Характеристика дозообразующих радионуклидов

Группа основных дозообразующих радионуклидов, выброшенных при аварии на ЧАЭС, и их характеристика: 
 
а) углерод-14 (С-14): 
 
- бета-излучатель, Т1/2 - 5730 лет, период биологического полувыведения около 200 дней, эффективный период 0,53 года 
 
- попадает в окружающую среду в результате испытаний ядерного оружия, как космогенный радионуклид, с выбросами АЭС 
 
- его соединения растворимы, в организм поступает через ЖКТ по пищевым цепочкам 
 
- характерен равномерный тип распределения 
 
- вызывает трансмутационный эффект: встраиваясь в азотистые основания нуклеиновых кислот, при распаде превращается в стабильный азот-14, что вызывает изменение структуры азотистых оснований, в результате чего меняется смысл генетического кода; эти изменения не поддаются репарации, их доля составляет 10% от всех мутаций  
 
б) цезий-137 (Cs-137):  
 
- бета- и гамма-излучатель, Т1/2 - 30 лет, период биологического полувыведения для взрослых - 100 дней, у детей до 15 лет - 50 дней, до 5 лет - 20 дней, эффективный период для взрослых – 0,26 года, для детей до 15 лет – 0,13 года, для детей до 5 лет – 0,05 года. 
 
- очень летучий, поэтому загрязнил обширные территории в РБ и в мире в целом 
 
- хорошо сорбируется и удерживается чернозёмами, в песчаных почвах очень подвижен, т.е. коэффициент перехода его в растения высокий; в водной среде процессы миграции и накопления цезия идут интенсивнее, поэтому в рыбе накапливается в значительных количествах 
 
- соединения хорошо растворимы, в организм поступает через ЖКТ (чаще с молоком, мясом, овощами); по химическим свойствам похож на калий 
 
- характерен равномерный тип распределения 
 
в) стронций-90 (Sr-90):  
 
- бета-излучатель, Т1/2 - 29 лет, период биологического полувыведения - около 20 лет, эффективный период – 11,8 лет. 
 
- менее летуч, чем цезий-137, загрязнил меньшую территорию 
 
- плохо фиксируется почвами; имея хорошую растворимость, легко вымывается из почвы и попадает в водоёмы, где активно накапливается гидробионтами.  
 
- по химическим свойствам близок к кальцию, поэтому накапливается в зонах роста костей (особая опасность для детей); процент всасывания зависит от ряда факторов:  
 
а) возраста - у детей процент всасывания выше 
 
б) физиологического состояния организма - выше в период беременности, лактации 
 
в) приема витамина D - ускоряет всасывание стронция 
 
г) количества поступающего в организм Ca - недостаток ускоряет всасывание стронция 
 
д) пола - у мужчин всасывание происходит активнее 
 
- в организм поступает через ЖКТ, чаще с цельным молоком, костными бульонами, злаковыми, рыбой 
 
- особенности действия на организм: 
 
1. вызывает нарушения в процессе развития плода и новорожденного (общие аномалии - асфиксия, дистрофия, отеки и частные аномалии - подкожная гематома, пороки сердца и костей) 
 
2. в хронических эффективных дозах оказывает влияние на состояние функции печени и почек, нейроэндокринную систему, иммунную реактивность, сперматогенез и овогенез 
 
3. в отдаленные сроки после поражения вызывает опухоли костей и лейкозы 
 
4. при комбинированном действии с иодом-131 влияет на репродуктивную функцию, кроветворную систему, продолжительность жизни  
 
5. при комбинированном действии с плутонием-239 увеличивает частоту остеосарком, лейкозов, сокращает продолжительность жизни. 
 
Конечный продукт распада - радиоактивный иттрий-90, тоже бета-излучатель, но с коротким периодом полураспада - 64 часа и высокой энергией излучения, избирательно накапливается в гонадах, создавая значительную дозу облучения.  
 
г) тритий (Н-3): 
 
- мягкий бета-излучатель, Т1/2 - более 12 лет, период биологического полувыведения - 10 суток для свободного трития, 450 суток - для связанного (летом уменьшается из-за усиленного водного обмена), эффективный период для свободного трития – 0,03 года, для связанного – 1,12 года. 
 
- образуется в верхних слоях атмосферы как космогенный радионуклид и при термоядерных реакциях 
 
- соединения растворимы, в организм поступает через ЖКТ, частично через легкие 
 
- характерен равномерный тип распределения 
 
д) плутоний-239 (Рu-239): 
 
- трансурановый элемент, смешанный - и - излучатель, Т1/2 - 24000 лет, период биологического полувыведения - 197 лет, эффективный период – 195,4 года. 
 
- попадает в атмосферу при аварийных выбросах предприятий, перерабатывающих ядерное горючее, при эксплуатации АЭС, при испытании ядерного оружия 
 
- не имеет стабильных аналогов 
 
- после аварии на ЧАЭС осел в основном в 30-км зоне и Гомельской области 
 
- соединения плохорастворимы, поступает в организм в основном ингаляционно, создавая значительную нагрузку на лёгкие за счёт альфа-излучения 
 
- характерен скелетный тип распределения, частично – ретикуло-эндотелиальный (лимфоузлы, печень); у детей 1-ого года жизни всасываемость плутония в 10 раз выше, чем у взрослых 
 
- тропен к органическому матриксу кости, с течением времени плутоний перемещается в неорганическую часть кости и «замуровывается»; некоторое количество его захватывается макрофагами и переходит в костный мозг 
 
- особенности действия на организм: 
 
1. при остром лучевом поражении: резкое сокращение продолжительности жизни, падение массы тела, развитие геморрагического синдрома, угнетение костномозгового кроветворения, некробиотические изменения внутренних органов 
 
2. при подостром лучевом поражении: сочетание атрофических, дегенеративных и репаративных процессов; существенное сокращение продолжительности жизни, изменения со стороны сосудистой системы, умеренное угнетение костно-мозгового кроветворения, атрофические и дегенеративные изменения внутренних органов, пнемосклероз 
 
3. при действии доз от 0,04 до 20 Гр - опухоли легких 
 
- по данным экспериментов, характер действия молока для плутония-239 напоминает действие эффективного комплексообразователя 
 
е) америций-241 (Аm-241): 
 
- трансурановый элемент, альфа-излучатель, Т1/2 - 433 года, период биологического полувыведения 194 года, эффективный период – 133,97 года. 
 
- дочерний продукт распада плутония-241; в настоящее время и в ближайшие десятилетия будет представлять серьезную угрозу для здоровья населения (наряду с цезием-137 и стронцием-90) 
 
- стабильные изотопы не известны, дочерний продукт распада плутония-241 
 
- поступает в организм ингаляционно, химические соединения америция быстро перемещаются из легких в кровь (от нескольких дней до нескольких недель), затем накапливается в скелетной ткани, частично в печени, почках, селезёнке. 
 
- обладает большой растворимость и большой миграционной способностью 
 
- особенности действия на организм: 
 
1. при остром лучевом поражении: ранняя аплазия костно-мозгового кроветворения, геморрагический синдром, некробиотические изменения в паренхиматозных органах, резкое сокращение продолжительности жизни 
 
2. при подостром лучевом поражении: гипоплазия костно-мозгового кроветворения, некротические и склеротические изменения органов депонирования, существенное уменьшение продолжительности жизни, пневмосклероз, цирроз печени 
 
3. опухоли легких и остеосаркомы 
 
ж) "горячие частицы" - аэрозоль диспергированного ядерного топлива.  
 
- после аварии разнеслись атмосферным воздухом на значительные расстояния, основная масса их сосредоточилась в зоне отчуждения и Гомельской области 
 
- основное количество активных частиц (до 70%) находится в верхнем (1 см) слое почвы; до нескольких сотен активных частиц содержится в 10 м3 воздуха в районе Мозыря, Гомеля, Бреста 
 
- в организм в первые месяцы после аварии попадали прямым аэрозольным путём, в настоящее время характерно ингаляционное поступление при вторичном загрязнении воздуха пылью с объектов окружающей среды; возможен и алиментарный путь поступления 
 
- представляют опасность для всего живого ввиду высокой концентрации в них радионуклидов с разными видами излучений.  
 
з) цирконий-95 (Zr-95);  
 
и) рутений-106 (Ru-106);  
 
к) церий-144 (Сe-144);  
 
л) йод-131 (I-131)