CC BY
8
фильтром, откуда затем извлекается водой при нагревании до начала кипения. Эффективность улавливания НР гранулами стекла, импрегниро-ванными щелочью, показана нами ранее при больших скоростях протягивания воздуха (Т. А. Кузьмина и Н. Ш. Вольберг). В данном случае следовало убедиться, насколько полно будет вымываться поглощенный НИ из сравнительно тонкопористой стеклянной пластины. С этой целью на предварительно пропитанные 1 н. КОН и высушенные стеклянные фильтры № 2 наносили заданные количества стандартного раствора фторида натрия. Затем пластины помещали в стаканчик, приливали 10 мл воды, закрывали стаканчик часовым стеклом (для предотвращения концентрирования раствора за счет испарения) и содержимое доводили до начала кипения. После охлаждения раствор нейтрализовали 3,5 н. соляной кислотой по фенолфталеину и отбирали аликвоту, в которой определяли содержание И' по обесцвечиванию комплекса циркония с ксиленоловым оранжевым (Н. Ш. Вольберг и Т. А. Кузьмина). Данные осредненных из 10—15 определений и свидетельствуют о практически полном извлечении И' из пластины.
Проверку метода в целом проводили вначале на стандартных растворах фторида натрия. Для этого в корпус ячейки заливали от 0,1 до 0,3 мл раствора, содержащего Р' на уровне 100 мкг/мл, добавляли 0,5 мл 30% хлорной кислоты, закрывали крышкой и помешали на 20 ч в термостат, нагретый до 60°. Погрешность определения вычислена для надежности а=0,95.
Описанная конструкция ячейки и принятая методика анализа обеспечивают высокую точность измерений фтор-иона в растворах и, следовательно, могут быть использованы при определении его в сточных и природных водах.
Таким образом, предлагаемая однокамерная диффузионная ячейка с сорбирующей крышкой обеспечивает достаточно высокую точность определений, удобна для серийных анализов, отличается простотой конструкции и потому может быть рекомендована для широкого использования.
ЛИТЕРАТУРА. Вольберг Н. ИГ., Кузмина Т. А. Труды главной обсерватории, 1971, т. 254, с. 172. — Кузьмина Т. А., Вольберг Н. Ш. Там же, 1973, т. 293, с. 78.
Поступила 1/Х 1974 г.
Шшттт^
Ячейка для диффузионного выделения фтористого водорода. Обозначения в тексте.
УДК 614. 73:[в! 3.2 -{-613.31
Канд. хим. наук Е. Л. Мордберг, канд. техн. наук И. Л. Шалаев
МЕТОД ОЦЕНКИ СОДЕРЖАНИЯ ЕСТЕСТВЕННЫХ РАДИОАКТИВНЫХ ИЗОТОПОВ УРАНОВЫХ И ТОРИЕВОГО РЯДОВ В ПИТЬЕВОЙ ВОДЕ И ПИЩЕ
В санитарно-гигиенической практике нередко возникает необходимость оценки радиационной опасности поступления в организм радиоактивных изотопов урановых и ториевого рядов с водой, имеющей их повышенные концентрации, или с сельскохозяйственной продукцией, выращенной на почве с высоким естественным фоном либо загрязненной этими изотопами в результате деятельности промышленных предприятий.
В табл. 4 приложения к НРБ-69 приведены пределы годового поступления (ПГП) смесей изотопов неизвестного или частично неизвестного состава отдельным лицам через органы пищеварения. По этим значениям в общем случае и может быть проведена оценка. Однако она может быть зна-
чительно уточнена, если имеются сведения о концентрациях ведущих по радиационной опасности изотопов. В качестве таковых из всей суммы изотопов 2 урановых и ториевого рядов следует рассмотреть и238-235- 234-ра231. у^гЗЧ. 232, 230. 228, 227> Ас227, ра228, 226. 224, 223> Ро210, ЕИ210,
РЬ 210. Остальные члены этих рядов вследствие малых периодов полураспада или особенностей метаболизма вносят существенно меньший вклад в дозы облучения критических органов.
Согласно принципам нормирования внутреннего поступления радиоактивных изотопов 1 , для смеси изотопов одинаковой органотропностн соответствие ПГП отмечается при соблюдении соотношения:
(1)
где (¿1 — годовое поступление 1-го изотопа (в мкКи/г), ПГПг — предел годового поступления ¿-го изотопа, рассчитанный по критическому органу, одинаковому для всех рассматриваемых изотопов (в мкКи/г).
Если в смеси присутствуют изотопы различной органотропностн (в смеси изотопов урано-радиевого ряда), то суммы типа (1) должны быть составлены для всех органов, которые могут стать критическими при той или иной вариации состава изотопной смеси. Согласно НРБ-69 (п. У1-7), превышение ПГП фиксируется, если одна из сумм превышает 1 или каждая из 3 и более сумм превышает 1/2.
Если необходимо оценить соответствие концентрации изотопов в данном виде продукции среднегодовой допустимой концентрации (СДК), то следует учесть, что концентрация 1-го изотопа С1 мкКи/кг или л связана с годовым поступлением его:
01 = рС1, (2)
где р — годовое потребление данного вида продукции (в кг, л). В этом случае сумма по (1) принимает вид:
^ПГПГ' (3)
Если потребляется К видов продукции с концентрацией 1-го изотопа в /С-м продукте Сгй и потреблением К-го продукта Рк, сумма имеет вид:
¿¡РкСц1
ЦтпяГ (4)
Проверка сумм для критических органов по названным выше правилам для оценки ПГП показывает в данном случае соответствие продукции СДК-При этом значения р выбирают следующим образом. Годовое потребление воды, согласно НРБ-69, составляет 800 л. Для оценки пищевой продукции в общем случае используют нормы питания, утвержденные Всесоюзной государственной санитарной инспекцией (М. Я- Супоницкий и соавт.). В тех случаях, когда региональные величины потребления той или иной продукции резко отличаются от стандартных норм (например, бахчевых в южных районах страны), необходимо использовать реальные значения.
При составлении сумм (1), (3), (4) используют значения ПГП, приведенные в табл. 1 приложения к НРБ-69. Однако в этой таблице представлены значения, как правило, по 1 органу, критическому по отношению к данному изотопу, редко по 2 органам. Однако многие изотопы полиоргано-тропны. Возможный вклад в дозу от каждого изотопа на иные органы, нежели критический, должен быть учтен (если он не пренебрежимо мал). Для этого необходимы «дополнительные» ПГП, т. е. величины годовых поступлений, которые могут создать дозу, равную пределу дозы в органах, не являющихся критическими для данного изотопа.
1 Рекомендации МКРЗ, 2-я публикация.
Мы провели расчет «дополнительных» ПГП на основе данных 2-й и 6-й публикаций МКРЗ по одноячеечной экспоненциальной модели (В. П. Ша-мов). В таблице показаны значения основных и «дополнительных» ПГП изотопов урано-радиевого, актино-уранового и ториевого рядов. Для тех систем изотоп — орган, значения ПГП которых приведены в НРБ-69, они даны в соответствии с последними (см. таблицу, подчеркнутые цифры). Для других систем представлены рассчитанные нами значения. Прочерк означает отсутствие исходных данных.
При пользовании данными таблицы следует учесть некоторые особые моменты. Во-первых, нормирование U838' 236, а также естественной смеси изотопов урана (без дочерних изотопов) приведено в НРБ-69 по его химической токсичности, которая дает более жесткие ПГП и предел суточного поступления, чем по дозовой нагрузке, а именно: ПГП равно 1400 мг/г при суточном ПСП, равной 150 мг/сут. Этот норматив должен быть учтен независимо от дозового. Далее, в природе крайне резко встречается сдвиг равновесия между изотопами U238 и U234, и если он имеет место, то составляет единицы процентов, поэтому в суммах (1), (3), (4) для большинства практических случаев (если нет веских оснований полагать противное) можно объединить члены, относящиеся к изотопам урана, и взять значение ПГП, средневзвешенное по естественному соотношению изотопов. Эти ПГП («дополнительные») можно также выражать не в микрокюри в год, а в микрограммах в год (коэффициент пересчета 6,8- Ю-10 Ки урана естественного в 1 мг). Во-вторых, членами сумм, содержащими «дополнительные» ПГП, можно пренебречь, если эти ПГП в 30 и более раз больше, чем ПГП по критическому органу для данного изотопа. При этом если для критического органа за счет такого изотопа сумма приближается к 1, то в другом органе неучет его даст ошибку не более 3%.
ПГП по различным органам растворимых форм изотопов при поступлении через органы
пищеварения
Ряд Изотоп ПГП по органам (в мкКи/год)
кости желудочно-кишечный тракт печень селезенка почки
Урано-радиевый Уран естественный 3,8 27** 7,9***
U238 4,0 28** _ _ 8,3***
U234 3,4 26** _ _ 7,5***
Th234 4-10« 14 3-Ю6 _ 5 • Ю4
Th230 1.4 26** 13 _ 2,7
Ra226 0,096 26** _ _ 9,2
Pb21° * 0,20 140** 0,36 _ 0,11
В ¡210 7-Ю3 33 5-Ю2 6-Ю2 36
Р02Ю 8,5 23** 2.0 0,58 0,60
Актнно-урановый и236 3,7 22** _ _ 7,9***
Pa231 0,7 22** _ _ _
Ac227 1,5 240** 5,9 _ 21
Th227 230 14 6200 _ 1100
Ra223 0,58 3,2** _ _ 6,8
Ториевый Торий естествен-
ный 0,017 0,51** _ _ _
Th232 0,024 30** 15 _ 3.1
Th228 5,8 10** 180 _ 32
Ra228 0,14 20** _ _ 4,4
Ra22J 1.8 3,4 14
• В НРБ-69 п качестве критического органа для РЬ11* дан, кроме почек, весь организм с ПГП —0,090. Расчет по данным МКРЗ на все тело дает ПГП=0.96. Разница, по-видимому, связана с введением коэффициента запаса на полиорганотропность изотопа. Поскольку в дальнейшем учитываются дозовые нагрузки на несколько основных критических органов, мы не включили в него формально ужесточенную величину для всего тела.
•• По данным НРБ-69 для нерастворимых форм.
••• Величины рассчитаны по дозовой нагрузке. По поводу нормирования урана в НРБ-69 см. пояснения в тексте.
м
is
Рассмотрим теперь конкретный вид оценочных выражений для такого случая, когда загрязнение обусловлено ураном и продуктами его распада (работа с урановыми рудами или использование природных вод урановых геохимических провинций). Составим суммы по органам, перечисленным в таблице. Простой подсчет показывает, что число сумм, подлежащих оценке, может быть сокращено. Так, превышение 72 ПГП по печени совпадает с превышением 1 ПГП по почкам, следовательно, нет необходимости рассчитывать сумму по печени. Для желудочно-кишечного тракта ПГП много мягче, нежели для других органов; здесь определяющими являются изотопы ТЬ234 и В1210. Однако в практических ситуациях маловероятны случаи, когда ТЬ2*4 и В!210 существенно превосходили бы по концентрации свои материнские изотопы и238 и РЬ210, нормируемые более жестко. Поэтому сумму по желудочно-кишечному тракту можно также не рассчитывать. Далее, если нет оснований ожидать существенного обогащения смеси изотопами ряда актиния, ввиду того что в естественной равновесной смеси на единицу активности любого изотопа ряда и238 приходится лишь 0,044 единицы активности любого изотопа ряда и235, можно в большинстве практических случаев не включать в расчет члены, относящиеся к изотопам акти-но-уранового ряда.
С учетом указанных замечаний для оценки ПГП или СДК продуктов, загрязненных ураном и его дочерними изотопами, следует рассчитать следующие выражения (в скобках — члены, расчет которых не всегда обязателен):
Фи , ^ТЬ"» , ^а'" , ФрЬ"* , Фро»" I (Фра'" , Фас"' ,
5500 1,4 0,096 0,20 ^ 8.5 ^ 0,7 1,5 0,58 ) (по критическому органу кости),
Фи , Фтм" , Фрь"' , Фро"» , (Фас" , Фяа"»\ 11 ООО-1- 2,7 0,11 0,60 ^ V 21 6,8 /
(по критическому органу почкам),
Фро"»
1Ж
(по критическому органу селезенке),
где Си — в мг/г; ф прочих изотопов — в мкКи/г.
Оценку значений следует провести по указанному выше правилу. Кроме того, необходимо проверить соблюдение требования по химической токсичности урана:
Си < 1400 мг/г.
Оценочные выражения для изотопов ториевого ряда включают оценку только 1 критического органа — костей:
ФтИ'" , Фти»" , Фиа"» , Фиа»« 0,024 5,8 0,14 1,8
В случае, когда возможно одновременное загрязнение изотопами урановых и ториевого рядов, суммы по одинаковым критическим органам следует сложить.
ЛИТЕРАТУРА. СупоницкийМ. Я., Гордин Б. Л., Картеле в И. С. Справочное пособие по санитарному законодательству в области промышленной, пищевой, коммунальной и школьной гигиены. Киев, 1959. — Ш а м о в В. П. Тканеводозиметрические характеристики основных радиоактивных изотопов Справочник. М., 1972.
Поступила 12/111 1974 г.
