CC BY
8
A STUDY OF RELATIONSHIP BETWEEN THE EXTENT OF RADIOACTIVITY AND THE AMOUNT OF ATMOSPHERIC FALLS
I. P. Korenkov, Yu. V. Novikov, M. Z. Kozlova
The authors studied the existing relationship between the monthly average concentration of radioactive sediments and the level of atmospheric falls. The finding was that no correlation existed between the quantity of radioactive sediments and the total amount of atmospheric falls.
УДК 614.73:546.799.4.02.239]:6!8-008.927.99.4.02.239
ОБ УРОВНЯХ АЭРОГЕННОГО ПОСТУПЛЕНИЯ ПЛУТОНИЯ-239 В ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
Кандидаты мед. наук С. И. Тарасов и Г. И. Смородинцева, А. Ф. Орешина, Н. И. Шалак, В. 3. Яськова
Ленинградский институт радиационной гигиены
Проведены исследования аспирационных проб атмосферного воздуха, легочной ткани и трахеобронхиильных лимфатических узлов на основе секционного материала. Получены данные о содержании плутония-239 в воздухе, легких и лимфатических узлах в динамике за 1964—1965 гг., дана гигиеническая оценка опасности аэрогенного поступления плутония-239 для лиц, профессионально не связанных с оанным изотопом.
Данные о содержании плутония-239 во внешней среде и непосредственно в организме человека основывалась на результатах единичных наблюдений или экспериментов на животных. Так, концентрации плутония-239 в атмосферном воздухе посвящены отдельные сообщения Научного комитета ООН (1960) и наблюдения ОзЬогис. О содержании в легких (у населения) чаще всего цитируются сведения ОзЬогис, основанные на 3 пробах. Единичные наблюдения, касающиеся концентрации плутония-239 в лимфатических узлах, провели Кгеу с соавторами.
Учитывая, что наиболее опасным путем проникновения плутония в организм признан аэрогенный, мы в 1964—1965 гг. провели систематические исследования уровней плутония-239 в атмосфере и содержания его в легких людей, профессионально не связанных с данным изотопом. Пробы отбирал« из большого объема воздуха методом непрерывной аспирации на ФПП-15 с общим расходом воздуха на фильтре от 60 000 до 218 000 м3. Изучали легкие лиц старше 50 лет, умерших от заболеваний сердечно-сосудистой системы (без легочной патологии). Хорошо видимые трахеобронхиальные лимфатические узлы отбирали в отдельные пробы. Все пробы озоляли в муфельной печи при 45°.
Радиохимический анализ проводили по рекомендованной Д. К. Поповым методике, основанной на экстракции плутонил-нитрата эфиром. Препараты для радиометрии готовили из водного раствора плутония, который наносили на специальную подложку из нержавеющей стали диаметром 52 мм. Радиометрию осуществляли на установке, фон которой был доведен до 1—2 имп/час. Эффективность счетчика составляла 10%. Для максимально возможного снижения ошибки измерения, кото-ран из-за слабой активности достигала 100% и более, время измерения каждой пробы, как правило, составляло 4—6 часов.
Исследования содержания плутония-239 в аспирационных пробах атмосферного воздуха (табл. 1)- показали, что средняя концентрация
Таблица 1
Содержание плутония-239 в воздухе по годам
1964 г. 1965 г. 1966 г.
период наблюдения объем про-фильтрован-ного воздуха (в концентрация плу-тония-?39 в воздухе (в 10-'" кюри/л) период наблюдения объем профильтрованного воздуха (в м>) концентрация плутония-239 в воздухе (в 10—" кюри/л) период наблюдения объем профильтрованного возауха (в концентрация плутония-239 в воздухе (в Ю-" кюри/л)
28/Х - 6/XI 9/XI—18/XI 18/XI—28/XI 28/XI—3I/XII 76 500 71500 73 000 168 300 2,59± 1,96 4,70+4,65 4,56+3,10 2,05±0,65 Средняя за год 3,50+3,00 4/1 — 2/11 3/II—20/11 27/11—29/1II 30/1II—22/IV 23'IV—30/IV 3/V—15/V 15/V—28/V 29/V—14/VI 3/VII—28/VII 29/VII—9/VIII 14/VIII—30/VIII 31/VIII—27/IX 21/IX—6/XI 9/XI—1/XII 2/XII—20/XII 188 400 106 700 150 000 133 000 47 000 60 400 81 900 108 600 91700 107 200 96 400 108 700 218 000 101 400 108 000 2,30±0,69 7,00±3,40 1,10+0,88 1,41 + 1,13 7,29±4,45 Фон 7,77± 1,90 1,74+1,27 2,36±0,90 1,00±1,45 12,0 ±4,32 1,4 ±0,73 1,16±0,75 2,00±1,28 4,70±2,20 Средняя за год 3,6±2,1 3/1 -25/1 26/1 —1/III 1/111—21/III 30/III—23/IV 10/V-17/V 17/V—1/VI 1/VI—23/VI 92300 118 500 83 700 111 500 49 000 68 000 121 400 3,80±2,50 0,55+0,96 3,20±4,14 1,1 ±0,82 20,0 ±7,0 2,86±2,07 3,24±1,10
Средняя за год 4,96 ± 3,37 Ф
изотопа в 1964, 1965 и 1966 гг. составляла соответственно 3,5±3,0 • Ю-21, 3,6±2,1 • 10-21 и 4,96±3,37* 10~21 кюри/л, что на 4 порядка ниже ПДК его для населения. Численные значения концентрации в отдельных пробах на протяжении каждого из наблюдаемых периодов имели значительные колебания. Так, в пробе 10—17/V 1966 г. концентрация плуто-ния-239 выросла на порядок. Некоторая тенденция роста отмечалась и в средних значениях по годам. Так, если принять среднюю концентрацию плу+ония-239 в 1965 г. за 100%, то в 1966 г. она была ниже на 37%. Однако различие это недостоверно в связи с высокой статистической ошибкой измерения, вызванной очень низкой абсолютной активностью проб.
Данные о содержании плутония-239 в легких людей, профессионально не связанных с этим изотопом, представлены в табл. 2. Судя по этой
Таблица 2
Содержание плутония-239 в легких человека за 1963—1966 гг.
1963 г. 1965 г. 1966 г.
а а а
о о. в ■л концентрация (в 10—" кюри/г) О сх с концентрация (■ 10—" кюри/г) о о. с концентрация (в 10—" кюри/г)
12 19 22 28 31 34 35 36 38 52 53 0,10±0,08 0,20+0,12 0,50±0,17 0.29 + 0,13 0.02 + 0,10 0,07 + 0,06 0,05 + 0.07 0,07+0,08 0.14±0,10 0,16±0,08 0,12 + 0,12 Средняя за год 0,16+0,10 2 3 4 5 6 8 9 10 56 57 58 59 60 6} 1,14 + 0, !0 0,12 + 0,05 0,02+0,05 0,10+0,06 0,16+0,11 0,28+0,13 0,15±0,08 0,20+0.08 0 17+0,11 0,12+0,08 0,25+0,11 0,04+0.05 0,30±0,19 0,02+0,05 Средняя за год 0,15±0,10 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 0,12 + 0.05 0,02 + 0.04 0,02±0,05 0,07 + 0.03 0,02+0.08 0,17 ± 0.08 0,04+0.05 0.12±0,29 0,03 + 0,09 0,05 + 0,06 0,10 + 0,05 0,16 + 0.09 0,09+0.06 0,04+0.16 0,42 + 0,64 0,29+0,4 0.06+0.10 0,06 + 0,11 0,09+0,06 0,26±0,19 Средняя за год 0,11 ±0,2
таблице, в отдельных пробах активность колебалась от 0,02 до 0,5-Ю-15 кюри/г. Однако средние значения концентрации плутония-239 по годам (1963, 1965, 1966) хорошо согласуются с данными ОзЬогис и составляют соответственно 0,16±0,10, 0,15 + 0,1 и 0,11 ±0,2- Ю-15 кюри/г. Несколько большее содержание плутония в пробах 1963 г., особенно в отдельных, можно объяснить тем, что в этом году лимфатические узлы нами озолялись вместе с легочной тканью.
Исходя из наших данных о средней концентрации изотопа в легких, мы рассчитали мощность дозы внутреннего облучения и процентный вклад в допустимую для всего населения дозу облучения легких. Результаты этих расчетов, как видно из табл. 3, показывают, что, несмотря на определенную способность к накоплению плутония в легочной ткани, дозовые нагрузки для населения составляют сейчас сотые доли процента допустимых уровней. Это становится еще более очевидным, если полученные величины мощности годовых доз плутония-239 сопоставить с облучением легочной ткани от других источников. Например, мощность
дозы облучения легких Се137 составляет 3— 5 мбэр/год, Ро210 — 3,3 мбэр/год.
Таким образом, дозо-вая нагрузка на легочную ткань (для населения) при облучении плутони-ем-239 по сравнению с другими источниками крайне незначительна.
В 1965 и 1966 гг. мы отобрали и исследовали по 12 проб трахеобронхиальных лимфатических узлов. Концентрация плутония-239 в лимфатических узлах в среднем по 12 пробам в 1965 г., как видно из табл. 4, оказалась значительно выше, чем в легочной ткани, и достигла 6,85±8,50-10"15 кюри/г. В 1966 г. она составляла 9,60±7,65-10~15 кюри/г, что на 40% больше, чем в 1965 г., хотя из-за большой статистической ошибки измерения указанные различия нельзя признать достоверными.
Сопоставление данных о концентрации плутония-239 в легочной ткани и лимфатических узлах (см. табл. 2 и 4) показывает, что в последних отмечается значительное превышение ее—в 1965 г. в среднем в 62± 16 раз
Таблица 4
Содержание плутония-239 в трахеобронхиальных лимфатических узлах человека за 1965 и 1966 гг.
1965 г. 1966 г-
а я
о р вес пробы концентрация о вес пробы концентрация
Б (в г) (в 10—" кюри/г) в (в г) (в Ю-" кюри/г)
£
1 3,2 14,40+17,30 15 10,4 4,00 + 5,80
2 55,0 3,32±2,14 16 15,6 7,49 + 7,05
4 7,0 26,80+15,80 17 8,12 4,43± 1,70
5 14,3 9,12+9,12 18 12,6 3,37 + 5,90
6 18,2 1,62+0,99 19 10,7 2,69 + 8,70
8 11.7 11,40+8,90 20 11,3 13,30±6,40
9 9,0 1,26 + 7,05 21 9,3 16,50+12,90
10 12,4 3,44+6,60 22 22,9 5,74±5,05
11 31,5 1,63+2,60 23 26,8 6,05±2,60
12 14,6 3,27+3,37 24 14,5 11,80±6,70
13 18,2 3,93±3,42 25 5,0 24,80+14,20
14 16,7 2,01+2,96 26 10,3 4,44 ± 7,70
Средняя за год Средняя за год
6,85±8,50 9,60+7,65
и в 1966 г. в 235±62 раза, при колебаниях в различных пробах ог 11 до 655 раз. Дозовые нагрузки на лимфатические узлы, рассчитанные тем же способом, что и для легочной ткани, исходя из средней концентрации за 1965 и 1966 гг., составили соответственно 6,8 и 9,5 мбэр/год. Поскольку лимфатические узлы относятся к первой группе критических органов и допустимая доза облучения их для населения равна 50 мбэр/год, то, согласно элементарному расчету, можно было бы заключить, что уровень облучения лимфатических узлов приближается к 20% допустимого. Однако такой расчет в настоящее время, по-видимому, нельзя считать обоснованным, так как ряд вопросов еще не выяснен.
Таблица 3
Мошность дозы внутреннего облучения и процентный вклад в ПДД для легких от плутония-239
Год наблюдения Число проб Средняя концентрация в легких (в 10 1 кюри/г) Мощность дозы внутреннего облучения (в мбэр/год) Процентный вклад в ПДД
1965 1966 14 20 0,15 + 0,10 0,11+0,20 0,15±0, 10 0,11+0,20 0,03 0,02
К их числу, в частности, относятся миграция «зотопа по лимфатической системе в целом, скорость лимфообращения, радиочувствительность лимфатических узлов и т. д.
Выводы
1. Данные о содержании плутония-239 в атмосферном воздухе показывают, что в 1964—1966 гг., т. е. в период, свободный от массовых испытаний ядерного оружия, фактическая его концентрация не превышала п-10~21 кюри/л, что на 4 порядка меньше ПДК этого изотопа для населения.
2. Получено фактическое подтверждение известных из литературы сведений, что плутоний-239 способен накапливаться в легочной ткани. Однако дозовые нагрузки на легкие за счет этого изотопа не превышают сейчас 0,3 мбэр/год, что в 1700 раз меньше допустимых.
3. Отмечаются более резко выраженная способность к накоплению плутония-239 в лимфатических узлах и связанная с этим большая концентрация его по сравнению с легочной тканью (в среднем на 2 порядка).
ЛИТЕРАТУРА
Гусев Н. Г. О предельно допустимых уровнях ионизирующих излучений. М., 1961. — Лебединский А. В., Москалев Ю. И. (ред.). Плутоний-239 — распределение, биологическое действие, ускорение выведения. М., 1962.—Санитарные правила работы с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений. М., 1960.— Спирин В. Д. Гиг. и сан., 1966, №8, с. 77. — О s b о г и с R. V'., Nature, 1963, v. 199, р. 143, — Rrey Pk. W., В о gen D., Treuch E., Ibid., 1962, v. 195, p. 263.
Поступила 16/XII 1966 r.
THE EXTENT OF AEROGENIC INTRODUCTION OF PLUTONIUM-239 INTO
THE HUMAN BODY
S. I. Tarasov, G. I. Smorodintseva, A. F. Oreshina, N. I. Shalak, V. Z. Yaskova
The authors investigated aspirated samples of the atmosphere, the lung tissue and the tracheobronchial lymphatic nodules. The kinetics of the plutonium-239 content in the air, the lungs and the lymphatic nodules was studied for 1964 and 1965. Hygienic assessment of a possible hazard of the aerogenic introduction of plutonium-239 into the body of persons, having no occupational contact with the isotope, was carried out.
[
