Миграция радионуклидов стронция-90 в почвах различных типов Павлодарской области (стр. 5 из 20)
Таблица 3 - Некоторые характерные значения КП 90Sr из почвы в растение (Бк · кг–1 сухой культуры/Бк · кг–1 сухой почвы) (Пояснение. КП приводится для верхнего слоя глубиной 20 см, а значения для трав даны для верхнего слоя почвы глубиной 10 см)
| Культура | Часть растения | Значение КП |
| 1 | 2 | 3 |
| Зерновые | Зерно | 0,13 |
| Фуражные | Масса | 0,95 |
| Травы | Масса | 1,3 |
| Бобы | Боб | 1,2 |
| Морковь | Корнеплод | 0,46 |
| Картофель | Клубень | 0,17 |
| Зеленые овощи | Масса | 2,3 |
Таблица 4 - Влияние сельскохозяйственных контрмер на поглощение 90Sr луговыми растениями в окрестностях Гомеля (Белоруссия)
| Контрмеры | кБк/кг сырой массы травостоя | ||
| 1-й укос 1988 г. | 1-й укос 1989 г. | 1-й укос 1990 г. | |
| Контрольные значения | 9,25 | 3,33 | 2,33 |
| Вспашка, внесение N, P, K | 2,41 | 1,66 | 0,33 |
| Вспашка, внесение N, P, K + цеолит (10 000 кг/га) | 1,37 | 0,70 | 0,33 |
| Вспашка, внесение N, P, K + фосфоритный гипс (5000 кг/га) | 2,55 | 1,48 | 1,04 |
| Вспашка, внесение N, P, K + известь (5000 кг/га) | 1,3 | 0,67 | 0,56 |
Радиоактивный стронций поступает в организм человека через ЖКТ, легкие и кожу. Растворимые соединения стронция хорошо всасываются из ЖКТ, величина резорбции — 0,1–0,6, и резорбция составляет менее 0,01 для плохо растворимых соединений. Стронций быстро всасывается из легких. Через 5 мин после интратрахеального введения в количестве 1,48 · 104 Бк/г в легких остается 33,3 % введенного количества, через сутки — 0,39 %. При нанесении изотопов стронция на кожу в количестве 2,4 · 105 Бк/см2 фиксация активности происходит сразу же после загрязнения кожной поверхности [25, 31].
При резорбции стронция из ЖКТ важное значение имеют диета, химическое соединение радионуклида и физиологические факторы (возраст, лактация и беременность, состояние минерального обмена, нервной и эндокринной систем). Величина всасывания радионуклида из ЖКТ уменьшается с увеличением возраста, с повышением содержания кальция и фосфора в диете, при введении высоких доз тироксина. Прием альгината натрия за 20 мин до введения стронция понижает его содержание в крови в 8–10 раз, а лактоза, лизин и аргинин, наоборот, удваивают величину всасывания стронция из ЖКТ.
Независимо от пути и периодичности поступления в организм растворимых соединений радиоактивного стронция, он избирательно накапливается в скелете, а в мягких тканях задерживается менее 1 %. После внутривенного введения радиоактивного стронция в организм человека через 100 суток в нем останется 20 % от введенного количества, в то время как у обезьян — 47 %, а у кроликов — 7,5 %. Доля отложений стронция в скелете зависит от пути его поступления. При интратрахеальном поступлении депонируется 76 %, ингаляционном — 31,6 %, внутрибрюшном — 81,2 % и накожном — всего 7 [26 , 44].
В экспериментах на животных установлено, что при внутримышечном или пероральном введении радиоактивного стронция самкам в разные сроки беременности большая часть (50–70) его откладывалась в плодах в последние дни беременности. Распределение радиоактивного стронция в разных частях одной и той же кости и в разных костях неравномерное. Стронций откладывается в участках костей, обладающих наибольшей зоной роста, где происходит усиленное образование кости.
Учитывая функцию удержания и выведения и 90Sr через почки, Абрамов и Голутвина рассчитали дозу от этих радионуклидов на поверхности кости при однократном и хроническом введении радионуклидов в количестве 37 кБк/сут. Из таблицы видно, что при однократном введении радионуклидов стронция суммарная доза от 89Sr по прошествии нескольких периодов полураспада этого нуклида практически не возрастает, а доза от 90Sr, обусловленная суммой малых констант распада и биологического выведения, непрерывно увеличивается.
Таблица 5- Оцененная доза на поверхности кости при однократном и хроническом введении в организм радионуклидов 89Sr и 90Sr в количестве 37 кБк/сут.
| Время после введения, сут. | Доза от 89Sr, мЗв | Доза от 90Sr, мЗв |
| Однократное введение | ||
| 10 | 0,16 | 0,3 |
| 50 | 0,43 | 1,2 |
| 100 | 0,60 | 2,2 |
| 1000 | 0,70 | 13,0 |
| 10000 | 0,70 | 41,0 |
| Хроническое введение | ||
| 10 | 0,9 | 1,8 |
| 50 | 14,0 | 33,0 |
| 100 | 40,0 | 110,0 |
| 1000 | 650,0 | 7000,0 |
Предложена возрастная модель отложения стронция и других щелочноземельных элементов в кости человека во всем возрастном диапазоне, начиная с рождения. Показано, что ожидаемые эквивалентные дозы для костного мозга при поступлении 90Sr в первые месяцы после рождения на порядок выше, чем при поступлении в организм взрослого человека.
Выведение стронция из организма человека и животных происходит как с калом, так и с мочой. При пероральном поступлении большая часть стронция выделяется с калом. За 8 суток суммарное выделение 89Sr составляет 77,9 %, из них 5 % с мочой.
Установлено несколько периодов полувыведения 90Sr из организма. Короткий период полувыведения (2,5–8,5 сут.) характеризует выведение стронция из мягких тканей, длинный период (90–154 сут.) — преимущественно из костей. При длительном пероральном или парэнтеральном введении в организм 90Sr период полувыведения из скелета значительно увеличивается, а начальный короткий период полувыведения отсутствует или очень мал. У человека и животных после однократного перорального поступления радионуклидов стронция с молоком во время лактации выделяется от 0,04 до 4 % на 1 л молока от введенного радионуклида; при хроническом поступлении 90Sr в организм с молоком выделяется 0,05–6,3 % на 1 л по отношению к дневной норме [27 , 44].
Введение остроэффективных количеств 90Sr вызывает развитие типичной острой лучевой патологии. Возникают выраженные изменения со стороны периферической крови: лейкопения, лимфопения, нейтропения, ретикулопения. Наблюдаются изменения красной крови, ускорение реакции оседания эритроцитов, замедление свертывания крови и увеличение объема плазмы.
У собак, получавших с пищей ежедневно 0,74 кБк/кг 90Sr в течение 3–3,5 лет, выявлены нарушения в углеводном обмене, изменения секреторной и экскреторной функций печени и почек. Меньшие количества 90Sr (0,675 кБк/кг) к существенным функциональным изменениям в их организме не привели, однако за 9–13 лет из подопытной группы погибло 80 % собак, а из контрольной — 11 % [28 , 51].
Длительное введение собакам 90Sr с пищей (0,74–0,074 кБк/кг) и накопление суммарной поглощенной дозы в скелете до 3,6–9,0 Гр приводит к учащению возникновения у них доброкачественных и злокачественных опухолей мягких тканей (в 3–5 раз чаще по сравнению с контрольными животными). Хроническое введение этим животным 90Sr (по 0,74 кБк/кг в сутки в течение 3 лет), создающее мощность тканевой дозы в скелете до 1,5 Гр/г., может вызвать развитие лейкозов и остеосарком. При хроническом введении в 10 раз меньших количеств этого радионуклида (поглощенная доза в скелете до 0,5 Гр/г.) наблюдаются нарушения в развитии потомства и понижение его жизнеспособности [29, 66].
Радиоактивность 90Sr определяют по дочернему 90Y, который осаждается в виде оксалатов. Из продуктов питания 90Y выделяют экстракцией моноизооктиловым эфиром метилфосфоновой кислоты. Из золы костной ткани 90Y экстрагируют трибутилфосфатом. Активность измеряют на низкофонной установке. Определение 89Sr в пищевых продуктах, растительности и костной ткани основано на осаждении стронция дымящей азотной кислотой с последующим измерением активности. При попадании радиоактивных изотопов стронция на открытые участки кожи дезактивацию проводят 5%-м раствором пентацина, 5%-м раствором Na2(ЭДТА) или 2%-м раствором соляной кислоты, а также моющими порошками. При попадании радионуклидов стронция через ЖКТ принимают внутрь препарат «Адсорбар» или сернокислый барий (25 г с 200 мл воды), альгинат натрия или кальция (15 г с 200 мл воды) или препарат «Полисурьмин» (4 г с 200 мл воды). Применяют рвотные средства и проводят обильное промывание желудка. После очищения желудка осуществляют повторное введение адсорбентов с солевыми слабительными. В случае поражения пылевыми продуктами проводят обильное промывание носоглотки и полости рта, используют отхаркивающие, а также мочегонные средства.
В соответствии с НРБ-99 допустимая концентрация 90Sr в воздухе рабочих помещений примерно в 24 раза ниже, чем 89Sr, что указывает на его исключительную радиационную опасность. Для населения допустимая концентрация 90Sr в атмосферном воздухе регламентируется (НРБ-99) величиной, равной 2,7 Бк/м3, что находится за пределами чувствительности большинства методов выделения и измерения радиоактивности этого радионуклида.
Таблица 6- ПГП, e , ДОА в воздухе рабочих помещений в зависимости от химических соединений и ядерно-физических свойств радионуклидов 89Sr и 90Sr, МЗУА и МЗА этих изотопов на рабочем месте
| Радионуклид | Т1/2 | Тип химического соединения |  , Зв/Бк |  , Бк/г. |  , Бк/м3 | МЗУА, Бк/г | МЗА, Бк |
| 89Sr | 50,5 сут. | SrTiO3 | 7,5 · 10–9 | 2,7 · 106 | 1,1 · 103 | 103 | 106 |
| Иные соединения | 1,0 · 10–9 | 2,0 · 107 | 8,0 · 103 | ||||
| 90Sr | 29,1 лет | SrTiO3 | 1,5 · 10–7 | 1,5 · 105 | 53 | 102 | 104 |
| Иные соединения | 2,4 · 10–8 | 8,3 · 105 | 3,3 · 102 |