CC BY
7
К ВОПРОСУ О РАСПРЕДЕЛЕНИИ И ДИНАМИКЕ НАКОПЛЕНИЯ
Ро210 В ТКАНЯХ РЫБЫ
В. 3. Агранат
Элемент Ро210 в течение многих лет вызывает большой интерес у радиобиологов ввиду того, что является фактически «невесомым» источником почти чистого излучения а-частиц. В природе он встречается в крайне незначительных количествах в урановой смоляной руде, в которой он содержится вместе с ураном и радием, являясь продуктом их распада.
При поступлении в организм полоний распределяется достаточно равномерно в мягких тканях. Наибольшее его количество находится в печени, желудочно-кишечном тракте, почках, желчном пузыре, в лимфатических узлах, костном мозге, селезенке, коже. Особенно интенсивно происходит накопление его тканями ретикуло-эндотелиаль-ной системы. Значительно меньше полония обнаруживается в нервной и мышечной тканях [Финк (Ршк), Ласло Векерди (Ь. УекегсП), Зильберштейн (БИЬе^ет), Эрлек-сова].
Экспериментальные исследования говорят о чрезвычайной токсичности полония (Э. И. Полубояринова, Б. Б. Мороз, А. Я. Климова, И. К. Петрович, Д. И. Стенард, X. А. Блеар и др.).
В настоящее время большую актуальность приобретают исследования, освещающие вопросы, связанные с накоплением полония различными водными организмами в случае попадания радиоэлемента в открытые пресные водоемы. Поэтому перед настоящим экспериментальным исследованием была поставлена задача проследить распределение и динамику накопления Ро210 тканями рыбы при различных концентрациях радиоэлемента в воде.
Для решения этой задачи в аквариумах емкостью в 120 л, наполняемых водопроводной водой до 75 л, создавались 3 различные концентрации Ро210 в воде — 5 • Ю-9. 5 • 10—11 и 5 • 10—12 С/л.
В данном исследовании применялся Ро210 в растворе НМ03 в разведении 1 : 3 на 2% растворе маннита. Последний был введен для удержания радиоэлемента в коллоидном (комплексном) состоянии. Известно, что подобные соединения полония наиболее устойчивы в растворе и сорбционная способность их проявляется в меньшей степени. Так как эксперимент проводился в обычных аквариумах с металлическим дном, то необходимо было до минимума уменьшить сорбцию полония.
В растворе Ро210 находился со стабильным носителем В!209, содержание которого в начале опыта было в аквариуме № 1—2,4 • 10—5 мг/л, в аквариуме № 2— 2,4-10—7 мг/л и в аквариуме № 3 — 2,4-10—8 мг/л. К концу опыта удельное количество его увеличилось за счет распада полония и составляло соответственно 8,2- 10—5, 8,2- 10—7 и 8,2 • 10—8 мг/л. В весовом отношении количество В1209 превышало количество Ро210 на протяжении опыта в 100 000—150 000 раз.
Известно, что стабильный носитель уменьшает степень накопления радиоактивного вещества в животном организме.
По своим химическим свойствам Ро210 сходен с В1209, поэтому на поведение его как химического элемента в распределении и накоплении в организме наличие висмута не может не оказать определенного влияния.
Объектом исследования служили чешуйчатые карпы, которые как по литературным данным, так и по аналогичным экспериментам Ю. М. Саурова, Е. Л. Телушкиной, Г. Д. Лебедевой и др. оказались наиболее удобными для этой цели. Общая продолжительность опыта 120 суток. По мере накопления продуктов обмена рыб в аквариумах через каждые 3—4 дня производилась смена воды с проведением постоянного радиометрического контроля за величиной ее удельной активности и значения рН. Последняя на протяжении всего опыта колебалась от 7,2 до 7,3.
В чешуе, жабрах, мышцах, костях и внутренних органах определяли удельную активность тканн по методике, разработанной С. И. Поповым (выделение Ро210 на медной пластинке, весовой вариант). Подсчет активности производили на установке типа Б-1 со сцинтилляционной приставкой типа П—349—2.
Из проведенных исследований видно, что рыба, обитающая в воде с различной величиной удельной активности, накапливает через определенное время предельное количество радиоэлементов. Уже после экспозиции в 1 сутки при всех концентрациях рыбы становились радиоактивными. Экземпляры рыб, выловленных из аквариумов № 2 и 3, имели удельную активность, которая превышала концентрацию Ро210 в воде в 2—15 раз — 1,03 • 10—10 и 7,5- 10—11 С/кг. Удельная активность рыб из аквариума № 1 была на 1-е сутки в 4,2 раза меньше удельной активности воды. С увеличением экспозиции происходит дальнейшее накопление полония в организме рыб. Удельная активность рыбы через 21 сутки во всех аквариумах превысила удельную активность воды и составила 1,07 • 10—8. 4,1 • 10—10 и 1,9- 10—10 С/кг. В дальнейшем с увеличением экспозиции величины удельной активности рыб колебались в пределах 2,1 • 10—8—33 - 10—8 С/кг для аквариума № 1, от 4,1 : 10—10 до 6,5 • 10—10 С/кг для аквариума № 2 и ог 1,9-10—10 до 2,6- 10—10 С/кг для аквариума № 3, т. е. практически была постоянной. Полученные данные позволяют считать, что через 3—4 недели наступает предел в на-
коплении Ро2'0 в организме рыбы. Обращает на себя внимание тот факт, что при различных концентрациях Ро210 в воде аквариумов степень накопления радиоэлемента в рыбе различна. Так, в аквариуме № 1 удельная активность рыбы превысила активность воды в 3—5 раз, в аквариуме № 2 — в 8—10 раз и в аквариуме № 3— в 20—25 раз, т. е. с уменьшением величины удельной активности воды относительное накопление полония тканями рыбы происходит более интенсивно.
Результаты исследований распределения и динамики накопления полония отдельными тканями рыбы показали, что наибольшее количество его накапливается во внутренних органах (см. таблицу).
Динамика накопления Ро210 тканями рыбы при различных
Удельная активность тканей (в С/кг)
аквариуме № I (510 ® С/л)
внутренние органы
жабры
чешуя
мышцы
акЕариуме № 2
внутренине органы
жабры
1 2,35-10-8 4,12 10- -8 4,5 10-9
3 2,3 10-8 6,5 10- -8 5,45 10-9
8 2,7 10-8 1,15 ю- -7 9,7 10-9
14 4,4 10-8 7.5 ю- -8 1,02 10-8
21 3,7 10-8 4,9 ю- -8 1.4 10-8
32 8,9 10-8 5 10- -8 6.2 10-9
45 1.6 10-7 8,75 10- -8 8,1 10-9
60 8,9 10-8 8,9 ю- -8 1.5 10-8
76 1,2 10-7 1,01 ю- -7 2,3 Ю-»
90 1,15 10-7 4,29 ю- -8 2,1 10-8
120 1,45 10-7 2,5 ю- -7 1.6 10-8
Не обнаружена То же
» э > >
4.3-10-9 1,1-10-8
3.4-10-8
1,65 10-8 2,8-10-8 6.2- 10-® 3 10-8
Не обнаружена
1.2 1.2 5
3,4 4.3 3.9 4,0 4.0
10-9 10-9 10-9 10-9 10-9 10-9 10-9 10-9
1,07 10—9 5,0-10-9
3-10-ю
8-10—10 8,2 10-ю
1,9-10-9
1,6-10-9
1,0-10-9
1,4-10-9
2.4-10-9
5,4-10-9
9,4-10-Ю
2,4-10-9
6,510-Ю
9.1 1.6 1.0 3,3 1,0
5 5,6 1.5 6,5
3.2
Динамика накопления радиоэлемента внутренними органами (печень, желудочно-кишечный тракт, селезенка) при различных концентрациях полония в воде показывает, что основное количество активного вещества накапливается в первые сутки. При экспозиции в одни сутки удельная активность внутренних органов превысила удельную активность воды в 5—46 раз. В дальнейшем интенсивность накопления полония уменьшается, и начиная с 14—21-х суток величина локализованного полония внутренними органами рыб устанавливается на постоянном уровне. Превышение удельной активности внутренних органов над удельной активностью воды различна при разных значениях последней. Величины, показывающие отношения удельных активностей внутренних органов и воды, составили для аквариумов № 1 —20—30. № 2 — 40—60 и № 3 — 380—1120, т. е. с уменьшением удельной активности воды относительная величина накопления полония внутренними органами увеличивается.
Второе место по степени активности занимают жабры, удельная активность которых превысила концентрацию полония в воде аквариумов в 20—80 раз.
Жабры имеют огромную удельную поверхность и пропускают очень большое количество воды. Основным путем проникновения в жабры полония является адсорбция последнего на их поверхности.
Кумуляция полония внутренними органами связана как с поступлением активного вещества с кормом, так и проникновением полония в организм рыбы через жабры и последующим отложением во внутренних органах.
Несколько менее интенсивно накапливается полоний в чешуе, проникновение радиоэлемента в которую возможно путем сорбции полония на поверхности чешуи и путем структурного загрязнения.
При оценке полученных данных удается отметить, что во всех применяемых в опыте концентрациях радиоэлемента степень накопления активного вещества в чешуе в десятки раз превышает удельную активность воды, причем, так же как это было отмечено у предыдущих видов тканей, с уменьшением удельной активности воды увеличивается относительная величина накопления полония чешуей. Предел в накоплении лолония чешуей для первых двух концентраций активного вещества наступает на 3—8-е сутки, т. е. в тот же срок, что и в жабрах. Это подтверждает высказанное предположение о том, что механизм накопления полония этими видами тканей по существу одинаков и заключается главным образом в адсорбции активного вещества поверхностью жабр и чешуи. Последнее обстоятельство приводит к тому, что удельная активность жабр в несколько раз превышает удельную активность чешуи, что объясняется.
видимо, большей удельной поверхностью жабр. Кроме того, различная величина адсорбции, возможно, связана с различием структуры тканей жабр и чешуи.
Еще в меньшей степени и медленнее, чем в других тканях, устанавливается предел накопления полония в костях. Превышение удельной активности костной ткани над активностью воды не так значительно, как во внутренних органах и жабрах. Однако полученные величины активности костей характеризуют высокую интенсивность накопления в них полония. Известно, что в отличие от радия, плутония, стронция, фосфора, концентрация которых в костях преобладает над кумуляцией этих элементов в других тканях, полоний накапливается там в незначительных количествах. Однако имеются
концентрациях активного вещества в воде аквариумов
при удельной активности воды в
<5-10—11 С/л)
чешуя
мышцы
аквариуме № 3 {5-10—12 С/л)
внутренние органы
жабры
чешуя
Не обна-J ружена 4,6-10—"0 7,8-10-Ю 8,8-10-Ю 5,10-10-ю
5.1-10-Ю 8,4-10-ю 5,3-10-ю
1.2-10-9 3,6-10-9
8,8-10-ю
Не обнаружена То же
5,7-10-П 3,2 10-ю
Не обнаружена То же
2,2-10-П
3,010-ю 1,9-10-1
3,3 ю- -10 3,1 10-ю Не обна-
ружена
3,8 10- -10 3,5 10-ю То же
1,3 10- -9 2,8 10-ю » »
9,8 10- -10 3.7 10-ю » »
1,6 ю- -9 4,0 10-ю » »
1.9 10- -9 2,8 10-ю > »
3,0 ю- -9 2,0 10-ю 5,7-10-ю
1,9 ю- -10 3,6 10-ю 5,45" 10-ю
1.4 ю- -9 7,3 10-ю 2,4-10-Ю
2.9 10- -9 3,2 10-ю 9,8-10-ю
1.6 10- -9 2.2 10-ю 3,2-10-ю
Не обнаружена
То же »
указания, что при длительных сроках жизни животных концентрация полония в костной ткани достигает значительных величин. Рыбы, подвергшиеся исследованию, в течение 4 месяцев имели постоянный контакт с полонием. Это обстоя(ельство не могло определенным образом не отразиться на распределении вещества в тканях организма.
Полученные данные позволяют считать, что кумуляция Ро210 мышцами по сравнению с накоплением его другими видами тканей происходит менее интенсивно.
Большое значение в проникновении радиоэлементов в водные животные организмы имеет пищевой путь [Р. Ф. Фостер (Foster), Д. Девис (Davis)]. Опыты, проведенные в экспериментальных водоемах, показали, что загрязненность корма рыб (планктона, личинок хирономид и т. п.) достигает исключительно больших величии и превышает активность воды в тысячи и десятки тысяч раз при сравнении их эквивалентных количеств. В настоящем исследовании корм (мотыль) давался «чистым» (свободным от радиоэлемента), но так как рыбы поедали его не сразу, а через определенный промежуток времени (через 15—30 минут), то было проведено исследование загрязнения мотыля Ро210 во времени. Для этого было прослежено накопление полония в нем в течение 12 часов при различных концентрациях радиоэлемента в воде.
Полученные результаты показывают, что накопление Ро210 в мотыле начинается с первых же минут погружения его в радиоактивную среду. После 15-минутной экспозиции удельная активность мотыля превысила концентрацию Ро210 в воде в 6—15 раз, а через 6 часов — в 86—380 раз. Так как в основном рыбы поедают мотыль в первые 15—30 минут, можно считать, что в их организм с кормом попадает активность, в несколько раз превышающая по своей величине удельную активность воды.
Отсутствие в аквариумах донных отложений, способных накапливать большую долю радиоактивности из воды, также может влиять на степень накопления полония в рыбе. При наличии донных отложений можно ожидать большего загрязнения бентоса, следовательно, возрастет значение пищевого фактора в проникновении активного вещества в организме рыбы. Это особенно важно при малых величинах удельной активности воды.
Выводы
1. Степень накопления Ро210 тканями рыбы зависит от концентрации активного вещества в воде. С уменьшением удельной активности воды увеличивается относительная величина накопления полония в рыбе.
2. Основное количество Ро210 накапливается тканями рыбы в течение первых суток после начала контакта с веществом.
Предел накопления Ро210 организмом рыбы наступает через 3—4 недели и сущест. венно не зависит от применяемых в данном опыте значений удельных активностей воды.
3. По интенсивности накопления Ро210 ткани рыбы могут быть расположены в следующем порядке: внутренние органы, жабры, чешуя, кости, мышечная ткань. Раньше всего предельное содержание полония отмечается в жабрах и чешуе, несколько позже во внутренних органах. Предельное содержание радиоэлемента в костной и мышечной тканях отмечается к концу 2-го месяца.
4. Накопление Ро210 в тканях рыбы, обитающей в воде с удельной активностью, равной и ниже величины предельно допустимой концентрации, ставит под сомнение правильность расчета последней и требует дальнейших исследований для внесения в нее соответствующих коррективов.
ЛИТЕРАТУРА
ЗакутинскийД. И. Мед. радиол., 1956, № 1, стр. 67—79. — М а р е й А. Н. Гиг. и сан., 1955, № 8, стр. 3—9. — F i n k R. М. Biological Studies with Polonium, Radium and Plutonium. New York, 1950. — Vekerdi L„ HarasztiA., GereczeG, Simonyi A. Acta morphol., 1953, v. 3, p. 297—304.
Поступила 2I/IV 1958 г.
* * *
ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ТРЕХЗОНАЛЬНОЙ ПЛАНИРОВКИ ПРИ РАБОТЕ С РАДИЕМ
В. П. Гранильщиков, Г. М. Пархоменко
В журнале «Медицинская радиология»1 описана трехзональная планировка, рекомендуемая главным образом для лабораторий, применяющих радиоактивные вещества в количествах свыше 500 тС. В настоящем сообщении мы считаем необходимым изложить данные, полученные' в результате применения трехзональнон планировки в производстве светящихся составов, в которых в значительных количествах содержится радий. Как известно, работы, связанные с применением радия в виде растворов и порошков, относятся к числу наиболее опасных для человека. Многочисленные данные по санитарно-гигиенической характеристике лабораторий, применяющих радий, приводимые в литературе [А. А. Летавет, Н. Ю. Тарасенко, Моррис (Morris), Скоу (Skow), Шварц (Schwartz) и др.], а также наши наблюдения и исследования свидетельствуют
0 значительных трудностях по созданию безопасных условий труда при применении радия.
Трехзональная планировка предусматривает деление помещений на три зоны:
1 зона размещения оборудования (помещения или боксы); II зона обслуживания оборудования (ремонт); III зона постоянного пребывания и работы персонала (операторская и вспомогательные помещения).
I и II зоны могут в той или иной степени загрязняться радием и радоном, загрязненность III зоны может возникнуть только в результате грубых нарушений правил эксплуатации или при серьезных авариях. Неизбежность загрязнения I зоны не вызывает сомнений, загрязненность II зоны радием и радоном зависит от числа вскрытий боксов при ремонте и аккуратности персонала при производстве ремонтных работ. Необходимо отметить, что полная дезактивация загрязненных мест практически неосуществима, вследствие чего в процессе эксплуатации создается некоторый постоянный фон загрязненности.
На основании наших рекомендаций было запроектировано и осуществлено небольшое предприятие по приготовлению светосоставов постоянного действия, схематическая планировка которого приведена на рисунке.
Из общей площади всех помещений I зона занимает 5%, II—25%, III — 70%. II и III зоны разделены остекленной перегородкой, связь между ними осуществляется через санитарный шлюз. В последнем предусмотрены две душевые кабины: одна для обмыва пластикатового пневмокостюма, применяемого при ремонтных работах, другая для обмыва работающего. Персонал, работающий в III зоне, обязательно должен надевать галоши при входе во II зону и оставлять их в санитарном шлюзе при выходе обратно.
Весь процесс приготовления светосоставов осуществляется в цепочке герметичных боксов, в которых размещено все оборудование, а также проводится контроль за качеством продукции. Эти боксы относят«я к I зоне размещения оборудования.
1 № 3 за 1956 г.
