CC BY
6
УДК 614.73:616.015.3
Канд. техн. наук О. Н. Прокофьев, канд. мед. наук И. И. Дзюбенко, Г. А. Бривин
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ОБЛУЧЕНИЯ КРИТИЧЕСКИХ ОРГАНОВ ЧЕЛОВЕКА ПРИ ПОСТУПЛЕНИИ В ОРГАНИЗМ ОСКОЛКОВ ДЕЛЕНИЯ
Ленинградский научно-исследовательский институт радиационной гигиены Министерства здравоохранения РСФСР
При пероральном поступлении осколков в организм человека максимальному облучению в зависимости от условий поступления подвергаются щитовидная железа (ЩЖ), нижняя часть толстой кишки (НТК) и костная ткань (КТ). В сообщении излагается подход, позволяющий установить простые аналитические зависимости между минимальным числом исходных параметров (заданной дозой облучения критического органа, возрастом осколков в момент начала поступления Т, предстоящей длительностью поступления С) и искомой активностью осколков на 1-й день поступления, величину которой легко контролировать обычными методами радиометрии.
Если поступление происходит 1 раз в сутки в течение / дней при снижении количества радиоактивного изотопа вследствие распада, то полное поступление этого изотопа в организм составит:
1-е * 1 — е *
(1)
где Рк (Г) — поступление радиоактивного изотопа в 1-й день, А* — постоянная радиоактивного распада (в сутках).
Осколки (в особенности малого возраста) содержат ряд радиоактивных изотопов, вызывающих при поступлении в организм облучение одного и того же органа. Поэтому, чтобы облучение критического органа было равно, например, пределу дозы для отдельных лиц (3 бэр для ЩЖ и КТ и 1,5 бэр для НТК), необходимо выполнение условия:
1
Р*«. Т) ПГПа
= 1.
(2)
где ПГЩ — предел годового поступления для отдельных лиц из населения ж-го радиоактивного изотопа; п — количество радиоактивных изотопов в осколках рассматриваемого критического органа.
Активность осколков в 1-й день поступления в зависимости от возраста и предстоящей длительности поступления, вызывающая облучение критического органа на уровне предела дозы для отдельных лиц из населения, можно установить путем решения уравнения (2) относительно РиСП и учета вклада 1-го изотопа в суммарную ^-активность осколков данного возраста Т:
а(Т, <) =
ППУП — е~х')
, (Т) (,_е-мьу МЛ.ПГПх 1-е -
МТУ(1 е ) -Ь МГ) 'ПГП* \-t~4
*= 1 1 е
где /л (Т) — доля Р-активности к-го изотопа в смеси осколков возраста Т. При написании формулы (3) использовано очевидное равенство:
->.ь<
(3)
/ООО
А
■а
/00
II
81 •о *
I
1
0,0/
/ /О
Возраст осполноб (6 сутнах)
Ргк(Т) МГ) Рч (Т) ~ Ь (Г) •
Расчеты активности осколков по формуле (3) выполнены для ЩЖ (рис. 1) и КТ (рис. 2). Пределы годового поступления радиоактивных изотопов взяты из «Норм радиационной безопасности, НРБ-69», а доли Р-активностей отдельных изотопов в осколках разного воз-
Рис. 1. Активность осколков на 1-й день поступления в зависимости от возраста и длительности его, вызывающая облучение ЩЖ взрослых в дозе 3 бэр.
Длительность поступления
/сутни
2 су тон
1 неделя Z недели /месяц
3 месяца
/00
Длительность поступления
1неделя 2 недели /месяц
/квартал
/00 /ООО Возраст оснолноВ (в сутнах)
/ /О /00 /ООО Возраст оснолноВ (В сутнах)
Рис. 3. Активность осколков на 1 -й день поступления в зависимости от возраста и длительности его, вызывающая облучение НТК в дозе 1,5 бэр.
Рис. 2. Активность осколков в 1-й день поступления в зависимости от возраста и длительности его, вызывающая облучение костной ткани в дозе 3 бэр.
раста — из таблиц М. П. Гречушкиной для деления U338 на нейтронах с энергией 14 Мэв. Расчеты выполнены и для Рим*. Отличия от результатов, полученных для U***, невелики. При выполнении расчетов принято во внимание облучение ЩЖ изотопами I1»1, I1«, I133. I13« и I136, а КТ изотопами Sr" и Sr90, Mo98, Rn10s, I"1 и l1»3 и Ba"°, находящимися в растворимой форме. Вклад других радиоактивных изотопов в облучение рассматриваемых органов несуществен. Учет вклада всех изотопов йода в облучение ЩЖ необходим только для поступления осколков малого возраста (несколько часов). С возраста более 2 суток облучение ЩЖ определяется преимущественно поступлением I131. Сходная картина имеет место и в отношении КТ. Для осколков возраста более 5 суток для облучения КТ становится несущественным вклад I133, с возраста 10 суток — вклад Rh106, с возраста 20 суток — вклад Мо", с возраста 70 суток — вклад I131, с возраста 150 суток— вклад Ва140. С возраста более 1 года облучение костной ткани определяется преимущественно поступлением Sr90.
По результатам работы Greitr получена зависимость дозы облучения НТК от возраста осколков после их однократного поступления. Эту зависимость с достаточной для практических целей точностью можно описать формулой:
fT + i \0.2
при Issr-Ms£l00 дней, (4)
где b (i—(— 7*) — доза облучения НТК после однократного поступления осколков возраста * + Т.
Умножением активности смеси осколкова(1-|-7^(1+Т)=(Т)'(7'+1)-1.3 на соотношение (4) получена формула для дозы облучения НТК после однократного поступления осколков возраста i + Т:
d(i + T) = b(T)-a(T)-T!fT, ¿ = 0, 1, 2.....t— 1. (5)
Формула для дозы облучения НТК вследствие поступления осколков в течение t дней( в возрасте от Г-го до Т -f- / — 1-го дня) получена суммированием доз мосле однократного поступления (5) [сумма чисел, обратных натуральному ряду (l)j:
/ 0,5 0,5 Т —14-< \
D(T, t) = d(T)-T.^T_\+t -rJ-T + 2,3lg т__\ J,
(6)
D(l, 0 = d(l)-(o,58 + -^- + 2,31g< j, 7=1,
где й (Т) = Ь (Т)-а (Г) и 6(1)-а(1).
По соотношениям (6) и (7) выполнен расчет значений активности осколков на момент начала поступления Т в зависимости от предстоящей длительности поступления I, вызывающих облучение НТК в дозе 1,5 бэр (рис. 3).
В зависимости от условий поступления (возраста осколков в 1-й день и длительности предстоящего поступления) критическим органом (т. е. органом, подвергающимся облучению на уровне предела дозы при минимальной активности поступающих осколков) может быть либо ЩЖ, либо НТК, либо КТ (см. таблицу). Для свежих осколков критическим органов является ЩЖ, для старых осколков—КТ и для осколков промежуточного возраста — НТК.
Кривые (см. рис. 1—3) можно применить также и в тех случаях, когда заданным (регламентированным) значением дозы облучения соответствующего органа является не предел дозы для отдельных лиц, а любая величина. При прочих равных условиях активность осколков, поступающих в 1-й день, пропорциональна дозе облучения критического органа; поэтому для дозы в т раз превышающей предел дозы для отдельных лиц (использованный при построении кривых, см. рис. 1—3), активности осколков, отложенные на оси ординат, должны быть увеличены в т раз.
Полученные результаты позволяют без проведения сложных расчетов быстро найти величину активности осколков данного возраста на 1-й день их поступления в организм человека, обусловливающую облучение критического органа на уровне предела дозы для отдельных лиц (или на другом заданном уровне дозы облучения), или по заданной активности осколков данного возраста на 1-й день поступления определить длительность его, приводящую к облучению критического органа не выше заданного уровня.
ЛИТЕРАТУРА. Греч'ушкинаМ. П. Таблицы состава продуктов мгновенного деления урана-235, урана-238/плутония-239. М., 1964. — й г е 1 1 г и., НИИ. РИуз., 1963, V. 9, р. 71.
Поступила 15/VIII 1972 г.
УДК 612.35.015.31:546.96.02.106:612.352.3
Т. М. Воеводина, А. В. Федорова
КИНЕТИКА ОБМЕНА Ри»°« В ПЕЧЕНИ КРЫС И ЕГО СВЯЗЬ С БЕЛКАМИ ОРГАНА
Ленинградский научно-исследовательский институт радиационной гигиены
В настоящем сообщении приводятся данные об обмене И и106 в печени. Печень относится к основным метаболическим активным органам и обладает большим разнообразием эволюционно закрепленных функций. В ней синтезируются многие жизненно важные компоненты. К ним относятся белки плазмы крови — альбумины и некоторые а — р-глобули-ны. Последние принимают активное участие в транспорте и распределении минеральных элементов и их радиоактивных изотопов по органам и тканям. Следовательно, можно полагать, что печень оказывает существенное влияние на поведение изотопов в организме.
Для эксперимента использовали беспородных белых крыс-самцов весом 200—250 г. Были проведены 2 серии опытов на 200 животных, которым вводили водный подкисленный раствор солей Ии10*. I серия опытов была поставлена для изучения кинетики обмена и уточнения коэффициента депонирования Ии10® в печени после перорального поступления. Животным однократно с помощью металлического зонда вводили по 100 мккюри хлорида рутения. Содержание рутения в органе определяли через 3 часа, 1,3, 11, 21, 62 и 93 суток у 13—15 животных на каждый срок. II серия опытов была проведена для параллельного исследования кинетики обмена и химического состояния радионуклида в печени. С этой целью 100 животным однократно внутрибрюшинно вводили по 5 мккюри азотнокислого 1^и,ов, поскольку это соединение быстрее всасывается из брюшной полости, чем хлористый рутений. По 13—15 животных на каждый срок забивали через 3 часа, 1, 3, 9, 20, 30 и 60 суток.
Для установления химического состояния радионуклида в печени определяли содержание его в общем белке и отдельных белковых фракциях. С этой целью 0,5 г печени замораживали и растирали в гомогенизаторе, затем проводили осаждение белков охлажденным до 20—30° ацетоном. Выделенные белки экстрагировали охлажденной дистиллированной водой, 0,9% раствором №С1 и 0,6 М КС1. Водорастворимые белки разделяли на ферритин, псевдоглобулины и альбумины. Ферритин осаждали 10% раствором СёБО«, псевдоглобулины и альбумины — соответственно 54 и 68% растворами сернокислого аммония. Все
Критический орган в зависимости от условий поступления осколков
Длительность поступления Диапазон возраста осколков в 1-й день поступления (в сутках), когда критическим органом являются
ЩЖ НТК КТ
Однократно Менее 44 44—240 Более 240
Двукратно . . > 44 44—240 » 240
1 неделя . . . » 38 38—230 » 230
2 недели . . . » 35 35—230 » 230
1 месяц . . . » 31 31—230 » 230
1 квартал . . » 20 20—200 > 200
1 год .... » 13 13—150 » 150
2 года .... » 11 11—60 » 60
5 лет .... « 9 9—33 » 33
