ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗОДОЗНОЙ БЕТА-АКТИВНОСТИ СМЕСИ РАДИОНУКЛИДОВ В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

организмы, которые идентифицируют по способности ферментировать глюкозу с образованием газа и не декарбоксилируют аргинин (схема 4). Род Schigella ферментирует глюкозу без образования газа и декарбоксилирует аргинин, а арги-нинотрицательные микроорганизмы представляют род Yersinia, которые, кроме того, образуют сероводород и обладают способностью редуцировать нитраты в нитриты и не разлагать сахарозу, лактозу и цитрат. По неспособности ферментировать глюкозу подвижные пигментированные палочки, разлагающие крахмал, представляют род Xantomonas, неподвижные пиг-

ментобразующие — род Flavobacterium, а не образующие пигмента— Acinetobacter.

Литература

1. Калина Г. П. // Гигиенические аспекты охраны здоровья населения в условиях интенсивного развития народного хозяйства. — М., 1982. — С. 97—102.

2. Краткий определитель бактерий Берги: Пер. с англ.— М„ 1980.

3. Пивоваров ¡0. П., Лапенков М. И., Меренюк Г. Определитель саннтарно-значнмых микроорганизмов. Щ Кишинев, 1982.

4. Gregersen Т. // Europ. J. appl. Microbiol.— 1978.— Vol. 5. —P. 123—127.

Поступила 03.11.88

УДК 614.31:614.8761-07

О. Н. Прокофьев

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗОДОЗНОЙ БЕТА-АКТИВНОСТИ СМЕСИ РАДИОНУКЛИДОВ В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ

Ленинградский НИИ радиационной гигиены Минздрава РСФСР

Наиболее доступным способом определения содержания радионуклидов в пищевых продуктах является бета-радиометрия проб. Оперативная интерпретация результата бета-радиометрии достигается в том случае, если по удельной бета-активности смеси радионуклидов в пищезом продукте можно определить уровни внутреннего облучения органов человека, потребляющего этот продукт.

Решение данной задачи облегчается при использовании изодозной бета-активности смеси радионуклидов в пищевом продукте. Изодозной является такая бета-активность смеси радионуклидов в пищевом продукте, при которой доза излучения, воздействующего на человека при выбранном режиме потребления пищевого продукта, будет равна заданному значению. Изодозная бета-активность смеси радионуклидов в пищевом продукте зависит от состава смеси, степени доступности радионуклидов для усвоения организмом человека и режима потребления пищевого продукта. Пищевой продукт, на который непосредственно попали радиоактивные вещества, считается неукрытым или недостаточно укрытым. К неукрытым пищевым продуктам относятся овощи, зелень, фрукты, зерно, загрязненные на корню или во время хранения, а также другие пищевые продукты, которые были не укрыты или недостаточно укрыты во время радиоактивных выпадений. Среди радионуклидов, образующихся при работе реактора, имеются как одиночные, так и генетически связанные в изобарной цепочке радиоактивных превращений. В пищевые продукты могут поступить главным образом радионуклиды, не имеющие радиоактивного предшественника и имеющие один радиоактивный предшественник. В общем случае кинетику удельной активности радионуклида £ с одним радиоактивным предшественником {радионук-

лидом £—1) можно записать в следующем виде:

где

аг (i) = аг (0)-S, (0,

/= i

a,-, (0) Krfi

4iPr ai (0) 'M—.kt-t'

Qi2 = 4 —

a,--f (0)

U-fi

■Xi-

i-l

(2)

(3)

(4)

яг (0) Х1

иа = Хг-%у (5)

"¡2 = ^г. (6)

(0) и 1 (0) — удельные активности радионуклида £ и его предшественника £—1 в пищевом продукте в начальный момент / = 0; за начальный принимают момент, на который определены 1 (0) и аг- (0); Хг и Хг-1 — постоянные радиоактивного распада радионуклида £ и его предшественника радионуклида £—1, ч-1; fi — коэффициент ветвления при радиоактивном превращении радионуклида £—1 в радионуклид V, I — момент времени, на который определяется удельная активность радионуклида £ в пищевом продукте (отсчитывается от начального момента), ч. Формулы (1) — (6) можно использовать также и для описания кинетики удельной активности радионуклида, не имеющего радиоактивного предшественника. Для такого радионуклида £ следует принять а<_1(0)=0. ф

Кинетику суммарной удельной бета-активно<5ти смеси радионуклидов в неукрытом пищевом продукте описывают с помощью формулы

N

где N — число радионуклидов, присутствующих в пищевом продукте.

Кинетика суммарной удельной бета-активности радионуклидов в порошковом молоке, сыре, мясе и субпродуктах во время их хранения определяется процессом радиоактивного распада и описывается формулами (1) — (7).

Кинетика удельной активности радионуклидов в свежем молоке определяется процессом очист-кормов от радионуклидов. При пастбищном содержании очистка кормов происходит главным образом вследствие радиоактивного распада и прироста свежей травы [3], а при стойловом содержании она обусловлена радиоактивным распадом. Дочерние радионуклиды (такие, как ит-трий-90 и лантан-140) самостдятельно в молоко не поступают. Они образуются в молоке при радиоактивных превращениях св*жх предшественников стронция-90 и бария-140. Уровень накопления в молоке иттрия-90 и лантана-140 зависит от интервала, прошедшего от момента дойки до момента потребления молока. На практике этот интервал может варьировать от нескольких часов до 3 сут. Фактическое значение интервала не всегда известно. Поэтому при расчете и^одозной активности смеси радионуклидов в молоке следует считать активности иттрия-90 и лантана-140 равными нулю независимо от интервала между моментом дойки и моментом потребления молока. При таком подходе изодоз-ные активности получаются несколько ниже тех, которые наблюдались бы при точном учете вклада иттрия-90 и лантана-140. Этим обусловливается некоторый запас по дозе. После прохождения максимума удельной бета-активности радионуклида £ в молоке дальнейшее ее снижение описывают экспонентой, т. е. принимают

5|Ю=е-<Х»+^-/. (8)

где лп — постоянная скорости очистки травы пастбища, учитывающая все процессы; кроме радиоактивного распада; Лп=0,00208 ч-1 [3].

В случае стойлового содержания животных на заготовленном корме очистка корма обусловлена только радиоактивным распадом радионуклидов. Поэтому кинетику радионуклидов в свежем молоке в условиях стойлового содержания рассчитывают с помощью формулы (8) при Ап=0.

Выпадение радиоактивных веществ на зеркало водоема, а также водосбор с окрестной местности приводят к радиоактивному загрязнению водной массы водоема. В первые несколько су-тоЦ кинетика удельной активности радионуклида в водной массе водоема определяется не только процессом радиоактивных превращений, но и процессом сорбции донными отложениями. Периоды полувыведения радионуклидов из водной массы за счет быстрой компоненты сорбции лежат в диапазоне от 2 до 4 сут [1, 2]. Через 2—

3 нед после загрязнения кинетика удельной активности радионуклидов в водной массе водоема в основном определяется процессом радиоактивных превращений, и для ее описания используют формулы (1) — (7).

Если снижение с течением времени удельной активности радионуклида £ в пищевом продукте описывается одной экспонентой, то поступление радионуклида £ за Т сут потребления этого продукта, начатого в момент при кратности дискретных потреблений п раз в сутки равно сумме членов геометрической прогрессии со знаменателем е~"г}21/п) т. е.

РцУ. Т, п)=щ.а1(0)^и.е~иИ* .[ии, п, Т], (9)

где

т — масса пищевого продукта разового потребления, кг; п-Т — полное число разовых потреблений продовольствия за Т сут.

Изменение с течением времени удельной активности радионуклида £ в пищевом продукте в общем случае описывается суммой экспонент [см. формулы (1) и (2)]. Полное поступление радионуклида £ равно сумме поступлений, каждое из которых связано с одной экспонентой:

Рг(/, Т, п) =т-а1 (0)-Я; (/, Т, п), (11)

где

2 _

Т, «)= 2 "" -I"-,), п,Т). (12)

/ = 1

Уровень внутреннего облучения органа человека зависит от того, какая доля атомов радионуклида £ способна перейти в растворимое состояние в его желудочно-кишечном тракте. В связи с этим раздельно рассматривают поступления атомов радионуклида £, способных [р'р> (Л Т, л)] и неспособных (Л Т, «)] перейти

в растворимое состояние. При определении поступления [р5р) V, Т, п)], [р!н) (Л Т, »)] атомов радионуклида £, способных (неспособных) перейти в растворимое состояние, в формулах (9), (11) и (12) значения удельных активностей 1 (0) и а,- (0) заменяют соответственно на 1 (0) =б1._гя1_1 (0) и а,<р) (0) = бга( (0),

К^, (0) = (1 )-аг_, (0) и я<»> (0) = (1-$-а£«»1>

где 6,-1 и б,- — доли числа атомов радионуклидов £—1 и £, способных перейти в растворимое состояние.

В формировании уровня внутреннего облучения такого органа, как нижняя часть толстой кишки, принимают участие атомы радионуклида £, как способные, так и неспособные перейти

в растворимое состояние. Доза излучения, воздействующего на такой орган от поступления радионуклида равна:

(/. Т, п) я,<"> (Л Т, п)

d,<v> = dtv) •

n(v>

Р'

n<v>

. (13)

где Г$> и П$> — пределы годового

поступления радионуклида I в растворимом и в нерастворимом состоянии для органа V по категории Б (ограниченная часть населения); с?— предел дозы для органа V по категории Б.

Дозу излучения, воздействующего на орган v, могут обусловить несколько радионуклидов. Доза излучения в органе V достигнет предела дозы с¿'"Ч если будет удовлетворено следующее уравнение изодозного облучения:

"Мг Г, п) ^ /><»>(/, Г, п)

i = 1

n(v) р<

*■ А и I

= 1, (И)

где — число радионуклидов, которые обусловливают дозу излучения, воздействующего на орган v.

С учетом соотношения (11) уравнение (14) молено переписать в следующем виде ыЫ

01 (0) =i]m- V i=i

aip) (О)-/?}1" (t, Т, п)

?(р)

«1 (0)-ПЙГ»

+

а?н,(Т, Я)| «1 (О)-пЙ' I

(15)

для органа V бета-активность смеси радионуклидов в массе т пищевого продукта разового потребления равна произведению изодозной удельной бета-активности на массу т:

а(г'> (Л Г, п) = N

V

ас (0)

«1 (0)

•Si

vv>

V jLd

г= l

а(Р) (0).«!p) (/, T, n)

«.(О)-П^ J

«1 (0)-n£>

4

Соотношение (15) определяет такое значение удельной активности а^О) опорного радионуклида г, при которой доза излучения, воздействующего на орган v, при заданных условиях потребления рассматриваемого пищевого продукта будет равна пределу' дозы. Если значение удельной активности а^О) подставить в формулу (7), то последняя определит зависимость изодозной удельной бета-активности смеси радионуклидов в пищевом продукте от момента I начала и длительности Т потребления. Изодозная

В формировании уровня внутреннего облучения таких органов, как щитовидная железа и костная ткань, могут принять участие лишь те атомы радионуклида i, которые в желудочно-кишечном тракте человека перейдут в растворимое состояние. Поэтому при использовании формулы (16) для этих органов второе слагаемое в квадратных скобках знаменателя принимают равным нулю. Атомы радионуклидов, присутствующие в продуктах животноводства и водной массе водоема, способны перейти в растворимое состояние на 100%- Поэтому при использовании формулы (16) для продуктов животноводства и воды водоема второе слагаемое квадрЛ1-ной скобки знаменателя принимают равным нулю, а значения °,-р) (°) принимают равными значениям а,(0).

Исходные данные о составе радионуклидов в пищевых продуктах получают с помощью гамма-спектрометрических и радиохимических анализов проб.

Литература

1. Марчюлене Д. П., Поликарпов Г. Г. // Проблемы радиоэкологии водных организмов. — Свердловск, 1971.— С. 119—132.

2. Тихонова А. И. Экспериментальные исследования хищ1-ческих основ миграции радиоактивных изотопов в

ных водоемах: Дис.... канд. хим. наук. — Л., 1973.

3. Gordeev К. /., Ryacioxi V. G. // Health Physics Problems of Internal Contamination. — Budapest, 1972. — P. 73.

Поступила 29.02.88

УДК 614.876-07

К. В. Воронин, О. Н. Карклинская, А. А. Козлов, А. И. Соболев

ЭКСПРЕСС-МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ РАДИОАКТИВНОСТИ ОБЪЕКТОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

ЦОЛИУВ, Москва

При массовых радиометрических анализах органы санитарного надзора должны дать экспрессную оценку результатов измерений. Это обстоятельство затрудняется большими временными затратами, которые связаны со спецификой проведения исследования.

Учитывая изложенное, мы предприняли попыт-

ку разработать экспресс-методику определена удельной гамма-радиоактивности в объектах окружающей среды по мощности экспозиционной дозы.

Указанный метод базируется на построении с помощью теории математической статистики