CC BY
20
rizontal one amounting to 0.3. The observations made for a group of 6th and 7th from pupils indicate that the best indices of oculo-motor reaction, stability of chromatic vision and that of the warking capacity were noted when the lighting equaled 400—500 lux. It is recommended to increase the level of the lighting in joiner shop to 400 lux.
УДК 612.014.483 : 546.432
К ВОПРОСУ О СОДЕРЖАНИИ РАДИЯ В ОРГАНИЗМЕ
ЧЕЛОВЕКА
Канд. мед. наук Ю. В. Новиков, инженеры-физики И. Н. Титова,
А. А. Полынкова
Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
Изучение содержания естественных радиоактивных элементов в человеческом организме имеет большое гигиеническое значение — как научное, так и практическое. Точно зная, какова естественная радиоактивность тела человека, можно определить суммарные дозы облучения, воздействующие на него в течение всей его жизни. Это связано, кроме того, с нормированием допустимого содержания в человеческом организме радиоактивных веществ, которые могут попадать внутрь него в результате их вдыхания и заглатывания, так как стандартом этим величин служит радий. Допустимым содержанием радия в организме является 0,1 мккюри. В соответствии с этим могут быть установлены уровни содержания любого другого изотопа, отлагающегося в костной ткани, если из результатов опытов над животными известен его биологический эффект по сравнению с биологическим эффектом таких же доз радия.
Познания о естественной радиоактивности человека и окружающей его внешней среды сейчас еще ограничены. Между тем именно данные о величине естественной радиоактивности зоны биогенеза и тканей человека должны явиться тем критерием, который позволил бы с исчерпывающей глубиной оценить влияние и прогнозировать вероятные последствия превышения природных уровней радиации. С помощью этих данных и сведений о биологическом значении природных излучателей радиационная гигиена сможет создать «идеальную» шкалу безопасных для человека предельно допустимых доз облучения, выходящих за грани природного фона (Л. А. Перцов).
Содержанию радия в организме человека посвящена большая литература, однако приводимые различными исследователями данные значительно отличаются друг от друга. Эти данные представлены в табл. 1. Как видно из табл. 1, они колеблются в пределах 3—1400 • 10~12 кюри.
Данные о концентрациях радия в питьевой воде показывают некоторую связь между содержанием его в организме и воде, особенно в местах, где обнаружено повышенное содержание в ней этого изотопа.
По мнению Научного комитета Организации Объединенных Наций по действию атомной радиации среднемировая величина радия-226 во всем организме, вероятно, ближе к 50 * 10~12 кюри, а не к 100 - 10-12 кюри; в среднем для расчетов принимается величина
75 • 10~12 кюри.
Различные мнения существуют и об относительной концентрации радия в скелете и в тканях тела человека. Результаты измерения радия в костях и мышцах, по данным разных авторов, представлены в табл. 2.
МиШ и соавторы, обнаружившие наиболее высокие концентрации радия в мышцах, полагают, что 25% общего содержания его в орга-
Таблица 1
Общее содержание Иа22в в организме человека (по данным различных авторов)
Место обследования
О)
о
\о о
О
ч
о =
ST
X
2 х
о п
Концентрация Ral2e в питьевой воде (в
\0~12 юори/л
Содержание Ra22e в теле (в 10~12 кюри)
диапазон
среднее значение
Тип пробы
Авторы
США, Рочестер, Штат Нью-Йорк США, Рочестер,
штат Нью-Йорк США, Рочестер, штат Нью-Йорк
США,Северо-западный район Тихоокеанского побережья США, Стейтвиль, вновь
20 14
9
50
11
США, Стейтвиль, со средним сроком пребывания (7,6 года) США, Стейтвиль, проживающие длительное время (19,7 года) США, Локпорт1 США, Чикаго1 США2
США3
США, Нью-Йорк
8
11
8 7 42
34
140
Шесть различных
стран Тринадцать различ ных стран
ФРГ, Франкфурт-на-Майне
21
499
(15
проб) 15
ФРГ, Франкфурт-на-Майне
56
0,04 0,04 0,04
0,001
3,4
38—353 47—130 15—65
13—139
3,4
3,4
8
0,03 <0,1
0,1 — 10,5
0,04
15—81 36— 1400 3—150
0,14—0,31
130—790
0,2
118
87
30
47
100
Зола всего
тела Зола всего
тела Зола части тела
Зола всего тела
202
Радон, выделяемый при дыхании То же
236
Hursh, Gates (1950) Hursh
(1957) Hursh, Luvaas Blitz (1960) Palmer Que en (1960)
Stehney, Lucas
(1955)
Они же
»
368 » » » »
36 » » ъ »
36 Зола одной Lucas
кости (1961)
- То же Он же
(1961)
24 Зола всех Walton,
костей Kologri-
скелета VOV, Kulp
(1959)
40 Зола одной Они же
кости
33 Зола кости » »
(состав- |
ные кости) •v
330 Зола части Muth,
тела Schraub,
• Aurand и
• соавторы
Зола части (1957)
130 Muth, Raje-
в скеле- тела wsky, Han-
те) tke и со-
авторы
(1960)
1 Обследованы юноши.
2 Вода с низкой активностью.
3 Вода с высокой активностью.
низме находится в скелете. В то же время Hursh и соавторы указывают, что в скелете находится 78% общего содержания радия, а Lucas— 80—85%. По данным Hill, содержание радия в скелете также довольно высоко.
Измерение радия в зубах в ряде случаев может быть индикатором его уровня в костях, особенно в тех районах, где концентрация
этого изотопа постоянно повышена. Поданным Lucas, средняя концентрация Ra226 в зубах у обследованных им лиц составляла 0,1 • Ю-12 кюри на 1 г золы; это почти совпадает с концентрацией этого изотопа в кости ужителей того же города, равной 0,11 • 10~12кюри на 1 г золы. Величина общей а-активности зубов, изученных английским королевским стоматологическим обществом, почти совпадает с активностью костей, взятых у лиц, проживающих в Лондоне (May-
Таблица 2
Содержание Ra22n в костях и мышцах
Ткань Число проб Содержание Ra"« (в 10 — {5кюри на 1 г золы) Содержание Ra"« (в на 1 г свежей ткани) 9 Авторы
Позвонки.......... 10 10,7 3,4 Hursh, Luvaas, Blitz
(1960)
Ключица .......... 10 9,2 1,1 Они же
Скелетные мыицы...... 10 5 0,05 » »
Тело больше берцовой кости 5S 12 5,4 Muth, Rajewsky, Han-
tke и соавторы
Бедро ... ......... 37 11 4,8 Они же
Мышцы........... 12 245 2,5 » »
Кость............ 3 14,6 - Lucas (1961)
Мышца •.......... 3 12,2 Он же
пеогс!). Радиоактивность зубов у населения о. Ниуе, района с высоким уровнем естественной радиации, почти в 10 раз превышает уровень радиоактивности зубов жителей обычных районов (МагэсЗеп).
Мы изучали содержание Иа226 в трубчатых костях конечностей кремированных трупов.
Пробу весом 70—130 г делили на соответствующее количество навесок, каждая 20—30 г; туда прибавляли по 300 мг ВаС1г. Все это растворяли в соляной кислоте (1 : 1) при кипячении. В кипящий раствор добавляли 10—15 мл горячей 10% Н2504 для осаждения сульфата бария, а следовательно, и сульфата радия, так как радий является аналогом бария и соли радия способны изоморфно сокристаллизовываться с солями бария. Раствор с осадком кипятили 5—10 мин. и оставляли на 30 мин. на теплой плитке. Отфильтрованный осадок переносили 150 мл воды в тот же стакан, где производили его осаждение, затем добавляли 5 мл 20% раствора гидро-ксиламина и кипятили в течение 5—10 мин. После этого вносили 15—20 г соды и полученный раствор с осадком продолжали кипятить при непрерывном помешивании 20—30 мин. Перед фильтрованием объем раствора должен составлять 200 мл.
После отстаивания раствор фильтровали, не перенося осадок на фильтр. Осадок в стакане промывали 5% раствором ЫаяСОз при кипячении в течение 3—5 мин. Затем осадок отфильтровывали, промывали несколько раз горячим 5% раствором соды до отрицательной реакции на ионы БОч. Окончательную промывку производили горячей дистиллированной водой. Полученный осадок карбонатов бария и радия растворяли в соляной кислоте (1 :3). Фильтрат объемом 40 мл собирали в стакан и переводили в барбатер. Ввиду того что пробу предварительно делили на 3—4 параллельные, фильтраты их собирали в стакан и упаривали до 40 мл. Через наполненный раствором барбатер в течение 10—15 мин. продували воздух, затем запаивали барбатер для накопления радона на несколько дней в зависимости от активности проб.
Определяли радий по радону на сцинтилляционном а-радиометре типа РАЛ-К который предназначен для измерения порошковых проб, а также эманаций. Для измерения последних использовали эманационные камеры, стенки которых покрыты слоем сернистого цинка. При измерении радоновых проб чувствительность прибора составляет 350—360 имп/мин на 1 • 10~10 кюри радона, что при нормальном фоне прибора 1—2 имп/мин обеспечивает порог чувствительности порядка 3—4 -Ю-13 кюри для 10-минутных наблюдений. При эманационных измерениях прибор вначале градуировали с помощью жидкого радиевого эталона. Пробы, содержащие радон, вводили в камеру вакуумным способом. Ошибка измерений составляла 10—30%.
Описанным методом мы исследовали 26 проб трубчатых костей конечностей 26 трупов. Возраст умерших был в пределах 50—82 лет. Результаты исследований представлены в табл. 3.
Сопоставление результатов определения общего содержания радия в организме (см. табл. 3) с данными литературы, приведенными в табл. 1, показало, что среднее значение, полученное нами, близко к минимальным средним величинам, в частности к данным, которые получены Walton с соавторами.
Таблица 3
ш
Содержание Ra22e в трубчатых частях конечностей человека и мощность дозы облучения
в костной ткани
Концентрация
Число проб
Содержание Ra"* Мощность
в 10—12 в Ю-12 дозы облуче-
ния костной
кюри на 1 г кюри на весь ткани
золы скелет1 (в мбэр/год) I 1
Содержание радия в организме человека—расчетное2 (Ю-12 кюри)
Средняя . . . Максимальная Минимальная
26
0,006±0,0009 0,025 0,0003
16±2 63 0,7
2 8
0 008
20 80 0,9
1 Вес золы скелета принимали равным 2600 г.
2 При расчете учитывали, что 80% общего содержания радия в организме нахо дится в скелете.
Сравнивая общее содержание Иа226 в теле человека, полученное в наших исследованиях, с предельно допустимым количеством этого изотопа в теле человека при профессиональном облучении (1 'Ю-7 кюри), можно было констатировать, что различие составляет
4 порядка (10000 раз).
Мощность дозы, создаваемая На226 в костной ткани, была рассчитана по формуле:
_ 3,7.10*. 1,6- Ю-0.3,14. Ю7.£ос.ОБЭ
0-Шт-бЭР,г°д'
где 4X7 — костная ткань, д0 — содержание радия в костной ткани {в мккюри), т — массы костной ткани; Еа — энергия на один а-рас-пад Иа226 (в Мэв); 3,7 • 104 — число паспадов в секунду (в 1 мккюри); 1,6'Ю-6 — число эргов, соответствующих 1 Мэв; 3,14 • 107 число секунд в году; 100 — число эргов, соответствующих 1 раду; ОБЭ равна 10.
При данном расчете для возможности сопоставления с вычислениями других авторов мы полагаем, что радий распределяется в костной ткани равномерно. Средняя мощность дозы облучения в костной ткани, по нашим данным, равна 2 мбэр/год, что совпадает с данными МиШ и соавторов. Вместе с тем нужно учитывать, что, по данным ряда авторов, микрораспределение радия является неравномерным. Вследствие этого локальные поглощенные дозы могут в десятки раз превышать среднюю величину.
_ •
Выводы
1. Среднее содержание радия-226 в скелете взрослого человека составляет. 16-Ю-12 кюри, диапазон колебаний — 0,7—63-10"12 кюри.
2. Средняя мощность дозы облучения костной ткани за счет Иа226 равна 2 мбэр/год, пределы колебаний — 0,08 — 8 мбэр/год.
3. Содержание Иа226 в организме человека колеблется в пределах 0,9—80 «Ю-12 кюри, составляя в среднем 20 ЧО-12 кюри.
4. Найденное общее содержание Иа226 в организме человека в 10 000 раз меньше предельно допустимого количества этого изотопа при профессиональном облучении.
ЛИТЕРАТУРА
Перцов Л. А. Природная радиоактивность биосферы. М., 1964. — С т е н и, Лукас мл. В кн.: Материалы Международной конференции по мирному использованию атомной энергии. М., 1958, т. 11, стр. 64. — Hill С. R., Hlth Phys., 1962, v. 2, p. 17. — Hursh J. В. В кн.: The Measurement of Body Radioactivity. Brit. J. Radiol., 1957, Suppl. 7, p. 45.—Hursh J. В., Gates A. A., Nucleonics, 1950, v. 7, p. 46.— Marsden E., Nature, 1960, v. 187, p. 192.—M а у n e о r d W. V., Clin. Radiol., 1960, v. 11, p. 2.—Muth H., Rajewsky В., Hantke H. J. et al., Hlth Phys., 1962, v. 2, p. 239—Muth H., Schraub A., Aurand K. et al., Brit. J. Radiol., 1957. Suppl. 7, p. 54.
•
Поступила 26/X 1964 г.
ON THE RADIUM CONTENT OF A HUMAN BODY
Yu. V. Novikov, /. N. Titova, A. A. Polynkova
Although a considerable amount of publications dealt with the radium content in a human body, the opinions of various scientists on the subject differ from each other. The authors of the present paper studied the content of Ra226 in 26 samples of tubular bones in the extremities of cremated cadavers. The deceased were from 50 to 82 years old. The radium was determined by the radon content on a scintillation a-radiometed type PAJI-1. The investigation showed that the average content of Ra226 in a human skeleton amounted to 16-10-12 curie, that produced the radiation of bone tissue at a dose of 2 mber/year. The average Ra226 content in a human body equals 20-10-12 curie.
УДК 628.112 : 543.32 : 546.42
МИГРАЦИЯ СТРОНЦИЯ-90 В ПОДЗЕМНЫХ ВОДАХ
РАЗЛИЧНОГО СОЛЕВОГО СОСТАВА
Е. И. Орлова (Москва)
Скорость миграции стронция-90 в водоносном горизонте в связи с поглощением этого изотопа водовмещающими горными породами меньше скорости движения подземных вод. Поглощение радиоактивного стронция горными породами определяется рядом факторов, одним из которых является солевой состав подземной воды.
Некоторые исследователи отмечают, что увеличение солевого состава раствора приводит к уменьшению величины сорбции радиоизотопов горными породами (втеП и соавторы; В. М. Клечковский и соавторы: В. И. Спицын и В. В. Громов; АтрЫей).
Солевой состав подземных вод изменяется в широких пределах — от слабоминерализованных грунтовых вод севера, имеющих плотный остаток меньше 100 мг/л, до высокоминерализованных грунтовых вод юго-востока страны, имеющих плотный остаток, достигающий десятков граммов на 1 л\ кроме того, в глубоких горизонтах встречаются воды с очень большим солевым составом (несколько сотен граммов на 1 л).
В подземных водах основными катионами, которые могут оказывать влияние на миграцию стронция-90, являются кальций, магний и натрий.
Емкость горных пород обычно превышает содержание стронция-90 в подземных водах во много десятков и сотен тысяч раз. Поэтому концентрация этого изотопа в подземных водах не должна оказывать влияния на его поглощение горными породами. Однако природные воды содержат заметные количества естественного стронция: в некоторых водах с повышенной минерализацией до 10 мг-экв/л (С. С. Кравцов), а в водах глубоких горизонтов — до 28 мг-экв/л (Г. В. Богомолов и соавторы). Поэтому можно предполагать, что естественный
