CC BY
6
Распределение а-активных частиц на 1 сма поверхности резиновых перчаток и кожи рук
Загрязненная поверхность a-активные частицы Параметр распределения размеров частиц крупнодисперсной фракции, мкм Стандартное геометрическое отклонение % активности, соответствующий мелкодисперсной фракции
крупноди-спсрсныс мелкодисперсные иода медиана среднее
Кожа рук Резиновые перчатки 120 2300 t 3000 8000 1,0 2,0 1,7 . 2,5 3,7 4,3 3,5 2,7 50 1,5
Анализ распределения размеров частиц приведен графически (см. рисунок) по спрямленным интегральным кривым распределения размеров Р (х) в вероятностно-логарифмическом масштабе по методике, описанной В. И. Ба-дьиным и 'соавт.).
В таблице приведено распределение размеров а-активных частиц крупнодисперсной фракции, обнаруженных на ладонной поверхности перчаток и рук, и указано количество частиц на единице площади поверхности перчаток и кожи.
Параметры распределения размеров частиц, так же как н микрофотографии, свидетельствуют о наличии на поверхности резиновых перчаток более крупных частиц и большем их количестве, чем на коже. Этот вывод подтверждается процентной характеристикой, соответствующей активности мелкодисперсной фракции. Кроме того, на единицу поверхности резиновых перчаток приходится более 2 ООО крупнодисперсных активных частиц, в то время как на коже рук их примерно в 20 раз меньше.
Результаты нашего исследования согласуются с данными М. А. Ходыревой и соавт., которые на примере «9Ри показали, что активные частицы, обнаруживаемые на коже рук, мельче, чем содержащиеся на поверхности резиновых перчаток. Последнее, по мнению авторов, объясняется частичным растворением активных частиц в потовой жидкости и переходом их в ионное состояние.
Интегральное распределение размеров а-активных частиц на коже рук (/) и поверхности резиновых перчаток (2).
По оси абсцисс — диаметр частиц (в ыкм), отложенные в логарифмическом масштабе; по оси ординат — стандартная величина, которую определяют по таблице обратной функции Лапласа.
Следовательно, как при работе с 23вРи, так и в случае загрязнения кожных покровов 23'Ыр микрочастицы, попавшие на кожу в твердом состоянии, после увлажнения и частичного растворения в потовой жидкости приобретают свойства раствора и переходят в ионное состояние. По-видимому, основная активность контактного загрязнения кожи нептунием принадлежит частицам, находящимся в ионном состоянии. Загрязнение кожных покровов а-активными веществами при работе в резиновых перчатках можно,. вероятно, объяснить диффузией части радиоактивного вещества через материал перчаток, а также возможным нарушением правил техники безопасности и личной гигиены.
В связи с изложенным необходимо, чтобы все операции, связанные с опасностью загрязнения кожных покровов радиоактивными веществами, в том числе 23?Ыр, были автоматизированы или производились дистанционно.
.Выводы. 1. Проведенные исслепования позволили впервые определить размеры а-активных частмц 2з7Ыр, попадающих на кожные покровы персонала.
2. При контактном загрязнении кожных покровов частицами 2з7Ыр в спектре размеров частиц преобладает мелкодисперсная фракция.
_3. Поверхностная плотность распределения частиц 2з7Ыр на коже рук для крупнодисперсной фракции составила в среднем 120 частиц на 1 см2, для мелкодисперсной — 3000, на поверхности-^ерчаток — 2300 и 8000 частиц на 1 см2 соответственно.
Литература. Бадьин В. И., Егорова М. С., Сить-ко Р. Я. — В кн.: Научно-техническая конф. по дозиметрии и радиометрии излучений. 4-я. Труды. М., 1972, т. 4, с. 12.
Зараев О. М. — Атомная техника за рубежом, 1973, № 2, с. 30.
Косяков В. Н. — Атомная энергия, 1971, т. 30, № 5, с. 474.
Радиоактивные вещества и кожа./ Ильин Л. А., Но-рец Т. А., Швыдко Н. С. и др. М., 1972.
Ходырева М. А., Егорова М. С., Ситько Р. Я■ и др. — Гиг. и сан., 1975. № 5, с. 50.
Wolfe R. — Nucí. Appl., 1970, v. 9, p. 218.
Поступила 27.04-81
УДК 017-001.37:546.175-.323]-07:6 16.5-02:546.729.4
И. К. Беляев, А. Г. Алтухова.
ВНУТРИКОЖНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ 238 Ри ПРИ АППЛИКАЦИИ ЕГО В РАСТВОРАХ АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ
В литературе (Lagerquist и соавт.; König и Schifier-decter) отмечается возможность попадания на кожные покровы 23»Ри в растворах кислот. Ранее нами (И. К. Беляев и соавт.) предпринята попытка изучения внутрикож-ного распределения изотопа при химических ожогах кожи азотной кислотой (HN03). При ожогах кислотами рекомендуется максимально быстро начать промывание пораженного участка. В этих случаях меры по оказанию
первой помощи при ожогах в сочетании с радиоактивным загрязнением рассматриваются и как мероприятия по дезактивации кожи (Л. А. Ильин и А. Т. Иванников).
Данная работа проведена с целью изучения влияния своевременности санитарной обработки кожного покрова на уровни внутрикожного поступления и характер распределения 23»Ри, апплицированного в растворах HNO, различной концентрации.
. . Таблица!
Содержание 230Pu (в % от нанесенного количества) в слоях кожи (М+т)
Кислота
Прем» контакта
Слой кожи, мкм
0 — 20 20 — 900 | 20 — 60
60-200
200 — 700
700 — 900
0—900
0,1 Н. 1 Н.
2,5 н. 10 н.
мин ч
мин ч
мин ч
мин ч
0,57±0,13 6,6+0,9 0.54±0,11 10,4±1.6 0,9+0.38 13,2+3,0 6,0+0,8 12,6+2,7
0,33±0,1 13.9+1.8 0,59+0,08 14,3+2,0 1,5+0,5 18,4+3,9 12,4+0,8 36,2+2,7
0,17+0,02 5,2+0,7 0,33+0,08 5,3+0,7 0,63+0,27 6,9+0,9 3,8+0,5 13,3+1,3
0,13+0,02 5.8+1.1 0,21+0,05 5.3±0,7 0,73±0,27 8,4+2,5 4,3+0.6 15,4+2,2
0,027+0,003 2.3±0,6 0,04+0,01 3,4± 1,0 0,12+0,05 2,9+0,8 2,9±0,3 6,1+0,9
0,007+0,002 0,6+0,1 0,013±0,003 0,4+0,13 0,020±0,008 0,9+0,2 1,4+0,4 1,4+0,2
0.9±0, 20,5±1,
1, t ±0, 24,7 + 1,
2,4+0, 31,6+5, 18,4±0, 48,8+3,
Экспериментальное исследование выполнено на белых крысах-самках линии Вистар массой 180—200 г. Волосяной покров животных в пояснично-крестцовой области спины удаляли тщательной стрижкой ножницами за сутки до опыта. Для эксперимента отбирали крыс, волосяной покров которых находился в стадии покоя и кожа не имела микротравм. Животных во время опыта фиксировали за хвост в плексиглассовых станках, сверху прижимали крышкой с отверстием для нанесения растворов 23,Ри. Растворы в 0,1, 1, 2,5 и 10 н. HN03 (0,15 мл) применяли в количестве 30 мкКи и равномерно распределяли на площади 6 см2. Через 5 мин или 1 ч после нанесения растворов животных забивали декапитацией под эфирным наркозом. Участки загрязненной кожи иссекали и троекратно дезактивировали 2—3% водным раствором туалетного мыла с последующим промыванием водой и просушкой с помощью ватно-марлевых тампонов. Образцы кожи хранили 1 мес в отдельных флаконах, заполненных 10% растзором нейтрального формалина. Содержание гзвРи в пробах формалина определяли после их озоления (Ю. А. Беляев) с последующим соосаждением на фосфате висмута сцин-тилляционным методом. Последовательные горизонтальные срезы кожи приготовляли, как описано И. К- Беляевым и соавт. Активность срезов кожи и проб формалина измеряли относительным методом на установке /1П-8.
Количество 238Ри, поступившее в формалин из образ-» цов кожи за указанный выше срок; составило 1,2—1,9% от обнаруженной в них активности, что согласуется с данными Е. В. Эрлексовой и ранее полученными нами (И. К- Беляев и соавт.).
В табл. I представлены данные о дифференциальном содержании 23®Ри в коже крыс при различной продолжительности загрязнения и концентрации HN03 в наносимых на кожу растворах. После дезактивации в коже, включая повехностный слой 20 мкм, в случа« нанесения Ри в растворах 0,1 и I н. HN03 и при контакте 5 мин остаточная активность составляла в среднем около 1 % от нанесенного количества. Увеличение концентрации кислоты до 2,5 и 10 и. приводило к увеличению содержания радиоактивного нуклида в коже до 2,4 и 18,4% от нанесенного количества соответственно. Повышение .концентрации HN03 от 0,1 до 1,0 н. не приводило к возрастанию количества нуклида в поверхностном слое 0—20 мкм, но его содержание в остальных указанных в табл. 1 слоях кожи было в среднем в 1 */,—2 раза больше. Повышение концентрации HN03 в наносимом на кожу растворе до 2,5 н. сопровождалось ростом содержания изотопа в слое 0— 20 мкм в 1 1/2 раза, а в остальных слоях кожи — в 3— ЗМг раза по сравнению с аппликацией нуклида в 0,1 н. кислоте. Количество изотопа после 5 мин контакта с кожей 10 н. раствора в слоях 0—20, 20—60, 60—200, 200— 700 и 700—900 мкм оказалось соответственное 10,20, 30, 100 и 200 раз выше, чем после нанесения его в 0,1 н. растворе.
Относительные доли радионуклида в поверхностном слое 20 мкм и глубжележащих слоях кожи через 5 мин контакта растворов 239 Ри в 0,1, 1, 2,5 и Юн. HNOs составляли 60 и 40, 50 н 50, 40 и 60, 30 и 70% соответственно.
13 8 2-
7
8
3
4 0
Увеличение продолжительное аппликации растворов Ри в НЫ03 обусловливало возрастание содержания изотопа в коже и тем более значительное, чем выше была концентрация кислоты. Так, через 1 ч контакта радионуклида в растворах 0,1, 1 и 2,5 н. НЫ03 содержание его во всей толще кожи повышалось до 20,5, 24,7 и 31,6% от нанесенного количества. Удлинение времени контакта от 5 мин до 1 ч в случае нанесения Ри в 10 н. кислоте приводило к возрастанию уровня изотопа в коже и отдельных ее слоях (кроме слоя 700—900 мкм) в 2—3 >/2 раза. В слое 700— 900 мкм содержание нуклида увеличивалось. Морфологические исследования показали, что уже через 5 мин после аппликации Юн. раствора кислоты в коже развивались некротические процессы и к 1 ч некроз захватывал все слон кожи, подкожную жировую клетчатку и слой подкожных мышц. Преимущественное накопление Ри в поверхностных слоях кожи в этом случае объясняется малой подвижностью нуклида в некротических тканях. Ранее нами (И. К. Беляев и соавт.) установлено, что при нанесении на кожу крыс раствора Ри в 10 н. кислоте с увеличением времени контакта от 1 до 24 ч количество изотопа в глубоких слоях не возрастало. Относительные доли радионуклида в поверхностном слое 20 мкм и глубжележащих слоях кожи через 1 ч контакта растворов 23вРи в 0,1, 1, и 2,5 и. НЫ03 составляло 40 и 60%, а в случае применения раствора Ри в Юн. кислоте — 25 и 75%.
На рис. 1 представлено относительное распределение в слоях кожи доли радионуклида,* проникшей глубже 20 мкм. При 5 минутной аппликации 23вРи в растворах 0,1, 1 и 2,5 н. НЫ03 90% количества нуклида, обнаружен-' ного глубже 20 мкм, задерживалось в слое 20—200 мкм. При увеличении концентрации кислоты до 10 н. наблюдалось более резкое проникновение в толщу кожи данной доли изотопа и 90% ее находились в слое 20—800 мкм.
'А I ____ л "л i —f -4- -r=J, —}
Ч* Л А л
i /2 —
1 •
20 120 220 320 420 520 620 72U 820
Рис. 1. Относительное распределение в слоях кожи-38Ри, проникшего глубже 20 мкм.
По оси абсцисс — глубина (в мкм): по оси ординат — ,-одержание (в %); / — 0,1 I и 2,5 н. HNO« при 5 мни контакта: 2 — 10 н. HNO, при 5 мни контакта; 3—0,1, 1, 2,5 и 10 н. HNO, при I ч контакта.
Таблица 2
Показатели С к К для различных условий опыта
Кислота Время контакта С, С, С, к, С,
Ö.1 Н. 5 мин 60,0 0,21 38,0 0,036 1,8» 0,0087 0,2 0,0014
1 ч 59,34 0.1 27,2 0,018 12,4 0,0081 1.06 0,003
1 н. 5 мин 34,0 0,12 64,0 0,027 1,8 0,0069 0,2 0,0023
1 ч 61.54 0,1 22,44 0,023 14,55 0,011 1.47 0,0027
2.5 и. 5 мин' 37,5 0,069 43,75 0,025 18,15 0,015 0,6 0,0023
1 ч 55,45 0,28 25,0 0,036 18,64 0,011 0.91 0,0018
10 н. 5 мин 55,35 0,083 38,4 0,019 3,3 0,0052 2,95 0,0018
1 ч 53,27 0,046 37,38 0,012 6,55 0,005 . 2,8 0,0017
Увеличение продолжительности контакта с кожей растворов нуклида в 0,1, 1 к 2,5 н. кислоте до 1 ч сопровождалось проникновением изотопа в толщу кожи — 90% от рассматриваемой доли плутония содержалось в слое 20— 400 мкм. С увеличением длительности контакта с кожей раствора 238Ри в 10 н. НЫ03 до I ч нуклид накапливался преимущественно в поверхностных слоях, поэтому 90% изотопа, обнаруженного глубже 20 мкм, находились в слое 20—400 мкм.
Распределение концентрации 23,Ри по глубине кожи (0—900 мкм) при нанесении изотопа в растворах кислоты удовлетворительно описывается следующим четырехэкспо-ненциальным уравнением: 4
А1А„= 2С'(ехР —*<*)•
I = 1
где А о—концентрация радионуклида в поверхностном слое 0—20 мкм после 5 мин контакта раствора Ри в 0,1 н. НЫ03 (в мкКи) см2 на 1-мкм); А — концентрация изотопа-на глубине х (в мкКи)см2 на 1 мкм); С/ — доля вклада каждой экспоненты (в %); /¡( — линейные коэффициенты спада концентрации по глубине кожи (в мкм -1).
Показатели С и к для различных вариантов опыта приведены в табл. 2. Графическая зависимость изменения концентрации радионуклида от глубины его залегания в слое кожи при контакте 5 мин представлена на рис. 2. Наиболее -резкое снижение концентрации нуклида наблюдалось после 5-минутной аппликации раствора 239Ри в 0,1 н. кислоте. Из рис. 2 видцо, что увеличение нормальности кислоты в наносимом растворе от 0,1 до 1 н. приводило к возрастанию концентрации радионуклида в слоях кожи, расположенных на глубине 40 и 200 мкм, в среднем в 3 раза, а В1 слоях 500 и 800мкм— в 1 '/2 раза. Двукратное уменьшение линейного коэффициента спада концентрации /г1 свидетельствовало о более значительном поступлении Ри в поверхностные слои кожи р случае нанесения его в растворе
1 н. кислоты. Увеличение концентрации кислоты до 2,5 н. к существенному возрастанию концентрации изотопа на глубине 40 и 800 мкм по сравнению с аппликацией 230Ри в 1,0 н. НЫ03 не приводило, но увеличивало в среднем в
2 раза концентрацию нуклида на глубине 200 и 500 мкм. О большем по сравнению с 1,0 н. раствором кислоты поступлении изотопа в поверхностные слои кожн свидетельствовало двукратное уменьшение коэффициента к,, а о более значительном проникновении в толщу кожи — увеличение доли нуклида, проникшего в глубжележашие слои (С3 и С4 возрастали в 10 и 3 раза). После нанесения 239Ри в 10 н. кислоте концентрации радиоактивного нуклида на глубине залегания слоев под поверхностью кожи 40, 200, 500 и 800 мкм по сравнению с аппликацией изотопа в 2,5 н. НЫ03 увеличивалась в 8, 15, 50 и 60 раз соответственно. При этом доля нуклида, проникшего в глубжележащие слон кожн, еще более повышалась (С4 равен 2,95% против 0,6% при использовании 2,5 н. НЫ03). При увеличении продолжительности контакта с кожей растворов Ри в'НЫОз до 1 ч различия в концентрациях изотопа в слоях кожи сглаживались. Так, после 1 ч контакта раствора
изотопа в 1. н. кислоте по сравнению с тем же сроком кон такта его в растворе 0,1 н. Н1Ч03 концентрация 239Ри в* отдельных слоях кожи незначительно выше. Близки и параметры уравнений, описывающих спад концентрации нуклида по глубине кожи. Концентрация радионуклида после нанесения его в 2,5 н. кислоте на глубине 800 мкм возрастала в 2 раза по сравнению с 1 н. раствором НЫ03, в поверхностно расположенных слоях кожи она была выше в среднем только в 1,3 раза. Дальнейшее повышение нормальности кислоты наносимого на кожу раствора до 10 н. приводило к увеличению концентрации нуклида на рассматриваемых глубинах в 2—3 раза.
Выводы. 1. После 5 мин контакта растворов 239Ри в 0,1, 1, 2,5 и 10 и. НЫ03 и последующей дезактивации остаточнЗя активность во всей толще кожи составляет соответственно 0,9, 1,1, 2,4 и 18,4% от нанесенного количества. Увеличение продолжительности аппликации до I ч приводит к возрастанию количества радионуклида в коже соответственно до -20,5, 24,7, 31,6 и 48,8%.
2. Большая часть (90%) радионуклида, обнаруженного глубже 20 мкм, после 5-минутной аппликации 239Ри в растворах 0,1, I и 2,5 н. НЫОя задерживается в слое 20—
0 200 400 600 800
Рис. 2. Распределение концентрации 23ePu по глубине кожи.
По оси абсцисс — глубина (в мкм); по оси ординат — концентрация (в долях); / — 0.1 н. HNO,; 2—1,0 п. HNO,; 3 — 2.5 н. HNO,; 4 — 10 н. HNO,.
200 мкм, а при нанесении его в растворе 10 н. кислоты в слое 20—800 мкм.
3. Увеличение длительности контакта растворов изотопа в 0,1, 1 и 2,5 н. НЫОз до 1 ч сопровождается усилением проникновения нуклида в толщу кожи, и 90% проникшего глубже 20 мкм изотопа содержится в слое 20— 400 мкм.
4. В течение часовой аппликации ?3,Ри в растворе 10 н. НЫОз накопление нуклида происходит преимущественно в поверхностных слоях кожи.
Литератур а. Беляев Ю. А. — Мед. радиол., 1969, №9, с. 45—51.
Беляев И. К., Иеанников А. Т., Ильин Л. А. — Гиг. и сан., 1980, № 5, с. 78—79.
Ильин J1. А., Иванников А. Т. Радиоактивные вещества и раны. Метаболизм и декорпорация. М/, 1979, с. 171.
Эрлексова Е. В. Распределение некоторых радиоактивных элементов в организме животных (полония-210, радиотория-228, плутония-239 и стронция-90). Атлас. М„ 1960, с. 11.
Lagerquist С■ R., Allen J. B-, Holman К. L- — Hlth Phys., 1965, v. 13, p. 1—4.
König L. A., Schifierdecter H- — Atomic Energy Reu., 1974, v. 12, p. 343-417.
Поступила 15.04.81
