CC BY
9
УДК в14.7а-073.в1в-7Г.в21.387.4
О ВОЗМОЖНОСТЯХ МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ р-АКТИВНОСТИ ПРЕПАРАТОВ С ПОМОЩЬЮ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ СЧЕТЧИКОВ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ РАДИАЦИОННО-ГИГИЕНИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
В. В. Чугунов
При проведении радиационно-гигиенических обследований приходится сталкиваться с радиометрией проб, содержащих смесь радиоизотопов неизвестного состава. П. Н. Яговой и Н. Н. Алфимов в статье, посвященной этому вопросу, приводят методику определения радиоактивности практически всех биосубстратов. Для измерений требуется простой и доступный детектор (счетчик СТС-6) и относительно несложные операции с анализируемыми пробами. По этой причине рекомендации авторов должны привлечь внимание прежде всего специалистов радиологических лабораторий санэпидстанций. В то же время отсутствие в статье П. Н. Ягового и Н. Н. Алфимова данных о возможностях метода может создать неверное представление о степени и характере радиоактивного заражения объектов внешней среды.
Прежде всего следует исключить радиоизотопы, ядра которых распадаются путем захвата орбитальных электронов, так как методика не содержит необходимых для данного случая рекомендаций. К этой группе относятся бериллий-7, хром-51, марганец-54, железо-55, кобальт-57 и кадмий-109. Вторую группу, которая также находится за пределами чувствительности методики, составляют те изотопы, р-излучение которых полностью поглощается стенками счетчика и кюветы для проб (толщина преграды 60 мг/см2). Это углерод-14, сера-35, кальций-45, ниобий-95 и рутений-106.
Для оставшихся 23 изотопов можно рассчитать отношения числа Р-частиц, зарегистрированных счетчиком в единицу времени (Л^р), к числу Р-частиц, испущенных источником (Л^исп), и минимальную удельную активность (<7МИН), которую можно определить с использованием толстослойных источников при статистической ошибке 5%, общем времени счета импульсов при наличии источника и без него, равном 1 часу, и скорости счета фона 30 имп/мин (чувствительность методики в кюри/кг). Ослабление Р-излуче-ния в преграде рассчитывали по экспоненциальному закону, для получения эффективной толщины преграды брался коэффициент 1,8, так как телесный угол при измерениях близок к 2я. Для калия-40 расчет дает величину 0,39, опыт (воспроизведены условия измерения по методике) — 0,37, что показывает допустимость расчета для получения приближенных оценок кратности ослабления Р-излучения отдельных изотопов.
Для 7 радиоизотопов (железо-59, кобальт-58, кобальт-60, цинк-65, цир-коний-95, рутений-103, церий-144) кратность ослабления меньше или равна 5-10-8. Практически и эту группу нельзя измерять с помощью рассматриваемой методики.
Принципиально можно измерить концентрацию, например, такого изотопа, как церий-144, по Р-излучению его дочернего продукта. Однако такая возможность реализуется лишь тогда, когда до опыта известно, что в пробе содержится именно эта пара.
Минимальная величина удельной активности определялась как произведение эквивалента 1 имп/мин в кюри/кг (Ф. К. Левочкин) на минимальную скорость счета (А. С. Фурман и Е. И. Кобазев), которую можно зарегистрировать с помощью следующего соотношения:
_ 2,410-" 1 + 26 УТЫф кюри .
Чи"в~ ЯМ(Е) 5.(О./с в5^ « ' и>
где /?А1(в) — максимальный пробег Р-частиц средней энергии в алюминии (в мг/см2); Б — площадь источника (65 см2); а — доля частиц, летящих на поверхность счетчика, от общего числа частиц, вылетающих в телесный угол 2л; К — поправка на поглощение и рассеяние р-частиц на пути от поверхности источника до чувствительного объема счетчика; б — заданная точность; Т — общее время счета импульсов при наличии источника и без него (в мин.); — скорость счета фона (в имп/мин). Рассчитанные по формуле (1) значения увеличены в 2 раза, так как в методике используются фильтры (экраны), дающие примерно двукратное ослабление излучения пробы.
Из 34 радиоизотопов 15 могут измеряться по предлагаемой методике при нижнем пределе чувствительности от 7-Ю-8 до 6• 10~в юори/кг. Так, чувствительность по иттрию-90, равная 1 • 10~8 кюри/кг, а тем более по строн-цию-90 явно недостаточна для обнаружения этой пары изотопов, так как в подавляющем большинстве биологических объектов удельные активности не превышают Ю-10 кюри/кг. В равной мере это относится к таким изотопам, как стронций-89, церий-141, празеодим-144, родий-106 и 106т, фосфор-32, кадмий-115 и 115т и сурьма-124. Очень редки случаи загрязнения биологических проб йодом-131, цезием-134 и цезием-137 выше величин 1 -10_в кюри/кг, а по сурьме-125 выше 1-10—а кюри/кг.
Следует отметить, что измерения радиоактивности с использованием источников промежуточной толщины будут проводиться с еще меньшей чувствительностью. Источник, содержащий калий-40, толщиной в 0,1 толстослойного, позволяет регистрировать радиоактивность от 1,5-Ю-7 кюри/кг и выше. Иными словами, чувствительность методики уменьшается в 5 раз, и для получения достоверных результатов биопробы должны быть заражены в 5 раз больше, чем показано в таблице.
Допустим, что все-таки имеется особый район с высокими уровнями радиоактивного заражения и оценим на основе анализа одной из формул методики надежность результатов измерений проб, собранных в этом районе. Здесь уместно отметить, что удельная активность проб не должна превышать <7Мнн более чем на 3 порядка, так как именно такой интервал отделяет нижнюю границу чувствительности методики от верхней. Для учета поправки на поглощение Р-излучения авторы рекомендуют формулу 3 (по нумерации авторов), не указывая области ее применения. В простейшем случае, когда измеряются 2 изотопа с простыми схемами распада (типа фосфора-32) с разными энергиями р-спектра, скорость счета лхо, которая была бы измерена, если бы у счетчика не было стенок, следует рассчитывать по следующей формуле:
"О "о,, *. 1+
где а — отношение скоростей счета второго и первого изотопов, зарегистрированных счетчиком без стенок; Я.! и Я2 — массовые коэффициенты ослабления р-излучения 1 и 2 изотопов (Я4>Я2); с1 — фильтр (экран), толщина которого равна толщине стенок счетчика. Выражение (2) переходит в формулу, предложенную авторами, когда в пробе содержится только 1 изотоп (либо а=0, либо при этом х= 1). Коэффициент х тем больше
отличается от 1, чем меньше относительное содержание первого, более «мягкого», Р-излучателя и чем больше разность Я,! — Предположим, что измеряется проба, содержащая стронций-90 в равновесии с иттрием-90, и что самопоглощение в пробе отсутствует (а=1). Приняв с1, равный 60 мг/см2, находим х, равный 1,5. Учет эффекта самопоглощения приведет к еще большему увеличению поправочного коэффициента. Авторы, безусловно, обратили бы внимание на это существенное обстоятельство, если бы провели экспериментальную проверку методики с использованием набора смесей изотопов, состав которых точно известен.
В целом можно утверждать, что погрешность рассматриваемой методики зависит от состава смеси и может быть большой. В пределе возможно вообще
не обнаружить радиоактивности пробы, загрязненной радиоизотопами из числа первых 3 групп. В случае же регистрации загрязненности биопробы результат в значительной степени обесценивается трудностью его гигиенической интерпретации. Таким образом, возможности рассматриваемой методики крайне ограничены и использование ее при радиационно-гигиени-ческих обследованиях нецелесообразно.
Определение радиоактивности смесей неизвестного состава является сложной и пока еще не решенной задачей. По-видимому, единственно правильный путь ее решения — это разработка комплексного метода, включающего в строго обоснованной последовательности и объеме элементы радиохимии, спектрометрии, радиометрии и других современных методов анализа.
ЛИТЕРАТУРА
ЛевочкинФ. К. В кн.: Техника измерений радиоактивных препаратов. М., 1962, с. 83. — Ф у р м а н А. С., К о б а з е в Е. И. Изв. Тимирязевск. сельскохозяйственной академии, 1962, в. 5, с. 195. — Яговой П. Н., Алфимов H.H. Мед. радиол., 1966, № 5, с. 49.
Поступила 15/IV 1968 г.
ИЗ ПРАКТИКИ
УДК 415.777/.779-099-057-084:631(477.84
О ПРОФИЛАКТИКЕ ОТРАВЛЕНИЙ ЯДОХИМИКАТАМИ В ТЕРНОПОЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ
А. Г.[Маевский, Г. Б. Ивков Тернопольская областная санэпидстанция
Широкое применение ядохимикатов в борьбе с вредителями сельского хозяйства является экономически оправданным мероприятием большого народнохозяйственного значения. Однако резкое увеличение объема инсектицидных обработок и ассортимента ядохимикатов требует от органов здравоохранения усиления санитарного надзора за правильным их использованием.
В Тернопольской области в 1966 г. применялись инсектициды 45 наименований, причем удельный вес ДДТ и ГХЦГ составил 60%, а полихлорпинена— 10,2%. Объем инсектицидных работ возрос в связи с распространением колорадского жука, популяция которого количественно снижается лишь в сезон обработки полей и восстанавливается после ее прекращения за счет необработанных и плохо обработанных участков. В то же время обработка полей стойкими хлорсодержащими инсектицидами во многом способствует повышенной загрязненности пищевых продуктов и кормов. Серьезные трудности в этом отношении создает индивидуальный сектор (огородничество), где не удается в полной мере контролировать применение инсектицидов.
В большинстве колхозов и совхозов области протравка семян осуществляется с помощью специальных машин, однако в 33 хозяйствах в 1966 г. она производилась вручную, а в 44 хозяйствах не было цементированных площадок. Во многих местах ядохимикаты хранятся в приспособленных помещениях, лишь незначительное количество складов построено по типовым проектам. Нередко инсектициды содержатся в бумажной таре, что служит причиной дополнительного загрязнения ими складов и окружающей территории.
Санэпидслужбой проводится большая работа по лабораторному контролю за ядохимикатами. В 1966 г. было сделано 1559 анализов на ядохимикаты, а за 8 месяцев 1967 г. только лабораторией областной санэпидстанции — 394 анализа. Загрязненность ядохимикатами
