CC BY
5
УДК 616-008.722.98-074
К ВОПРОСУ О ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ РАДОНА В МЕТОДЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ Ra226
В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА ПО ВЫДЫХАЕМОМУ РАДОНУ
В. М. Малыхин, Г. С. Резник
Научно-исследовательский институт радиационной гигиены
Результаты измерения концентрации радона в выдыхаемом человеком воздухе имеют для медицинского радиолога и гигиениста большую ценность. Они вместе с данными измерения у-излучения продуктов распада Ra226 в организме человека методом in vivo (Marinelli и соавторы; Lucas и соавторы; Miller) позволяют определить содержание этого изотопа в нем и уточнить значение коэффициента эманирования радона из костной ткани. Точная же величина этого коэффициента и степень его изменчивости все еще недостаточно изучены (Evans; Stehney и соавторы; Floyd и соавторы; Lucas и соавторы).
Величина коэффициента эманирования, степень его вариации и корреляции с параметрами конституции и антропометрии становятся очень важными по мере повышения чувствительности и совершенствования методики измерения радона в выдыхаемом воздухе (Miller). Если методы измерения концентрации радона в выдыхаемом воздухе и у-измере-ния in vivo применяются раздельно, то, по данным последних экспериментальных работ, первый из этих методов имеет некоторые преимущества ввиду его доступности и чувствительности (В. Д. Спирин, 1965).
В настоящей статье рассматривается вопрос о точности измерения цепочки радона при достаточно длительных наблюдениях. Показано, в какой степени статистическая связь между распадами ядер дочерних продуктов радона влияет на точность измерения, даны применительно к этому случаю видоизмененные формулы статистической ошибки, график оптимального распределения времени и критерий качества режима.
Как известно, обычная оценка точности измерения предполагает статистическую независимость распадов ядер, т. е. отсутствие цепочек с малыми периодами полураспада. Во время измерения а-активности радона с помощью радонометра (Stehney и соавторы; В. Д. Спирин, 1965) производится регистрация ос-излучения Rn, RaA и RaC', причем а-части-цы радона и RaA статистически жестко связаны между собой (Т'/г RaA = = 3,05 мин.). При достаточно длительных измерениях — порядка 10 и 15 часов, необходимых для определения уровней Ra в организме человека, близких к естественным, связь a-частиц RaC' и Rn оказывается столь же жесткой. В этих условиях относительная точность измерения ухудшается в 1,4—1,7 раза. Причиной этого служит тот факт, что при наличии связи распадов в цепочке информационно ценными являются только распады самого радона, которых в среднем втрое меньше общего числа распадов (В. И. Гольданский и соавторы).
Двойная цепочка при указанных условиях дает относительную ошибку, большую в 1,4 раза, а тройная — большую в 1,7 раза по сравнению с ошибкой для препарата без цепочки и при том же зарегистрированном числе импульсов. Рис. 1 иллюстрирует сказанное для различного времени измерения Г и 3 скоростей счета «а тройной цепочки типа радона, причем относительная ошибка e(N) числа зарегистрированных импульсов (и, следовательно, активности) для длительных измерений увеличивается в 1,7 раза.
4 Гигиена и санитария, № 4
49
Вычисление относительной ошибки в для рассматриваемого случая длительных измерений радона следует производить по формуле:
2пл па -4- Пф^ Яф
. ч ■ ta t а 'ф
8 (Яа) =---L
Оцеп (Па) = У а-' («а) + Щ- -
ta
Квадратичная ошибка связи (освязи), проистекающая от цепочки, равна:
а _ 1 /2 ла
исвязи — |/ -•
' /а
Применительно к данному случаю видоизменяется и методика измерения с минимальной относительной ошибкой (Greenfield и соавторы; В. М. Ма-лыхин). Эта методика предполагает распределение полного времени измерения оптимальным образом на измерение препарата (проба радона, абсорбированного на активированном угле и продутого затем в радонометр) и фона. В рассматриваемом случае цепочки радона график оптимального распределения полного времени Т
Рис. 1. Зависимость относительной ошибки
е(М)% от времени измерения.
Пунктиром дана ошибка е(/V) без учета статистической связи распадов.
где стоящая в числителе квадратичная
ошибка скорости счета препарата ст(па) увеличивается за счет связи распадов цепочки:
Рис. 2. Оптимальное распределение полного времени Т при измерении типа пг+1 для цепочки радона
— и —
<а
По оси абсцисс — доля —времени измерения каждого
препарата (в %) и доля —^ времени измерения фона (в %) для разного уровня содержания радия в организме человека, определяемого отношением препарат/фон —
"Ф
для измерения типа т+ 1 (т препаратов примерно равной активности и одного измерения фона) представлен на рис. 2.
При оптимальном распределении времени измерения на фон и пробы радона относительная ошибка вычисляется по формуле:
, ч 1 * + Ут От + 1) е (па) =- -
УТпф
где
Пф
Для удобства пользования этой формулой нами рассчитана величина так называемой приведенной относительной ошибки 81 (рис. 3).
Рис. 3. Приведенная относительная ошибка в! для измерения цепочки радона (ошибка за время средней
скважности импульсов фона Т
Пф) •
С помощью ei ошибка измерения получается из соотношения:
8l
8 (Ла) =
УТпф
Последняя формула полезна для ориентировочной оценки ошибки и затрат времени для достижения требуемой точности измерения тех или иных уровней содержания радия в организме.
Параметр качества режима Q = J,T (Greenfield и соавторы) для измерения низких уровней радона приобретает следующий вид:
Q =•
[1
У m (Зг
Dl2
_Лф
«Г
Иными словами, выгодными для повышения точности измерения будут такие изменения режима, которые ведут к увеличению параметра качества:
Q = —f er
С помощью графика, показанного на рис. 3, сравнивать режимы достаточно просто путем подсчета для них параметра качества С?.
В заключение отметим, что, несмотря на некоторые несовершенства изложенной нами схемы выбора оптимального режима и распределения
времени измерения, практическое применение ее дает значительную экономию времени и повышает производительность, а поэтому кажется нам оправданной, особенно по мере приближения к естественному уровню содержания Ra226 в организме и увеличения длительности отдельного измерения.
Сам же по себе учет статистической связи при измерении цепочки радона совершенно необходим и делает результаты измерения более надежными.
Описанные выше особенности оценки статистической точности относятся также к измерениям низкофоновыми а-счетчиками радиохимически выделенного радия при слабом эманировании измеряемого осадка (Radford и соавторы).
ЛИТЕРАТУРА
Гольданский В. И., Куценко А. В., Подгорецкий М. И. Статистика отсчетов при регистрации ядерных частиц. М., 1959. — S t е h n е у A. F., N о г г i s W. P., Lucas H. F. et a!., Am. J. Roentgenol., 1955, v. 73, p. 774. — Floyd R. L., Taysum D. H, Van D i 11 a M. A., Radiat. Res., 1955, v. 3, p. 225. — M а г i n e 11 i L. D., Miller С. E., Rowland R. E. et al„ Radiology, 1955, v. 64, p. 116.— Lucas H. F„ Rowland R. E„ M i 11 e г С. E. et al„ J. Am. J. Roentgenol., 1963, v. 90, p, 1042. — Evans R. D., Am. J. Roentgenol., 1937, v. 37, p. 368. — Greenfield M. A., Koontz R. L„ Int. J. appl. Radiat., 1960, v. 8, p. 205. — R a d f о r d E. P., H u n t V. R., Sherry D., Radiat. Res., 1963, v. 19, p. 298.
Поступила 30/V 1964 г.
ON PRECISION OF RADON ESTIMATION IN THE METHOD OF Ra226 DETERMINATION IN HUMAN BODY JUDGING BY THE AMOUNT OF RADON EXHALED
V. M. Malykhin, G. S. Reznik
The paper deals with quantitative assessment of the fall in precision of radon estimation due to statistical relation of the nuclear chain dissociation. It is shown that for long-term estimations it is necessary to determine the relative error and regulate properly the total time necessary for the estimation.
УДК 614.78+628](47)(091)
ПЕРВЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ СОВЕТСКОГО ПРАВИТЕЛЬСТВА ПО КОММУНАЛЬНОМУ БЛАГОУСТРОЙСТВУ ГОРОДОВ И САНИТАРНОЙ ТЕХНИКЕ
К■ В. Тихомиров (Казань)
К началу Великой Октябрьской социалистической революции коммунальное хозяйство в России было крайне отсталым. В 1917 г. лишь около '/з городов имело водопровод, которым пользовалось около 15% домовладений, расположенных в центральных кварталах. Из 50 городов Сибири водопровод был в 2, а из 46 городов Средней Азии водопровод был в 5. Строительство водопроводов развивалось медленно. За 130 лет они были сооружены всего только в 215 городах. Еще медленнее осуществлялась канализация. В 1917 г. ее имело только 15 наиболее крупных городов, причем сточные воды перед спуском их в водоемы почти не подвергались очистке. Большевистская «Правда» еще 1 /XI 1912 г. писала: «Если рабочие требуют свободы стачек, слова и собраний, то фабриканты еще скромнее; они хотят всего на всего полной свободы загрязнения рек и озер».
Жилищная проблема в царской России приобрела большое социальное значение. В промышленных городах большинство рабочих семей
