Hlavná / Prehľad

Nenechajte sa ležať - Nepýtaj sa

Izotop jód-131 je rádioaktívny, používa sa v medicíne na diagnostiku a liečbu štítnej žľazy. V roku 1941 Americkí lekári najprv použili rádioaktívny jód na liečbu štítnej žľazy.

131I má polčas rozpadu 8,02 dní a je beta a gama rádioaktívny. Jód je veľmi mobilný a prakticky netvorí nerozpustné zlúčeniny. Na stanovenie úrovne jadrových udalostí na stupnici INES sa prijíma rádiologicky ekvivalentné hodnotenie aktivity jódu-131. Aktivita, t.j. počet rozpadov na jednotku času a podľa toho počet "rádioaktívnych častíc", alfa a / alebo beta a / alebo gama, je nepriamo úmerný polčasu rozpadu.

Jód-131 je tvorený štiepením s približne rovnakým "lovom" ako cézium-137. Teraz, ak by došlo k emisii produktov rozpadu do vonkajšieho prostredia, v prvých momentoch týchto dvoch izotopov je najväčším nebezpečenstvom jód-131.

Vzdelávanie a rozpad

V núdzových podmienkach, čo je dôkazom veľkých havárií, bol rádioaktívny jód ako zdroj vonkajšej a vnútornej expozície hlavným škodlivým faktorom v počiatočnom období nehody. Zjednodušená schéma rozpadu jódu-131. Hlavným zdrojom rádiojódu v oblasti kontaminácie rádionuklidmi boli miestne potraviny rastlinného a živočíšneho pôvodu.

Rádioaktívny jód okolo rádioaktívneho jódu obsahuje veľmi podrobné informácie, ktoré môžu byť užitočné najmä pre lekárov. Pri rozpadu cézia-137 sa vytvárajú elektróny s energiami do 1,17 MeV a gama kvantami, hlavne s energiou 662 keV.

V pôvodnom článku I.Ya. Vasilenko, O.I. Vasilenko. Po rádioaktívnych izotopoch jódu a cézia je ďalším najdôležitejším prvkom, ktorého rádioaktívne izotopy najviac prispievajú k znečisteniu - stronciu.

Sú spôsobené najmä plynnými rádionuklidmi (rádioaktívne ušľachtilé plyny, 14C, trícium a jód). Beta častice zabíjajú bunky v okruhu 1 mm okolo izotopu, ničia rakovinové bunky a samotnú štítnu žľazu. Pacient s tyreotoxikózou raz užíva kapsulu alebo vodný roztok s jódom-131.

Liečba rádioaktívnym jódom je predpísaná v dvoch prípadoch:

Jód-131 zabije nádor spolu so štítnou žľazou a tiež zničí metastázy vzdialené od žľazy. Použitie rádioaktívneho jódu znižuje riziko recidívy a poskytuje dobré výsledky liečby, čo pacientom prináša priaznivú prognózu. Akumulácia v tejto chvíli charakterizuje iba zachytenie jódu z plazmy žľazou. L. Larsen a L. Jansen navrhujú stanovenie absorpcie J131 po intravenóznom podaní roztoku obsahujúceho rádioaktívny jód. Tým sa zabráni účinku absorpcie J131 v zažívacom trakte.

Čo je skryté pod hrozivým názvom "rádioaktívny jód"?

Meyent a Pouchin navrhli určiť množstvo plazmy (cm3) purifikovanej z jódu štítnou žľazou za jednotku času. Zistili, že množstvo jódu v plazme a moči v danom časovom období je úmerné obsahu jódu v štítnej žľaze. Počas prvých 30 minút štúdie sa aktivita štítnej žľazy zvyšuje a obsah rádioaktívneho jodidu v tkanivách a krvi v dôsledku toho klesá.

Jodid, ktorý cirkuluje v krvi, sa z neho odstráni najmä štítnou žľazou a obličkami. Až donedávna sa metódy na stanovenie J131 v moči uskutočňovali pri podávaní veľkého množstva rádioaktívneho jódu pacientovi (10 až 100 mikrónov). Prirodzene, tento výraz odráža iba vylučovanie jódu z krvi štítnou žľazou.

V jadrových reaktoroch sa získavajú veľké množstvá 131I ožarovaním telúrových cieľov pomocou tepelných neutrónov. Takmer všetky z nich sú rádioaktívne. Avšak pre väčšinu z nich sú polčasy veľmi krátke (minúty alebo menej) a rýchlo sa rozpadajú na stabilné izotopy. Medzi nimi sú izotopy, ktoré sa na jednej strane ľahko tvoria počas štiepenia a na druhej strane polčasy majú dni a dokonca roky. Pre nás predstavujú hlavné nebezpečenstvo.

Ak je teda rovnaký počet izotopov, aktivita izotopu s kratším polčasom rozpadu bude vyššia ako pri väčšom. S céziom-137, vzhľadom na jeho pomerne dlhý polčas, je táto rovnováha ďaleko. Pri normálnej prevádzke jadrových elektrární sú emisie rádionuklidov vrátane jódových rádioizotopov malé. U kôz a oviec je obsah rádioaktívneho jódu v mlieku niekoľkonásobne vyšší ako u kráv. V mäse zvierat sa zhromažďujú stotiny prichádzajúceho rádiojódu.

Normy pre obsah jódu-131

Rádioaktívne cézium je jedným z hlavných radionuklidov štiepnych produktov uránu a plutónia. Medzi rádioizotopmi cézia je najdôležitejšie 137 Cs, charakterizované vysokým výťažkom v reakciách oddelenia a životnosti (T1 / 2 = 30,2 rokov) a toxicite. Rádioaktívne cézium vstupujúce do tela je pomerne rovnomerne rozložené, čo vedie k takmer rovnomernému ožiareniu orgánov a tkanív.

Rádioaktívne cézium

Stroncium sa nachádza vo všetkých rastlinných a živočíšnych organizmoch. V tele dospelého človeka obsahuje asi 0,3 g stroncia. V podmienkach nehôd, najmä veľkých, môžu byť emisie rádionuklidov vrátane rádioizotopov stroncia významné.

Obaja 89Sr a 90Sr sú beta žiariče. S rozkladom 89Sr sa vytvára stabilný izotop, tris (89Y). Počas rozkladu 90Sr vzniká beta-aktívny 90Y, ktorý sa zasa rozkladá s vytvorením stabilného izotopu zirkónia (90Zr).

Obsah stroncia v hydrobiontoch závisí od koncentrácie nuklidu vo vode a od stupňa jeho mineralizácie. Rádioaktívny stroncium sa týka osteotropných biologicky nebezpečných rádionuklidov. Ako čistý beta-emitor predstavuje hlavné nebezpečenstvo pri vstupe do tela.

Rádioaktívny stroncium

Radiostroncium sa selektívne ukladá do kostí, najmä u detí, vystavuje kosti a kostnú dreň uzavretú v nich k konštantnému ožiareniu. Ľudská štítna žľaza produkuje hormóny obsahujúce jód tyroxín a trijódtyronín.

Zároveň je dôležité dodržiavať súbor pravidiel a odporúčaní tak pred liečbou rádiojódom, ako aj po ukončení liečby. Tiež je rádioaktívna terapia predpísaná pacientom v prípade ich odmietnutia vykonať operáciu na žľaze, alebo ak nie je možné vykonať operáciu z objektívnych dôvodov. Zároveň sa pacientovi vyhýba chirurgickým zákrokom a rôznym pooperačným komplikáciám. A gama žiarenie umožňuje určiť metastázy v tele pacienta s rakovinou štítnej žľazy.

S rozpadom jódu-131 sa tvoria atómy xenónu, gama-kvantové a beta-častice. Uvoľňovanie jódu-131 do životného prostredia sa vyskytuje hlavne v dôsledku jadrových testov a nehôd na jadrových elektrárňach. Kvôli krátkému polčasu života, niekoľko mesiacov po tomto uvoľnení, obsah jódu-131 klesne pod hranicu citlivosti detektorov.

Polčas rozpadu jódu

Pri normálnej prevádzke jadrových elektrární sú emisie rádionuklidov vrátane jódových rádioizotopov malé. V núdzových podmienkach, čo je dôkazom veľkých havárií, bol rádioaktívny jód ako zdroj vonkajšej a vnútornej expozície hlavným škodlivým faktorom v počiatočnom období nehody.

Hlavným zdrojom rádiojódu v oblasti kontaminácie rádionuklidmi boli miestne potraviny rastlinného a živočíšneho pôvodu. Rádiový jód môže prúdiť na osobu v reťazcoch:

  • rastliny → človek
  • rastliny → zvieratá → človek,
  • voda → hydrobionty → človek.

Mlieko, čerstvé mliečne výrobky a listová zelenina s povrchovou kontamináciou sú zvyčajne hlavným zdrojom príjmu rádioaktívneho jódu pre obyvateľstvo. Asimilácia nuklidu rastlinami z pôdy, vzhľadom na krátke trvanie jej života, nemá praktický význam.

U kôz a oviec je obsah rádioaktívneho jódu v mlieku niekoľkonásobne vyšší ako u kráv. V mäse zvierat sa zhromažďujú stotiny prichádzajúceho rádiojódu. Vo veľkom množstve sa rádioaktívne jód hromadí vo vajciach vtákov. Akumulačné koeficienty (prebytok nad obsah vody) 131 I v morských rybách, rias, mäkkýše dosahujú 10, 200-500, 10-70.

Z praktického hľadiska sú zaujímavé izotopy 131-135 I. Ich toxicita je nízka v porovnaní s inými rádioizotopmi, najmä alfa-emitujúcimi. V prípade dospelého pacienta možno očakávať akútne radiačné lézie ťažkého, mierneho a mierneho s perorálnym príjmom 131 I v množstve 55, 18 a 5 MBq / kg telesnej hmotnosti. Toxicita rádionuklidu počas inhalácie je približne dvakrát vyššia, čo súvisí s väčšou oblasťou kontaktného beta žiarenia.

Všetky orgány a systémy sa podieľajú na patologickom procese, najmä ťažkých zraneniach štítnej žľazy, kde sa tvoria najvyššie dávky. Dávky štítnej žľazy u detí vzhľadom na svoju malú hmotnosť pri podávaní rovnakého množstva rádioaktívneho jódu sú významne vyššie ako u dospelých (hmotnosť žľazy u detí v závislosti od veku je 1: 5-7 g, u dospelých - 20 g).

V pôvodnom článku I.Ya. Vasilenko, O.I. Vasilenko. Rádioaktívny jód okolo rádioaktívneho jódu obsahuje veľmi podrobné informácie, ktoré môžu byť užitočné najmä pre lekárov.

Rádioaktívne cézium

Rádioaktívne cézium je jedným z hlavných radionuklidov štiepnych produktov uránu a plutónia. Nuklid sa vyznačuje vysokou migračnou schopnosťou v životnom prostredí vrátane potravinových reťazcov. Hlavným zdrojom rádioaktivity pre ľudí je potravina živočíšneho a rastlinného pôvodu. Rádioaktívne cézium vstupujúce do zvierat s kontaminovaným krmivom sa hromadí hlavne v svalovom tkanive (až do 80%) av kostre (10%).

Po rozpadu rádioaktívnych izotopov jódu je rádioaktívnym céziom hlavným zdrojom vonkajšej a vnútornej expozície.

Cézia-137 je beta-emitor s priemernou energiou beta častíc 170,8 keV. Jeho dcérsky rádionuklid 137 mBa má polčas 2,55 min a vyžaruje gama kvantu s energiou 661,6 keV počas rozpadu.

Kozy a ovce obsahujú niekoľkokrát viac rádioaktívneho cézia v mlieku ako kravy. Vo významných množstvách sa hromadí vo vajciach vtákov. Akumulačné koeficienty (prebytok nad obsah vody) 13 7 Cs v svaloch rýb dosahujú 1000 a viac, u mäkkýšov - 100 - 700,
kôrovce - 50 - 1200, vodné rastliny - 100 - 10000.

Prijatie cézia osobe závisí od charakteru výživy. Takže potom, čo Černobyľská havária v roku 1990 Gyu príspevku rôznych produktov v priemernej dennej tok rádioaktívneho cézia v najviac znečistených oblastiach Bieloruska bolo nasledovné: mlieko - 19%, mäso - 9%, ryby - 0,5%, zemiakov - 46%, zelenina - 7,5%, ovocia a bobule - 5%, chlieb a pekárenské výrobky - 13%. Vysoký obsah rádiokomézie je zaznamenaný u obyvateľov, ktorí konzumujú "dary prírody" vo veľkom množstve (huby, lesné plody a najmä zver).

Rádioaktívne cézium vstupujúce do tela je pomerne rovnomerne rozložené, čo vedie k takmer rovnomernému ožiareniu orgánov a tkanív. Je to spôsobené vysokou penetračnou silou gama lúčov jeho dcérneho nuklidu 137 ma Ba, čo je približne 12 cm.

V pôvodnom článku I.Ya. Vasilenko, O.I. Vasilenko. Rádioaktívne cézium o rádioaktívnom céziu obsahuje veľmi podrobné informácie, ktoré môžu byť užitočné najmä pre lekárov.

Rádioaktívny stroncium

Po rádioaktívnych izotopoch jódu a cézia je ďalším najdôležitejším prvkom, ktorého rádioaktívne izotopy najviac prispievajú k znečisteniu - stronciu. Avšak podiel stroncia v ožiarení je oveľa menší.

Prirodzený stroncium patrí do stopových prvkov a pozostáva zo zmesi štyroch stabilných izotopov 84 Sr (0,56%), 86 Sr (9,96%), 87 Sr (7,02%) a 88 Sr (82,0%). Z hľadiska fyzikálno-chemických vlastností je analógom vápnika. Stroncium sa nachádza vo všetkých rastlinných a živočíšnych organizmoch. V tele dospelého človeka obsahuje asi 0,3 g stroncia. Takmer všetko je v kostre.

Za podmienok normálnej prevádzky jadrových elektrární sú emisie rádionuklidov nevýznamné. Sú spôsobené najmä plynnými rádionuklidmi (rádioaktívne ušľachtilé plyny, 14 C, trícium a jód). V podmienkach nehôd, najmä veľkých, môžu byť emisie rádionuklidov vrátane rádioizotopov stroncia významné.

V počiatočnom období 89 Sr je jednou zo zložiek znečistenia životného prostredia v zónach blízkych rádionuklidových depozícií. Naproti tomu 89 Sr má relatívne krátky polčas a 90 rokov začína prevládať.

U zvierat je rádioaktívny stroncium predovšetkým z potravy a v menšej miere z vody (asi 2%). Okrem skeletu je najvyššia koncentrácia stroncia v pečeni a obličkách, najnižšia - v svaloch a najmä v tukoch, kde koncentrácia je 4 až 6-krát nižšia ako v iných mäkkých tkanivách.

Obsah stroncia v hydrobiontoch závisí od koncentrácie nuklidu vo vode a od stupňa jeho mineralizácie. Takže ryby v obsahu stroncia v Baltskom mori sú 5 krát vyššie ako ryby v Atlantickom oceáne. Akumulačný koeficient dosahuje 10-100, hlavne stroncium je uložené v kostre.

Rádioaktívny stroncium sa týka osteotropných biologicky nebezpečných rádionuklidov. Ako čistý beta-emitor predstavuje hlavné nebezpečenstvo pri vstupe do tela. Populačný nuklid pochádza hlavne z kontaminovaných výrobkov. Inhalačná cesta je menej dôležitá. Radiostroncium sa selektívne ukladá do kostí, najmä u detí, vystavuje kosti a kostnú dreň uzavretú v nich k konštantnému ožiareniu.

Všetky podrobnosti sú uvedené v pôvodnom článku I.Ya. Vasilenko, O.I. Vasilenko. Rádioaktívny stroncium.

Rádioaktívny jód-131: skutočné nebezpečenstvo?

Každý vie vysoké riziko rádioaktívneho jódu-131, ktoré spôsobilo veľa problémov po nehodách v Černobyle a Fukušime-1. Dokonca aj najmenšie dávky tohto rádionuklidu spôsobujú mutácie a bunkovú smrť v ľudskom tele, ale štítna žľaza trpí najviac. Častice beta a gama, ktoré sa vytvorili počas dezintegrácie, sú koncentrované vo svojich tkanivách, čo spôsobuje najsilnejšiu expozíciu a tvorbu nádorových nádorov.

Radioaktívny jód: čo je to?

Jód-131 je rádioaktívny izotop bežného jódu, známy ako rádioaktívne jód. Vzhľadom na pomerne dlhý polčas rozpadu (8,04 dní) sa rýchlo rozširuje na veľké plochy a spôsobuje radiačné znečistenie pôdy a vegetácie. Po prvý raz bol I-131 rádioaktívny jód izolovaný v roku 1938 spoločnosťami Seaborg a Livingud telúrom ožiareným deutériom a neutrónovým tokom. Následne objavil Abelsona medzi štiepnymi produktmi atómov uránu a thoria-232.

Zdroje rádioaktívneho jódu

Rádioaktívny jód-131 sa v prírode nenachádza a vstupuje do prostredia z umelých zdrojov:

  1. Jadrové elektrárne.
  2. Farmakologická produkcia.
  3. Testy atómových zbraní.

Technologický cyklus akéhokoľvek energetického alebo priemyselného atómového reaktora zahŕňa štiepenie atómov uránu alebo plutónia, počas ktorých sa v rastlinách hromadí veľké množstvo izotopov jódu. Viac ako 90% celej skupiny nuklidov je tvorených krátkymi izotopmi jódu 132-135, zvyšok je rádioaktívny jód-131. Počas bežnej prevádzky jadrovej elektrárne je ročné uvoľňovanie rádionuklidov malé kvôli filtrácii vykonanej na zaistenie rozpadu nuklidov a odhaduje sa na odborníkov na úrovni 130-360 Gbc. Ak dôjde k narušeniu tesnosti jadrového reaktora, rádioaktívny jód, ktorý má vysokú prchavosť a pohyblivosť, okamžite vstupuje do atmosféry spolu s inými inertnými plynmi. Pri emisiách plynného popola je väčšinou obsiahnutá vo forme rôznych organických látok. Na rozdiel od anorganických zlúčenín jódu, organické deriváty jódu-131 rádionuklidu predstavujú najväčšie nebezpečenstvo človeka ako ľahko preniknúť do lipidovej membrány bunkových stien v tele a ďalšieho šírenia krvou do všetkých orgánov a tkanív.

Veľké nehody, ktoré sa stali zdrojom infekcie jódom-131

Celkovo sú známe dve veľké havárie na jadrových elektrárňach, ktoré sa stali zdrojmi rádioaktívnej kontaminácie veľkých oblastí, Černobyľ a Fukúšima-1. Počas černobyľskej katastrofy bol všetok jód-131 nahromadený v jadrovom reaktore spolu s výbuchom uvoľnený do životného prostredia, čo viedlo k znečisteniu zóny s polomerom 30 kilometrov. Silné vetry a dažde šírili ožarovanie po celom svete, ale územia Ukrajiny, Bieloruska, juhozápadných oblastí Ruska, Fínska, Nemecka, Švédska a Veľkej Británie boli obzvlášť postihnuté.

V Japonsku došlo po silnom zemetrasení k výbuchu v prvom, druhom, treťom reaktore a štvrtej jednotke jadrovej elektrárne Fukushima-1. V dôsledku porušenia chladiaceho systému došlo k niekoľkým únikom žiarenia, čo viedlo k 1250-násobnému zvýšeniu počtu izotopov jódu-131 v morskej vode vo vzdialenosti 30 km od jadrovej elektrárne.

Ďalším zdrojom rádiojódu sú testy jadrových zbraní. Takže v 50. až 60. rokoch dvadsiateho storočia na území štátu Nevada v Spojených štátoch prebiehali bombové útoky na jadrové bomby a mušle. Vedci si všimli, že I-131, ktorý vznikol ako dôsledok výbuchov, klesol v najbližších regiónoch a vďaka krátkému polčasu prakticky chýbal v pologlobálnych a globálnych depozíciách. To znamená, že počas migrácie bol rádionuklid čas na rozloženie predtým, ako padol spolu so zrážaním na povrch Zeme.

Biologické účinky jódu-131 na ľudí

Rádioaktívny jód má vysokú migračnú kapacitu, ľahko preniká do ľudského tela vzduchom, jedlom a vodou a tiež preniká cez kožu, rany a popáleniny. Súčasne sa rýchlo absorbuje do krvi: po jednej hodine sa absorbuje 80-90% rádionuklidu. Väčšie množstvo je absorbované štítnou žľazou, ktorá nerozlišuje stabilný jód od jeho rádioaktívnych izotopov a najmenšiu časť - svalov a kostí.

Do konca dňa sa do štítnej žľazy fixuje až 30% celkového rádionuklidu a akumulačný proces priamo závisí od fungovania orgánu. Ak sa pozoruje hypotyreóza, rádioaktívny jód sa absorbuje intenzívnejšie a akumuluje sa v tkanivách štítnej žľazy vo vyšších koncentráciách ako pri zníženej funkcii žliaz.

V podstate je jód 131 odstránený z ľudského tela pomocou obličiek do 7 dní, iba malá časť sa odstráni spolu s pot a vlasmi. Je známe, že sa vyparuje cez pľúca, ale stále nie je známe, koľko z toho sa vylučuje z tela týmto spôsobom.

Toxicita jódu-131

Jód-131 je zdrojom nebezpečného ožiarenia β- a γ v pomere 9: 1, čo môže spôsobiť poškodenie ľahkého aj ťažkého žiarenia. A najnebezpečnejší je považovaný za radionuklid, ktorý vstúpil do tela vodou a jedlom. Ak absorbovaná dávka rádioaktívneho jódu je 55 MBq / kg telesnej hmotnosti, dôjde k akútnemu ožiareniu celého organizmu. Je to spôsobené veľkou oblasťou beta žiarenia, ktorá spôsobuje patologický proces vo všetkých orgánoch a tkanivách. Štítna žľaza, ktorá intenzívne absorbuje rádioaktívne izotopy jódu-131 spolu so stabilným jódom, je zvlášť vážne poškodená.

Problém vývoja patológie štítnej žľazy sa stal počas černobyľskej nehody relevantný, keď bola populácia vystavená I-131. Ľudia dostávali veľké dávky žiarenia, nielen dýchaním kontaminovaného vzduchu, ale aj použitím čerstvého kravského mlieka s vysokým obsahom rádioaktívneho jódu. Aj opatrenia prijaté orgánmi na vylúčenie z predaja prírodného mlieka problém nevyriešili, keďže približne tretina obyvateľstva pokračovala v praní mlieka získaného z vlastných kráv.

Dôležité vedieť!
Zvlášť silné ožarovanie štítnej žľazy nastáva, keď dojdú mliečne výrobky kontaminované rádionuklidom jód-131.

Výsledkom ožarovania je zníženie funkcie štítnej žľazy, po ktorej nasleduje možný vývoj hypotyreózy. Súčasne sa poškodí nielen epitelium štítnej žľazy, kde sú syntetizované hormóny, ale aj nervové bunky a cievy štítnej žľazy sú zničené. Syntéza potrebných hormónov je výrazne znížená, endokrinný stav a homeostáza celého organizmu sú narušené, čo môže slúžiť ako začiatok vývoja rakoviny štítnej žľazy.

Rádioaktívny jód je zvlášť nebezpečný pre deti, pretože ich štítna žľaza sú oveľa menšie ako u dospelých. V závislosti od veku dieťaťa môže byť hmotnosť od 1,7 g do 7 g, zatiaľ čo u dospelého človeka je to asi 20 g. Ďalšou vlastnosťou je, že radiačné poškodenie endokrinnej žľazy môže byť dlhodobo v latentnom stave a prejavuje sa len počas intoxikácie, choroby alebo počas puberty.

Vysoké riziko vzniku rakoviny štítnej žľazy sa vyskytuje u detí mladších ako jeden rok, ktorí dostávajú vysokú dávku žiarenia izotopom I-131. Navyše je presne stanovená vysoká agresivita nádorov - do 2 až 3 mesiacov preniknú rakovinové bunky do okolitých tkanív a ciev, metastázujú do lymfatických uzlín krku a pľúc.

Dôležité vedieť!
U žien a detí sa nádory štítnej žľazy vyskytujú 2 až 5-krát častejšie ako u mužov. Skryté obdobie ich vývoja, v závislosti od dávky rádioaktívneho jódu prijatej osobou, môže dosiahnuť 25 rokov alebo viac, u detí je toto obdobie oveľa kratšie - v priemere asi 10 rokov.

"Užitočný" jód-131

Rádioaktívny jód, ako prostriedok na liečbu rakoviny jedovatých a rakoviny štítnej žľazy, sa začal používať v roku 1949. Radioterapia sa považuje za relatívne bezpečnú metódu liečby, bez ktorej pacienti trpia rôznymi orgánmi a tkanivami, kvalita života sa zhoršuje a trvanie sa znižuje. Dnes sa izotop I-131 používa ako ďalší nástroj na zvládnutie recidívy týchto ochorení po operácii.

Rovnako ako stabilný jód, rádioaktívny jód sa hromadí a je trvalo zadržovaný tyroidnými bunkami, ktoré ho používajú na syntézu hormónov štítnej žľazy. Keď nádory pokračujú v vykonávaní hormonálnej funkcie, akumulujú izotopy jódu-131. Keď sa rozpadajú, vytvárajú sa beta častice s kilometrovou vzdialenosťou 1 až 2 mm, ktoré lokálne ožarujú a zničia bunky štítnej žľazy a okolité zdravé tkanivá prakticky nie sú vystavené žiareniu.

Ako sa chrániť pred rádioaktívnym izotopom I-131?

Obyvateľstvo žijúce v blízkosti jadrovej elektrárne alebo farmakologického podniku musí bezodkladne vykonať:

Najprv musíte jesť správne a po druhé, užívať jódové zlúčeniny, aby ste zabránili vzniku buriny.

Každá jadrová elektráreň pravidelne vyhodnocuje rádioaktívny jód do životného prostredia. Jeho obsah vo vzduchu sa dá sledovať pomocou rádiometra, ktorý umožňuje stanovenie koncentrácie jódu-131 v priebehu niekoľkých minút. To sa stáva čoraz dôležitejším vzhľadom na incident, ku ktorému došlo vo februári 2017, kedy bola veľká časť severnej a východnej Európy pokrytá oblak rádioaktívneho jódu. Vzhľadom na to, že úplný útlm tohto rádionuklidu trvá asi 70 dní, dokonca aj malá hladina v atmosfére môže viesť k zvýšeniu koncentrácií štítnej žľazy a nepredvídateľným výsledkom pre ľudské zdravie.

Jód-131

Jód-131 (jód-131, 131I) je umelý rádioaktívny izotop jódu. Polčas rozpadu je približne 8 dní, mechanizmus rozpadu je rozklad beta. Najprv prijaté v roku 1938 v Berkeley.

Je to jeden z významných produktov štiepenia uránu, plutónia a tória, ktoré predstavujú až 3% produktov jadrového štiepenia. Počas jadrových skúšok a nehôd jadrových reaktorov je jednou z hlavných rádioaktívnych znečisťujúcich látok životného prostredia s krátkou životnosťou. Predstavuje veľké nebezpečenstvo ožiarenia ľudí a zvierat vďaka schopnosti akumulovať sa v tele, ktoré nahrádzajú prírodný jód.

4,6 ± 10 15 Bq na gram.

obsah

Jód-131 je dcérskym produktom β - rozpadu izotopu 131 Te (polčas jeho života je 25,0 (1) [2] min).

Na druhej strane sa telúr 131 vytvára v prírodnom telur, keď absorbuje neutrony stabilným prírodným izotopom Tellurium-130, ktorého koncentrácia v prírodnom telur je 34% pri:

131 I má polčas rozpadu 8,02 dní a je beta a gama rádioaktívny. Rozpadá sa s emisiou častíc ß s maximálnou energiou 0,807 MeV (beta rozpadové kanály s maximálnou energiou 0,248, 0,334 a 0,606 MeV a pravdepodobnosti 2,1%, 7,3% a 89,9%), s najväčšou pravdepodobnosťou, rovnako ako y-kvantové žiarenie s energiami od 0,08 do 0,723 MeV (najcharakteristickejšia gama línia používaná v praxi na identifikáciu jódu-131 má energiu 364,5 keV a emituje sa v 82% rozpadov) [3]; konverzné elektróny a röntgenové kvantá. S rozpadom 131 sa stala stabilná 131 Xe:

recepcia

V jadrových reaktoroch sa získavajú väčšie množstvá 131 I ožarovaním telúrových cieľov pomocou tepelných neutrónov. Ožarovanie prirodzeného teluru umožňuje získať takmer čistý jód-131 ako jediný konečný izotop s polčasom rozpadu viac ako niekoľko hodín.

V Rusku sa získa 131 I ožarovaním v JE Leningrad v reaktoroch RBMK [4]. Chemická izolácia 131 I z ožarovaného telura sa uskutočňuje na Ústave chemickej fyziky, nazvanom po L. Ya Karpová. Objem výroby umožňuje získať izotop v množstve dostatočnom na vykonanie 2 až 3 tisíc lekárskych procedúr týždenne.

Uvoľňovanie jódu-131 do životného prostredia sa vyskytuje hlavne v dôsledku jadrových testov a nehôd na jadrových elektrárňach. Kvôli krátkému polčasu života, niekoľko mesiacov po tomto uvoľnení, obsah jódu-131 klesne pod hranicu citlivosti detektorov.

Jód-131 sa považuje za najnebezpečnejšie pre ľudské zdravie nuklidom vzniknutým počas jadrového štiepenia. Vysvetľuje to nasledovne:

  1. Relatívne vysoký obsah jódu-131 medzi štiepnymi fragmentami (približne 3%).
  2. Polčas rozpadu (8 dní) je na jednej strane dostatočne dlhý na to, aby sa nuklid rozložil na veľké plochy, a na druhej strane dostatočne malý, aby zabezpečil veľmi vysokú špecifickú aktivitu izotopu - okolo 4,5 PBq / g.
  3. Vysoká volatilita. V prípade akýchkoľvek havárií jadrových reaktorov najprv uniknú do atmosféry inertné rádioaktívne plyny, potom jód. Napríklad počas černobyľskej havárie bolo z reaktora vysunutých 100% inertných plynov, 20% jódu, 10-13% cézia a iba 2-3% zvyšných prvkov [nešpecifikovaný zdroj 353 dní].
  4. Jód je veľmi priaznivý v prírodnom prostredí a prakticky netvorí nerozpustné zlúčeniny.
  5. Jód je dôležitý stopový prvok a súčasne prvok, ktorého koncentrácia v potravinách a vode je nízka. Preto v procese vývoja všetky živé organizmy vyvinuli schopnosť akumulovať jód v tele.
  6. U ľudí je väčšina jódu v tele sústredená v štítnej žľaze, ale s malou hmotnosťou v porovnaní s telesnou hmotnosťou (12-25 g). Preto aj relatívne malé množstvo rádioaktívneho jódu, ktoré vstúpilo do tela, vedie k vysokej lokálnej expozícii štítnej žľazy.

Hlavným zdrojom znečistenia ovzdušia rádioaktívnym jódom sú jadrové elektrárne a farmakologická výroba [5].

Radiačná nehoda

Pre stanovenie úrovne jadrových udalostí podľa stupnice INES sa prijíma rádiologický ekvivalentný odhad aktivity jódu-131 [6].

Nehoda v jadrovej elektrárni Fukušima I v marci 2011 spôsobila výrazný nárast obsahu 131 I v potravinách, v námornej a potrubnej vode v oblastiach okolo jadrovej elektrárne. Analýza vody v drenážnom systéme 2. bloku ukázala obsah 131 I, rovnajúci sa 300 kBq / cm3, ktorý v Japonsku prekročil 7,5 milióna násobných hodnôt pitnej vody [7].

Hygienické normy pre obsah jódu-131

Podľa noriem NRZ-99/2009 o rádiovej bezpečnosti prijatých v Rusku je nevyhnutné prijať rozhodnutie o obmedzení spotreby potravín, ak je špecifická aktivita jódu-131 v nich 10 kBq / kg (so špecifickou aktivitou od 1 kBq / kg, toto rozhodnutie sa môže urobiť podľa uváženia autorizovaný orgán).

Pre zamestnancov pracujúcich so zdrojmi žiarenia je limitom ročného príjmu jódu-131 vzduchu 2,6 × 10 6 Bq za rok (pomer dávok 7,6 · 10-9 Sv / Bq) a povolená priemerná ročná objemová aktivita vo vzduchu je 1, 1 · 10 3 Bq / m3 (platí pre všetky zlúčeniny jódu okrem elementárneho jódu, pre ktoré sú stanovené obmedzenia 1,0 ± 10 6 Bq za rok a 4,0 · 10 2 Bq / m3 a metyl dióda CH3I - 1,3 · 10 6 Bq za rok a 5,3 · 10 2 Bq / m 3). Pre kritické skupiny obyvateľstva (deti vo veku 1 až 2 roky) boli obmedzené príjmy jódu-131 so vzduchom 1,4 · 10 4 Bq / rok, povolená priemerná ročná objemová aktivita vo vzduchu je 7,3 Bq / m 3, povolený vstupný limit potraviny 5,6 · 10 3 Bq / rok; Koeficient dávky pre túto skupinu populácie je 7,2 · 10-8 Sv / Bq pri príjme jódu-131 so vzduchom a 1,8 · 10-7 Sv / Bq pri požití potravy.

Pre dospelú populáciu, keď je príjem jódu-131 vodou, je koeficient dávky 2,2 · 10-8 Sv / Bq a intervenčná hladina [8] je 6,2 Bq / l. Ak chcete používať open source I-131, jeho minimálna významná špecifická aktivita (nad ktorou sa vyžaduje povolenie výkonných orgánov) je 100 Bq / g; minimálna významná aktivita v miestnosti alebo na pracovisku je 1 · 10 6 Bq, čo je dôvod, prečo jód-131 patrí do skupiny B rádionuklidov radiačným nebezpečenstvom (zo štyroch skupín od A do G, najnebezpečnejšia je skupina A).

Pri možnej prítomnosti jódu-131 vo vode (v oblasti pozorovania radiačných objektov kategórie I a II potenciálnym nebezpečenstvom) je stanovenie jeho špecifickej aktivity vo vode povinné [9].

prevencia

V prípade vstrebania jódu-131 do tela je možné jeho zapojenie do metabolického procesu. Súčasne jód zostane dlhodobo v tele, čím sa predlžuje doba expozície. U ľudí je najväčšia akumulácia jódu v štítnej žľaze. S cieľom minimalizovať akumuláciu rádioaktívneho jódu v tele v prípade rádioaktívneho znečistenia životného prostredia sa používajú prípravky, ktoré nasýtia metabolizmus bežným stabilným jódom. Napríklad jodid draselný. Pri užívaní jodidu draselného súčasne s príjmom rádioaktívneho jódu je ochranný účinok asi 97%; keď sa užíva 12 a 24 hodín pred kontaktom s rádioaktívnou kontamináciou - 90% a 70%, pričom 1 a 3 hodiny po kontakte - 85% a 50%, viac ako 6 hodín - účinok je nevýznamný. [zdroj nie je zadaný 313 dní]

Jód-131, rovnako ako niektoré iné rádioaktívne izotopy jódu (125 I, 132 I) sa používajú v medicíne na diagnostiku a liečbu niektorých ochorení štítnej žľazy [10] [11]:

  • Liečba chorôb spojených s hyperfunkciou štítnej žľazy: hypertyroidizmus [12], difúzny toxický chlopňový trakt (Gravesova choroba).
  • Liečba určitých typov rakoviny štítnej žľazy identifikuje jej metastázy. [13]

Izotop sa používa na diagnostiku rozšírenia a radiačnej terapie neuroblastómu, ktorý je tiež schopný akumulovať niektoré jódové prípravky.

Podľa štandardov radiačnej bezpečnosti NRB-99/2009 prijatých v Rusku je prípustný výpis z kliniky pacienta ošetreného jódom-131, keď celková aktivita tohto nuklidu v tele pacienta klesne na úroveň 0,4 GBq [9].

Jód-131

Režim rozkladu jód-131 (zjednodušený)

Jód-131 (jód-131, 131 I), tiež nazývaný rádio jód (napriek prítomnosti iných rádioaktívnych izotopov tohto prvku), je rádioaktívny nuklid chemického prvku jódu s atómovým číslom 53 a hmotnostným číslom 131.

V súvislosti s rozpadom beta spôsobuje jód-131 mutácie a smrť buniek, do ktorých prenikol, a okolité tkanivá do hĺbky niekoľkých milimetrov.

Špecifická aktivita tohto nuklidu je približne 4,6.1025 Bq na gram.

obsah

recepcia

V jadrových reaktoroch sa získavajú väčšie množstvá 131 I ožarovaním telúrových cieľov pomocou tepelných neutrónov. Ožarovanie prírodného teluru umožňuje získať takmer čistý jód-131 ako jediný izotop s polčasom rozpadu viac ako niekoľko hodín.

Vzdelávanie a rozpad

Jód 131 je dcérsky produkt β - rozpadu nuklidu [2] min.):

131 I má polčas rozpadu 8,02 dní a je beta a gama rádioaktívny. Rozpadá sa s emisiou častíc ß s maximálnou energiou 0,807 MeV (beta rozpadové kanály s maximálnou energiou 0,248, 0,334 a 0,606 MeV a pravdepodobnosti 2,1%, 7,3% a 89,9%), s najväčšou pravdepodobnosťou, rovnako ako y-kvantové žiarenie s energiami od 0,08 do 0,723 MeV (najcharakteristickejšia gama línia používaná v praxi na identifikáciu jódu-131 má energiu 364,5 keV a emituje sa v 82% rozpadov) [3]; konverzné elektróny a röntgenové kvantá. S rozpadom 131 sa premenil na stabilnú úpravu] jódu-131 v prostredí

Uvoľňovanie jódu-131 do životného prostredia sa vyskytuje hlavne v dôsledku jadrových testov a nehôd na jadrových elektrárňach. Kvôli krátkému polčasu života, niekoľko mesiacov po tomto uvoľnení, obsah jódu-131 klesne pod hranicu citlivosti detektorov.

Jód-131 je považovaný za najnebezpečnejší nuklid produkovaný jadrovým štiepením. To je vysvetlené nasledujúcou sadu vlastností tohto izotopu:

  1. Relatívne vysoký obsah jódu-131 medzi štiepnymi fragmentami (približne 3%).
  2. Polčas rozpadu (8 dní) je na jednej strane dostatočne dlhý na to, aby sa nuklid rozložil na veľké plochy, a na druhej strane dostatočne malý, aby poskytol veľmi vysokú špecifickú aktivitu izotopu - asi 4,5 PBq / g.
  3. Vysoká volatilita. V prípade nehôd v jadrových reaktoroch sa najskôr odparia inertné rádioaktívne plyny, potom jód. Napríklad počas černobyľskej havárie bolo z reaktora vysunutých 100% inertných plynov, 20% jódu, 10-13% cézia a len 2-3% zostávajúcich prvkov.
  4. Jód je veľmi mobilný a prakticky netvorí nerozpustné zlúčeniny.
  5. Jód je životne dôležitý a súčasne nedostatočný prvok. Preto všetky živé organizmy vyvinuli schopnosť koncentrovať jód v tele.
  6. U ľudí je väčšina jódu v tele sústredená v štítnej žľaze, ktorá má malú hmotnosť v porovnaní s celým telom (12-25 g). Preto aj malé množstvo rádioaktívneho jódu vedie k vysokým dávkam lokálneho ožarovania štítnej žľazy.

Radiačná nehoda

Na určenie úrovne jadrových udalostí podľa stupnice INES [4] sa prijíma rádiologicky ekvivalentné hodnotenie aktivity jódu-131.

Nehoda v jadrovej elektrárni Fukušima I v marci 2011 spôsobila výrazný nárast obsahu 131 I v potravinách, v námornej a potrubnej vode v regiónoch okolo jadrovej elektrárne. Analýza vody v drenážnom systéme druhej jednotky ukázala obsah I-131 300 kBq / cm3, ktorý prekračuje štandard pre pitnú vodu v Japonsku o 7,5 milióna krát [5].

Normy pre obsah jódu-131

Podľa noriem NRZ-99/2009 o rádiovej bezpečnosti prijatých v Rusku je nevyhnutné prijať rozhodnutie o obmedzení spotreby potravín, ak je špecifická aktivita jódu-131 v nich 10 kBq / kg (so špecifickou aktivitou od 1 kBq / kg, toto rozhodnutie sa môže urobiť podľa uváženia autorizovaný orgán). Pre zamestnancov pracujúcich so zdrojmi žiarenia je limitom ročného príjmu jódu-131 vzduchu 2,6 × 10 6 Bq za rok (pomer dávok 7,6 · 10-9 Sv / Bq) a povolená priemerná ročná objemová aktivita vo vzduchu je 1, 1 · 10 3 Bq / m3 (platí pre všetky zlúčeniny jódu okrem elementárneho jódu, pre ktoré sú stanovené obmedzenia 1,0 ± 10 6 Bq za rok a 4,0 · 10 2 Bq / m3 a metyl dióda CH3I - 1,3 · 10 6 Bq za rok a 5,3 · 10 2 Bq / m 3). U kritických skupín obyvateľstva (deti vo veku 1 až 2 roky) boli uložené obmedzenia na prijatie jódu-131 so vzduchom 1,4 · 10 4 Bq / rok, povolená priemerná ročná objemová aktivita vo vzduchu je 7,3 Bq / m 3, limit príjmu potravy 5,6 · 10 3 Bq / rok; Koeficient dávky pre túto skupinu populácie je 7,2 · 10-8 Sv / Bq pri príjme jódu-131 so vzduchom a 1,8 · 10-7 Sv / Bq pri požití potravy. Pre dospelú populáciu, keď je príjem jódu 131 s vodou, koeficient dávky je 2,2 · 10-8 Sv / Bq a intervenčná hladina [6] je 6,2 Bq / l. Ak chcete používať open source I-131, jeho minimálna významná špecifická aktivita (nad ktorou sa vyžaduje povolenie výkonných orgánov) je 100 Bq / g; minimálna významná aktivita v miestnosti alebo na pracovisku je 1 · 10 6 Bq, čo je dôvod, prečo jód-131 patrí do skupiny B rádionuklidov radiačným nebezpečenstvom (zo štyroch skupín od A do G, najnebezpečnejšia je skupina A). Pri možnej prítomnosti jódu-131 vo vode (v oblasti pozorovania radiačných objektov kategórií I a II potenciálnym nebezpečenstvom) je stanovenie jeho špecifickej aktivity vo vode povinné [7].

Polčas rozpadu jódu

Kapitola 6

HLAVNÉ DÁVKOVACIE TECHNOLÓGIE Tvorby RADIONUCLIDES

Izolátor vodíka tritium, 3N (polčas rozpadu T1 / 2 = 12,3 rokov), podobne ako rádioaktívne uhľovodíky, sa v atmosfére neustále vytvára v dôsledku interakcie kozmického žiarenia s jadrami atómov dusíka, kyslíka a argónu (napríklad reakciou 14 7 N + 1 0 n → 12 6C + 3 1 H), ako aj pri štiepení jadier rôznych prvkov vysokoenergetickými kozmickými lúčmi.

Umelo sa tritium zavádza do vonkajšieho prostredia dvomi spôsobmi: 1. Počas atómových a termonukleárnych výbuchov, ktoré vedú k zvýšeniu koncentrácie 3H v dažďovej vode o faktor 10 až 100 (obrázok 6.1). 2. Pri výrobe jadrovej energie v dvoch etapách palivového cyklu: prevádzka reaktorov a opätovné spracovanie vyhoreného paliva. Koncentrácia prírodného trícia vo vode Svetového oceánu sa odhaduje na 0,1 Bq / l.

Vytvorené jadrovými reaktormi 3 N môžu byť vo forme H3 VUT, D3 VUT, H3 H, 3 N2, tritidy kovy, organické deriváty. V dôsledku únikov a nedostatkov v technológii nakladania s odpadmi, v ktorých 3 N prakticky nie je zachytený, sa tritium uvoľňuje do životného prostredia plynnými a kvapalnými odpadmi.

Počas opätovného spracovania ožiareného paliva sa z vyhoretých palivových článkov uvoľní 3 N.

Hypotetická rastlina s kapacitou 1500 ton ročne môže do ovzdušia vyplávať približne 30 KBq / rok trícia.

V iných štádiách výroby jadrovej energie do zdrojov 3 H v biosfére by sa malo prisudzovať skladovanie rádioaktívneho odpadu. Skladovanie a zneškodňovanie odpadov s nízkym a stredne vysokým obsahom v povrchových vrstvách pôdy vedie k uvoľneniu difúzie 3 N na povrch.2 a H3HO, ako aj na tvorbu a uvoľňovanie terciovaného metánu, CH3H3 a ďalších organických zlúčenín, na vzhľad H3HO v podzemnej vode.

Väčšina trícia vo vodných útvaroch bola študovaná v Uraloch (Utkin a kol., 2004). Podľa týchto autorov je technogénne pozadie trícia okolo 5 Bq / l.

V zásobníku jadrovej elektrárne Beloyarsk sa koncentrácia trícia pohybovala v rozmedzí 5 až 7 alebo viac alebo viac Bq / l (obrázok 6.2, 6.3).

Obsah trícia vo vodách riek a jazier v regiónoch Sverdlovsk a Čeljabinsk je vyšší ako v regiónoch Perm a Orenburg. V r. Techa tento údaj je 55-134 Bq / l, v rieke. Iset 13 Bq / l (ryža 6.4).

3 N vstupuje do ľudského tela vo forme plynu a trícia vo vode 1 H 3 H O cez pľúca, kožu a tráviaci trakt.

Bolo zistené, že 3 H v ľudskom tele existuje ako dve oddelené zlúčeniny: voľná tritiová voda 1 H 3 VUT a organicky viazaná 3 N.

Trícium je čistý β-žiarič s priemernou energiou žiarenia 0,018 MeV, čo je o dva rády nižšie ako energia β-žiarenia rádioaktívneho uhľovodíka. Súvisí to s osobitosťou poškodenia tkaniva. S najmenšou energiou β-častíc vytvára trícium značnú hustotu ionizácie tkanív (počet párov iónov vytvorených nabitou časticou na jednotku svojej dráhy). Okrem toho je kilometrový počet častíc trícia výrazne menší ako geometrické rozmery buniek, takže poškodenie trícia je lokalizované v blízkosti samotného izotopu a celkové poškodenie závisí od geometrie jeho distribúcie v telesných tkanivách a od mikrogeometrie distribúcie v bunke (Muskacheva et al., 1994 atď.).

Atómy trícia nahrádzajú atómy vodíka v molekulách tkaniva.

Biologický účinok trícia je posilnený tým, že pri rozpadu sa vytvára inertný He 2 3, preto sa vodíkové väzby na tomto mieste zlomia a to by malo ovplyvniť narušenie syntézy organických štruktúr počas života jednotlivca a malo by ovplyvniť dedičnosť, prípadne vzdialené.

Z vyššie uvedeného vyplýva, že je potrebné kontrolovať obsah trícia v životnom prostredí a potravinách, predovšetkým v blízkosti výroby NFC.

Radiokarbon (T 1/2 = 5730 rokov) sa vytvára na zemi v dôsledku nasledujúcich jadrových reakcií: 14 N (n; P) 14 C; 17 ° (n; a) 14 ° C; 13 C (n; y) 14 С.

Tieto reakcie sa vyskytujú ako v hornej atmosfére pod vplyvom kozmického žiarenia (počas tvorby prirodzených 14 C), tak aj počas tvorby technogénneho rádiokarbonu v dôsledku atómových výbuchov a prevádzky atómových reaktorov, ako priemyslu, tak aj dopravy a výskumu.

Hlavným dodávateľom 14 C je prvá reakcia spôsobená vysokým obsahom dusíka (78%) vo vzduchu. Navyše vo vodných grafitových reaktoch (to je tento typ reaktora v Siberian Chemical Combine), ktorý je tvorený na dusíku, je 14C takmer úplne prenesený do atmosféry. Navyše v reaktoroch tohto typu časť výsledného produktu 14C vstupuje do prostredia s kvapalnými výbojmi vo forme rozpustných uhličitanov a oxidu uhličitého.

Existujú koncepty lokálneho a globálneho znečistenia rádioaktívneho uhlíka.

Zdroj lokálneho znečistenia možno považovať nielen za atómovú explóziu, ale aj za každú jadrovú elektráreň, podniky NFC, izotopické produkcie na prípravu prípravkov označených 14 C, výskumné inštitúcie.

Priemerný príjem reaktora 14C v tele miestnych obyvateľov žijúcich v oblasti prevádzky takéhoto zdroja môže byť v zónach 0-10 km -0,32.10-20 km -0,08 μCi / rok.

Globálne znečistenie životného prostredia prostredníctvom rádioaktívneho uhlíka je spojené s vývojom jadrovej energie vo všeobecnosti a jadrovým testovaním. Pri termonukleárnych výbuchoch je 90% radiačného pozadia v atmosfére spôsobené C-14. Výpočty (Rublevsky et al., 1979) ukazujú, že ročný príjem 14 C v ľudskom tele s jedlom prekročí prirodzenú príjazdovú cestu 14 C do roku 2010 päťkrát a ročná dávka pre celé telo sa zvýši z 0 na 1975, 04 až 7 mRD, t.j. sa zvýši takmer 200 krát (obrázok 6.5) a podľa výpočtov Yarmonenka S.P. bude mať vplyv na 11 000 rokov, čo postihuje 300 generácií ľudí. Obrázok 6.6 znázorňuje dynamiku akumulácie C-14 vo vlasoch a krvi ľudí z testovania jadrových zbraní v atmosfére.

Nebezpečné dôsledky takejto dynamiky súvisia so skutočnosťou, že rádiokarbóny, ktoré sa podieľajú na metabolických procesoch spolu s atómami stabilného uhlíka, prenikajú do všetkých orgánov a tkanív tela, a to priamo do molekúl organických zlúčenín.

Poškodzujúci účinok 14C, ktorý je súčasťou proteínových molekúl a najmä DNA a RNA živého organizmu, je určený jednak radiačným účinkom ß-častíc a jadrom spätného vychytávania dusíka, ktoré sú výsledkom rozkladu 14C podľa 14C → 14N; po druhé, zmenou chemického zloženia molekuly v dôsledku transformácie atómu 14 C na atóm 14 N (transmutačný účinok).

Takéto poškodenie DNA často vedie k mutáciám génu druhého a tretieho radu, ktoré sú prakticky nezvratné.

Preto zvýšenie obsahu izotopu 14 C v biosfére môže viesť k hromadeniu škodlivých mutácií, ktoré sú plné vážnej hrozby pre ľudstvo. Problém monitorovania 14 C je jedným z hlavných oblastí jadrových elektrární a jadrového palivového cyklu.

Jeden z prvých, ktorý zaznamenal biologické nebezpečenstvo C-14, je veľký občan Ruska Sacharov AD (1958), ktorý upozornil na nepraktické biologické účinky žiarenia. Vypočítal, že pri testovaní megatónovej bomby len z C-14 by bolo 2 200 obetí dedičných ochorení a tiež upriamili pozornosť na možné zvýšenie rakoviny a leukémie.

Sakharov A.D. odhaduje, že celkové straty z rádioaktívnych skúšok (

50 Mt je asi 330000 ľudí (Sacharov, 1958), a ak vezmeme do úvahy vplyv rádioaktívneho cézia a rádiostroncia, potom celkové straty budú predstavovať 10 tisíc ľudí na 1 tonu.

Práve tento humanistický výskumník Sacharov A.D. kategoricky sa postavil proti testovaniu jadrových zbraní v atmosfére a jeho úsilie zmenilo rozhodnutie vybuchnúť 108 Mt bômb na Novaya Zemlja (iba 58 Mt bolo vyhodených do vzduchu).

Z rádioaktívnych izotopov ôsmej skupiny periodickej tabuľky je najväčší záujem izotop 85 Kr.

Podľa Thomas Cochrana a kol., (1992) Siberian Chemical Combine uvoľňuje 3 izotopy tejto skupiny do atmosféry:

85 K r 330 000 kCi / rok

131 Xe 190 kCi / rok

133 Xe 540 kCi / rok.

Cg-89 unikajúci cez izolačný povlak palivových tyčí je menej nebezpečný, pretože sa rozkladá na rádioaktívny stroncium, je nepodstatnou frakciou, okrem polčasu jeho rozpadu je 3 minúty, a preto je dôležité iba v zónach blízko reaktora.

Životnosť Xe izotopov sa vypočítava niekoľko dní a po 10-30 hodinách sa úplne odstráni z tela. 85 Kr má polčas rozpadu 10,72 rokov a jeho účinok na telo si vyžaduje vážne zváženie a ďalšie štúdium.

V malých množstvách sa v prostredí vyskytuje 85 Kr vďaka spontánnemu štiepeniu prírodného uránu a neutrónom indukovaným štiepením prírodného uránu, ako aj vďaka ožiareniu kozmického žiarenia neutrónom z atómov atmosféry 85 K r.

Množstvo 85 Kr v atmosfére sa v posledných rokoch výrazne zvýšilo (obrázok 6.7) a podľa predpovedí sa môže dávka kože expozície v dôsledku tohto faktora zvýšiť o viac ako 100 krát do roku 2000 a dosiahnuť približne 0,03 Sv / ročne.

V súčasnosti sú zariadenia na výrobu plutónia hlavným zdrojom uvoľňovania 85 Kr do životného prostredia. Okrem toho sa do atmosféry môže uvoľniť 85 Kr z atómových výbuchov na mierové účely a z jadrových reaktorov vrátane lodných motorov, ale ich emisie sú a zostanú v porovnaní s výrobnými závodmi na výrobu plutónu nezmenené.

Rozpad 85 Kr je sprevádzaný emisiou ß-častíc alebo ß-častíc a γ-kvantum podľa schémy:

Keď je inertný, nevstupuje do chemických zlúčenín, ale sa hromadí v atmosfére, nezapojuje sa do biologických procesov, ale je adsorbovaný v telesných tkanivách, keď sa inhaluje a rozpúšťa sa v biologických tekutinách. Je charakterizovaná nízkou rozpustnosťou v krvi, vysokou rozpustnosťou v lipidoch a rýchlou difúziou v tkanivách. Existuje dôkaz vysokej absorpcie 85 Kr adrenálnou kôrou.

Najčastejším orgánom 85 Kr je koža, ale je aj najodolnejšia voči žiareniu. Súčasné vystavenie ultrafialovému žiareniu však môže zvýšiť negatívny účinok.

Oba účinky sú mutagénne aj karcinogénne. Mechanizmus mutagenézy týchto dvoch faktorov je odlišný, keď 85 Kr produkuje prerušenie reťazcov DNA a UVR tvorí diméry tymínu v nich), karcinogénny účinok týchto faktorov sa v zásade nelíši.

V súvislosti s pokračujúcim rozvojom jadrovej energie na svete musí byť otázka čistenia plynného odpadu z rádioaktívnych plynov posudzovaná na medzinárodnej úrovni (na úrovni IAEA a ICRP).

V súčasnosti je známych 24 izotopov jódu, z ktorých 2 izotopy jód-131 a jód-129 predstavujú rádioekologické riziko.

Polčas jódu-131 je iba 8,04 dní. Je to spôsobené pomerne nízkym rizikom a možnosťou lekárskej starostlivosti.

Jód-129 je jedným z najviac rádiologicky významných nuklidov v globálnom meradle kvôli jeho polčasu rozpadu, ktorý sa odhaduje na 17 miliónov rokov. Jeho príspevok k životnému prostrediu sa v dlhodobom horizonte odhaduje ako významný. Aktívne zapojený do globálneho cyklu je jód-129 potenciálnym globálnym krmivom pre milióny rokov. Bohužiaľ, I 129 nie je spravidla hodnotené ako radiačne nebezpečný faktor, hoci jeho celková emisia do atmosféry bola 10 12 Bq (Utkin et al., 2004).

Antropogénne zdroje týchto izotopov môžu byť rastliny na opätovné spracovanie ožiareného jadrového paliva, jadrových elektrární a atómových výbuchov. Priamo v štiepnej reakcii je výťažok týchto izotopov malý, ale vznikajú vo významných množstvách z ich rádioaktívnych prekurzorov: 129 I 129 m Te a 129 Te, 131 I 131 m Te a 131 Te.

Zvýšené koncentrácie rádioaktívnych izotopov jódu sa zaznamenávajú vo všetkých oblastiach SNFC (Chelyabinsk, Tomsk atď.). Obrázok 6.8 zobrazuje vstup I 131 do atmosféry na PO Mayak.

Analýza tejto krivky, ktorú vykonal Utkin VI et al., 2004 ukazuje, že napriek značnej variabilite údajov o sile emisií 131 I do atmosférického ovzdušia sú zaznamenané určité pravidelnosti týchto emisií v čase. Najmä dostatočne silné emisie sa týkajú obdobia rokov 1957-1959, keď ukazovatele emisií boli 01-1 Ku / cy t (3,7-37 GBq / deň). V roku 1957 bolo zariadenie B odstavené, v roku 1959 bol uvedený do prevádzky nový výrobný komplex, DB Plant, ktorý mal vyššie technologické a environmentálne ukazovatele. Obdobie od roku 1965 bolo charakterizované výrazným znížením emisií 131 I do atmosféry, čo súvisí s postupným obmedzením výroby plutónia na výrobu zbraní v závode Mayak. Na obr. Obrázok 6.7 zobrazuje dynamiku emisií rádionuklidov v rokoch 1949 až 1985. (1949 až 1957. údaje získané rekonštrukciou emisií).

Vo všeobecnosti sú na krivke dynamiky emisií zreteľne viditeľné dva vrcholy 1 - keďže prvé výrobné zariadenia výrobného zariadenia Mayak boli uvedené do prevádzky až do roku 1953, keď sa emisie zvýšili z niekoľkých desiatok na 4000 Ci / mesiac (148 TBq / mss> Môže to byť spôsobené technologickými nedostatkami v poruchách konštrukcie a charakteristickými znakmi riadiaceho systému, 2 - od roku 1961 do roku 1963, keď sa emisie 131 I zvýšili približne o dva rády, tento nárast bol spôsobený spracovaním dávky paliva so skráteným trvaním výňatky predtým th rozpúšťania (Utkin et al., 2004).

Pri normálnej prevádzke jadrovej elektrárne sú emisie jódu tiež malé, ale v núdzových situáciách je rádioaktívne riziko (v počiatočnom období) spôsobené vstupom izotopov jódu do tela, hlavne perorálne a cez dýchací systém.

S vysokou migráciou sa rýchlo zapína v biologických reťazcoch a stáva sa zdrojom vonkajšieho a vnútorného žiarenia. Zvlášť veľké dávky sa tvoria v štítnej žľaze detí kvôli svojej malej veľkosti a môžu byť 2 až 10-krát vyššie ako dávka ožiarenia žľazy u dospelých.

Obrázok 6.9 znázorňuje závislosť na ekvivalentnej dávke štítnej žľazy nahromadenej koncom roka 1980 z t p p c c t a na ľudí (ako Utkin et al., 2004). Všeobecne platí, že táto závislosť je v uspokojivej zhode s dynamikou emisií jódu do atmosféry. Zo všetkých vekových skupín, ktoré sa uvažovali, dostali osoby, ktoré sa narodili v roku 1952 v roku 1953, maximálnu ročnú dávku (1,57 Sv). Maximálna ekvivalentná dávka zo 131 I emisií (4 Sv) bola nahromadená zástupcami vekovej skupiny narodenej v roku 1951.

Rádioaktívny jód z tela tehotnej ženy vstúpi do plodu, v žľaze, ktorej absorpčná dávka je desaťkrát viac ako v žľaze matky.

Problém jódu-129 spočíva v tom, že tento radionuklid je prakticky zanedbávaný. Metódy, ktoré sa v súčasnosti používajú na izoláciu jódu-129 spolu s odpadom, zabezpečia túto izoláciu iba niekoľko storočí, potom sa skladovacie zariadenia zhrotia a všetok jód-129 sa rozptýli v biosfére.

Ako príklad takéhoto prístupu pri posudzovaní radiačných faktorov možno citovať údaje z Bulletinu MAAE (č. 3, 1996, s. 25) o zvyškových rádioaktívnych látkach v 30-kilometrovej zóne Černobyľskej jadrovej elektrárne (tabuľka 6.1).

Z analýzy tejto tabuľky je zrejmé, že v roku 2056 úroveň zostatkovej rádioaktivity v zóne bude určená Cs 137, Sr 90, Am 241, jej koncentrácia sa od roku 1986 až do tohto času zvyšuje na 400 krát a každoročne sa zvýši z dôvodu rozkladu pu.

V tabuľke sa prítomnosť I 129 ani neodzrkadľuje napriek skutočnosti, že jej výsledok v reakcii na štiepenie

1% výťažku I 131, t.j. 2 - 17 PBK a jeho úroveň do roku 2056 (po dobu 70 rokov) sa prakticky nezmení, pretože jeho polčas je milióny rokov (dá sa porovnať s Pu 239, ktorého polčas rozpadu je 240 tisíc rokov).

Výpočty rýchlosti lúhovania, migrácie s podzemnými vodami, prenos konvekcie s prihliadnutím na sorpciu a polčas rozpadu jódu-129 ukazujú, že po 1000 rokoch od skladu do biosféry je možné vstupovať do 13 GBq / rok (Choline, 1983).

Celkový príspevok jódu-129 k očakávanej radiačnej dávke spôsobenej NFC je dôsledkom integračného obdobia od 10 do 10 rokov, ktorý pochádza zo závodov na prepracovanie TVEL a bude 40 GBq na 1 GW (e) * rok. K dnešnému dňu celkové uvoľňovanie jódu-129 do atmosféry dosiahlo 10 12 Bq. Pri plánovanom tempe rozvoja jadrovej energie do roku 2000 sa bude akumulovať 4 * 10 14 Bq jódu-129.

Špecifickosť jódu spočíva v rozmanitosti jeho chemických zlúčenín. Medzi najaktívnejšie formy patrí elementárny jód, ktorý pod vplyvom rôznych faktorov tvorí početné chemické zlúčeniny, interaguje s tuhými atmosférickými časticami, ktoré sú adsorbované na ich povrchu.

Z vyššie uvedeného vyplýva, že problémy rádioekológie jódu sú mnohostranné a vyžadujú vytvorenie modelu biogeochemického obehu jódu v globálnom meradle, a to ako krátkodobých, tak dlhodobých predpovedí.

Prirodzený stroncium je stabilný. Je súčasťou mikroorganizmov, rastlín, zvierat a ľudí, pretože je stavebným materiálom kostného tkaniva. Prebytok stroncia v ňom (nad 0,02%) môže spôsobiť krehkosť kostí, rachity a iné ochorenia.

Rádioaktívne izotopy stroncia sú tvorené atómovými výbuchmi v dôsledku únikov a nehôd v jadrových reaktoroch. Najnebezpečnejší z nich je považovaný za 90 Sr. Jej polčas rozpadu je 28,5 rokov a jeho polčas rozpadu z tela (biologický polčas) je pomerne dlhý, 11 rokov.

Pri vstupe do životného prostredia je Srst inkorporovaný (hlavne Ca) do metabolických procesov rastlín, zvierat a ľudí. V rastlinách, 90 Sr môže prísť priamo cez listy alebo z pôdy cez korene. Relatívne viac ako 90 Sr akumulujú strukoviny, hľuzy a korene, menej obilnín. V semenách a plodoch je oveľa menej ako v listoch a stonkoch.

Man 90 Sr pochádza hlavne z kravského mlieka a rýb.

Množstvo sedimentu 90 Sr v tele závisí od veku. Takže u detí je kvôli rýchlo rastúcemu kostnému tkanivu poriadok väčší ako u dospelých.

Biologický účinok 90 Sr sa spája s povahou jeho distribúcie (akumulácia v kostre) a závisí od dávky ß-žiarenia, ktoré je generované ňou a jeho dcérskym rádioizotopovým ytriom (Y-90). S dlhodobým príjmom 90 Sr do tela, aj v relatívne malých množstvách, sa môže v dôsledku kontinuálneho ožarovania kostného tkaniva vyvinúť leukémia a rakovina kostí.

Záver v roku 1963 v Moskve o Zmluve o zákaze jadrových zbraní v atmosfére, priestore a pod vodou viedol k takmer úplnému uvoľneniu atmosféry z 90 Sr a zníženiu jej pohyblivých foriem v pôde.

V prírode sa tento strieborne biely kov vyskytuje vo forme stabilného izotopu Cs-133. Je to vzácny prvok s priemerným obsahom zemskej kôry 3,7 x 10-4%. Cézium je trvalý chemický mikročasť organizmu rastlín a živočíchov. Hlavné uchovávanie cézia u cicavcov je svaly, srdce, pečeň. Má nízku toxicitu, jeho biologická úloha v tele nie je úplne zverejnená.

137 Cs je rádioizotop emitujúci β-γ cézia, ktorý je jednou z hlavných zložiek chemickej rádioaktívnej kontaminácie biosféry. Vzniká v dôsledku reakcií jadrového štiepenia. Sú obsiahnuté v rádioaktívnych spadoch, výpustoch, odpadoch rádiochemických rastlín. Intenzívne sorbed pôdy a spodných sedimentov. Miera akumulácie je obzvlášť vysoká v sladkovodných riasach a arktických suchozemských rastlinách, najmä v lišejníkoch, zo zvierat v soboch, cez mechy, ktoré sa živia.

U ľudí je 137 Cs distribuovaných viac-menej rovnomerne a nemá významný škodlivý účinok, avšak rozdelenie územia podľa stupňa kontaminácie radionuklidmi sa uskutočňuje predovšetkým na céziu 137.

6.7.1. Všeobecné informácie

Plutónium (Pu) je chemický prvok objavený v roku 1940 firmami Seaborg GT, A. Val a J. W. Kennedy (Berkeley, Kalifornia, USA), ktoré ho dostali, keď sa urán ožaroval ťažkými vodíkovými jadrámi (deutons). Bol to druhý umelo odvodený prvok (prvá bola neptúniová, 1940), ktorá vyvolala tzv. Transuranové prvky (TEU), ktoré sú súčasťou skupiny aktinidov, t.j. prvky s rádioaktivitou.

Reťazec rádioaktívneho rozpadu najznámejšieho TEM je znázornený na obr. 6.10.

V čase objavenia sa v prírode nie je splnený. Dnes existujú údaje naznačujúce, že Pu mal rodičovské izotopy v existujúcich sériách uránu a tória.

K dnešnému dňu sú známe izotopy Pu (vrátane izomérov izomérov).

Jadro-fyzikálne vlastnosti izotopov Pu sú uvedené v tabuľke. 6.2.

Vo väčšine izotopov vytvára rádioaktívny rozklad a-časticu s energiou približne 4,2-5 MeV, menej často g-kvantami, b-časticami. Medzi nimi dlhé pečene (Tt / 2> 1000 rokov) patria: Pu 244, Pu 242, Pu 241, Pu 239 a Pu 240.

To určuje jeho vysoké potenciálne nebezpečenstvo pre živé organizmy, ako aj extrémne ťažkosti s detekciou Pu v prírodných objektoch.

Pu je rádioaktívny strieborný kov, aktívne interaguje s kyslíkom, vodnou parou, kyselinami, ale nie alkalickými.

Používa sa pri výrobe jadrových zbraní ako jadrového paliva a ako kompaktný zdroj energie.

Pu 239 pod vplyvom neutrónov (podobne ako U 235) je možné rozdeliť na dva fragmenty s uvoľnením energie a nové neutróny podporujúce reakciu štiepenia jadrového reťazca.

Kritická hmotnosť Pu pre optimálny geometrický tvar (guľa s priemerom približne 8 cm) je asi 7 kg a ľahko sa zapadá do dlaní človeka.

Podľa obsahu zbrane Pu 239 sú všetky plutóniové materiály amerického ministerstva energetiky (US DOE) rozdelené do niekoľkých skupín ("Plutonium.....", 1992):

1) Pu s najvyššou frekvenciou 97-98% Pu 239 2-3% Pu 240

2) Pu Arms Viac ako 93% Pu 239,240

3) Palové palivo 81-93% Pu 239 240

4) Pu reaktor 239,240

Hlavnými zdrojmi plutónia v životnom prostredí sú v prvom rade podniky vo veľkom meradle na získavanie a spracovanie Pu na vojenské účely, testovanie jadrových zbraní pomocou hlavíc Pu, predovšetkým v atmosfére, prevádzkovanie jadrových reaktorov, výskumných jadrových centier a laboratórií, nehody s kozmickými lodemi, s konštrukčnými prvkami používajúcimi Pu (najpozoruhodnejším príkladom SNAP satelitnej havárie) a lietadlami nesúcimi jadrové hlavice.

Približné množstvo a zloženie Pu z rôznych zdrojov jeho prijatia sú uvedené v tabuľke. 6.3, 6.4.

Trochu odlišné údaje poskytuje UNSCEAR (1982) (tabuľka 6.5).

Treba poznamenať, že napriek extrémne nízkymu obsahu Pu v prírode, ktorý vzniká interakciou prírodného U 238 s neutrónmi kozmického a terestrického pôvodu podľa schémy:

- Pre historický časový rozmer planéty (4,5 * 10 9 rokov) sa z prirodzeného izotopu uránu vytvorilo asi 1000 ton Pu. Je však extrémne rozptýlená v pozemskej záležitosti, že nedávno neexistovali analytické metódy na jej zistenie. Štúdie v posledných desaťročiach nám umožnili odhadnúť obsah Pu v prírodných vzorkách a predovšetkým v bohatých uránových rudách.

Takže výskum David Curtis e. a. (1999) zistilo, že v Cigar Lake (Kanada) bohaté uránové rudy je neutrónový tok od 1,43 do 2,81 neutrónov za minútu na 1 gram U, v dôsledku ktorého dochádza k interakcii s U 238 Pu 239. Obsah Pu 239 je 2 x 10-12 g / g, s hodnotami Pu 239 / U 14,3 x 10-12.

Súčasne s Pu 239, T e 99 a Cl 36 (D. Curtis a A., 1999), I 129 (D. Roman a A., 1988) boli zaznamenané v týchto rudách.

Pu bol tiež nájdený vo vzorkách vulkanických hornín, kde jeho pomer k U (Pu / U) bol 1,6 x 10-9 až 9,5 x 10-11 (S. Frid e. A., 1985).

Vo fosfátovej látke meteoritov bola koncentrácia Pu 244 až 20 x 10-9 ppb (Ghislaine Crozaz e / a /, 1989) a pomer Pu 244 k U 238 v meteoritoch sa pohyboval od 0,06 do 0,046 (John H. Jones, 1982),

Porovnanie množstiev Pu a Am vyrobených ročne (vytvorených pri rozpadu Pu 241) s prirodzeným množstvom Pu vytvoreného počas 4,5 * 10 9 rokov ešte nie je v prospech ľudských rúk (obrázok 6.11). Treba však pamätať na to, že prírodný Pu je rozptýlený, zatiaľ čo umelý je lokálne koncentrovaný v biosfére alebo koncentrovaný v hornej 30 cm vrstve pôdy.

Skutočná miera produkcie Pu je dnes ťažké posúdiť. Rôzni vedci, ktorí majú jedno alebo iné množstvo informácií, uvádzajú rôzne čísla, ktoré sa pohybujú v rozmedzí 800 - 1050 ton (tj sú blízko k prirodzenému množstvu na celej planéte).

Najviac znalí odborníci v oblasti Pu-súvisiace problémy Arjuim Makhijani e. a. (1992) odhaduje v roku 1990 množstvo plutónia na úrovni 205 ton (Plutonium..., 1992).

Hlavné držitelia krajín a výrobcovia tohto materiálu sú uvedené v tabuľke 6.6.

Množstvo Pu použitého na civilné účely v roku 1990 možno posúdiť z údajov v tabuľke. 6.7. Jeho celková suma je približne 120 ton.

6.7.2. Hlavné zdroje príjmu

Veľká časť Pu vstúpila do životného prostredia počas výroby a testovania jadrových zbraní na skládkach.

To je viac ako výrečný povedať čísla v tabuľke. 6.8 o znečistení pôdy Pu v oblastiach, kde sa nachádzajú rastliny, výskumné laboratóriá a jadrové testovacie miesta v Spojených štátoch.

Celková aktivita Pu, ktorá vstúpila do pôdy v týchto oblastiach a toto ukladacie prostredie je základom tohto rádionuklidu, je na úrovni 17 tisíc Ku (17000 С i), čo zodpovedá približne 2700 kg Pu 239. Z tejto sumy je ohromujúca hmotnosť Pu koncentrovaná v oblasti jadrového komplexu Handford Defence, ktorý je v podstate analógom ruských zariadení "Mayak", Seversk, Krasnojarsk, a to podľa prijatých technologických schém, spracovateľskej kapacity a objemu výroby, ako aj trvania práce. To umožňuje prevziať porovnateľnú mieru Pu v životnom prostredí, najmä v regiónoch Čeljabinsk a Tomsk, pretože zrejme prijatý radionuklidový vypúšťací systém v Krasnoyarsku-26 je trochu iný.

Rozsah znečistenia prostredia Pu v oblasti Chelyabinsk-45 (mesto Ozersk) možno posúdiť z výskumných materiálov Uralu (Utkin, Chebotina, Evstigneev a kol., 2004).

PO Mayak (Chelyabinsk-45, Ozersk) vyrába plutónium zbraňového typu už od roku 1948. Od roku 1977 bola v tejto továrni poverená prevádzka RT-1 na spracovanie ožiareného paliva z energetických reaktorov, aby z neho bolo možné extrahovať plutónium (cyklus uzavretého jadrového paliva).

Štúdie z rokov 1975-1977 ukazujú, že izotopické zloženie plutónia v horných pôdnych horizontoch v tom čase v skutočnosti zodpovedalo celkovej skladbe plutónia z globálnych zrážok (37-100 Bq / m 2) a emisií z plutónia zbraní z Mayaku, V okruhu 100 km od rastliny bol podiel 238 Pu 3 až 5% súčtu izotopov 239,240 Pu (Utkin a kol., 2004).

Po uvedení zariadenia RT-1 do prevádzky začala rásť podiel plutónia 238 Pu v pôde v dôsledku opätovného spracovania paliva z reaktorov VVER-440. V špeciálnej štúdii sa zistilo, že koncentrácia 238 Pu vo vyhorenom jadrovom palive reaktorov VVER-440 sa dramaticky zvyšuje v porovnaní s 239,240 Pu a pomer izotopov 238 Pu / 239,240 Pu dosahuje hodnotu 2,9.

V roku 1994 na mnohých miestach EURT dosiahol tento pomer 2-3 jednotky.

V rokoch 1994-1996 Uralskí špecialisti vykonali rozsiahle monitorovanie plutónia v pôdach okresov Kasli, Troitsk a Bredinský v Čeljabinsku.

Tieto štúdie ukázali, že celková koncentrácia izotopov plutónia (238,239,240 Pu) v oblasti Troitská v ornej pôde 0-20 cm sa pohybovala od 0,08 do 10 Bq / kg vzdušne suchej pôdy pri priemernej koncentrácii 1,5 Bq / kg, Pomer koncentrácií izotopov 238 Pu / 239,240 Pu sa pohyboval od 0,03 do 3,0 s priemernou hodnotou 0,72. V susednom okrese Oktyabrsky bola priemerná koncentrácia súčtu izotopov plutónia 0,75 Bq / kg a priemerný pomer koncentrácií 238 Pu / 239,240 Pu bol 0,63. Prieskum Bredinského okresu Chelyabinskského regiónu, ktorý sa nachádza 350-400 km od PO Mayaka, umožnil stanoviť celkovú koncentráciu všetkých troch izotopov plutónia 0,04-10,4 Bq / kg s priemernou hodnotou 2,0 Bq / kg. Pomer izotopov 238 Pu / 239,240 Pu bol 0,03-14,0 s priemernou hodnotou 1,24 (Utkin a kol., 2004).

Štúdia priestorového rozloženia celkového množstva plutónia v pôdnej pokrývke v pozorovacej zóne okolo Aukčnej produkčnej asociácie vykonala spoločnosť ONIS BY LIGHT. Podľa údajov skutočných meraní za rok 1995 v celom sledovanom území je obsah tohto prvku v pôde prebytku charakteristický pre územie priľahlé k sanitárnej ochrannej zóne podniku (2-40 kBq / m2, 4,8-95 Bq / kg), ako aj k hlave rádioaktívnej stopy. Najmä v oblasti Novogorny je hustota kontaminácie rádionuklidom 10 kBK / m 2 (23,7 Bq / kg), čo je približne 2,5-násobok povolenej úrovne stanovenej pre oblasti v černobyľskej havarijnej zóne v roku 1986. plutónia sa pozoruje v smere prevládajúcich severovýchodných vetrov. Vo vzdialenosti 10-70 km od podniku sa hustota znečistenia znižuje v priemere z 2,5 na 0,07 kBq / m 2 (5,9 ¸ 1,7 Bq / kg) na hĺbku ornej vrstvy 30 cm.

Štúdium pôdneho pokryvu v oblasti východo-uralskej rádioaktívnej stopy vzniknutej z havárie v roku 195 potvrdilo predtým získané výsledky o prítomnosti zvýšených koncentrácií plutónia v pôdach zóny EURT v porovnaní s kontrolnou oblasťou nachádzajúcou sa mimo po boku (Utkin et al., 2004). Takmer vo všetkých pozorovacích bodoch (s výnimkou dvoch) bola hustota kontaminácie pôdy 239,240 Pu vyššia ako v kontrole. Najvyššie sadzby sú uvedené v odsekoch. Muskaeva a Hudayberdinsk. Zvýšená hustota znečistenia 238 Pu bola zaznamenaná vo vzdialenosti do 50 km od PO Mayák, na vzdialenejšom území sa kontaminácia týmto rádionuklidom nelíšila od kontroly (tabuľka 6.9).

Utkin V.I. et al. (2004) odhadujú celkové množstvo Pu, ktoré sa dostalo do životného prostredia ako dôsledok iba jadrových udalostí v Mayaku na úrovni 10 12 Bq (asi 100 ku).

Títo vedci poznamenávajú, že v pôde s nerušenou štruktúrou na území pozorovacej zóny okolo Mayaka 80-90% zásoby plutónium sú koncentrované vo vrstve 0-10 cm, iba stopové množstvá prvkov sa nachádzajú pod 20 cm. V ornej pôde je distribúcia zásoby plutónia trochu odlišná - 99,5% je vo vrstve do 25 cm, zvyšok je rozdelený do hĺbky 60 cm (Utkin et al., 2004), čo potvrdzujú mnohí ďalší výskumníci (FI Pavlotskaya a a kol.).

Poznamenávajú, že plutónium je pomerne silne spojené s komplexom absorbujúcim pôdu. Vo vode rozpustné a vymeniteľné formy tvoria nie viac ako 2% z celkovej zásoby a rozpustné v kyseline až do 10-20%. Zvyšok rádionuklidu prakticky nie je odstránený z pôdy. V ornej pôde je 12% zásoby plutónia viazaných na 1 až 5 μm častíc pôdy a 84% 0 až 5-10 μm častíc. (Utkin a kol., 2004).

Štúdia Pu vo vodách a spodných sedimentoch tejto oblasti ukázala, že koncentrácie 239,240 Pu vo vodách riek a jazier na území EURT sa pohybujú v rozmedzí (2-11) * 10 -3 Bq / l s priemernými hodnotami (5-2) * 10 -3 Bq / l. Vo všeobecnosti sa líšia od podobných hodnôt pre územie susediace s EURT, ale prevyšujú maximálnu hladinu plutónia vo vode vodných útvarov severnej pologule. Zvýšený obsah 239 240 Pu vo vode nádrží usadzovacích nádrží je uvedený: č. 4-160 ± 6, číslo 10 - od 0,6 ± 0,1 do 3,0 ± 0,3, č. 11-0,8 ± 0,1 Bq / l. (Utkin a kol., 2004).

Koncentrácia rádionuklidu v dolných sedimentoch najviac kontaminovaných riek Techa a Karabolka sa pohybuje od 34 do 91 Bq / kg suchej hmotnosti s priemernou hodnotou 59 Bq / kg. V rámci EURT sa v priľahlých územiach veľmi líši.

Obsah 239,240 Pu v spodných sedimentoch usadzovacích jazierok klesá po prúde: Č. 4-6240 ± 210, č. 10 - od 0,0 do 1000 ± 40, č. 11 - od 0,2 ± 0,04 do 3,4 ± 0, 2 Bq / kg suchej hmotnosti pôdy. Špeciálne štúdie preukázali, že 239,240 Pu vo vode usadzovacích nádrží je umiestnený prevažne (o 80-90%) v katiónových a aniónových formách. V spodných sedimentoch sa zvyšuje pevnosť fixácie rádionuklidu, pretože sa zvyšuje jej podiel v kyslých rozpustných frakciách pôdy. (Utkin a kol., 2004).

Tieto Utkina V.I. et al. (2004) sú uspokojivo v súlade s materiálmi citovanými Pozolotinou V.N. (2003).

Tento výskumník navrhuje vziať celkovú hustotu 239,240 Pu 60 Bq / ku 2 na úroveň pozadia Pu z globálneho spadu, čo zhruba zodpovedá 0,14 Bq / kg 2 pôdy s hustotou 1500 kg / m 3 a hrúbkou 30 cm alebo 0,5 Bq / kg na hrúbku vrstvy 10 cm.

V pôde územia EURT je hlavné množstvo Pu koncentrované v rozmedzí 0-20 cm Hustota kontaminácie pôdy radionuklidmi v tejto oblasti je uvedená v tabuľke. 6.10.

Z analýzy tejto tabuľky možno vidieť, že špecifická aktivita pôdy je v oblastiach pozadia asi 0,2 až 0,5 Bq / kg a dosahuje 12,4 Bq / kg v 32 km severovýchodne od miesta incidentu (tabuľka 6.10).

Dosiahnuté pomery Pu 238 a Pu 239 + 240 boli 0,01115-0,0024, čo je asi 3-krát nižšie ako hodnoty typické pre globálne spadávky pri testovaní jadrových zbraní a výrazne nižšie ako v palivových článkoch jadrových reaktorov (Pozolotina, 2003),

Rozsah vstupu Pu v oblastiach PNTC v Tomsku a Krasnojarsku možno posúdiť špecifickou aktivitou pôdy v týchto regiónoch (tabuľka 6.11).

Z analýzy týchto údajov je celkom jasné, že v zóne vplyvu jadrovej produkcie (Tomsk, Krasnojarsk) sa pozoruje vysoká špecifická aktivita pôdy pre Pu, najmä v záplavovej oblasti. Yenisei.

Priestorové charakteristiky lokalizácie zvýšených koncentrácií Pu v pôde celkom jasne zdôrazňujú lokálnu povahu príjmu rádionuklidov z tohto druhu zdrojov na Krasnojarskom území (obrázok 6.12) a Tomskskej oblasti (obrázok 6.13), podobne ako v okolí jadrových podnikov iných krajín sveta, Anglicko v oblasti Sallafield (obrázok 6.14).

Treba poznamenať, že v oblasti takýchto jadrových zariadení vo Francúzsku, napríklad v oblasti podniku Marcoul, sa pozoruje trochu iný obraz, a to z hľadiska akumulácie Pu v prírodnom prostredí, ako aj rozsahu znečistenia ako v regiónoch Čeljabinsk, Tomsk a Krasnojarsk.

Podrobná štúdia, ktorú v roku 2001 vykonala spoločnosť Celine Duffa na území dolnej časti povodia rieky Rhone v oblasti jadrového centra v Marcoulte (Francúzsko), ukázala, že napriek skutočnosti, že zariadenie prevádzkovalo tri jadrové reaktory na výrobu zbraní Pu ( G 1, G 2, G 3) a od roku 1958 do roku 1997. tam bol závod na spracovanie jadrového paliva UP 1, emisie do životného prostredia sú veľmi malé.

Podľa odhadov uskutočnených týmto výskumným pracovníkom v oblasti približne 30 km 2 okolo tohto centra bola ďalšia (k globálnej) rádioaktivite izotopov TUE (Pu, Am) približne 2,8 x 103 Bq (C. Duffa, 2001).

Úroveň špecifickej aktivity izotopov Pu a Am 241 a pomer Pu izotopov v pôde tohto územia sú uvedené na obr. 6.15 a 6.16.

Analýza týchto údajov ukazuje, že priemerná hladina akumulácie Pu 239 + 240 je približne 0,11 Bq / kg (do hĺbky 30 cm s hustotou pôdy 1400 kg / m3), Pu 238 približne 0,003 Bq / kg a Am 241 približne 0, 05 Bq / kg, s priemerným pomerom Pu 238 k Pu 239 + 240,03.

Maximálna koncentrácia Pu je 239 + 240 v pôde, ktorú stanovila C. Duffa v oblasti vplyvu podniku Markul dosahoval hodnotu 1,1 Bq / kg a iba v niektorých vzorkách machu, ktoré sú vynikajúcim sorbentom, bola špecifická aktivita 4,77 Bq / kg (okres Kodols, v blízkosti kostola).

Možno predpokladať, že kvôli francúzskej legislatíve zakazujúcej uvoľňovanie radionuklidov emitujúcich žiarenie do životného prostredia využíva jadrové zariadenie Marcoule, ktoré má osobitné povolenie na emisiu týchto komponentov, veľmi účinné technológie na zachytávanie týchto komponentov a tým dosiahnutie extrémne nízkych znečistenia životného prostredia. V skutočnosti je to 2-3-krát nižšie ako sibírske regionálne zázemie, ktoré akceptujeme.

Na testovacích miestach jadrových zbraní je koncentrácia Pu výrazne vyššia a odhaduje sa na úrovni desiatok až stoviek Bq / kg pôdy. Tak, analýza dostupných materiálov na skúšobnej ploche Semipalatinsk (STS, Kazachstan), ukazuje, že desaťročia po skončení skúšky Yao atmosférický shortlived a srednezhivuschie Tre zrútil, relatívne dlhým polčasom rozpadu Sr 90 a Cs 137 čiastočne dezintegrácii a mal migrovať z povrchu do hlbších horizontov pôdy alebo v procese plošnej erozívnej aktivity prenesenej do jazier, depresií a iných negatívnych foriem reliéfu. Preto tradične používaná technológia štúdia rádioekologickej situácie v podstate neodráža skutočnú situáciu. A sova nie je divu, že v publikáciách k tejto téme aj pre mono INS spĺňajú tvrdenie, že hladina akumulácie Sr 90 a Cs 137 študoval na polygóne pôdy sa nelíši od všeobecného globálnej úrovni, a DER odráža obsah prírodných rádioaktívnych prvkov (U, Th, K).

Pre komponenty emitujúce gama obraz vyzerá presne takto (tabuľka 6.12).

Japonskí experti (Yamamoto, 1999) poznamenávajú, že pomer Pu 240 k Pu 239 v oblasti SIP je 0,02 ÷ 0,05, dosahuje v jednotlivých prípadoch 0,1-0,12, čo je výrazne nižšie ako tento pomer v globálnych depozitoch čo predstavuje 0,18.

A len podrobnejšie štúdie ukazujú, že koncentrácie Pu, Am sú v týchto oblastiach vysoké. Mimo hustota CIP kontaminovaná pôda v plutónia v rozmedzí od 0,37 x 10 3 až 3,4 x 10 3 Bq / m 2, čo predstavuje približne 3 ÷ 28 Bq / kg pôdy pri hustote 1500 kg / m 3 a výber hĺbky vzorky s veľkosťou 10 cm.

Úroveň akumulácie am 241 v pôde sa pohybuje od prvého Bq / kg do desiatok Bq / kg od maxima jeho akumulácie, napríklad v oblasti Kaynar (25 km južne od hranice CIP) v hĺbke 10-20 cm.

Rádioekologická situácia v NPI a priľahlých územiach je v súčasnosti v budúcnosti určovaná úrovňou akumulácie alifatických radionuklidov s dlhým časom rozpadu, najmä Pu a Am.

Skutočná situácia so znečistením prírodného prostredia Pu a iných TUE ešte nebola preskúmaná.

Po prvé, globálna úroveň straty nie je určená. Analýza početných publikácií vo významných rádioekologických časopisoch sveta, vrátane tých, ktoré sa nachádzajú na území Ruska, dokazuje, že špecifická aktivita Pu na úrovni 0,2-0,3 Bq / kg (M. Baskaran, J. Kirk Cochran a kol.) Sa môže brať ako taká. ).

Štúdie vykonané v okrajových oblastiach CSSES Krasnojarsk Sibíri, sú nad touto úrovňou je 2-3 krát alebo viac, a v niektorých miestnej poriadku (lužné. Yenissei, Pribaikalye et al.). Na základe týchto materiálov bol prijatý dokument "Kontrolná úroveň znečistenia ovzdušia v pôde Krasnojarského územia", ktorý bol schválený hlavným hygienickým lekárom Kurkatov S.V. v roku 2001. V tomto dokumente sa stanovilo, že úroveň registrácie alebo úroveň oslobodenia od účinku je špecifická aktivita Pu v pôde, ktorá je menšia alebo sa rovná 1 Bq / kg. Úroveň viac ako 1 Bq / kg je úroveň štúdie alebo úrovne účinku (Aturova, 2001).

Zdá sa, že je nevyhnutné presne dodržiavať tieto úrovne špecifickej aktivity Pu v pôde pri hodnotení rádioekologickej situácie, a to aj v INP.

Do určitej miery to dosť uspokojivo vyhovuje údajom o obsahu Cs 13 a Pu 239, ktoré uvádza V.Suslin. v roku 2001 pre ornú pôdu v regiónoch Ruska od roku 1965.

Analýza týchto údajov (bohužiaľ Suslin VP neuviedol presný zdroj týchto materiálov) ukazuje, že hladina akumulácie Pu 239 v pôde sa pohybuje od 0,06 Bq / kg (Tambovská oblasť) do 0,33 Bq / kg (Irkutskská oblasť) s priemernou hodnotou 0,17 Bq / kg, ktorá sa približuje odhadu globálnej straty Pu z testu jadrových zbraní.

Povaha spadu globálneho rádioaktívneho spadu obsiahnutého v Pu je nerovnomerná, čo možno jasne vidieť zo schematických máp spádovej hustoty Pu 239 v pôdach Novosibirskej oblasti (obrázok 6.17, 6.18). Súčasne dochádza k rýchlemu poklesu úrovne akumulácie Pu v pôdach s hĺbkou. Takže v porovnaní s horným intervalom vzorkovania (0-5 cm), v hĺbkovom intervale 5 - 10 cm, jeho množstvo klesá takmer päťkrát a v hĺbke 10-15 cm 30 krát.

6.7.3. Odhad globálnych a regionálnych úrovní skladovania plutónia

Globálne sa hustota depozície Pu vyrába v rôznych prírodných prostrediach.

Štúdia večného polárneho ľadu, ktorá sa uskutočnila v rôznych krajinách a v rôznych časoch, ukázala, že úroveň zrážok významne závisí od zemepisnej šírky oblasti, v ktorej boli vzorky odobraté (Tabuľka 6.13).

Analýza distribúcie Pu 238 a jeho vzťahu k Pu 239 + 240 vzhľadom na hĺbku výberu ľadu. (Obrázky 6.19, 6.20) vám umožňujú včas zaznamenávať všetky udalosti spojené s testovaním zbraní a nehody zo satelitu.

Je potrebné poznamenať, že v období 1955-1959 Antarktídy ľad spadá do maximálneho počtu 239 Pu + 240, ktorého aktivita vo vzorkách snehu (snegotalaya voda) táto doba v rozmedzí od 0,945 Bq / 100 litrov až 0,47 Bq / 100 litrov, keď pomer Pu 238 / Pu 239 + 240 je okolo 0,0026. Maximálny vrchol akumulácie Pu 238 sa pozoroval v období 1965-1966. Jeho povrchová aktivita bola 0,05 Bq / m2 po dobu 1 roka. Dôvodom je predovšetkým nehoda amerického satelitu SNAP -9A v roku 1964 na južnej pologuli (G. Cutter a A., 1979).

Analýza úrovne akumulácie Pu v iných stratifikovaných (postupne tvoriacich) formáciách naznačuje, že globálne ukladanie Pu na planéte je tiež obmedzené na určité časové intervaly.

Štúdia o jazerných sedimentoch vo Švajčiarsku ukázala, že maximálna akumulácia Pu, rovnako ako Sr 90 a Cs 137, padá na zrážky, ktorých vznik sa uskutočnil v rokoch 1963-1965. Špecifická aktivita Pu 239 + 240 dosiahla 6,1 Bq / kg a Pu 238 - 0,1 Bq / kg. Pomer protónov Pu 238 k Pu 239 + 240 bol súčasne 0,02. V zrážkach vznikol v rokoch 1934-1939. Pu 239 + 240 špecifická aktivita bola nižšia ako 0,001 Bq / kg. Prvé významné zvýšenie špecifickej aktivity zrážok na 0,2 Bq / kg sa uskutočnilo v roku 1947 (Wan a A., 1986).

Hladina akumulácie Pu v hlbokomorskej červenej hliny sa pohybuje od 0,04 Bq / kg suchej hmotnosti na samom vrchole stĺpca týchto útvarov.

V hĺbke 8-10 cm od horného okraja skúmaného stĺpca je jeho špecifická aktivita 0,002 Bq / kg. Pod 12 cm sa stĺpec Pu nenachádza v červených íly (Druffel e. A., 1984).

Štúdia o úrovni akumulácie Pu v pobrežných morských sedimentoch pri severovýchodnom pobreží Spojených štátov naznačuje, že jeho špecifická aktivita sa pohybuje od 3,8 do 0,05 Bq / kg suchej hmotnosti. V tomto prípade bola maximálna hodnota zaznamenaná v takzvanej Wilkinsonovej kotline (oblasť pobrežia Bostonu-Massachusetts) a minimálna hodnota na kontinentálnom svahu. Množstvo plutónia zriedka klesá v hĺbke sedimentu.

15-20 cm od jeho horného okraja Pu obsahuje oveľa menšiu hodnotu ako limit detekcie, použitá metóda.

Existuje vysoká korelácia medzi Pu a Cs 137 (obrázok 6.21), čo môže naznačovať jediný zdroj jeho príjmov.

Štúdia pobrežno-morských sedimentov arktickej panvy Ruska v sútoku riek Yenisei a Ob v povodí, v ktorom sa nachádzajú podniky s jadrovým palivovým cyklom, vedie M. Baskagan e. a. (1996) ukázali, že spodné sedimenty v rozmedzí 0-5 cm sú charakterizované relatívne vysokou špecifickou aktivitou (tabuľka 6.14), ktorá prekračuje svoju hladinu v červených hlbokomorských kaloch 50 krát a viac. Pomer Pu 238 až Pu 239 + 240 je taktiež o niečo vyšší. To všetko môže naznačovať, že Pu pochádza z kontinentu pri vodných tokoch riek Yenisei a Ob. (M.Baskagan a spol., 1996).

Špecifická aktivita 0,24 Bq / kg sa môže považovať za regionálne sibírske pozadie pre plutónium, ak vezmeme do úvahy povodie riek Yenisei a Ob. Táto úroveň aktivity Pu v morských sedimentoch je blízka priemernej hodnote Pu v pôde kontinentálnej severnej pologule z jej globálneho spadu (Hardy a. A., 1973).

Koncentrácia Pu v povrchovej a podpovrchovej morskej vode v New Yorku v roku 1977 sa pohybovala od 0,001 do 0,002 Bq / 100 litrov. Pomer aktivity Pu 238 / Pu 239 + 240 bol asi 0,03-0,04 (Peter H. Santschi a A., 1980).

Súčasne sa pozoruje pomerne vysoká korelácia medzi špecifickou aktivitou Pu a celkovou salinitou vody a jej obsahom Fe a organického uhlíka (Glen T. Shen a., 1983).

Celková aktivita Pu v morskej vode má tendenciu stúpať do hĺbky 500-710 metrov a pod touto úrovňou jeho koncentrácia prekračuje hranice detekcie analytickej metódy. Takže v hĺbke 15 cm je jeho koncentrácia 0,0018 Bq / 100 kilogramov vody, zatiaľ čo v hĺbke 500-700 metrov jej hodnota je 0,01. (Vaughan T. Bowen a spol., 1979).

Analýza globálneho ukladania Pu (Tabuľka 6.15, 6.16) E. P. Hardy e. a., (1973) ukazuje, že jeho plošná aktivita v pôde je silne závislá na zemepisnej šírke, na ktorých boli vzorky odobraté na 239 Pu + 240 sa tento index zmenil na severnej pologuli od 0,10 do šírky 80-90 až 2,2 mK u / km 2 pri šírke 40-50 o.

Na južnej pologuli v rovnakých zemepisných šírkach boli tieto hodnoty 4 až 10 krát nižšie (Tabuľka 6.15).

Aktivita oblasti Pu 238 spôsobená testovaním jadrových zbraní v atmosfére v severnej pologuli v rovnakých zemepisných šírkach je 0,002 a 0,053 m Ku / km 2. Pomer Pu 238 / Pu 239,240 sa pohybuje od 0,02 do 0,024. Tieto výpočty boli urobené bez zohľadnenia Pu 238, ktorý padol na povrch planéty z SNAP-9 A satelitnej havárie. Jeho maximálna strata z tejto havárie sa pozoruje na južnej pologuli, kde sa vyskytuje množstvo Pu 238 (tabuľka 6.16) a Pu pomer 238 / Pu 239.240 môže dosiahnuť 0, n.

Preto je s vysokou pravdepodobnosťou možné, že globálna špecifická aktivita Pu v pôdach v našich zemepisných šírkach bude na úrovni 0,7 až 1,2 Bq / kg v hĺbke 0 až 5 cm s hustotou pôdy 1,5 kg / dm3 a 0,1-0,2 Bq / kg na vrstvu ornej pôdy s kapacitou do 30 cm, pričom interval, v ktorom obsahuje 95-97% celého zásoby daného rádionuklidu.

Práve táto úroveň špecifickej aktivity pre pôdu severnej pologule môže byť považovaná za pozadie globálnej straty. Pomer Pu 238 až Pu 239 + 240 sa môže odhadnúť na 0,024.

6.7.4. Biologické nebezpečenstvá a hladiny akumulácie Pu v biologických materiáloch

Odborníci zaoberajúci sa touto problematikou, poznamenal, že biologické plutónium vzhľadom na to, že väčšina izotopov plutónia má dlhý polčas rozpadu (238 F uPr -87,7 roky 239 Pu -2.41 × 10 4 roky, 240 Pu - 6737 rokov, 242 Pu -3,74 * 10 3 roky, 244 Pu -8,26 * 10 7 rokov). Plutónium je a-emitter, každá a-častica dáva 15 miliónov párov iónov; preto pri požití spôsobuje veľké biologické poškodenie všetkých orgánov a tkanív. Podľa stupňa rádiotoxicity izotopy 238. 240. 242. 244 P u patria do skupiny A (veľmi jedovaté) a 241, 243 Pu - do skupiny B (toxické). Na jednotku hmotnosti častice je 238 P u 240 krát aktívnejšia ako 239 Pu (Utkin a kol., 2004).

Do biosféry sa plutónium migruje pozdĺž zemského povrchu vrátane biochemických cyklov. Jeho špecifická aktivita je 200 000 krát vyššia ako uránu a okrem toho, uvoľňovanie tela z plutónia, ktoré do neho padlo, sa prakticky nevyskytuje počas celého ľudského života. Plutónium sa nazýva "jadrový jed", jeho prípustný obsah v tele sa odhaduje v nanogramoch. Faktom je, že Pu-239 je alfa emitor a každá z jeho tt-častíc v biologickej tkanine tvorí 150 000 párov iónov pozdĺž svojej krátkej dráhy, poškodzuje bunky a produkuje rôzne chemické transformácie. Zatiaľ čo v tele sa plutónium stane trvalým zdrojom α-žiarenia pre ľudí, čo spôsobuje kostné nádory, rakovinu pečene a leukémie, je preto jedným z najnebezpečnejších karcinogénov.

U ľudí je plutónium uložené v pľúcach, pečeni, kostiach a iných tkanivách a je veľmi zle eliminované. Najmä polčas života prvku z kostry je 50-80 rokov, čo zodpovedá dĺžke života človeka. Odvodzuje sa od pečene s polčasom rozpadu 20 rokov a od pohlavných orgánov - 280 - 340 dní. Posledný spôsob spôsobuje vysokú pravdepodobnosť génových porúch v nasledujúcich generáciách (Utkin a kol., 2004).

Podľa vedúcich expertov v oblasti rádioekológie (Dmitriev A.M., Dyakov A.S. a kol., 1994), využitie Pu-239 v ďalšom vývoji jadrovej energie spôsobí vznik nových problémov, ako energetické problémy vyriešia.

Výmena Pu pri vstupe do pľúc pri inhalácii vzduchu závisí vo veľkej miere od rozptylu aerosólov. Štúdie teda ukazujú, že rádioaktívne aerosóly sú polodisperzné a majú hodnotu aktívneho stredného aerodynamického priemeru (AMAD) od submikrónu po desiatky mikrónov.

Takže Lyzlov A.F., Melenteva R.V. a Shcherbakova LM s použitím špeciálnych metód opticko-rádiografickej analýzy presvedčivo ukázali, že podiel aktívnych jemných aerosólov (MDF) pri výrobe plutónia bol iba v období rokov 1972-1980. zvýšil z 54 na 94,5% a preto zvýšilo riziko expozície pľúc.

Okrem toho v špeciálnej štúdii, ktorú vykonala Shcherbakova L.M. v Ústave biofyziky Oziorsk, na základe analýzy masti Vága databanke ukázal, že špecifická aktivita plutónia v pôde a atmosferickým vzduchom prepojené exponenciálny závislosť priamy - a to, s nárastom na špecifické aktivite plocha (0-5 cm) vrstvy pôdy špecifické zvyšuje sa aktivita vzdušného prachu (obrázok 6.22). Vzťah medzi nimi možno opísať nasledujúcou rovnicou:

kde q VP - špecifická aktivita plutónia vo vzdušnom prachu (Bq / kg, q n 0-5 - špecifická aktivita plutónia v pôdnej vrstve 0-5 cm (Bq / kg).

Súčasné účinné dávky vnútornej expozície dospelým v meste Ozersk na začiatku 90. rokov v dôsledku príjmu plutónia a americium boli asi 100 μSv / rok. Jednalo sa o rád väčší ako dávky vnútorného žiarenia od 90 Sr a 137 Cs (10 a 6 μSv / rok, v danom poradí).

Ak vezmeme do úvahy, že Pu v pôdach je tiež vo forme "horúcich častíc", ktoré predstavujú MDF (v podstate nanočastice), možno predpokladať, že by sa mali revidovať prijaté odhady dávkových zaťažení do pľúc so zohľadnením faktorov AMAD a prítomnosť "horúcich častíc".

V celej vedeckej literatúre, napríklad v knihe J.Emsli "Elements" (Oxford, 1991), sa poznamenáva, že biologická úloha Puho chýba, nevyskytuje sa v prírode a údaje o obsahu v ľudskom tele nie sú k dispozícii, "... ale pravdepodobne nula "(J.Emsley, 1991).

Bohužiaľ, ako ukazujú štúdie z posledného desaťročia, to už dlhší čas nie je.

Podrobné štúdie vedcov z Uralu (Chebotina a ďalšie) ukázali, že Pu sa nachádza vo všetkých študovaných prírodných prostrediach vrátane biologických objektov a materiálov vrátane ľudí.

Takže podľa Utkin VI et al., 2004 s priemernou koncentráciou 239 240 Pu v lúkej vegetácii EURT (7,0 ± 2,0 Bq / kg suchej hmoty) bola približne dvojnásobne vyššia ako plocha okolo EURT (3,5 ± 1,0 Bq / kg). Vyššie zmienených Priemerná znečistenia vegetácie v obciach Karabolka tatárska (5,2 Bq / kg), kašľa (6,8 Bq / kg), Poldnevo (8,2 Bq / kg), Kanzagarovo (7,9 Bq / kg), Ust Bagaryak (3,8 Bq / kg).

Títo výskumníci poznamenávajú, že existujú informácie o akumulácii plutónia v tele divých zvierat, ktoré obývajú EURT. Najmä v oblastiach s koncentráciou plutónia v pôde 30-100 kBq / kg drobných cicavcov, ako je drevo myš, rejska obyčajný, hraboš poľný, sa hromadia v ich tkanivách tohto rádionuklidu v množstve od 2 do 9 Bq / kg a veľké topenia mlekopi (srnčí, losos, diviak, vlk) obsahujú približne 4 kBq plutónia na kg suchej hmotnosti.

Poskytujú tiež dôkladnú analýzu distribúcie Pu v tele dospelého jedinca (Utkin a kol., 2004).

dospelý plutónium a distribúcia telo obyvateľov zóny pozorovať Denia "Mayak" bol študovaný zamestnanci pobočky číslo 1 Ústavu biofyziky Ministerstva zdravotníctva Ruskej federácie rádiometria posmrtné tkaniva odobratého pri pitve zosnulého obyvateľov Ozersk, ktorá sa nachádza v tejto zóne. Bolo zistené, že dôležitým faktorom určujúcim úroveň akumulácie a rozloženie rádionuklidu v tele je dĺžka pobytu v pozorovacej zóne. Najmä pre ľudí žijúcich v meste od začiatku 50. rokov sa celkový obsah plutónia v tele zvýšil takmer lineárne až do začiatku 90. rokov. Súčasne priemerná miera ročného rastu s priemernou hmotnosťou zamestnanca 60 kg bola od 0,11 do 0,14 Bq / rok. Pre ľudí, ktorí prišli do mesta v rokoch 1940-1959, bola priemerná úroveň zhromažďovania izotopov za 40 rokov 4,5-5,6 Bq (obrázok 6.23), čo je asi 40-krát vyššia ako pozadia pre plutónium globálneho pôvodu (0, 07 - 0,12 Bq).

V posledných rokoch došlo k spomaleniu nárastu akumulácie izotopov medzi obyvateľmi mesta Ozersk: ľudia s dobou pobytu v meste viac ako 40 rokov majú tendenciu znižovať svoj obsah v tele. Zdá sa, že akumulácia plutónia rádionuklidu s dlhou životnosťou v tele môže byť považovaná za najvýznamnejší zdroj vnútornej expozície ľudí spôsobenej produkciou Mayakov. Napriek výraznému prebytku úrovne pozadia je obsah plutónia v tele obyvateľov mesta Ozersk len niekoľko percent povolenej úrovne podľa noriem NRB-76/87. Priemerný obsah rádionuklidov v kostre obyvateľov tohto mesta, ktorý v ňom žije od začiatku podnikania až do dnešného dňa, je približne 30 krát nižší ako povolený obsah pre osoby kategórie B.

Bolo zistené, že plutónium rôzneho pôvodu (globálne pozadie a technogénna depozícia v pozorovacej zóne okolo podniku a priestory rádiochemickej výroby) sa distribuuje v tele ľudí rôznymi spôsobmi. Špecifická aktivita plutónia globálneho spadnutia v ľudských lymfatických uzlinách bola maximálne 10 krát vyššia ako v pľúcach. V populácii pozorovacej zóny tento pomer stúpa na 10-40 a v prípade personálu Mayak špecifická aktivita izotopu v pľúcnych lymfatických uzlinách v niektorých prípadoch presahuje špecifickosť aktivity v pľúcach o tri rády (približne 1000 krát). Tieto rozdiely môžu súvisieť so skutočnosťou, že v globálnych emisiách podnikových emisií majú častice plutónia rozdielne veľkosti a tvary zlúčenín, ktoré vo veľkej miere určujú ich rozpustnosť v rôznych biologických médiách.

Ľudská kostra slúži ako hlavné telo na ukladanie plutónia v tele. Relatívne zdraví ľudia majú priemerný obsah nuklidov v kosťach (z hľadiska obsahu v tele) približne 3-krát vyšší ako v pečeni (kostra / pečeň = 3: 1). Pre profesionálov pracujúcich s plutóniom sa tento pomer posúva smerom k zvýšeniu relatívneho obsahu izotopov v pečeni (skelet / pečeň = 1,6: 1) aj pri absencii výrazných zmien pečeňových tkanív. Štúdie uskutočnené v meste Ozersk ukázali, že prerozdelenie P u medzi skelet a pečeň ľudí závisí nielen od trvania príjmu rádionuklidov, ale od stavu ich zdravia. Keď sa v pečeňovom tkanive vyskytnú patologické zmeny, Pu sa z organizmu rozdelí z jater do kostry. Napríklad u jedincov s výraznou patológiou (leukémia, cirhóza a rakovina pečene) môže obsah plutónia v kostre prekročiť jeho koncentráciu v pečeni 6 krát (Utkin a kol., 2004).

Zároveň boli najnižšie koncentrácie plutónia zistené u novorodencov (pľúca - 11 mBq / kg, pečeň - 19 mBq / kg, kostra - 311 mBq / kg). S vekom, koncentrácia plutónia sa zvýši, čím je kvantitatívna distribúcia re prvok v tele: u osôb starších ako 30 rokov, priemerné hodnoty pre pľúca - 165 MBq / kg, pečeň - 410 MBq / kg, kostrové - 245 MBq / kg (obrázok 6.24. Utkin a kol., 2004).

Hlásené úrovne akumulácie Pu v ľudských orgánoch z oblasti Mayak sú výrazne vyššie ako hladiny akumulácie spôsobené globálnymi stratami a nehodou v JE Černobyľ (tabuľka 6.17).

Bieloruskí vedci poznamenávajú, že koncentrácia Pu vo vlasoch detí v regióne Gomel prekračuje hladiny spôsobené rádioaktívnym spadom z testov jadrových zbraní v atmosfére.

Súčasne je vo vlasoch detí žijúcich v zóne rádioaktívnej kontaminácie z černobyľskej havárie mnohonásobne vyššia ako u detí žijúcich mimo tejto zóny (Tabuľka 6.18).

Treba predpokladať, že podobná situácia bude zaznamenaná vo všetkých oblastiach FLTC a INP. Napríklad v tkanivách oviec, ktoré pasú na zaplavených pasienkoch na pobreží Írskeho mora, kde sa získava odpad z PFCC Sellafield (Anglicko), je prítomnosť Pu pevná (obrázok 6.25), ktorá zjavne pravidelne vstupuje do tkanív zvierat.

Medzi Ďalšie Články O Štítnej Žľazy

Spárované endokrinné žľazy retroperitoneálneho priestoru - nadobličkové žľazy. Tieto malé orgány sa nachádzajú u ľudí na hornom okraji obličiek. Nadledviny: pyramída (vpravo) a hemisféra (vľavo).

Testosterón je vedúcim androgénnym hormónom mužského tela, ktorý je zodpovedný za sexuálne funkcie a reguláciu spermatogenézy. Stimuluje súbor svalovej hmoty, fyzickej aktivity, chráni telo pred účinkami stresu.

Pacienti s cukrovkou môžu dojčiť inzulín pred jedlom alebo po jedle po celý život, takže je dôležité naučiť sa, ako to urobiť správne a bezbolestne. Hormonové injekcie sú potrebné na prevenciu vzniku komplikácií, ako aj na prevenciu diabetickej kómy.