CC BY
7
детельствующую об их потенциальной радиационной опасности при выполнении операций в горячих лабораториях, а также определить основные гигиенические направления, предупреждающие поступление радиоактивных аэрозолей в организм работающих.
При использовании трансплутониевых элементов особое внимание следует уделять обеспечению герметичности технологического оборудования, горячих камер и боксов, соблюдению герметичности при транспортных операциях, организации оперативного контроля концентраций радиоактивных аэрозолей и их допустимого поступления, эффективному использованию средств индивидуальной защиты органов дыхания.
ЛИТЕРАТУРА
3 а л и к и н Г. А., Москалев Ю. И. и др. Радиобиология, 1969, в. 4, с. 599.— Москалев Ю. И. Мед. радиол., 1968, № 7, с. 59. — П а р х о м е и к о Г. М.р С а я п и н а Р. Я-, Б а д ь и и В. И. и др. В кн.: Всесоюзи. научно-техническая конференция «20 лет производства и применения изотопов и источников ядерных излучений в народном хозяйстве GCCP». Секция «Радиационная медицина*. М., 1968, с. 173. — Фукс Н. А. Механика аэрозолей. М., 1955.— Мог row Р. Е. et al. Hlth. Phys., 1966, v. 12, p. 173.
Поступила 20/1V 1971 г.
THE RADIOACTIVE AEROSOLS IN THE PRODUCTION OF TRANSPLUTONIUM ELEMENTS UNDER CONDITIONS OF A HOT LABORATORY
M. S. Egorova, V. V. Kopaev, G. M. Parkhomenko
The paper deals with the quantitative assessment of the aerosols of transplutonium elements that may be the cause of potential radioactive hazards.
УДК 615.31:546.791*4'1611.015
БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ТЕТРАФТОРИДА УРАНА ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ ИНГАЛЯЦИОННОЙ ЗАТРАВКЕ
Г. П. Галибин, И. К. Петрович
Тетрафторид урана — иИ4 — одно из труднорастворимых соединений урана, имеет важное значение в производственных процессах. Литературные данные о закономерностях распределения и особенностях биологического действия тетрафторида урана на организм человека и животных недостаточны, чтобы дать полную оценку его опасности для организма работающих и установить предельно допустимые нормы для организма и предельно допустимые концентрации для производственных помещений.
Поданным X. П. Дигерта, тетрафторид урана при ежедневной 5-часовой ингаляции в концентрации 24 мг/м3 оказался токсичен для собак, кроликов, морских свинок, крыс и мышей. Меньшие концентрации (5,4, 0,7 и 0,5 мг/м3) малотоксичны или нетоксичны в тех же условиях (ежедневная ингаляция крыс, морских свинок и мышей в течение Р/г месяцев).
В настоящей статье приведены материалы исследования биологического действия тетрафторида урана на организм крыс при хронической ежедневной ингаляции в концентрациях на уровне 12 и 1,2 мг/м3. Опыты проведены на кроликах, белых крысах и мышах. Все они были половозрелые самцы. Методика ингаляционных затравок описана в 1966 г. Г. П. Галибиным и соавт.
Для сравнения токсичности тетрафторида урана с другими труднорастворимыми соединениями урана определены верхние параметры токсичности его для кроликов, крыс и мышей, при однократном внутривенном, внутри-брюшинном, пероральном и ингаляционном введении. Установлено, что доза 8000 мг/кг для крыс при введении в желудок является переносимой,
при внутривенном введении ЬБво/зо для крыс составляет 15 мг/кг, а для кроликов — 5 мг/кг, а при внутрибрюшинном введении ЬОбо/зо для крыс составляет 20 мг/кг, а для мышей — 40 мг/кг. Наиболее чувствительными к тетрафториду урана оказались кролики и наиболее резистентными — мыши.
При однократной ингаляции (экспозиция 60 мин.) концентрация тетра-фторида урана, равная 100 мг/м3, переносима для крыс и мышей, но она вызывала явные признаки нарушения функций органов и систем (глюкозурия, протеинурия, повышение уровня остаточного азота крови, снижение синтетической и обезвреживающей функции печени). В связи с тем что в усло-
Таблица 1
Количество белка (в мг/сутки) и гиппуровой кислоты (в мг! сутки) в моче крыс при хронической ингаляционной затравке тетрафторидом урана в концентрации 12 мг!м3
5
6 8
10 12
Фоновые данные до начала ингаляции 15,0± 1,7 | 14,0± 1,5 | >0,5 | 59,0+4,8 | 62,0±4,7 | >0,5 Период ингаляционной затравки
26,0±3,1 31,3+4,2 34,6+4,1 32,0± 3,4
68,0±7,4 78,6±8,1 88,0±9,2 71,8+8,4
<0,05 <0,05 <0,05 <0,05
64,0± 5,8 71,4±6,8 62,3±7,1 70,4± 8,2
46,4±5,2 41,0+4,2 46,3+6,8 45,4+5,2
Восстановительный период после окончания затравки
36,2±4,8 34,8+4,1 38,0+4,6 41,4±5,2 34,0±5,1
64,4± 7,2 48,3±4,1 58,1 ±5,4 51,4±6,4 39,2± 6,3
<0,05 <0,05 <0,05 <0,1 >0,5
64,3±7,4 73,2±6,8 68,4+7,4 65,6± 7,2 69,4+8,3
48,3± 5,8 51,2±6,4 54,2±6,8 59,3±7,1 62,6+ 10,5
<0,05 <0,05 <0,05 <0,05
<0,05 <0,05 <0,05 <0.1 >0,5
Таблица 2
Изменения морфологического состава периферической крови крыс при хронической ингаляционной затравке тетрафторидом урана в концентрации 12 мг/м3
О о * ® *> а «С- Эритроциты (млн. в 1 мм') Гемоглобин (в г) Ретикулоцнты (в •/•»)
£ ж п й = а контроль | опыт Р контроль | опыт Р контроль опыт р
ич5 М±т М±т М±т
Фоновые данные до начала затравки
| 7,2± 1,8 | 7,3+1,4 | >0,5 | 13,1± 1,5| 12,0+ 1,8| >0,5 | 10,0±2,4 | 9,6± 1,6| >0,5 Период ингаляционной затравки
1
Восстановительный период после окончания затравки
5 7,2± 1,3 6,4± 1,3 12,8+1,4 11,0+1,4 <0,05 6,5+1,4 16,2+2,8
6 7,6+1,4 6,2± 1,3 14,6±2,1 12,3+1,8 <0,05 8,0+ 1,7 16,0+2,4
8 7,0+1,5 6,2± 1,4 13,9+2,1 12,0+1,9 <0,1 12+2,8 13,2±3,1
10 6,8± 1,3 6,5± 1,4 13,4 + 2,6 12,4±2,1 >0,5 16,0+2,6 15,1 ±3,0
12 7,1+1,4 6,8+1,5 13,5±2,2 / 13,0+2,4 > 0,5 9,8+3,1 13,1±3,1
7,4+1,6 7,3+1,4 13,0+1,4
7,5± 1,2 7,0+ 1,3 14,2+1,6
7,1+1,5 6,5+1,3 13,4+1,5
7,0± 1,4 5,8± 1,3 13,3+1,6
12,8± 1,6 >0,5 9,8±2,1 11,4+2,1 <0,1
12,3+1,8 >0,5 8,0+2,6 11,6+2,8 <0,05 11,8+1,6 <0,05 7,9+1,7 15,6+2,6 <0,05 11,5± 1,8 <0,05 7,6+1,8 15,8+2,3 <0,05
и
: § о 2
СО
о ч х о. о н
■е-р.
Я
&
4
1Л1П1Й1П 1Л
•о о иэюю ю
с. О Л оооо V V V V о"о"о о о V Л Л Л Л
ем тг ЮСОтГЮЙ
с О о" о" о" о" ооооо"
+1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1
2 о СМ— 00 00 — о см_см_
см ч* 10 СО »Л СО СО СО СО со
•е- Е
о +1
я
X 5
о л СО СМ СО СО см СО СО СО
Л ч о О оооо ооооо"
а н +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1+1+1+1
X о чгоадоо — со ЧГ
о X см ем" ем" ем см см со ем" ем ем
Ю10ЮЮ ю
1С оооо о-ап«
а. о о"о о о о'о"о'о"о"
О х Я
X «
о ¥
X (м
с см о
3 х
О. X * 3-
м
I
а.
■I
я
т
ее
& X
(хеп •юэн а) иннэЯстгд -ей ХО(13
Л
УУ V V
■Ч^ —00_Г—_
-Н +1 +1 +1
1Л®ПО
ю
-Ч^СО чГ чг
оооо
+1 +1 +1 +1 Ч СО СО — 00
о - - - -
а:
чГ ■ч- ч- со
а -
2 ю — о ю 5 о"оо"о I ДУУД
5 — см —■ ем
^ +1+1+1+1
5 -г со см сп ^ со" о о
— С5
+1 со оГ
ю о" Л
М
см со
см +1
+1 +1 +1 +1 •Ч"_—00— СО 00 о>о
оооо V УДУ
см со со со
+1 +1 +1 +1 — -Ч" 00 см
00 СЛ см со — —"ем ем" +1 +1 +1 +1 СМ О СМ —_ СО СМ ч^чй-
— ем со чг
V УДЛА
— ем_—^
I +¡+¡+¡+1+1
<3 СО т}"
2* Г-Гю^т^ю
10 Ю <£> Ь^ОО О ООО о +1 +1 +1 +1 +1 00-000 от^юют"
ююююю о оооо
ЛАДА А
тг о>_ем ю — —см см" ем" +1 +1 +1 +1 +1 ем оосмчг— г^Гоо оГо о
ао о —' со со — ем см" см" ем"
+1 +1 +1 +1 +1 аз чг см_о да Г*- 00 00 00 о
— — 1Л 10 10
о о о о о
V УЛЛЛ
оо о ч^ ю о^ см со со со со
+1 +1 +1 +1 +1 чг (О 00 — 00 Ю ч^сО Ю 1С
со >л г» о_—_ ем см* см" со со
+1 +1 +1 +1 +1 ем оо— оо 10 со"СМ чГ со"'«'"
Ю СО 0О О СМ
виях производства наиболее реальным и опасным путем поступления тетрафторида урана в организм работающих является ингаляционный, основная часть опытов по изучению биологического действия этого соединения проведена на животных, подвергнутых хронической ингаляционной затравке тетрафторидом урана в концентрации 12 мг/м3 (колебания концентраций от 5 до 17 мг/м3) и 1,2 мг/м3 (колебания концентраций от 0,4 до 1,6 мг/м3).
Опыты поставлены на 3 группах крыс, по 24 животных в каждой: 1-я группа служила контролем, крыс 2-й группы подвергали ежедневной ингаляции аэрозолем тетрафторида урана в концентрации 12 мг/м3, а крыс 3-й группы— 1,2 мг/м3. Ингаляционная затравка продолжалась 4 месяца в течение 4 часов ежедневно.
Уже с первых дней ингаляционной затравки крысы 2-й группы становились вялыми и малоподвижными, отказывались от пищи, больше потребляли воды. У большинства животных отмечались сукровичные выделения из носа и выраженная гиперемия видимых слизистых оболочек. Потеря веса к концу первого месяца затравки достигла 15%, а после окончания затравки прирост веса отставал от контрольных крыс на протяжении 4 месяцев. Выявлено повышение количества белка в моче в 2—5 раз и сахара в 2—10 раз
по сравнению с контролем (табл. 1). Протеинурия и глюкозурия сопровождались увеличением содержания остаточного азота в крови до 80—90 мг%. При помощи пробы Квика — Пытеля в модификации для мелких лабораторных животных (М. Г. Степанова) и пробы с бромфе-ноловым синим (И. М. Джексон) установлено значительное нарушение синтетической и обезвреживающей функции печени, которая, как видно из табл. 1, выражалась в уменьшении выведения с мочой гиппуровой кислоты и снижении интенсивности (в 4—5 раз) выведения бромфенолового синего из крови.
При изучении морфологического состава периферической крови на высоте интоксикации у крыс 2-й группы, как показано в табл. 2, выявлено уменьшение содержания гемоглобина, а в белой крови тех же животных (табл. 3) отмечен выраженный лейкоцитоз, который в основном был обусловлен увеличением числа нейтрофилов в 3—4 раза по сравнению с исходным уровнем. Наблюдалось также увеличение содержания эозинофилов; количество лимфоцитов существенно не изменялось. Исследуя клетки белой крови с помощью супра-витального метода люминесцентной микроскопии (окрашивание клеточных элементов акридиновым оранжевым), мы нашли, что количество клеток с измененным характером свечения в отдельные сроки затравки достигало 30%, а в контроле не превышало 2—8% (таб. 4). В дальнейшие сроки наблюдения количество клеток с измененной флюоресценцией постепенно уменьшалось и снизилось до уровня контроля через 30—60 дней после окончания ингаляции.
Наблюдения над животными 3-й группы показали, что тетрафгорид урана в концентрации 1,2 мг/м3 при ежедневной ингаляции не вызывает отклонения от нормы функций органов и систем. Однако пробы с применением функциональной нагрузки (кофеин, физиологический раствор) на 90-й и 120-й дни затравки указывали на явное нарушение функции почек у крыс (протеинурия, олигурия, высокий удельный вес мочи). Наблюдения над животными в поздние и отдаленные сроки показали, что тетрафгорид урана в концентрации 1,2 мг/м3 не влияет на продолжительность их жизни, а также не вызывает у них выраженных патоморфологических изменений в органах (легкие, печень, почки).
Отсюда можно заключить, что концентрация тетрафторида урана, равная 12 мг/м3, является действующей, а концентрация 1,2 мг/м3 не вызывает выраженных отклонений от нормы изученных нами функций органов и систем. Подобную же картину мы наблюдали ранее при изучении биологического действия другого труднорастворимого соединения урана — диураната аммония (Г. П. Галибин и П. А. Власов). По уровням остро и подостро-действующих доз и концентраций при однократном введении (внутривенно, внутрижелудочно, ингаляционно) разница между диуранатом аммония и тетрафторидом урана в токсичности незначительна. Это имеет важное зна-
Таблица 4
Количество клеток (в %) с измененной флюоресценцией в периферической крови крыс при хронической ингаляционной затравке тетрафторидом урана
. о: в* • х = к о о о 2 2 К Контроль 2-я группа Р 3-я группа Р
М±т М±т
Фоновые данные до начала затравки 2,4+0,4| 2,6±0,4| >0,5 | 2,1 + 0,3| >0,5 Период ингаляционной затравки
>0,5 >0,5 <0,05
Восстановительный период после окончания затравки
1 2,8+0,6 3,1 + 0,7 >0,5 3,1 + 0,4
2 3,9+0,7 8,4+1,2 <0,05 3,7+0,8
3 5,3±0,8 18,2+1,6 <0,05 6,9± 1,1
4
5 7 9
11 13
6,1± 1,1 8,1+1,4 7,2± 1,3 9,1± 1,6 11,0± 1,4 10,4± 1,1
28,0±3,1 31,0± 3,2 22,3±2,3 18,2± 1,9 14,5± 1,8 12,3± 1,4
<0,05
<0,05
<0,05
<0,05
>0,5
>0,1
9,8+ 1,4 10,2+ 1,6 8,4± 1,1 9,4± 1,6 10,2+ 1,4 11,8±2,1
<0,05 <0,05 <0,1 >0,5 >0,5 >0,5
чение для оценки возможной опасности и установления предельно допустимых уровней и концентраций тетрафторида урана для организма и производственных помещений.
Определяя тканевые дозы (по количеству урана, накопленного в органах), мы нашли, что при ингаляции тетрафторида урана, так же как и при ингаляции диураната аммония в концентрации 1 мг/м3, эти дозы (за счет а-облучения тканей), близкие к предельно допустимым (15 бэр/год), могут создаваться только в легких. В остальных же органах и тканях эти дозы на 1—2 порядка ниже предельно допустимых, рекомендованных Национальной комиссией по радиологической защите и Международной комиссией по радиологической защите. Этот факт свидетельствует о том, что при хронической ингаляции нарушения функций органов и систем вызываются действием тетрафторида урана как химически вредного вещества.
Выводы
1. Тетрафгорид урана — UF4 — одно из токсичных, труднорастворимых соединений урана. Его LD 50/30 для крыс при однократном внутрибрю-шинном и внутривенном введении составляют 20—15 мг/кг. Тетрафгорид урана при однократной ингаляции (экспозиция 60 мин.) токсичен для крыс и мышей, но не вызывает гибели подопытных животных в 2-месячном наблюдении.
2. Тетрафгорид урана при ежедневной 4-часовой ингаляции в концентрации 12 мг/м3 токсичен для крыс, а концентрация его 1,2 мг/м3 близка к минимально действующей или пороговой в тех же условиях опыта.
3. Ранними признаками токсичности тетрафторида урана служат снижение веса тела, нарушение функции печени и почек.
4. Изменения морфологического состава периферической крови при ингаляционном отравлении выражаются лейкоцитозом нейтрофильного характера (до 21 ООО в 1 мм3), снижением содержания гемоглобина и увеличением количества эозинофилов, а также увеличением количества клеток с измененной флюоресценцией при люминесцентной микроскопии.
ЛИТЕРАТУРА
Г а л и б и н Г. П., ПоздняковА. Л., Муравьева Л. И. Гиг. и сан., 1966, № 12, с. 22. — Г а л и б и н Г. П., В л а с о в П. А. Там же, 1970, № 5, с. 26. — Степанова М. Г. В кн.: Токсикология новых промышленных веществ. М., 1961, в. 1, с. 80. — Д ж е к с о н И. М. Физиол. ж. ОХР, 1963, № 1, с. 127. — Durepra X. П. В кн.: Pharmacology and Toxicology of Uranium Compounds. New York, 1949, v. 2, p. 666.
Поступила 18/VI 1971 r.
THE BIOLOGICAL ACTION OF URANIUM TETRAFLUORIDE IN CHRONIC
INHALATION POISONING
G. P. Galibin, I. K. Petrovich
Experiments performed over rats proved the daily 4 hr chronic inhalation of uranium tetrafluoride at a concentration of 12 mg/m3 to be definitely toxic for rats; a concentration of 1.2 mg/m3 approached the minimum efficient value of the threshold level of the substance. The early signs of the toxicity of uranium tetrafluoride were the fall for the body weight and disturbances of the functioning of the liver and kidneys. Changes in the amount of uranium deposited in the organs showed that in chronic inhalation of uranium tetrafluoride at a concentration of 1.2mg/ms tissue doses (owing to y-radi at ion-approaching the maximum permissible level (15 ber/yr) may occur only in the lungs. In the rest of the organs and tissues these doses were by 1 to 2 lg lower than the maximum permissible one, recommended by the International Committee on Radiologic Protection.
