Обусловливающие токсичность радионуклидов

ТЕМА 5

ТОКСИКОЛОГИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

Радиотоксикология составляет специальную отрасль знаний, предметом которой явля­ются:

· изучение путей поступления радиоактивных изотопов в организм, закономерностей распределения в нем и включения в молекулярные структуры тканей (инкорпорирование), особенностей накопления (де­понирование) в различных органах и выведения их из организма;

· установление допустимых уровней содержания радионуклидов в воздухе, воде, кормах, продуктах питания и организме;

· исследование биологического действия инкорпорированных ра­диоактивных изотопов и поиск эффективных средств для профилак­тики поражения;

· разработка методов и средств, ускоряющих выведение радиоак­тивных изотопов из организма.

Радиоактивные изотопы любого химического элемента при попадании в организм уча­ствуют в обмене веществ. Биологическое действие радиоактивных изотопов определяется параметрами их ионизирующих излучений. Действие радионуклидов, попадающих внутрь организма, в принципе не от­личается от действия внешних источников ионизирующего излуче­ния. Их особенностью является то, что они, включаясь в обмен ве­ществ, могут оставаться в тканях длительное время. Активность ра­дионуклидов нельзя погасить ни химическими, ни физическими средствами.

1. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ,

Токсичность радионуклидов зависит от следующих факторов: вида и энергии излучения, периода полураспада; физико-химичес­ких свойств вещества, в составе которого радионуклид попадает в организм; типа распределения радионуклидов по тканям и органам; скорости выведения радионуклидов из организма.

Вид и энергия излучения. Энергия излучения имеет прямую связь с поражающим действием радиоактивного изотопа: чем она боль­ше, тем сильнее поражение. Вид излучения – одна из главных ха­рактеристик, определяющих токсичность радиоизотопа. Степень биологического действия различных видов излучений зависит от их линейной передачи энергии (ЛПЭ). Излучения, имеющие высокую ЛПЭ, обладают, как правило, большой биологической эффективностью. Для выражения различий биологического действия излучений с неодинаковыми значениями ЛПЭ принят коэффициент относитель­ной биологической эффективности (ОБЭ). Значения его взяты от­носительно рентгеновских лучей и зависят от типа облучаемого объекта и характера облучения. Например, при общем облучении организма быстрыми нейтронами коэффициент ОБЭ равен 10, а при местном облучении половых желез – 35.

Период полураспада радионуклида – важная характеристика его биологической активности. Наибольшую опасность для млекопи­тающих и птиц представляют изотопы с периодом полураспада от нескольких дней до нескольких десятков лет. Это объясняется тем, что при коротком периоде полураспада, измеряемом секундами-минутами, основная масса радионуклида распадается, не достигнув тканей организма, и, следовательно, не создает опасной концентра­ции. Радионуклиды с большим периодом полураспада (десятки ты­сяч лет и более) в естественных условиях также не смогут создать эффективной дозы, которая привела бы к развитию лучевого забо­левания.

Физико-химические свойства вещества, в составе которого радио­нуклид попадает в организм. При поступлении радионуклидов в организм их биологическое действие во многом будет определять­ся агрегатным состоянием вещества. Наибольшее действие оказы­вают те радионуклиды, которые легко образуют газы и водораство­римые соединения. Они интенсивно и в большом количестве вса­сываются в кровь, быстро распространяются по всему организму или концентрируются в соответствующих органах.

Нерастворимые радиоактивные частицы, попадая в легкие, на сли­зистые оболочки, в желудочно-кишечный тракт с кормом или во­дой, могут адсорбироваться эпителиальными клетками или задерживаться в желудке, кишечнике и длительное время облучать ткани, вызывая явное мес­тное радиационное поражение.

На степень биологического действия радионуклидов при внут­реннем поступлении большое влияние оказывает наличие нерадио­активных изотопов этого элемента или химического элемента-ана­лога в данном веществе. Например, элементы-аналоги кальций и стронций принадлежат ко второй группе элементов. Для предотвращения потерь радиоактивного изотопа в химических реакциях специально добавляют определенные количества нерадио­активных соединений этого элемента или его химического аналога. Эти добавки принято называть носителями; в первом случае они называются изотопными, во втором – неизотопными. При одновре­менном поступлении в организм радионуклида и его носителя вса­сывание и отложение их в тканях идет в прямо пропорциональном отношении к поступившему количеству. На основании указанной закономерности предложены методы защиты отдельных органов от лучевого поражения радионуклидами. Например, полноценные по кальцию рационы (кальций – неизотопный носитель стронция) значительно уменьшают инкорпорацию радиоизотопов стронция в костной ткани.

2. КЛАССИФИКАЦИЯ РАДИОНУКЛИДОВ ПО ИХ ТОКСИЧНОСТИ ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ

По степени биологического действия радионуклиды как потен­циальные источники внутреннего облучения разделены на пять групп.

Группа А – радионуклиды особо высокой радиотоксичности. К данной группе относятся радиоактивные изотопы: ²¹⁰Pb, ²¹⁰Ро, ²²⁶Ra, ²³⁰Th, ²³²U, ²³⁸Pu и др. Среднегодовая допустимая концентрация для них в воде установлена в пределах 10^-10-10^-8 Ки/л).

Группа Б – радионуклиды с высокой радиотоксичностью, для которых среднегодовая допустимая концентрация в воде равна (10^-9-10^-7 Ки/л). Сюда относятся изотопы: ¹⁰⁶Ru, ¹³¹I, ¹⁴⁴Ce, ²¹⁰Bi, ²³⁴Th, ²³⁵U, ²⁴¹Pu и др. К этой же группе отне­сен ⁹⁰Sr.

Группа В – радионуклиды со средней радиотоксичностью. Для данной группы установлена среднегодовая допустимая концентра­ция вводе 10^-8...10^-7 Ки/л. В группу вклю­чены изотопы: ²²Na, ³²Р, ³⁵S, ³⁶Cl, ⁴⁵Сa, ⁵⁹Fe, ⁶⁰Co, ⁸⁹Sr, ⁹⁰Y, ⁹²Mo, ¹²⁵Sb, ¹⁴⁰Ва и др.

Группа Г – радионуклиды с наименьшей радиотоксичностью. Среднегодовая допустимая концентрация их в воде равна 10^-8...10^-7 Ки/л. В группу входят следую­щие изотопы: ⁷Bе, ¹⁴С, ¹⁸F, ⁵⁷Cr, ⁵⁵Fe, ⁶⁴Си, ¹²⁹Те, ¹⁹⁵Pt, ¹⁹⁷Hg, ²⁰⁰Tl и др.

Группа Д. Эту группу составляет тритий и его химические соеди­нения (окись трития и сверхтяжелая вода). Допустимая концентра­ция трития в воде установлена 4 • 10^-6 Ки/л.

На основе степени радиотоксичности предъявляют надлежащие санитарные требования при работе с соответствующим радиоактив­ным изотопом.

Дата добавления: 2014-01-05