CC BY
4
)
УДК 614.7-074:546.15.02.129.06
Канд. биол. наук Б. С. Простер, Т. М. Перевезенцев
СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ 1291 в ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Государственный комитет по использованию атомной энергии СССР, Москва
Для измерения уровня 1291 в объектах внешней среды мы предлагаем использовать 7-спектрометрический метод, основанный на регистрации рентгеновского и у-излучения. ß-Распад 1291 сопровождается рентгенологическим излучением, наиболее интенсивным является излучение А^-серии с энергией 29,7 кэВ, интенсивность которого разумно принять равной выходу флюоресценции. Этот ход w для ^-уровня в зависимости от атомного номера элемента z выражается следующим соотношением (Р. И. Плотников и Т. А. Пшеничный):
_ (г — 2)4 w ~ (г — 2)* +0,54-10»'
Показатель, вычисленный по формуле (1) для 1291 (2=53), равен 0,93. Этот метод вычисления интенсивности рентгеновского излучения не учитывает тонкой структуры и таким образом предполагает наличие моноэнергетического излучения. В соответствии с последними данными о спектре характеристического излучения, сопровождающего распад 1291, суммарный выход квантов составляет 0,90 (см. таблицу).
Как видно из таблицы, оба метода расчета дают хорошо согласующиеся результаты.
Фотонное излучение 1291 может быть зарегистрировано с помощью сцин-тилляционных и полупроводниковых детекторов. Детектор для измерения проб окружающей среды должен удовлетворять двум основным требованиям — иметь возможно тонкую упаковку и обеспечивать высокую эффективность регистрации. Второе условие играет решающую роль, поэтому мы использовали датчик со сцинтиллятором Nal (Fe) размером 150x150 мм, упакованным в тонкостенную алюминиевую оболочку. Кристалл имел колодец объемом 200 см3, что обеспечивало хорошую представительность измеряемых проб (масса до 200 г). Энергетическое разрешение детектора по линии рентгеновского излучения 137 Cs (£v=32 кэВ) составляло 32%.
На рис. 1 представлен аппаратурный спектр эталонного препарата 1291. Из-за недостаточного энергетического разрешения датчика весь спектр фотонного излучения радионуклеида представлен одним фотопиком со средней энергией £v=30 кэВ. Рентгеновское излучение L-серии I с энергией Еу=4,1 кэВ поглощается упаковкой кристалла, поэтому при расчете активности пробы суммарный квантовый выход регистрируемого излучения следует принять равным 0,79 квант/расп.
В объектах внешней среды наряду с 1291 могут присутствовать различные радионуклиды, среди
КОТОРЫХ 131 i 137Cs И 144Се Фотонное излучение, сопровождающее распад
" ' (Palms и соавт.)
имеют рентгеновское излучение в том же энергетическом диапазоне. Однако, как показали расчеты, при фактически наблюдаемых соотношениях между 1291 и указанными радионуклидами их вкладом в фотопик последнего можно пренебречь. Этот вывод подтвержден экспериментально путем радиохимического вы-
Вид излучения Число квантов на распад Энергия квантов, МэВ
Рентгеновское 0,0801 0,3814 0,1968 0,1052 0,0221 0,1134 0,0395 0,0297 0,0294 0,0336 0,0345 0,0041
4 Гигиена и санитария Ni 9
97
г ооо
1500
1000
500
250
200
150
100
50
1
1 V
3
50
100
150
Рис. 1. Аппаратурный спектр
эталонного препарата 1291. Здесь н на рис. 2 на оси абсцисс — номер канала: на оси ординат — число импульсов в канале.
Рис. 2. Аппаратурный спектр проб щитовидной железы
крупного рогатого скота. 1 — фон; 2 — активность 20 пКн; 3 — активность 70 пКи.
деления 1291 из проб щитовидной железы крупного рогатого скота. Если в пробах ожидается повышенное содержание мешающих радионуклидов, целесообразно проводить измерения и в жесткой области энергетической шкалы.
Содержание1291 в пробе вычисляли по площади фотопика в соответствии с формулой:
_¿>_
А»»= £ф</»2К„огл-2,22 пКи> (2)
где 5 — площадь фотопика (в импульсах); Еф — фотоэффективность регистрации (в имп/квант); п2 — суммарная интенсивность V- и рентгеновского излучения, равная 0,79 (в квант/расп); / — продолжительность измерения (в мин); Д'погл — поправочный множитель, учитывающий разницу в значениях коэффициентов самопоглощения излучения в веществе пробы и водном растворе.
Численные значения ЯПОгл. определенные для некоторых типов проб экспериментально и расчетным методом (Н. Г. Гусев и соавт.; Л. Р. Ки-мель и В. П. Машкович), совпали в пределах ошибки эксперимента. При выбранной геометрии измерений они составили 1,0 для проб травы и щитовидной железы и 2,8—3,0 для проб почвы. Фотоэффективность определяли по рентгеновскому излучению водного раствора 137Сз (£у=32 кэВ, пу= =7%).
Предложенный метод мы использовали для определения содержания 1291 в щитовидной железе крупного рогатого скота. Навеску измеряемой пробы помещали в кюветы из органического стекла или полистирола. На рис. 2 приведены аппаратурные спектры фона и проб щитовидной железы в сыром состоянии. Чувствительность метода составляет 0,07—0,10 пКи на 1 г пробы при продолжительности измерения 60 мин.
Погрешность измерения в основном определяется статистической ошибкой счета, которая в свою очередь зависит от продолжительности измерения и стабильности фона. Как видно из рис. 2, уровень фона спектрометра постоянен в энергетическом диапазоне регистрации 1291, благодаря чему абсолютное значение его практически не влияет на чувствительность. Суммарная погрешность измерения не превышает ±30%.
В заключение отметим, что предложенный метод отличается экспрес-сностью, не требует специальной химической подготовки проб и может быть
I
к-
использован в радиологических лабораториях. Чувствительность метода можно значительно (на 1—2 порядка) повысить за счет предварительного озоления или радиохимического выделения 1291.
ЛИТЕРАТУРА. Гусев Н. Г., Ковалев Е. Е., Осанов Д. П. и др. Защита от излучения протяженных источников. М., 1961. — К и м е л ь Л. Р., Машкович В. П. Защита от ионизирующих излучений. Справочник. М., 1972. — Плотников Р. И., Пшеничный Т. А. Флюоресцентный рентгенорадно-метрический анализ. М., 1973.
Поступила 28/VII 1977 г.
Дискуссии и отклики читателей
УДК 614.7:615.277.4:541-074
Б. А. Курляндский, Н. И. Невзорова
К МЕТОДИКЕ ГИГИЕНИЧЕСКОГО РЕГЛАМЕНТИРОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ БЛАСТОМОГЕНОВ В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ
Московская городская санэпидстанция
Принятие решения о возможности гигиенического регламентирования химических бластомогенных агентов выдвигает на первый план разработку методических подходов к его практической реализации.
В последние годы опубликован ряд фундаментальных работ, теоретически и практически обосновывающих методику установления ПДК химических бластомогенных агентов (Шабад Л. М., 1966; С. В. Миллер и соавт.; И. В. Саноцкий и соавт.; Н. Я. Янышева; Г. Б. Плисс; Г. Н. Заева и соавт.; Н. Н. Литвинов; В. А. Книжников; Г. И. Сидоренко и Н. Н. Литвинов, и др.). В качестве основного методического подхода к гигиеническому регламентированию большинство авторов рекомендуют установление минимальных действующих доз и концентраций химических бластомогенных агентов в хроническом опыте, поиск недействующих доз (концентраций) и введение коэффициентов запаса, обеспечивающих известную степень надежности установления ПДК.
Вместе с тем обоснование допустимого содержания химических канцерогенов имеет ряд особенностей, существенно отличающих регламентацию этих веществ во внешней среде от гигиенического нормирования по токсичности. По нашему мнению, специфика заключается в следующем: неотвратимость летального исхода в случае возникновения опухоли; более существенная социально-гигиеническая роль степени опасности (вероятности эффекта) для бластомогенов различной силы по сравнению с критериями опасности по общетоксическим показателям; отсутствие единого мнения о порого-вости действия химических бластомогенных агентов; практическая невозможность (по соображениям безопасности и техническим причинам) проведения ингаляционных затравок животных чрезвычайно сильными и сильными канцерогенами (преимущественно аэрозолями); значительно более длительные сроки изучения экспериментального бластомогенеза по сравнению с определением токсичности.
Перечисленные особенности в значительной мере и определяют подходы к гигиенической регламентации бластомогенов в различных средах на основании опыта, накопленного при гигиеническом нормировании веществ по общей токсичности и отдаленным последствиям.
4*
99
