ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 115
Скачиваний: 0
жидкости, в которой находятся катионы обменного фонда, ра
вен 43 л, но в круговороте |
ежедневно находится только 15 л |
||||||||
этой жидкости. Поэтому средняя продолжительность |
пребыва |
||||||||
ния 9 0 Sr в обменном фонде соответствует примерно |
3 |
суткам, |
|||||||
что несколько |
меньше |
времени пребывания в обменном фонде |
|||||||
кальция и, по-видимому, связано с более быстрым |
удалением |
||||||||
S 0 Sr почками. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\Пот |
|
|
|
|
1,1 С |
|
|
|
|
0,075 ХС |
|
|
||
|
|
|
|
Обменный фонд |
|
|
|||
|
|
Ппазма |
|
|
Костные |
|
|
||
|
|
3,5л |
|
|
|
|
|||
0,23 С |
|
Межтканевая |
|
|
|||||
Концентра |
жидкость |
поверхности 0,5 ХС уонаентрация\ |
|||||||
|
и мягкие |
soSr |
|||||||
|
|
ция |
90 |
Sr |
15л |
|
в костях |
||
0,15ХС |
|
|
|
ткани |
|||||
|
ХС |
|
|
|
0,5ХС |
УС |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Моча |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\0,15а-ХС |
|
|
|
|
||
Рис. 41. Схема |
метаболизма 9 0 Sr |
в теле человека. |
|
|
|||||
Приведенные на рисунках модели метаболизма стронция и кальция в теле человека весьма схематичны и не отражают всей сложности интимных процессов обмена этих веществ. В част ности, они не учитывают влияния разнообразных функциональ ных состояний и действия переменных факторов внешней среды.
Для 1 3 7 Cs |
дискриминация |
его относительно |
калия |
в |
цепи |
||||||
пища — тело |
человека |
принята |
равной двум. При этом ве |
||||||||
личина коэффициента дискриминации |
(КД) не меняется |
в зави |
|||||||||
симости от диеты. И так как коэффициент дискриминации |
I 3 7 Cs |
||||||||||
относительно |
калия |
в звене |
почва — растение |
равен |
0,01, то |
||||||
наблюдаемое |
отношение |
(НО) будет |
соответствовать — 0,03 при |
||||||||
допущении, что 50% 1 3 7 Cs |
поступает |
с растительной пищей и |
|||||||||
5 0 % — с животной. Схематично эти обменные |
процессы |
можно |
|||||||||
представить в следующем виде: |
|
|
|
|
|
|
|||||
К Д І (Коэффициент |
дискриминации) = |
1 3 7 Cs : калий растения |
= |
0,01, |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 3 7 Cs : калий почвы |
|
|
||
|
. |
1 3 7 |
Cs |
: калий |
мяса |
(молока) |
|
0 |
|
|
|
|
*\Дг =• —r^rz |
|
; |
; |
= А |
|
|
||||
|
|
|
1 3 7 Cs |
: калий растений |
|
|
|
|
|||
|
КД,= |
1 3 7 Cs |
: калий |
тела |
человека |
= |
2, |
|
|
||
|
|
1 3 7 Cs |
: калий |
мяса |
(молока) |
|
|
|
|
||
|
|
1 3 7 Cs : калий тела человека |
|
|
|
|
|||||
|
К Д 4 = 1 3 7 Cs |
: калий растительной пищи = |
2. |
|
|
||||||
Отсюда НО |
для цепи |
почва — растение — животное — человек |
|||
будет равно |
НО = 0,01-2-2 = 0,04, а для цепи почва — раститель |
||||
ная пища — человек НО = 0,01 -2 = 0,02. |
|
|
|||
Допускается, |
что влияние на накопление I 3 7 Cs |
в теле |
челове |
||
ка как первой, |
так и второй цепи равнозначно, |
отсюда |
общее |
||
наблюдаемое отношение будет равно 0,03. |
|
|
|||
Исследования, посвященные выяснению зависимости степени |
|||||
накопления I 3 7 Cs |
в теле |
человека от количества его в молочных |
|||
продуктах, позволили установить математическую связь между этими звеньями пищевой цепи в виде уравнения
А = 1,86-Я + С,
где А — содержание 1 3 7 Cs в теле человека, нкюри; b — коэффи циент, учитывающий отложение 1 3 7 Cs в организме за счет по
требления |
молока |
(колеблется от |
10 до 20 в зависимости от |
|||||
величины |
вклада |
других |
пищевых |
продуктов); |
Р — количест |
|||
во молока, |
потребляемого |
в день, |
л; |
С — количество |
1 3 7 Cs, по |
|||
падающего в организм с другими |
продуктами. |
|
|
|||||
Доза облучения |
тела человека, |
создаваемая |
отложившимся |
|||||
1 3 7 Cs, легко определяется |
при |
помощи следующей |
форму |
|||||
лы [72]: |
|
|
|
|
,. |
|
|
|
|
|
п |
10,9А |
|
|
|
|
|
|
|
D = |
|
мрад/год, |
|
|
||
где Р ч — масса человека, кг; А — содержание в организме 1 3 7 Cs,
нкюри.
Исследования, осуществленные на 10 добровольцах, прини
мавших через |
рот по 1 мг водного раствора |
хлористого цезия, |
содержащего |
0,6 мккюри 1 3 2 Cs и 0,1 мккюри |
1 3 4 Cs, позволили |
определить, что биологический период полувыведения этого эле
мента равен примерно 89 |
дням |
[73]. В другом |
исследовании, |
||
осуществлявшемся в течение длительного времени |
на 5 добро |
||||
вольцах, которым |
с пищей |
вводился 1 3 7 Cs, |
было |
установлено, |
|
что биологический |
период |
полувыведения |
этого |
радиоизотопа |
|
колеблется от 57 до 138 суток |
[74]. В этом же |
исследовании |
|||
была найдена формула, отражающая зависимость |
активности |
||||
мочи от содержания в теле 1 3 7 Cs: |
|
|
|
||
|
|
|
л |
^ |
тум |
|
|
|
|
|
|
|
|
0.693Д, ' |
|
|
|
где А—содержание |
цезия |
в |
теле |
человека; |
М — суточное вы |
|||
деление изотопа |
с мочой; / и — доля |
активности мочи от суммар |
||||||
ной активности |
выделений. |
|
|
|
|
|
||
Общее представление об интенсивности накопления |
в тка |
|||||||
нях жителей различных городов Советского |
Союза 9 0 Sr |
и 1 3 7 Cs |
||||||
из стратосферных |
выпадений |
можно получить по |
данным |
|||||
табл. |
97. |
|
|
|
|
|
|
|
При рассмотрении данных, приведенных в табл. 97, следует |
||||||||
иметь |
в виду, |
что |
они отражают |
только |
некоторые |
средние |
||
Концентрация 8 0 Sr и l 3 7 Cs в скелете и мышцах жителей отдельных городов Советского Союза в 1963 г. [75], пкюри/кг
Город |
»°Sr |
1 3 'Cs |
Город |
»0Sr |
l »'Cs |
||
(кость) |
(мышцы) |
(кость) |
(мышцы) |
||||
|
|
||||||
Архангельск |
81 ± 2 3 |
450 ±100 |
Орел |
110-4-18 |
170±20 |
||
Волгоград |
6 9 ± 9 , 9 |
170+35 |
Пермь |
80 |
+ 11 |
160±20 |
|
Воронеж |
103±18 |
210+40 |
Свердловск |
115 |
+ 9 |
170±30 |
|
Калининград |
130+15 |
260 + 40 |
Сыктывкар |
155 |
+ 20 |
170±40 |
|
Ленинград |
7 8 ± 3 |
410+30 |
Ташкент |
640 |
±126 |
230 + 70 |
|
Мурманск |
100±14 |
600 + 250 |
Уфа |
49 |
+ 21 |
190±30 |
|
величины. Так, Э. Г. Плотко в своих обширных исследованиях показал, что концентрация 1 3 7 Cs в тканях детей и женщин мень
ше, |
чем у взрослых мужчин |
и особенно занимающихся спортом. |
И. |
И. Дзюбенко установила |
обратную зависимость накопления |
9 ( 'Sr в костях от возраста. На основе большого материала она показала, что концентрация 9 0 Sr в скелете детей примерно в 2,5 раза выше, чем у взрослых, и т. д. В результате этнических особенностей питания жителей арктических областей, для кото рых мясо северных оленей является одним из основных пище вых продуктов, интенсивность заражения их тела глобально вы падающими 9 0 Sr и I 3 7 Cs оказалась особенно высокой. Так, в
костях оленеводов советского Заполярья концентрация |
9 0 Sr в |
|
1966 |
г. достигала 1800 с. е., a 1 3 7 Cs — примерно 3000 |
пкюри/кг |
[44]. |
- |
|
§ 5. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ВЕРОЯТНОГО УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
Рассмотрение перемещения радионуклидов по пищевым це почкам обычно начинается с оценки вероятной плотности за грязнения поверхности почвы. Как известно, продукты деления, осевшие на почву, могут входить в пищевые цепочки при погло щении их основанием стебля растения или при перемещении их вниз по почвенному профилю с последующей резорбцией кор нями. Чем больше активности выпадает на почву, тем больше ее поглотится растением. Однако значительная часть радиоак тивных продуктов, осевших непосредственно на почву, неспособ на быстро включаться в биотическую цепочку.
Некоторая доля радиоактивных продуктов, заключенных в частицах выпадения главным образом диаметром менее 40 мкм
. и осевших на листьях, может быть ассимилирована растением через лист. Часть радиоактивных веществ сравнительно быстро удаляется с листьев ветром и дождем. Оставшиеся на поверх ности растений радиоактивные вещества могут быть причиной радиоактивного загрязнения травоядных животных.
Другие |
пути |
поступления |
радионуклидов в организм живот |
|
ных, |
такие, |
как |
инспирация |
аэрозолей, прием загрязненной |
воды |
или заглатывание радиоактивных частиц, когда животные |
|||
вылизывают кожу языком, имеют второстепенное значение по сравнению с алиментарным, хотя при возможности и эти пути следует учитывать в соответствующих расчетах.
Ориентировочное представление о количестве радиоактивно го изотопа (стронция, цезия или иода и т. д.), осевшего на по верхности почвы, можно получить с помощью следующего урав нения*:
|
|
|
|
|
|
|
А = |
|
°'693-£-г |
' |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~~ |
T-DCP |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где |
А — плотность |
радиоактивного |
загрязнения |
почвы |
изотопа |
||||||||||||||||
ми, |
пкюри/м2; |
|
£ = 1 , 4 3 - 1 0 2 3 — число |
делений 2 3 5 |
U |
на |
1 кг; |
У — |
|||||||||||||
доля изотопа при делении, % [76]; |
|
Т — период |
полураспада |
||||||||||||||||||
изотопа, |
дни; £> = 3,2-103 |
— количество |
распадов |
в сутки, |
соот |
||||||||||||||||
ветствующее |
|
1 пкюри; |
|
С = 1 0 6 |
м2/км2; |
/5 =11,7-104 |
мр/ч |
на |
|||||||||||||
1 кт/км2 |
на высоте |
1 м над землей в момент 4 + 24. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
Вероятный |
уровень |
концентрации |
|
радионуклида |
в |
тканях |
||||||||||||||
растения на любой срок после выпадения можно |
оценить |
с по |
|||||||||||||||||||
мощью следующего уравнения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
P, = |
P 0 - e - V , |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
где |
Pt |
— концентрация |
радионуклида |
в растении, |
пкюри/г |
сухо |
|||||||||||||||
го |
вещества; |
Ро — начальная |
концентрация |
радионуклида |
в ра |
||||||||||||||||
стении, пкюри/г |
сухого |
|
вещества; |
^ |
= 0,693/7^, |
Г р — эффектив |
|||||||||||||||
ный период |
полувыведения |
изотопа из растения |
(для 8 9 Sr |
Яр = |
|||||||||||||||||
= 18 суток, для 1 3 Ч Яф = 5,5 суток; |
t — число дней |
после |
выпаде |
||||||||||||||||||
ния радиоактивных |
веществ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Концентрация 8 9 Sr в костной |
ткани |
травоядных |
животных |
|||||||||||||||||
может быть найдена при решении уравнения |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
, |
|
р |
Q P / S r № + /C2) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
0 |
|
0~к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
Ак |
— удельная |
активность |
золы |
костей при ^>0, |
пкюри/г |
|||||||||||||||
золы; |
Qp |
— масса |
корма |
(сухого), |
потребляемого |
животным |
в |
||||||||||||||
сутки, |
г; |
QK |
— масса золы |
костей |
одного |
животного, |
г; |
fSr |
— |
||||||||||||
доля 8 9 Sr, поглощенного и отложившегося |
в критической ткани |
||||||||||||||||||||
(органе). Для человека /sr=0,03, для крупного рогатого |
скота |
||||||||||||||||||||
fsr = 0,01; |
^к=0,693/7'к , |
где Г к |
— эффективный период |
полувыве |
|||||||||||||||||
дения 8 9 Sr из кости: для кролика |
7"к = 20 суткам; |
для |
крупного |
||||||||||||||||||
* |
Здесь и ниже приводятся уравнения, в основном заимствованные из |
работ |
[30, 66, 77]. |
рогатого скота 7к=52 суткам; для человека 7"к = 50,4 дня [78].
- V
^•к —
к2 =
—
Концентрация иода в щитовидной железе животных может быть найдена при решении уравнения
|
|
Aq |
= |
P&v'fq |
(^3 |
+ ^4), |
|
|
|
|
||
где Aq |
— содержание 1 3 Ч |
во всей |
щитовидной |
железе |
при |
t>0, |
||||||
лкюри; |
fq — доля 1 3 1 1 , поглощенного |
и отложившегося |
в щито |
|||||||||
видной железе, |
для |
человека |
/ д = 0,2; |
для |
крупного |
рогатого |
||||||
скота |
fq — 0,4; для свиньи |
/ д |
= 0,2; для овец |
/ , = 0,1. |
|
|
||||||
|
|
V |
|
е |
р • |
к |
е |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
Ху |
Хр |
|
Хр |
|
Хд |
|
|
|
|
Яд = 0,693/Гд, где Tq — эффективный |
период |
полувыведения |
иода |
|||||||||
для щитовидной |
железы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Вероятную |
степень |
|
загрязнения молока |
коров (9 0 Sr, |
I 3 7 Cs |
|||||||
или 1 3 1 1), выпасавшихся на следе радиоактивного облака, мож но определить с помощью следующего соотношения:
где |
L t — удельная |
активность |
молока, пкюри/мл; |
NL |
— отноше |
||||||
ние |
массы сухого |
корма, |
съедаемого |
за день, |
к |
суточному |
|||||
•объему молока, г/мл, обычно NL=l,4 |
г/(мл-сутки); |
|
fL |
— доля |
|||||||
изотопа, выделяющегося с молоком |
коровы, от его общего |
коли |
|||||||||
чества, попавшего |
в тело; |
для стронция |
/ L = 0,02, |
для |
иода |
||||||
fL — 0,01—0,06; |
XL = 0,693/7'M, |
где |
Тм — эффективный |
период |
|||||||
снижения концентрации изотопа в молоке коров, для 8 9 Sr |
TL = |
||||||||||
= 2,5 дня, для 1 3 1 I |
TL = 2 дня. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
- V
h — \
—Xrt
Содержание этих радиоизотопов в критических тканях че ловека, употребляющего молоко, содержащее 8 9 Sr и , з і I, можно определить при помощи соотношения
At = P0-NL.fL.Nt.ft |
(Кт + К8 + К9), |