CC BY
5
(¡16.71-018.-02;iM.7Sj-07
Т. М. Поникарова. Д. К. Попов, Т. А. Бекяшева ОПРЕДЕЛЕНИЕ 232ТИ В ЗОЛЕ КОСТНОЙ ТКАНИ
Ленинградский НИИ радиационной гигиены Минздрава РСФСР
В последние годы возрос интерес исследователей к облучению организма естественными радионуклидами, поскольку именно естественные радионуклиды вносят существенный вклад в эффективную эквивалентную дозу облучения населения. Поскольку изотопы тория относятся к остеотропным элементам, они нЭТЯАливаются преимущественно в костной ткани. Известные способы определения тория в костной ткани трудоемки и требуют специальной дорогостоящей аппаратуры, что затрудняет их широкое применение. Известен способ определения 228ТЬ в костной ткани, включающий экстракцию мешающих определению тория ионов железа и последующую экстракцию тория дибутнл-фосфатом; концентрацию определяют по у-из-^чучению, регистрируемому -у-спектрометром (61. Используют способ определения 232ТЬ в пробах костей нейтронно-активацнонным методом по 233Ра, по активности которого определяют количество Ю2Т11 в пробе. Содержание 233Ра определяют у-спектрометром и многоканальным анализатором 171.
В последние годы для определения концентраций изотопов тория в костях используется а-спект-рометрия II, 81. Наиболее приемлемым для широкого применения является способ колориметрического определения 23гТЬ в пробах золы костей 121. Он включает предварительное соосаждение тория от кальция на катионообменнон смоле КУ-2 с количественной регистрацией комплекса тория с арсеназо III на колориметре или спектрофотометре. Однако этот способ имеет недостатки, например отсутствие надежного контроля химического выхода М*ТЬ, отсутствие операции по очистке пробы от урана и его аналогов, образующих с арсеназо III окрашенные комплексы, значительные затраты времени на анализ (22 ч).
Задачей нашей работы было повышение точности •^анализа и сокращение времени его выполнения. Для ее решения мы предлагаем соосаждение тория
Определение химического выхода тория
Количество "'Th, мкг
внесенное
1 1 1
5 Б 5 10 10 10
выделенное
0,79
ff,Ol
0,84
4.2
3,9
4,6
7.4
8,9
9.1
Количество '"Th. ими/мин
внесенное
485 485 485 485 485 485 485 485 485
выделенное
388 436
389 391 378 429 365 450 449
Содержание "'Th. определенное но *"Th, мкг
0,98 1,01 1,04 5,2 5
4.9 9,83 10,06 9,78
с оксалатом кальция проводить из 0,7—1 н. солянокислой среды (31. Такие условия осаждения исключают загрязнение осадка фосфатом кальция. Химический выход тория контролируется по введенному в пробу индикаторному количеству ^Th, отделение тория от урана осуществляется на анио-нообменной смоле ЭДЭ-10П или другом сильноос-новном ионите (41. Опытная проверка предлагаемого способа осуществлена на пробах золы костей, в которые вносили известное количество ***Th и ""Th. Результаты проверки представлены в таблице.
Таким образом, точность способа (средний коэффициент вариации) без внесения 234Th составляет 15%, с внесением — 2%.
Ход анализа следующий. В навеску золы костей (50—60 г) вносят индикаторное количество ;34Th и при нагревании растворяют в 200 мл 9 н. HCl. Охлажденный раствор пропускают через анионо-обменную смолу ЭДЭ-10П в Cl-форме со скоростью 1 мл/мин, колонку промывают 3 колоночными объемами 8 н. HCl, собирают фильтрат и промывной раствор для выделения тория.
Фильтрат, содержащий кальций и торий, разбавляют дистиллированной водой до концентрации HCl 0,7—1 н. К разбавленному раствору приливают насыщенный раствор щавелевой кислоты из расчета 10 мл на 100 мл раствора или соответствующее количество сухой H..C.O«. Если осадок не появляется после интенсивного размешивания раствора, добавляют по каплям раствор аммиака до появления легкой мути. Оставляют на 2—3 ч до осаждения оксалата кальция на дне стакана.
Осадок СаС,04 отфильтровывают, промывают 3—5 раз порциями 1 % Н2С,04, высушивают иа фильтре, помещают в фарфоровый тигель и озоляют на электроплитке. Прокаливают тигель с содержимым в течение 30 мин в муфеле, разогретом до 600 °С. Образовавшуюся при прокаливании смесь окисла и карбоната кальция (тория) растворяют горячей 2 н. HCl, раствор разбавляют дистиллированной водой до НЮ—150 мл, приливают раствор, содержащий 2 мг железа, нагревают и 15—20 мин кипятят до полного удаления СО.г. Образовавшуюся гидроокись железа осаждают аммиаком, не содержащим СО.,. Осадок отфильтровывают через бумажный фильтр, который промывают несколько раз небольшими порциями дистиллированной водой до нейтральной реакции.
Осадок на фильтре растворяют в 10 мл 4% раствора HjCj04 в 4 н. HCl, переливают (или собирают) раствор в кювету для колорнметрнрования. Приливают 0,2 мл 0,1% раствора арсеназо III. Через 10 мин измеряют светопоглощение ториевого комплекса с арсеназо III и по заранее построенной
калибровочной кривой определяют количество тория в анализируемой пробе.
Концентрация тория в пробе рассчитывают по формуле:
Р
Сть = —,
где CTh— концентрация M*Th в пробе (в мкг/г); Р — количество тория во взятой для анализа пробе (в мкг); р — масса взятой на анализ пробы (в г).
Химический выход тория определяют по ^Th. Для этого разрушают комплекс тория с арсеназо III концентрированной HNOs при нагревании, осаждают торий с гидроокисью железа, высушивают и прокаливают осадок. Измеряют ß-актив-ность выделенного осадка.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет определить торий в золе костной ткани с ошибкой не выше 2%, значительно (с 22 до 10 ч) сократить
УДК в|4.7Э:84в.2в.
Радиоиктив1ШЙ углерод (,4С) относится к числу основных радионуклидов, формирующих радиационный фон Земли. Облучению им подвергаются все живые организмы. У человека годовые поглощенные дозы в отдельных органах и тканях достигают 5—24 мкГр. Эффективная эквивалентная доза равна 12 мкЗв, что составляет примерно 1% фонового облучения.
Существовавшее на Земле тысячелетнее равновесие радиоуглеродного цикла в результате крупномасштабного антропогенного загрязнения внешней среды нарушилось. Ядерные взрывы сопровождались поступлением в атмосферу больших количеств МС, которое оценивается в 220 ПБк 141. Максимальная концентрация «оружейного» ,4С зарегистрирована в 1965 г., когда уровень его в атмосфере превысил естественный фон на 100%. В результате ограничения ядерных взрывов содержание глобального 14С в атмосфере снизилось до 25% естественного уровня, а к 2000 г. ожидается уменьшение примерно до 3%.
В настоящее время источником техногенного ,4С стали предприятия ядерной энергетики (АЭС, АТЭЦ, ACT и заводы по переработке отработавшего топлива). В ядерных реакторах 14С образуется в процессе воздействия нейтронов на l4N, 13С, 170, присутствующие в топливе, замедлителе и воздухе. Количество ,4С, выделяемое из реакторов, зависит
время анализа. Чувствительность метода 0,1 Mifr 151. Колориметрирование 4 н. но HCl раствора комплекса торня с арсеназо III осуществляют с помощью спектрофотометра (Х=665 пм) или фото-колориметра (красный светофильтр).
Литература
1. Некяшсва Т. А , Гращснко С. М., Поникарова Т. М. и др.— Мед. радиол., 1984, № 9. с. 22.
2. Павловская П. А.— Гиг. и сан., 1966, № 5, с. 54.
3. Поникарова Т. АГ, Попов Д. К. Способ определения тории-232 в зоне костной ткани.— Л. с. 889618 (СССР).
4. Самуэльсон О. Ионообменные разделения в аналитической химии. Пер. с англ. М.— Л., 1966.
5. Торий. Аналитическая химия элементов. М., !9¿l.
6. Lucas П. F.. di Ferrante Е. R.— Radiat. Res.. 1966, vol. 27. p. 718.
7. Lucas II. F., Enginolon D. N., Markun F.— Hlth Phys., 1970, vol. 19, p. 739—742.
8. Wrenn M. E., Singh N. P., Abrahim S. A. et al.— Natural Radiat. Environm., 1980, vol. I, p. 783—799.
Поступили 04.01.85
*
от их конструктивных и технологических особенностей и составляет в среднем около 10" Б к/МВт в год 14]. В основном ,4С выделяется в форме |4С02. Незначительное количество нуклида в виде карбонатов и ионов угольной кислоты поступает во внешнюю среду с жидкими сбросами.
Значение ядерной энергетики как источника антропогенного загрязнения внешней среды 14С в связи с интенсивным ее развитием возрастает. Улавливание 14С — сложный процесс, требующий больших материальных затрат, и оно нигде не применяется. Создаются условия глобального повы-^ шения концентрации 14С в окружающей среде. Г Ici прогностическим расчетам, выбросы 14С к 2000 и 2010 гг. могут привести к повышению его концентрации в атмосфере соответственно на 200 и 500% по сравнению с естественным уровнем 161.
Радиоактивный углерод характеризуется высокой подвижностью во внешней среде. С мест выброса он относительно равномерно распределяется в атмосфере планеты и вступает в круговорот в экологических системах. В биосфере различают два круговорота: на суше и в океане. В процессе фотосинтеза 14С поглощается растениями. Из общего количества 0,1 фиксируется наземными и 0,9 морскими растениями, главным образом микроскопическими водорослями. Коэффпцкьнт перехода нуклида в цепи атмос(|)ера — наземные растения ра-
Обзорм
12.14
И. Я- Василенко
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КОНЦЕНТРАЦИИ ,4С В БИОСФЕРЕ
