пищи радионуклидами и разработка эффективных мер защиты приобретают важное значение.

Характер и уровень содержания радионуклидов в продуктах питания определяется сложившейся радиационной обстановкой. Продукты питания могут содержать отдельные радионуклиды, а также различного рода их смеси. Загрязнение может носить поверхностный или структурный характер, когда в результате метаболических процессов в предыдущих звеньях радионуклиды накапливаются в форме биокомплексов в структурах растительных и животных организмов. Накопление радионуклидов в растительных и животных организмах может превышать содержание их в окружающей среде. Путь радионуклидов до организма людей может быть очень сложным. Основными пищевыми цепями являются: растения – человек; растения – корова – молоко – человек; растения – животные – мясо – человек; вода – гидробионты – человек. Часто в эти цепи могут включатся промежуточные звенья.

В растения радионуклиды поступают в результате непосредственного загрязнения и из почвы. Прямое загрязнение из радиоактивного облака сельскохозяйственных растений в период их вегетации имеет особо важное значение. Доля задержки радиоактивных выпадений растительным покровом определяется их физическими свойствами и видом растений. По степени задерживания растения могут быть расположены в ряд: капуста > свёкла > картофель > пшеница > естественная травяная растительность. Дальнейшая судьба задержанных частиц зависит от их растворимости и скорости удаления под действием дождя и других процессов. Нерастворимые радионуклиды загрязняют растения только с поверхности, а растворимые поглощаются через листья, стебли и плоды. Процессы ресорбции протекают сравнительно быстро. По скорости листовой абсорбции радионуклиды можно расположить в ряд: Cs > Ba > Sr > Ru [25].

Усвоение радионуклидов из почвы в основном не отличается от накопления стабильных изотопов тех же элементов. Из почвы растения поглощают лишь те радионуклиды, которые растворяются в воде. Практическое значение могут иметь долгоживущие радионуклиды, например 137Cs, 90Sr. По степени поступления из почвы радионуклиды можно расположить в ряд: 89Sr > 90Sr >131J > 140Ba > 137Cs > 108Ru > 144Ce > 90Y > 45Zn > 95Nb > 210Po [23]. Поступление радионуклидов зависит от типа почвы. Наименьший переход наблюдается в регионах, где преобладают чернозёмные почвы, а наибольший – в регионах с торфяно-болотными почвами [1, 16, 18]. Высокие коэффициенты перехода радионуклидов характерны также для песчаных почв.

В организм животных радионуклиды могут поступать через желудочно-кишечный тракт, органы дыхания и кожные покровы. Основной путь – алиментарный, с загрязнёнными кормами и водой. Накопление радионуклидов в организме сельскохозяйственных животных и переход их в продукцию животноводства – молоко, мясо и продукты их переработки – зависят от физико-химических свойств радионуклидов, видовых и возрастных особенностей животных и их функционального состояния. Резорбция молодых продуктов ядерного деления, представляющих собой сложную смесь свыше 300 радиоизотопов 36 элементов средней части таблицы Д.И.Менделеева, с высокой биологической доступностью достигает 25 %, а с низкой – десятых долей-единиц процентов. Резорбировавшиеся радионуклиды в организме депонируются крайне неравномерно. По способности концентрировать всосавшиеся радионуклиды молодых продуктов ядерного деления органы можно расположить в ряд: щитовидная железа > печень > почки > скелет > мышцы. Следует особо отметить, что слабо резорбирующиеся радионуклиды в форме биологических комплексов всасываются в значительных количествах. Вопросы обмена радионуклидов освещены в работах [6, 9, 21].

Радиоактивные выпадения могут представлять особую опасность в летний период. Критическим продуктом для молодых продуктов ядерного деления будет молоко, особенно в районах с молочным направлением сельского хозяйства, где молоко и молочные продукты составляют важную часть рациона. С молоком выводятся в значительных количествах такие биологически значимые радионуклиды как J, Sr, Cs.

 

Мясо и мясные продукты могут быть источником поступления в организм людей различных радионуклидов. При поступлении в организм животных молодых продуктов ядерного деления в мышечной ткани накапливаются в основном радиоизотопы J, Te, Mo, в скелете – Sr, Ba, в печени – J, Te, Mo, Ce. У поросят, например, на второй день после поступления молодых радиоактивных продуктов в щитовидной железе, печени, мышцах и в скелете содержалось соответственно 46-51, 26-30, 7-11, 3-4 % активности, обнаруженной в организме, на пятый день – соответственно 30-38, 15-18, 17-18, 20-27 %. На втором месяце большая часть радионуклидов была депонирована в скелете. Общее содержание радионуклидов в организме животных через 5 дней снизилось на порядок, а через 45 дней – примерно в 300 раз. Столь быстрое снижение активности связано с распадом короткоживущих радионуклидов, которые содержатся в больших количествах в молодых продуктах ядерного деления, и выведением радионуклидов из организма [5].

В яйцах кур содержалось до 8 % 131J от суточного поступления [22]. У кур, получавших продукты ядерного деления с низкой растворимостью, за 19 дней в яйца перешло 0.03 % введённых им радионуклидов. Наиболее высокую активность имели яйца, снесённые на 3-4-й день. До десятого дня активность радионуклидов в скорлупе, белке и желтке составляла 85-75, 19-17, 9-5 %, а в последующем (с 10-го по 19-й день) – 95-89, 6-3, 8-4 %. Спустя год в яйцах содержалась незначительная часть активности, в течение года она снизилась на три порядка [5].

Источником поступления радионуклидов являются гидробионты, которые в больших количествах накапливают радионуклиды. Накопление происходит быстро, особенно в период их интенсивного роста. Радионуклиды поступают в организм в результате адсорбции на открытых поверхностях тела, абсобции через поверхность (кожу, жаберные мембраны у рыб, корни и поверхности листьев у растений) и при заглатывании их с пищей.

Поведение радионуклидов в водоёме зависит от физико-химических свойств воды и её состава, в частности, от pH и химического состава примесей. Слабая минерализация воды способствует более высокому накоплению радионуклидов гидробионтами, поэтому рыбы пресноводных водоёмов накапливают их в десятки и сотни раз больше. Коэффициенты накопления в мышечной ткани рыб 131J, 140Ba, 140La достигает 10, 90Sr, 90Y, 144Ce, 96Nb, 95Zr,137Cs, 65Zn, 55Fe – около 1000 [16]. В водорослях и моллюсках коэффициент накопления 131J достигает соответственно 200-500 и 10-70 [19].

Технологическая переработка пищевого сырья и кулинарная обработка продуктов приводят к значительному снижения содержания в них радионуклидов, удаляемых с малоценными в пищевом отношении отходами. При переработке зерна в муку и крупу удаляются оболочки, на которых радионуклиды сорбируются в значительных количествах. В муке и крупе 90Sr глобального выпадения содержится в 1.5-3 раза меньше, чем в зерне [4]. С картофеля и свёклы при их очистке удаляется 30-40 % глобального 90Sr. При варке активность радионуклидов снижается ещё на 10-20 % [4]. Со свёклы, капусты, гороха, щавеля, грибов в отвар переходит соответственно до 60, 80, 45, 50, 35 % 137Cs.

Из мяса в бульон при варке переходит от 20 до 50 % 137Cs, из мяса кур – до 45 %. 131J переходит из костей в количестве нескольких процентов, а 106Ru – в количестве около 30 %. При затравке коров, овец, свиней молодыми продуктами ядерного деления из мышц в бульон перешло соответственно 54, 50, 53 % активности, а из костей – 29, 26, 22 %, из говядины и баранины – соответственно 51 и 52 % [5]. Из рыбы в бульон переходят единицы процентов90Sr и около 60 % 137Cs.

Существенного снижения содержания радионуклидов в молочных продуктах можно достигнуть путём получения из него жировых и белковых концентратов. Из молока в сливки переходит 16 % 131J и в масло – 3.5 % [11]. В сливки 90Sr переходит в количестве 5 % и в творог – в количестве 27 %. В сыр90Sr переходит в количестве до 45 %. 137Cs в сметану, творог, масло, сыр переходит в количестве соответственно 9, 21, 1.5, 10 %. В сливки, масло, творог из молока коров, затравленных молодыми продуктами ядерного деления, перешло соответственно 14.4, 2, 21.6 % активности. В другом опыте в масло перешло 4.2 % активности [5]. Различие в количестве радионуклидов в масле можно объяснить неодинаковым содержанием в нём белковых компонентов молока. При перетопке сливочного масла содержание в нём радионуклидов снижается, например, 131J – до 90 % от первоначального [21].

Уровень загрязнения продуктов питания, как было отмечено, зависит от интенсивности радиоактивных выпадений, биологической их доступности и почвенно-климатических условий, определяющих миграцию радионуклидов. Высокий уровень загрязнений регистрировали в районах локальных выпадений ядерных взрывов. Жителям Маршалловых островов и японским рыбакам, например, с пищей поступили значительные количества продуктов ядерного деления, измеряемые единицами милликюри. Ядерные взрывы привели к глобальному повышению содержания радионуклидов в продуктах питания. В зависимости от характера питания основным источником поступления радионуклидов в организм людей были разные продукты питания. Известно, что вклад в рацион продуктов питания растительного и животного происхождения неодинаков. В СССР, Англии, Франции, США и Японии, например, вклад продуктов растительного и животного происхождения составляет соответственно 63-68, 25, 33, 17, 81 и 32-37, 75, 67, 83, 19 %. В период интенсивных испытаний ядерного оружия молоко явилось основным источником поступления радиоактивных изотопов йода в США и странах Европы, а в Японии такими продуктами были овощи и фрукты. В настоящее время основным источником 90Sr в СССР являются хлебопродукты, в США и Англии – молоко, в Японии – овощи. Источником поступления 137Cs являются хлебопродукты, молоко и овощи. С водой поступают единицы процентов 90Sr,137Cs и с воздухом – 1-2 %.

 

14. естественные и исскуственные радинуклиды и их источники.

Радионуклиды получают из трёх источников. Первый источник - это природа. Второй - радионуклиды осколочного происхождения, которые образуются в результате деления ядер атомов. Третий - это радионуклиды активационного происхождения. Они образуются из обычных стабильных изотопов в результате активации, то есть при попадании в ядро стабильного атома какой-либо субатомной частицы, в результате чего стабильный атом становится радиоактивным.

Естественные источники излучения оказывают внешнее и внутреннее воздействие на человека и создают естественный или природный радиационный фон, который представлен космическим излучением и излучением радионуклидов земного происхождения.

Разные виды излучения попадают на поверхность Земли либо из космоса, либо поступают от радиоактивных веществ, находящихся в земной коре.

Радиоактивные газы находятся в воздухе, которым мы дышим.

Искусственные источники излучения ионизирующих излучений созданы человеком и обуславливают искусственный радиационный фон, который составляют глобальные выпадения искусственных радионуклидов, связанных с испытанием ядерного оружия: радиоактивные загрязнения локального, регионального и глобального характера за счет отходов ядерной энергетики и радиационных аварий, а также радионуклиды, которые используются в промышленности, с/х, науке, медицине и др. Искусственные источники радиации оказывают внешнее и внутреннее воздействие на человека.

Энергия атома используется человеком в различных целях: в медицине, для производства энергии и обнаружения пожаров, для изготовления светящихся циферблатов часов, для поиска полезных ископаемых и, наконец, для создания атомного оружия.

Основной вклад в загрязнение от искусственных источников вносят различные медицинские процедуры и методы лечения, связанные с применением радиоактивности. Основной прибор, без которого не может обойтись ни одна крупная клиника – рентгеновский аппарат. Следующий источник облучения, созданный руками человека – радиоактивные осадки, выпавшие в результате испытания ядерного оружия в атмосфере, и, несмотря на то, что основная часть взрывов была произведена еще в 1950-60е годы, их последствия мы испытываем на себе и сейчас.

Осталось указать несколько искусственных источников радиационного загрязнения, с которыми каждый из нас сталкивается повседневно. Это, прежде всего, строительные материалы, отличающиеся повышенной радиоактивностью. Среди таких материалов – некоторые разновидности гранитов, пемзы и бетона, при производстве которого использовались глинозем, фосфогипс и кальциево-силикатный шлак. При производстве детекторов дыма принцип их действия часто основан на использовании a-излучения







Дата добавления: 2015-06-15; просмотров: 1328. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2020 год . (0.003 сек.) русская версия | украинская версия