CC BY
1
УДК 615. 478.6:612.014.482-087.891.8
Ю. С. Белле, Л. А. Козловская, В. И. Коровина
УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИЖИЗНЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ СОДЕРЖАНИЯ РАДИЯ-Д В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА
При работе в воздухе, содержащем радон, доза облучения легких определяется в основном короткоживущими дочерними продуктами распада этого элемента, которые превращаются в долгоживущий изотоп свинца — радий-Д, отлагающийся в костной ткани. Наличие корреляции подтверждено сопоставлением расчетных экспозиций у рабочих с содержанием в организме радия-Д, которое измеряли как косвенными методами — по концентрации в крови (Blanchard и соавт.), моче (Cohen) и волосах (Javor-ski), так и непосредственно в образцах костей (in vitro — Blanchard и соавт.; Black) и у людей путем регистрации излучения черепа (in vivo — Eisen-bud; Wrenn и соавт.).
Последний, прямой метод является наиболее быстрым и точным, но по чувствительности он еще уступает косвенным. Трудность изменения радия-Д in vivo связана с низким выходом у-квантов (ä4 %) и малой их энергией (46,7 кэВ), следствием чего служит сильное поглощение в тканях и высокий фон детекторов в области регистрации фотопика.
Для снижения фона в низкоэнергетической области Elsenbud предложил использовать детектор, состоящий из тонкой пластины Csl (TI) в комбинации с толстым кристаллом Nal (TI) при раздельной регистрации импульсов с помощью дискриминатора формы сигналов. При этом фон снижается за счет как экранирования пластины детектора кристаллом йодистого натрия, так и отделения сигналов от шумовых импульсов ФЭУ и
работы эффекта антисовпа- __
дений.
Для прижизненных изме-рений содержания радия-Д "V' по его у-излучению из чере- / , ^^^^
па нами (Ю. С. Белле и а^^^^Ь
соавт.) применены 2 комбини- I'"Г&. 1 рованных детектора, состоящие из пластин Csl (TI) размером 140X1,2 мм и кристаллов Na (TI) размером 150x100 мм, установленных в защитной камере СИЧ-1,5 (150 мм чугуна+5 мм свинца). Устройство для применения г^^^^^^И ЙГ^ЧЯ Ш ДИНВ P^j
радия-Д по его у-излучению ЙШлл^/^-З Щ^ШшЛ^Щ;
черепа показано на рис. 1. j^EBpMMj
Применение комбиниро- ^^H^^vJ ^^HSlg*'" ^^^S I ванных детекторов и схемы ^^^в^ВВК K^v Кя
разделения сигналов по их .. | г^Ж*^ "^gWc*'г ^И
форме, встроенной в анализа- "*" 4 "V ЩВ**^ г M
тор LP-4050, снизило фон по ^^^^aäikffi сравнению с детектором Nal
il пластиной Nal (TI) разме- %
ром 140x1 мм* в области ^^^^
10 -250 кэВ в 8 и 2,4 раза, а ^ШШ - . ^
в каналах регистрации фото-
пика (38—62 кэВ) в 6 И 2,8 рис , Вид устройства для измерения радия-Д раза соответственно (рис. 2). по его v-излучению из черепа.
Поскольку точность калибровки установки сильно зависит от правильности учета самопоглощения у-излу-чения и воспроизведения при этало-нировке геометрии измерения, необходимо максимальное приближение фантома к реальному черепу как по Z8ф, так и по конфигурации. Поэтому для эталонировки установки и определения ее чувствительности был изготовлен фантом головы человека на основе естественного черепа, пропитанного известным количеством ра-дия-Д. Кожный покров и мозговую ткань имитировали тканеэквивалент-ной смесью — 30% парафина и 20% окиси магния.
Радий-Д вводили в обезжиренные кости черепа, распиленного на 16 частей, методом пропитки их в водном растворе изотопа. Установлено, что степень адсорбции радия-Д при этом составляет 90% и слабо зависит от режима пропитки или предварительного вакуумирования костей. После пропитки, длившейся 4 ч, кости высушивали и покрывали лаком. Величину внесенной активности определяли как по разности активности раствора до и после пропитки, так и непосредственным измерением радия-Д в каждой кости черепа по его у-излучению при расстоянии от детектора 46 см. При такой геометрии форма и размеры костей не вносят существенной ошибки в результат измерения (~1%). Оба результата совпали с точностью 2,5%, и внесенная активность составила 2,9 мкКи.
Эффективность измерения радия-Д в оптимальном канале регистрации (38—62 кэВ), выбранном по критерию п2/пф, составила 7,1 имп/мин нКи при фоне 15,2 имп/мин. Фон в присутствии водного фантома и человека, не содержащего радий-Д, возрастает соответственно до 36,6 и 32,8 имп/мин за счет рассеяния фонового излучения (11,4 имп/мин) и у-излучения калия и Cs137 (14,2 имп/мин). При этом минимально определяемая за 1 ч активность радия-Д в черепе составляет 0,25 нКи. Если воспользоваться уравнением связи между содержанием радия-Д в черепе и суммарной экспозицией дочерними продуктами распада из работы Eisenbud, то можно сказать, что установка позволяет определять экспозиции «300 ЭРЭМ.
Этот относительно высокий уровень чувствительности прижизненных измерений радия-Д, достигнутый к настоящему моменту, показывает плодотворность применения комбинированных детекторов со схемой разделения сигналов по форме для регистрации слабых потоков низкоэнергетического излучения. Такой чувствительности достаточно для определения суммарной экспозиции дочерними продуктами распада у рабочих с достаточным стажем, но для радиационного контроля необходимо ее дальнейшее повышение.
Исследования позволяют наметить некоторые пути в этом направлении. В частности, следует наиболее эффективно располагать детекторы 0 150 мм у боковых поверхностей черепа. Использование еще 2 детекторов 0 100 мм у лба и затылка повысит чувствительность установки на 20%. В комбинированном детекторе регистрирующую пластину необходимо изготовлять из Nal (Т1), а защитный кристалл — из Csl (Т1). При этом за счет лучшего
Энергия Ер (В ИЗ В)
Рис. 2. Фон в камере СИЧ-5,1, измеренный детектором N8 I (Т1) размером 0 150Х100мм2 (/), детектором с пластиной N3 1(Т1) размером 0 140Х 1 мма (2) и комбинированным детектором (3).
разрешения и большего световыхода йодистого натрия может быть сужен оптимальный канал регистрации фотопика и эффективнее будет работать схема разделения, что позволит уменьшить фон приблизительно в 3,5 раза.
Облицовка камеры СИЧ кадмием и медью может обеспечить снижение фона еще на 20—25%. В целом можно ожидать снижения минимально определяемой активности в 2,5 раза.
ЛИТЕРАТУРА. Белле Ю. С. и др. Мед. радиол., 1972, № 10, с. 63. — Black S. С., Hlth Phys., 1968, v. 14, p. 81. — В 1 а п с h а г d R. et al. Jbid., 1969. v. 16, p. 585.— Cohen N. Ibid., 1969, v. 17, p. 125. — Eisenbud M. Ibid., 1969. v. 16, p. 637. — Javorski L., Atompraxis, 1965, Bd 11, S. 271. — W r e n n Mc D. E. et al. В кн.: Assesrr.ent of Radioactive Contamination in Man. Vienna, 1972, p. 129.
Поступила 30/VIII 1974 r.
Обзоры
УДК 614. 71/. 73(430.1)(047)
Канд. биол. наук В. Д. Фокина
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ ФРГ И МЕРЫ БОРЬБЫ С НИМ
Всесоюзный институт научно-технической информации и технико-экономических исследований по сельскому хозяйству, Москва
В связи с быстрым развитием промышленности и транспорта значительно усилилось загрязнение воздушной среды ФРГ, которая наряду с США и Японией относится к группе стран с наиболее высоким уровнем загрязнения воздуха. Основными источниками загрязнения атмосферы служат промышленные предприятия, транспорт и отопительные системы. В значительной мере загрязняют воздух также тепловые электростанции, на долю которых приходится 44% всех загрязнений, связанных с выбросом двуокиси серы.
Уровень загрязнения воздуха ежегодно увеличивается на 10—15%. Особую остроту эта проблема приобрела для густонаселенных промышленных районов — Рура, Рейна — Майна, Саара, Гамбурга и др. Так, в районе Рура превышена допустимая граница загрязнения воздуха двуокисью серы и пылью; половина всего количества пыли, поступающей в воздух в целом по стране, приходится на этот район, где ежегодно на 1 га оседает 2—4 т пыли, что составляет 8 г на 1 м2 ежедневно (Вегпаёойе). Загрязненность воздуха в Руре сокращает освещенность на 30%.
Наиболее опасны для окружающей среды соединения свинца, входящие в состав выхлопных газов автомобилей. По имеющимся данным, свинец распространяется на расстояние 15—80 м от места выброса. Частично свинец смывается с растений водой или детергентами, но значительная часть его прочно оседает на зеленых частях растений. Листья сахарной свеклы, выращиваемой вблизи шоссейных дорог, содержали 25—32 мг свинца в 1 кг, что превышало минимум безопасности, установленной департаментом инспекции пищевых продуктов стран Европейского экономического сообщества (10 мг/кг в пересчете на сухое вещество)
Опасными компонентами выхлопных газов автомобилей с точки зрения загрязнения окружающей среды являются полициклические ароматические углеводороды, в частности бензапирен, относящийся к числу канцероген-
1 Air pollution. Proceedings of the first European congress on the influence of air pollu-
tion on plants and animals, 1972, 1—415.
