Вредное воздействие радиоактивных веществ

Свойство атомов химических веществ произвольно превращаться в другие, излучая при этом элементарные частицы, называют радиоактивностью. Атомы той же химического вещества, имеющие разное количество элементарных частиц , называют нуклидами (с подобными ядрами) или изотопами (расположены на одном месте в таблице Менделеева). Радионуклиды - это химические вещества, обладающих радиоактивностью. Со временем радионуклиды превращаются в стабильные атомы.

 

Ионизирующие излучения (длина волны менее 10 нм) разделяют на:

 

- Непосредственно ионизирующие, состоящие из заряженных частиц (альфа и бета-частицы),

 

- Косвенно ионизирующие, которые не содержат заряженных частиц (нейтронные, гамма-и рентгеновские лучи).

 

Для оценки продолжительности жизни радионуклидов используют термин "период полураспада", то есть время, в течение которого распадается 50% радионуклидов. Например, он составляет в йода-133 - 20,8 час., Йода-131 - 8,05 час., Цезия-144 - 284 суток, рутения-106 - 1 год, цезия-134 - 2,1 г., цезия -137 - 30 г., стронция-90 - 28 г., плутония-239 - 20000 р

 

Радиоактивность продукции определяют в кюри и бекерелях, а дозы ионизирующего излучения в Зиверт и грэях.

 

1 Ки - кюри, единица удельной радиоактивности, когда за 1 с происходит 3,7 х1010 распадках ядер. Такая радиоактивность была обнаружена в 1 г радия, поэтому она предложена в качестве эталона.

 

1 Бк - беккерель, единица радиоактивности, равная 1 распадку ядра в секунду, то есть 0,027 НК.

 

1 Зв - зиверт, единица эквивалентной дозы ионизирующего излучения, равна 1 Дж / кг или 102 бэр, а 1 бэр (биологический эквивалент рентгена) = 1,14 рентген.

 

1 декабря - грей, единица поглощенной энергии, эквивалентная поглощению 1 зиверт излучения.

 

Безопасная суточная предел потребления человеком радиоактивных веществ составляет 2,5-3,5 х10-7 Ки.

 

Различают поверхностное и структурное загрязнения радионуклидами продовольственного сырья.

 

Распределение радионуклидов в организме человека:

 

- В костях - стронций, кальций, барий, радий, иттрий, цирконий, плутоний,

 

- В печени - церий, лантан, прометий,

 

- В мышцах - калий, рубидий, цезий,

 

- В селезенке и лимфоузлах - ниобий, рутений,

 

- В щитовидной железе - йод,

 

- Равномерно распространены - железо, полоний, тритий.

 

Механизм воздействия на организм радионуклидов.

 

1 этап - физико-химический. Возникают свободные радикалы, действующие на белки и липиды мембран и цитоплазмы клеток, это нарушает течение биохимических процессов.

 

2 этап. Свободные радикалы повреждают нуклеиновые кислоты ядра клеток, изменяется наследственная информация, клетки теряют способность образовывать нужные вещества.

 

3 этап. Местные повреждения распространяются, поэтому прекращается нормальное функционирование отдельных органов, что вызывает расстройство работы всего организма.

 

Облучения в дозе 0,25 Гр не вызывает заметных изменений в организме, в дозе 0,25-0,5 декабря обнаруживают изменения показателей крови в дозе 0,5-1 Гр значительно ухудшается состояние крови, а при 1 декабря проявляют острую лучевую болезнь . Облучения дозой 4-5 Зв приводит гибель в течение 30 суток 50% пораженных людей.

 

Йод. Стабильный изотоп - йод-127, радиоактивность свойственна изотопов с массовыми числами 115-126 и 128-141. Период полувыведения йода-131 с щитовидной железы и печени - 138 суток.

 

Цезий. Стабильный изотоп - цезий-133, радиоактивность свойственна изотопов с массовыми числами 123-132 и 134-144. Период полувыведения цезия-137 из мышц - 100 суток.

 

Стронций. Радионуклиды - стронций-90 и его продукт иттрий-90. Период полувыведения из костей стронция-90 - 90-154 суток.

 

Для характеристики безопасности от продуктов, подвергшихся радиационному загрязнению, используют сравнение с допустимыми уровнями, которые рассчитывают с целью не допустить общей дозы облучения тела человека выше 0,1 Зв / год, а щитовидной железы - 0,3 Зв / год.

 

Уровень цезия-137 и стронция-90 нормируется в продуктах питания и питьевой воде согласно «допустимым уровням ДР-97», согласно которым поступления за год этих изотопов не должно превышать 1 мЗв, что соответствует для цезия 210 Бк, для стронция 35 Бк за сутки. Предел, для цезия-137 в зерновых и зернобобовых - 600 Бк / кг, в маслах - 100 Бк / кг, а для стронция-90 соответственно 100 и 20 Бк / кг.

 

По tadex Аlimentarius продукция на международных рынках может иметь следующие предельные уровни содержания радиоактивных веществ: цезия и йода - 1000 Бк / кг, стронция - 100 Бк / кг, плутония и америция - 1 Бк / кг.

 

В 1983 г. tadex Аlimentarius утвердила общие стандарты и требования к продуктам, которые обработаны радиоактивным излучением с целью уничтожения микроорганизмов. Общая доза облучения с целью стерилизации не должна превышать 10 кГр. Энергия, которая предоставляется при облучении такой дозой, эквивалентная нагреву продукта на 2,40, тогда как пастеризация происходит путем нагревания до +50-900, а стерилизация - более +1200.