З ветеринарної радіобіології

Тема: ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА - «Ядерні аварії, як джерело забруднення зовнішнього середовища. Шляхи надходження р\u1085 уклідів на земну поверхню і розподіл на рослинах.

ЯДЕРНІ АВАРІЇ, ЯК ДЖЕРЕЛО ЗАБРУДНЕННЯ ЗОВНІШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА. ШЛЯХИ НАДХОДЖЕННЯ Р\u1053 УКЛІДІВ НА ЗЕМНУ ПОВЕРХНЮ І РОЗПОДІЛ НА РОСЛИНАХ.

Як і на будь-яких промислово-технологічних об'єктах, при застосуванні матеріалів, що діляться, тобто радіоізотопів відбувалися аварії і позаштатні ситуації. З бази даних Центру допомоги при радіаційних аваріях у штаті Окридж (США) отримані такі дані: З 1944 по 1988 р. усього відбулося 296 такого роду аварій, у які було задіяно 136.615 чоловік (це по офіційним даним). Значні дози одержали 24.853 чоловік (більш 600 Р на ділянку шкіри, або більш 25 Р на кістковий мозок). Загинуло 69 чоловік. За винятком двох самих значних аварій (у Чорнобилі й у Гайанії), в інших 294 аваріях постраждало 1371 чоловік, із котрих 600 чоловік одержало значні дози опромінення, 37 чоловік загинуло. При аварії, а точніше катастрофі в Чорнобилі, було задіяно 135.000 чоловік, 24.200 із них одержали дози на кістковий мозок більш 25 Р, госпіталізовано 237 чоловік, 28 із який померло. У Гайанії, у результаті крадіжки джерела, що містить 1400 Кю 137Cs, при порушенні його цілісності одержали сполучного ураження 244 чоловік, 4 із який померло. Коротко розглянемо найбільше істотні аварії: жовтень 1957 року Англія. Реактор Уіндскейл-1. Зайнялася активна зона реактора по одержанню збройового плутонію. Сильна пожежа продовжувалася 4 дня. Ушкоджено більш 150 технологічних каналів. У атмосферу у вигляді дрібнодисперсного аерозолю надійшло активностей (Кю): 131І - 20 тис., 132телуру - 12 тис., 13^ - 600 тис., 8^г - 80 тис., 9(% - 9 тис., які розподілилися на території Бельгії, ФРН, Голландії, Норвегії, Данії (крім самої Англії). Відразу ж були початі енергійні заходи по мінімізації наслідків. Як найбільш небезпечний, був визначений ізотоп 131І, і для запобігання надходження його в організм людей із молоком, було вилучено і знищено біля 3 млн. літрів молока, впроваджена заборона на споживання всіх продуктів, овочів, фруктів, заражених 131 I. Були і значні помилки і прорахунки - не було проведено евакуації населення з небезпечної зони і не проводилася конкурентна йодиста профілактика. Тому при безпосередньому надходженні аерозолей інгаляційним шляхом, дози опромінення щитовидної залози в людей, що мешкають у районах із високими щільностями забруднення території радіойодом, виявилися значними. Так у дітей, що знаходилися на відстані 9, 6 км від джерела викиду, поглинена доза в щитовидній залозі склала 16, 1 рад, а на відстані 37 км - 11, 4 рад (ПДД - 1, 5 рад). Загиблих немає. Січень 1961 р - у США на реакторі SL-1. При технічному обслуговуванні помилково витягли регулюючий стрижень. Скачок потужності призвів до значного розплавлювання активної зони, локальної пожежі і невеличкого викиду активності в атмосферу. Загинули 3 чоловік персоналу. Березень 1979 р. США блок станції Три Майл Айленд блоки ТМ2. Як і в Чорнобилі припинення подачі води в парогенератор активної зони, сильний його перегрівши й утворення великої кількості водню. Але він не вибухнув, а був викинутий через клапан скидання тиску. В зовнішнє середовище викинуто 5, 51011 Бк 131І. Це приблизно десятимільйонна частина напрацьованого в реакторі 131І. Загиблих немає. Вересень 1983 р. - Аргентина - реактор RА-11 (дослідницький). У результаті грубого порушення техніком змінені в активній зоні. За мілісекунди був скачок потужності до 10-15 Мдж, викид перегрітої пари і палива (локальний викид) і скидання по дренажній системі. Оператор одержав дозу 14 Гр від швидких нейтронів і 5 Гр від випромінювання і на другу добу помер. 26 квітня 1986 р. - Чорнобиль. У результаті газохімічного вибуху і руйнації всього склепіння реактора, через обвали і запалавшу стріху у атмосферу було викинуто більше 50 МКю ізотопу. Згодом, із зараженої зони відселено 115 тис. чоловік вся зона - 3000 км2. Об'єкт " Укриття" (саркофаг) об'єкт " Олена" t =30° С. Нове укриття2. Спостереження за людьми- Всесоюзний регістр осіб, що знаходяться під особливим диспансерним спостереженням включає 600 тис. чоловік - порівняти з 135 тис. Реевакуація - повернута населення 14 пунктів (Вільча і т.д.). А загалом, атомні реактори - це дуже приваблива ціль у випадку війни. По розрахунках американських учених при влученні термоядерної бомби в реактор типу Чорнобильського буде викинуте така кількість радіонуклідів, що на території 1200 км2 загине все живе, і є, зона " смерті, " а на території 150 тис. км2 проживання населення виявиться неможливим через високий рівень радіації. Отже, ми з вами побачили, що основним джерелом забруднення об'єктів зовнішнього середовища є радіоактивні аерозолі, внесені в атмосферу в результаті ядерних вибухів, а також аварій і руйнацій атомн.ел.станцій і підприємств ядерного циклу. Радіоактивні аерозолі інжектовані (викинуті) в атмосферу, поступово осаджуються і забруднюють біосферу. Рослини, що вирощуються на відкритому місці можуть забруднюватися двома шляхами:

1. аеральным (поверхневий)

2. кореневим (грунтовий)

У залежності від джерела й умов формування радіоактивних осадків характер випадань і їх фіз-хім. властивості сильно різняться. Радіоактивні речовини можуть: 1. випасти протягом першої доби поблизу місця інжекції, створюючи так називані локальні випадання; 2. надійшовши у верхні прошарки атмосфери, затримаються і мігрувати в стратосфері і тропосфері і випадати більш-менш рівномірно у вигляді глобальних випадань. Тропосферні випадання продовжуються на протязі 30 днів, а от стратосферні- від 6 міс до 2-3 років. У залежності від грунтів, на яких пройшов вибух, або від характеру ядерної аварії р/н можуть знаходитися: або у формі крупнодісперсних остеклованных практично нерозчинних часток (на силікатних грунтах) - аналогічні частинки паливного матрікса, або формуються добре розчинні радіоактивні частки, незалежно від дисперсності - якщо вибух на карбонатних породах, що почвообразуют. У період формування аерозольних часток у повітряному резервуарі, тобто в атмосфері відбувається так називане фракціонування радіонуклідів. Це значить, що в період конденсації речовини, що випарувалася в період вибуху, (або горіння реактора) має місце вибіркове захоплення ізотопів частками, що формуються: Такі тугоплавкі ізотопи, як 144Се, 18^, 18ЭД у результаті конденсації і коагуляції включаються до складу значних твердих часток і випадають у складі локальних випадань неподалеку від місця інжекції (випадання). Радіоактивні ізотопи Sr і Cs не приймають участі в процесі конденсації, вони адсорбуються на поверхні дрібних твердих часток, і в парах вологи, створюючи в такий спосіб дрібнодисперсні аерозолі. Це фракціонування обумовлює нерівномірність очищення атмосфери і нерівномірність забруднення грунту в якісному відношенні, у залежності від відстані до джерела забруднення. Розрізняють 1) мокре і 2) сухе відкладення радіонуклідів.

1) випадання р/н із дощами, снігом на поверхню землі. Процес вимивання з атмосферними опадами обумовлене не тільки захопленням р/а ізотопів падаючими краплями, але насамперед тим, що самі частки, попавши в зону хмар, стають центрами конденсації.

2) складається у випаданні самих аерозольних часток і визначається в основному гравітаційними силами, вертикальним рухом повітряних мас. Співвідношення мокрого і сухого форм відкладення залежить від фракційного складу, кліматичних умов, ландшафта, висоти над рівнем моря. Подальша міграція р/а часток, що випасли на поверхні Землі, по біологічних ланцюгах, визначається насамперед їхньою розчинністю і пов'язаної з ній біологічною доступністю. Остекловані силікатні частки лише механічно забруднюють, (курява) рослини. При випаданні карбонатних часток відбувається не тільки запорошення наземних частин рослин, але і проникнення у внутрішні тканини. Особливість аерального, поверхневого шляху надходження полягає в тому, що при безпосередньому осіданні р/а часток відбувається забруднення наземної маси рослин усіма нуклідами, що випадають. Р/а частки, що випадають з атмосфери на посіви, що вегетують, не цілком затримуються на рослинах, а частина осідає на поверхню грунту. Ступінь утримування р/а часток рослинами характеризується розміром первинного утримування - це відношення кількості осілих на рослини р/а речовин, до загальної їхньої кількості, що випали з атмосфери на дану площу. Коефіцієнт первинного утримування визначається по формулі: Первинне утримування р/а часток надземними частинами рослин може варіювати в широких межах (від 5% до 95%). Залежить від щільності рослинного покрову, морфологічної будівлі листів, розмірів і агрегатного стана р/а часток, метеорологічних умов. Так у кукурудзи у фазі кущіння при масі 0, 1 кг/м2 утримується 24% 9(% і 16% Cs137, а у фазі воскової стиглості, при 0, 9 кг/м2 уже 50%90 Sr і 62% 13^. Різноманітний розмір первинного утримування не тільки для різноманітних рослин, але і для різноманітних частин однієї рослини. Так нанесення водяного р-ра 90 Sr показувало в пшениці розмір первинного утримування у фазі молочної спілості: листи - 41%, стебло - 18%, полова -11%, зерно - 0, 6%. У багатьох рослин господарсько-корисні частини рослин надійно укриті від аерозольного запорошення. Потрапивші на поверхню рослинності р/н, як правило, слабко закріплюються, і тому одночасно з осадженням р/а частинок відбувається зниження рівня забруднення рослин. Втрати радіоактивності забрудненими рослинами, обумовлені всіма чинниками, крім р/а розпаду, прийнято називати " ПОЛЬОВИМИ ВТРАТАМИ". Швидкість видалення р/а речовин із рослинного покрову часто виражається через період напівутрати, у перебігу якого змивається дощем і видмухується вітром 50 % початкової активності. Найбільш швидко губиться та частина р/н, що залишається у вільному стані на поверхні кутикули рослин.

ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА - Поточний радіологічний ветсанконтроль привозної та місцевої сільськогосподарської продукції, що реалізується на ринках Полтави і області за допомогою установки спектрометричної МКС-01А «МУЛЬТИРАД»

Місце проведення: Відділ радіології РДЛВМ в Полтавській обл. В зв‘язку з наявністю лише одного робочого місця кількість студентів на лабораторному занятті не може перевищувати 10 – 15 чоловік. Кількість академічних годин – 4

Мета: Розкрити та пояснити питання про ядерні аварії, як джерело забруднення зовнішнього середовища. Шляхи надходження р\u1085 уклідів на земну поверхню і розподіл на рослинах. Ознайомити з методами проведення поточного радіологічного ветсанконтролю привозної та місцевої сільськогосподарської продукції, що реалізується на ринках Полтави і області за допомогою установки спектрометричної МКС-01А «МУЛЬТИРАД».

Завдання: Дати навички роботи з проведення поточного радіологічного ветсанконтролю привозної та місцевої сільськогосподарської продукції, що реалізується на ринках Полтави і області за допомогою установки спектрометричної МКС-01А «МУЛЬТИРАД». Надати можливість самостійно виконати виміри.

Обладнання: Комп‘ютеризована спектрометрична установка МКС-01А «МУЛЬТИРАД». Контейнери для вимірювальних проб – великий і малий контейнери Марінеллі. Проби привозної та місцевої сільськогосподарської продукції, що реалізується на ринках Полтави і області.

Методологічне забезпечення: Курман А.Ф., Локес П.І., Супруненко К.В., Каришева Л.П. Кравченко С.О., Флегантова Б.Л., Бурда Т.Л., Улянко Н.С. «Радіоекологія, міграція радіонуклідів по біологічним ланцюгам, роль ветеринарної радіобіології в системі ведення тваринництва на забруднених територіях.» Методичні вказівки для студентів факультету ветеринарної медицини з дисципліни «Ветеринарна радіобіологія» 40 екз. Методика експресного визначення об’ємної і питомої активності бета-випромінюючих нуклідів в воді, продуктах харчування, продукції тваринництва і рослинництва методом «прямого» вимірювання «товстих» проб (перероблена та доповнена). — Укр. НИИСХР. — К., 1990.

Хід роботи з хронометрією:

Тези з інформації про ядерні аварії, як джерело забруднення зовнішнього середовища. Шляхи надходження р\u1085 уклідів на земну поверхню і розподіл на рослинах. З 1944 по 1988 р. усього відбулося 296 такого роду аварій, у які було задіяно 136.615 чоловік (це по офіційним даним). Значні дози одержали 24.853 чоловік (більш 600 Р на ділянку шкіри, або більш 25 Р на кістковий мозок). Загинуло 69 чоловік. За винятком двох самих значних аварій (у Чорнобилі

й у Гайанії), в інших 294 аваріях постраждало 1371 чоловік, із котрих 600 чоловік одержало значні дози опромінення, 37 чоловік загинуло. При аварії, а точніше катастрофі в Чорнобилі, було задіяно 135.000 чоловік, 24.200 із них одержали дози на кістковий мозок більш 25 Р, госпіталізовано 237 чоловік, 28 із який померло. У Гайанії, у результаті крадіжки джерела, що містить 1400 Кю 137Cs, при порушенні його цілісності одержали сполучного ураження 244 чоловік, 4 із який померло. Коротко розглянемо найбільше істотні аварії: (час надання інформації – 30 хвилин). 2. При виконанні лабораторних досліджень з проведення поточного радіологічного ветсанконтролю привозної та місцевої сільськогосподарської продукції, що реалізується на ринках Полтави і області за допомогою установки спектрометричної МКС-01А «МУЛЬТИРАД», слід керуватися наступним порядком робіт: Вимірювальна установка профільних вимірів концентрацій ЕРЕ МКС-01А «Мультірад» складається з чотирьох спектрометричних блоків детекторів (трактів), розташованих в свинцевих екранах і підключених до ПЕОМ, Кожен сцинтиляційний тракт реєстрації гамма-випромінювання містить сцинтиляційний блок детектування на основі кристала йодистого цезію, підсилювач і блок свинцевої захисту від фонового випромінювання. Принцип дії установки полягає в отриманні апаратних спектрів імпульсів від детекторів, що реєструють гамма-випромінювання зразка, експонованого у фіксованих умовах вимірювання на стрічці конвеєра. Активність радіонукліда в досліджуваному зразку визначається шляхом обробки отриманої спектрограми за допомогою програмного забезпечення «ПРОГРЕС». Пакет програм «ПРОГРЕС» складається з набору незалежних програм для кожного спектрометричного тракту, об'єднаних в єдиній програмній оболонці. «ПРОГРЕС» дозволяє керувати роботою кожного самостійного спектрометричного тракту, аналізувати спектрограму та ідентифікувати радіонукліди, визначати активність відповідних нуклідів у зразку, розраховувати похибка вимірювання активності та протоколювати результати вимірювань. Рис. 12.3 Вигляд вимірювальної установки МКС-01А «Мультірад» Меню пристрою дозволяє вибрати одну із стандартних вимірювальних завдань. Кожна задача відповідно до визначеного сценарієм управляє вимірювальними пристроями і двигуном, обробляє сумарний спектр і спектри окремих пристроїв і заносить результати вимірювань в базу даних. Проведення вимірів