МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ- ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ КРАТКИЙ КУРС ВЕТЕРИНАРНОЙ РАДИОБИОЛОГИИ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Санкт-Петербург 2019 УДК 577.34:619(075.8) ББК 28.071я7 Т76 Трошин Е.И., Васильев Р.М., Васильев Р.О., Югатова Н.Ю., Пономаренко Н.П., Цыганов А.В. Краткий курс ветеринарной радиобиологии: Учебное пособие. – СПб.: Издательство ФГБОУ ВО СПбГАВМ, 2019. – 184 с. Учебное пособие содержит сведения и распространения естественных и искусственных радионуклидов во внешней среде. Приведены материалы биологического действия ионизирующей радиации на организм животных и токсикологии радиоактивных веществ. Рассматриваются вопросы лучевых поражений животных, профилактики и терапии лучевой болезни; ведения животноводства и сельскохозяйственного производства в условиях радиоактивного загрязнения территории; прогнозирования содержания радиоактивных веществ в продукции животноводства; использования ионизирующих излучений и радиоактивных веществ в животноводстве и ветеринарии. Представлены варианты заданий и задач для выполнения контрольной работы. Составители: Трошин Е.И. – зав. кафедрой ветеринарной радиобиологии и БЖЧС ФГБОУ ВО СПбГАВМ, доктор биол.н., профессор; Васильев Р.М. – доцент кафедры ветеринарной радиобиологии и БЖЧС, ФГБОУ ВО СПбГАВМ, кандидат вет. наук; Васильев Р.О. – доцент кафедры ветеринарной радиобиологии и БЖЧС ФГБОУ ВО СПбГАВМ, кандидат биол. наук; Югатова Н.Ю. – ассистент кафедры ветеринарной радиобиологии и БЖЧС, ФГБОУ ВО СПбГАВМ, кандидат вет. наук; Пономаренко Н.П. – доцент кафедры ветеринарной радиобиологии и БЖЧС, ФГБОУ ВО СПбГАВМ, кандидат пед. наук; Цыганов А.В. – доцент кафедры ветеринарной радиобиологии и БЖЧС, ФГБОУ ВО СПбГАВМ, кандидат пед. наук. Рецензенты: Токарев А.Н. – заведующий кафедрой ветеринарно-санитарной экспертизы ФГБОУ ВО СПбГАВМ, доктор ветеринарных наук, доцент; Кузьмин В.А. – профессор кафедры эпизоотологии ФГБОУ ВО СПбГАВМ, доктор ветеринарных наук, профессор. Рекомендовано для издания методическим советом Санкт-Петербургской государственной академии ветеринарной медицины. Протокол № 5 от 03.06. 2019 г. © ФГБОУ ВО СПбГАВМ, 2019 © Коллектив авторов, 2019 2 ВВЕДЕНИЕ Открытие радиоактивности стало величайшим событием в истории человечества. 6 июня 1905 г., выступая с речью в Стокгольме, лауреат Нобелевской премии по физике Пьер Кюри произнес воистину пророческие слова: «Можно себе представить, что в преступных руках радий способен быть очень опасным, и в связи с этим следует задаться вопросом: является ли познание тайн природы выгодным для человечества, достаточно ли человечество созрело, чтобы извлекать из него только пользу, или же это познание для него вредоносно? Я лично принадлежу к людям, думающим, что человечество извлечет из новых открытий больше пользы, чем зла». К сожалению, последующее изучение этого явления вылилось не только в использование его полезных сторон, но и в создание невиданных по масштабам и последствиям средств разрушения и загрязнения окружающей среды – ядерного оружия. Серьезная опасность таится и в мирном использовании источников ядерной энергии, в миллионы раз превышающих прежние энергетические возможности. Использование ядерного топлива со всеми циклами его получения, переработки, использования сопровождается образованием радиоактивных отходов потенциально опасных для людей и животных. Расширение контактов человечества и всего живого с ионизирующим излучением делает особенно актуальным изучение биологического действия лучевых реакций организма на разных уровнях его организации. Важнейшими практическими задачами радиобиологии являются обучение методам контроля и прогнозирования радиоактивных загрязнений продуктов животноводства и кормов (радиометрия, дозиметрия и защита от излучений), проведение комплекса организационных и специальных мероприятий при ведении животноводства в условиях радионуклидного загрязнения внешней среды. Рациональное использование загрязненной радионуклидами продукции растениеводства и животноводства, а также проведение комплекса мероприятий по диагностике, лечению и профилактике радиационных поражений сельскохозяйственных животных, применение радионуклидов и радиационной биотехнологии в ветеринарии и животноводстве – одна из актуальных задач современной радиобиологии 3 РАЗДЕЛ 1. ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ РАДИОБИОЛОГИИ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ РАДИОБИОЛОГИИ Возникновение радиобиологии обязано трем великим открытиям, увенчавшим окончание ХІХ века: 1895г. – открытие Вильгельмом Конрадом Рентгеном Х – лучей*; 1886г. – открытие Анри Беккерелем естественной радиоактивности урана; 1889г. – открытие супругов Марией Склодовской-Кюри и Пьером Кюри радиоактивных свойств полония и радия. Дорого оплатило человечество за эти открытия. Погибли почти все первые исследователи, не знавшие коварных свойств (биологического действия) ионизирующих излучений и работавших без каких-либо элементарных предосторожностей и средств защиты. В развитии радиобиологии выделяют три этапа. Первый этап (1895-1922 гг.) – первоначальный, он длился около двух десятилетий и носил, в основном, описательный характер. Среди самых ранних работ известны классические исследования русского физиолога Ивана Рамазовича Тарханова, установившего уже в 1896 г. в опытах на лягушках и насекомых реакции на облучение во многих системах организма. На основании проведенных исследований им было высказано предположение о возможности применения рентгеновских лучей и в лечебных целях. В начале ХХ века фундаментальные исследования по действию рентгеновских лучей и лучей радия на биологические объекты были проведены в России известным русским патофизиологом и биохимиком Ефимом Семеновичем Лондоном. Он показал повреждающее действие ионизирующей радиации на многие системы организма и, в частности, на кроветворение, обнаружил летальное действие на мышей, одним из первых описал торможение роста у облученных растений. В 1904 году им разработан и испытан метод ауторадиографии, позволяющий определять наличие радиоактивных веществ в отдельных органах и тканях растений, животных и человека. Е.С.Лондон является основоположником отечественной радиобиологии, его книга "Радий в биологии и медицине" опубликованная в 1911 году на немецком языке считается первой в мире монографией по радиационной биологии. _________________________________________________________________ * – катодные (Х-лучи) открыл в 1884 году наш соотечественник, доктор физики И.П. Пулюй. Он обнаружил, что под их влиянием возникает флюоресценция. Об открытии И.П. Пулюя много писали в прессе, но приоритет был отдан В.К. Рентгену, прочитавшему 23.01.1895 года в Вюрцбурге лекцию: «О невидимых лучах», в которой имя Пулюя не было упомянуто, а открытие излучения было датировано 08.11.1895 года и получило название рентгеновское. 4 В этот период было установлено два классических факта. Первое открытие принадлежит М. Кернике (1905), который установил торможение клеточного деления с наиболее повреждаемой радиацией частью клетки ядром. Он описал различные типы нарушений деления ядра и хромосом и заслуженно считается основателем радиационной цитологии. Авторами второго открытия являются французские естествоиспытатели И.Бергонье и Л.Трибондо, которые обнаружили резкую чувствительность отдельных видов семяродных клеток при одинаковых условиях облучения. Одни оказались наиболее чувствительными - сперматогонии, а другие наиболее резистентными - сперматозоиды, облучение которых вообще не вызывало морфологических изменений. На основании проведенных исследований они в 1906 году сформулировали закон, вошедший в историю под их именем. Смысл этого закона заключается в том, что наиболее чувствительными, а, следовательно, и наиболее радиопоражаемыми являются быстро размножающиеся и менее дифференцированные клетки и ткани организма. Уже в первом десятилетии ХХ века стало известно о возникновении различных аномалий при облучении эмбриона на определенных стадиях его развития. Однако какая-либо теория, объясняющая механизм действия ионизирующих излучений отсутствовала. Второй этап (1922-1945 гг.) развития радиобиологии связан с изучением и установлением количественных зависимостей между дозой облучения и биологическим действием - "доза-эффект". Двадцатые – тридцатые годы отмечены рядом крупных открытий и новых идей, ускоривших становление радиобиологии как науки. В 1920 году наш соотечественник микробиолог и ботаник Георгий Адамович Надсон, а в 1925 году французские исследователи П. Анцель и П. Винтембергер пришли к заключению, что наблюдаемые радиационные повреждения клетки являются результатом двух противоположных процессов: развития повреждения и одновременно идущего с ним восстановления. Эти годы ознаменовались еще одним крупным открытием - установлением мутагенного действия ионизирующих излучений, их способности воздействовать на генетический аппарат клетки, сопровождающегося наследственной передачей вновь приобретенных признаков. Впервые его продемонстрировали наши соотечественники Г.А.Надсон и Г.С.Филиппов в 1925 году в опытах на дрожжах. Один из авторов хромосомной теории наследственности генетик Г. Меллер показал в 1927 году его возможности на дрозофиле. Первая теория, объясняющая действие ионизирующей радиации на организм, была высказана немецким физиком Ф. Дессауэром в 1922 году. Позднее работами Д. Кроузера в Англии (1924-1927), Ф. Ховьека во Франции (1928 - 1938) и другими были развиты представления о дискретности – прерывистости действия ионизирующих излучений, о процессе 5 поглощения энергии как сумме единичных актов взаимодействия фотона или частицы с отдельными молекулами или структурами клетки. Эти взгляды в последующем получили развитие в виде "принципа попадания" и теории мишени сформулированной в 1946-1947 годах английским ученым Д. Ли, нашим соотечественником радиобиологом и генетиком Николаем Владимировичем Тимофеевым-Ресовским и немецким ученым К. Циммером. На основе радиационно-химических исследований О. Риссе (1929) и Г. Фрика (1934) возникла теория непрямого действия радиации, согласно которой изменения функций и структур клеток обусловлены продуктами радиолиза воды или растворенными в ней веществами. Мощным импульсом к бурному развитию радиобиологии послужили успехи ядерной физики. В 1932 году английским физиком Дж. Чадвиком был открыт нейтрон. В 1934 году во Франции Ирен Кюри и Фредерик Жолио-Кюри открыли искусственную радиоактивность и впервые получили искусственные радиоактивные изотопы. В этот период достаточно полно были разработаны теория и практика ядерной физики, созданы ядерная энергетика и ядерное оружие, возникло большинство теорий, объясняющих механизм биологического действия ионизирующих излучений, и получены факты этого действия, разработаны методы и способы противорадиационной защиты, накоплены негативные факты воздействия на биосферу Земли в результате человеческой деятельности в области ядерной энергетики и использования ядерного оружия, осмыслены возможности возникновения ядерной катастрофы. Произошло становление фундаментальных принципов количественной радиобиологии, характеризующейся стремлением связи эффектов с величиной поглощенной дозы. Третий этап (с 1945 г. по настоящее время). Благодаря быстрому развитию ядерной физики и техники в 40-х, начале 50-х годов, а также в результате радиоактивного загрязнения окружающей среды вследствие испытаний ядерного оружия резко возрос интерес к последствиям биологического действия ионизирующего излучения. Достижения молекулярной биологии и радиационной биофизики привели к выводу, что кроме прямых и необратимых повреждений первичной структуры ДНК (гибель, мутации, хромосомные аберрации, а также опухолевая трансформация тканей) проходят сложные изменения в радиационных мишенях в связи с оксидативными реакциями. В этой связи большое значение приобрели исследования механизмов регуляции изменений, происходящих в биологических мембранах и ДНК и образующихся в них под влиянием ионизирующих излучений оксирадикалов, оксиаддуктов и других продуктов окисления. Современный период развития радиобиологии и радиационной биофизики занят разрешением следующих проблем и задач. 1. Радиоэкологический кризис, диктующий новые подходы в разработке методов химической защиты от ионизирующей радиации. 6 2. Исследования природных пищевых продуктов и препаратов, способных, снижать или предотвращать эффекты хронического низкоинтенсивного облучения в сочетании с другими экстремальными природными и техногенными факторами без вредного побочного действия на организм. 3. Исследования химической природы секретируемых веществ и механизма их действия. 4. Изучение ответных реакций биологических объектов на действие ионизирующей радиации в загрязненной среде. 5. Исследование средств, способствующих выведению радионуклидов из организма. Многогранность задач, стоящих перед современной радиобиологией, привела к развитию радиационной экологии, радиационной генетики и других разделов этой науки. СТРОЕНИЕ АТОМА. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ В процессе познания природы человек всегда стремился как-то классифицировать изучаемые вещества, объединить сходные по свойствам, разделить на составные части. Греческие философы Демокрит и Левкипп еще в V веке до нашей эры высказали предположение о том, что все вещи в мире состоят из множества ничтожных мелких, невидимых глазу неделимых частиц - атомов (atomos - в переводе с греческого «неделимый»). Открытие Анри Беккерелем в 1896 году невидимого излучения, исходящего от урана и его соединений, а также классические опыты Марии Кюри и Пьера Кюри, положили конец представлениям о неделимости атома и явились началом проникновения человечества в тайны его строения. Атом – это наименьшая часть химического элемента, сохраняющая его свойства. Каждому элементу соответствует свой определенный ряд атомов. Атомы всех элементов, входящих в периодическую систему имеют весьма сложное строение и состоят и элементарных частиц: протонов, нейтронов, электронов. Элементарными называются очень малые частицы материи, которым на современном уровне знаний нельзя приписать определенную внутреннюю структуру. Элементарные – название условное, т.к. эти частицы представляют собой сложные объекты. Электрон, например, так же многообразен, как и атом. Теперь полагают, что атом похож на солнечную систему в миниатюре: вокруг крошечного ядра движутся по орбитам "планеты" – электроны. Размеры ядра в сто тысяч раз меньше размеров самого атома, но плотность его очень велика, поскольку масса ядра почти равна массе всего атома. Ядро, как правило, состоит из нескольких более мелких частиц, которые плотно сцеплены друг с другом. 7 Некоторые из этих частиц имеют положительный заряд и называются протонами. Число протонов в ядре и определяет, к какому химическому элементу относится данный атом: ядро атома водорода содержит всего один протон, атом кислорода-8, урана-92. В каждом атоме число электронов в точности равно числу протонов в ядре; каждый электрон несет отрицательный заряд, равный по абсолютной величине заряду протона, так что в целом атом нейтрален. В ядре, как правило, присутствуют и частицы другого типа, называемые нейтронами, поскольку они электрически нейтральны. Ядра атомов одного и того же элемента всегда содержат одно и то же число протонов, но число нейтронов в них может быть разным. Атомы, имеющие ядра с одинаковым числом протонов, но различающиеся по числу нейтронов, относятся к разным разновидностям одного и того же химического элемента, называемым изотопами данного элемента. Чтобы отличить, их друг от друга, к символу элемента приписывают число равное сумме всех частиц в ядре данного изотопа. Так, уран-238 содержит 92 протона и 146 нейтронов; в уране-235 тоже 92 протона, но 142 нейтрона. Ядра всех изотопов химических элементов образуют группу "нуклидов". В природе постоянно происходят процессы распада ядер радиоактивных элементов. Вновь образующиеся химические элементы имеют двойного рода изотопы: устойчивые – стабильные и неустойчивые - радиоактивные. К стабильным относятся нуклиды, которые в отсутствие внешнего воздействия не претерпевают никаких превращений. Большинство же нуклидов нестабильны, т.е. у них не хватает внутриядерных сил для сохранения прочности ядра, и они превращаются в другие нуклиды. В качестве примера возьмем хотя бы атом урана-238, в ядре которого протоны и нейтроны едва удерживаются вместе силами сцепления. Время от времени из него вырывается компактная группа из четырех частиц: двух протонов и двух нейтронов (альфа-частица). Уран-238 превращается, таким образом, в торий-234, в ядре которого содержатся 90 протонов и 144 нейтрона. Но торий-234 также нестабилен. Его превращение происходит, однако, не так, как в предыдущем случае: один из его нейтронов превращается в протон, и торий-234 превращается в протактиний-234, в ядре которого содержатся 91 протон и 143 нейтрона. Эта метаморфоза, произошедшая в ядре, сказывается и на движущихся по своим орбитам электронах: один из них становится не спаренным и вылетает из атома. Протактиний очень нестабилен, и ему требуется совсем немного времени на превращение. Далее следуют иные превращения, сопровождаемые излучениями, и вся эта цепочка, в конце концов, оканчивается стабильным нуклидом свинца. Разумеется, существует много таких цепочек самопроизвольных превращений (распадов) разных нуклидов по разным схемам превращений и их комбинациям. 8 При каждом таком акте распада высвобождается энергия, которая и передается дальше в виде излучения. Можно сказать (хотя это и не совсем строго), что испускание ядром частицы, состоящей из двух протонов и двух нейтронов, это альфа-излучение; испускание электрона, как в случае распада тория-234 – это бета-излучение. Часто нестабильный нуклид оказывается настолько возбужденным, что испускание частицы не приводит к полному снятию возбуждения; тогда он выбрасывает порцию чистой энергии, называемую гамма-излучением (гамма-квантом). Как и в случае рентгеновских лучей (во многом подобных гамма-излучению), при этом не происходит испускания каких-либо частиц. Весь процесс самопроизвольного распада нестабильного нуклида называется радиоактивным распадом, а сам такой нуклид – радионуклидом. Но хотя все радионуклиды нестабильны, одни из них более нестабильны, чем другие. Например, протактиний-234 распадается почти моментально, а уран-238 – очень медленно. Половина всех атомов протактиния, в какомлибо радиоактивном источнике распадается за время, чуть больше минуты, в то же время половина всех атомов урана-238 превратится в торий-234 за четыре с половиной миллиарда лет. Время, за которое распадается в среднем половина всех радионуклидов данного типа в любом радиоактивном источнике, называется периодом полураспада соответствующего изотопа. Этот процесс продолжается непрерывно. За время, равное одному периоду полураспада, останутся неизменными каждые 50 атомов из 100, за следующий аналогичный промежуток времени 25 из них распадутся, и так далее по экспоненциальному закону. Число распадов в секунду в радиоактивном изотопе называется его активностью. Единицу измерения активности (в системе интернациональных единиц – СИ) назвали беккерелем (Бк) в честь ученого, открывшего явление радиоактивности; один беккерель равен одному распаду в секунду. Разные виды излучений сопровождаются высвобождением разного количества энергии и обладают разной проникающей способностью, поэтому они оказывают неодинаковое воздействие на ткани живого организма. Альфа-излучение, которое представляет собой поток тяжелых частиц состоящих из нейтронов и протонов, задерживается, например, листом бумаги и практически не способно проникнуть через наружный слой кожи, образованный отмершими клетками. Поэтому оно не представляет опасности до тех пор, пока радиоактивные вещества, испускающие альфа-частицы, не попадут внутрь организма через открытую рану, с пищей или с вдыхаемым воздухом; тогда они становятся чрезвычайно опасными. Бета-излучение обладает большей проникающей способностью: оно проходит в ткани организма на глубину один-два сантиметра. Проникающая способность гаммаизлучения, которое распространяется со скоростью света, очень велика: его может задержать лишь толстая свинцовая или бетонная плита. 9 Повреждений, вызванных в живом организме излучением, будет тем больше, чем больше энергии оно передаст тканям; количество такой переданной организму энергии называется дозой. ИСТОЧНИКИ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ. ЕСТЕСТВЕННЫЙ (ПРИРОДНЫЙ) РАДИАЦИОННЫЙ ФОН Все живые организмы на Земле возникли, развивались, живут в настоящее время и будут жить под воздействием естественных источников ионизирующей радиации, которые образуют природный радиационный фон. Природный радиационный фон - это ионизирующие излучения, которые действуют на все живые организмы на Земле, за счет естественных источников ионизирующих излучений. Доза облучения, полученная человеком за счет природного радиационного фона, составляет 0,2 бэр/год (2м 3в/год). Естественный (природный) радиационный фон слагается, в основном, из 3-х компонентов: космические излучения, излучения внешних земных источников, излучения внутренних источников. Радиационный фон, создаваемый космическими лучами, дает чуть меньше половины внешнего облучения, получаемого от естественных источников радиации. Космические излучения – это поток заряженных ядерных частиц непрерывно поступающие на поверхность Земли из мирового пространства (первичное космическое излучение) и образующихся в земной атмосфере в результате взаимодействия первичного космического излучения с атомами воздуха (вторичное космическое излучение). В космическом излучении выделяют галактическое излучение, приходящее на Землю из глубин Вселенной и солнечное излучение, обусловленное активностью Солнца, изменяющейся в пределах 11 летнего цикла. Нет такого места на Земле, куда бы ни проникал этот невидимый космический поток. Но одни участки земной поверхности более подвержены его воздействию, например, Северный и Южный полюсы, а другие - экваториальные области – менее. Это объясняется наличием у Земли магнитного поля, отталкивающего заряженные частицы (из которых в основном состоят космические лучи). Первичное космическое излучение – образуется вследствие извержения и испарения материи с поверхности звезд, Солнца и других объектов галактического пространства. Оно, в основном, представлено потоком протонов – 79% и альфачастиц (20%) и состоит из атомов легких элементов: водорода, лития, бериллия, бора, углерода, азота, кислорода и других. Средняя энергия первичного космического излучения составляет 109 эВ (І ГэВ), а энергия отдельных из них достигает 1018-1020 эВ и выше. 10 Такую большую энергию частицы космических лучей приобретают за счет ускорения их в электромагнитных полях звезд и других объектов Вселенной. Однако только часть потока космических частиц достигает поверхности Земли, т.к. попав в атмосферу, они сталкиваются с атомами воздуха, рождая потоки вторичного космического излучения. Вторичное космическое излучение очень сложно и состоит из всех известных в настоящее время элементарных частиц и излучений. Основную массу их, достигающих уровня моря, составляют: ми и пи-мезоны (70%), электроны и позитроны (26%), первичные протоны (0,05%), гамма-кванты, быстрые и сверхбыстрые нейтроны. Многие из частиц вторичного космического излучения обладают достаточной энергией для того, чтобы вызвать ряд последующих ядерных взаимодействий с ядрами атомов азота и кислорода, присутствующими в атмосфере. В этих реакциях образуются так называемые космогенные радионуклиды: Н-3, Ве-7, Ве-10, С-14, Νа-22, Νа-24. Население подвергается воздействию практически только вторичного космического излучения. Вторичное космическое излучение по уровню энергии и составу можно разделить на 4 группы: 1. Мягкие или мало проникающие излучения - состоят из электронов, позитронов, гамма-квантов и быстрых протонов с энергиями около 100 МэВ; 2. Жесткие или сильно проникающие излучения - состоят из ми±мезонов с энергиями 600 МэВ, небольшого количества сверхбыстрых протонов с энергиями более 400 МэВ, альфа-частиц и пи±-мезонов; 3. Сильноионизирующие – содержат продукты ядерных расщеплений: протоны, альфа-частицы, дейтроны, тритоны и более тяжелые осколки ядер с энергией 10-15 МэВ; 4. Нейтронные излучения – нейтроны различных энергий. На уровне моря космические излучения состоят, в основном, из мягкого и жесткого (99,5 %). Их ОБЭ приравнивается к 1. Сильноионизирующие излучения составляют 0,5 %, а их ОБЭ равна 2. Люди и животные, живущие на уровне моря, получают в среднем дозу космического излучения в пределах 30мбэр/год (0,3мЗв). С увеличением высоты мощность космического излучения возрастает. Например, на высоте 2000м – в 3 раза (0,1мкЗв/ч или 10мкР/ч), 4000м – в 6 раз (10мкЗв/ч или 1мкР/ч), 12000м –примерно в 170 раз (5мЗв/ч или 0,5 Р/ч), 20000м и более – в 400 раз (13мЗв/ч или 1,3 Р/ч). При полете на современных авиалайнерах пассажир получает в среднем около 1мбэр/ч (10мкЗв/ч). ПРИРОДНЫЕ РАДИОАКТИВНЫЕ ИЗОТОПЫ, ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА И РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ Природная радиоактивность обусловлена естественной радиоактивностью земной коры, воды и атмосферы. В настоящее врем известно около 11 70 естественных радиоактивных изотопов 25 химических элементов, формирующих радиоактивность биосферы. По происхождению они делятся на две группы: космогенные радионуклиды, они образуются в основном в атмосфере при воздействии космического излучения с ядрами азота, кислорода, водорода и др. К ним относятся 3Н (тритий), 14С (углерод), 7Ве (бериллий), 22 Nа (натрий), 26Аl (алюминий), 32Р (фосфор), 36Сl (хлор) и другие; естественные радионуклиды, сюда входят радиоактивные изотопы, входящие в состав радиоактивных семейств, родоначальниками которых является: 238U (уран), 235U (актиноуран) и 232Тh (торий) и продукты их распада 226 Rа (радий), 222Rn (радон), 220Ро (полоний) и др. В эту же группу входят изотопы, не образующие семейств и генетически не связанные с ними: 40К (калий), 48Са (кальций), 97Rb (рубидий), 96 Zr (цирконий), 138Lа (лантан), 147Sm (самарий), 176Lu (лютеций), находящиеся в земной коре и объектах внешней сред с момента образования Земли. В некоторых породах, содержащих органические вещества (уголь, сланцы), присутствует 14С (углерод). Концентрация естественных радиоактивных изотопов в природе разная. В земной коре больше всего содержится калия-40 (около 2,5 %). Урана и тория по сравнению с 40К в десятки раз меньше, а радия в миллионы. Природный калий представляет собой смесь трех изотопов: 39К, 40К и 41 К из них радиоактивен только 40К, период его полураспада 1,8×109 лет, при распаде 40К испускаются бета-частицы и гамма-кванты. Почвы разных типов содержат разное количество радионуклидов. Например, 40К в торфяных почвах составляет – 88,8 Бк/кг, в черноземах – 407 Бк/кг, в сероземах – 666 Бк/кг. Главным источникам поступления во внешнюю среду естественных радиоактивных веществ являются горные породы, происхождение которых неразрывно связано с включением в свой состав всех радиоактивных элементов, возникших в период формирования и развития планеты. С интенсификацией, деятельности человека количество естественных радиоактивных элементов в окружающей среде растет. Это происходит за счет увеличения добычи калийных удобрений и расширения их использования в сельском хозяйстве. Важным источником повышения естественного радиационного фона являются фосфорные удобрения. Содержание 238U в фосфорных рудах достигает 3×10-2%; они содержат также значительные количества 226Ra, 232Th, которые при переработке этих руд переходят в удобрения. Вместе с питательными элементами удобрений эти радиоактивные вещества поступают в растения, в организмы животных и человека. Важным фактором увеличения в среде количества естественных радиоактивных элементов является горнодобывающая и промышленная деятельность человека, связанная с добычей и сжиганием каменного угля, газа, нефти, разработкой рудных месторождений, источников строительных материалов. За счет этого происходит заметное увеличение в среде, а соответ12 ственно и в живых организмах содержания 226Ra, 222Rn, 210Pb, 238U и других радиоактивных веществ. Естественные радионуклиды содержатся во всех типах природных вод. Соприкасаясь с материалом пород, вода растворяет и выносит из недр земной коры на ее поверхность ряд как стабильных, так и радиоактивных элементов. Подсчитано, что в воде Тихого океана содержатся около 2,95 млрд.т калия-40, что соответствует примерно 740ЭБк (740×1018 Бк). Наибольшая концентрация урана, радия и тория в подземных водах (артезианских скважин), а также в южных минеральных водах, имеющих высокую степень минерализации. В дождевой воде, радионуклиды представлены тритием (3Н) и бериллием (7Ве). Значительное место в процессе миграции и круговороте радиоактивных изотопов в природе занимает растительный и животный мир. В растениях и животных организмах концентрация естественных радиоактивных изотопов ниже, чем в почвах, на которых они растут или обитают, т.к. большинство из них плохо усваивается растениями и животными. Из естественных радиоактивных веществ наибольшую удельную активность в растениях составляет 40К (44,4-370 Бк/кг) особенно в бобовых растениях: горохе, фасоли, бобах, сое. С пищей в организм человека в сутки поступает до 37 Бк калия-40. Радий-226 постоянно присутствует в хлебе (62,9-122,1мБк/кг), овощах (11,1-88,8мБк/кг), мясе (29,6-55мБк/кг), рыбе (103,6-233,1мБк/кг) и др. продуктах. Сельскохозяйственные животные поедают растительные корма с больших площадей. Вместе с кормом в их организм поступают радиоактивные продукты деления, которые в небольших количествах не приводят к регистрируемым поражениям организм. В животных организмах обычно содержится 40К, но меньше, чем в растениях. Уран, торий и углерод по сравнению с 40К встречается в очень незначительных количествах. Из большого количества природных радионуклидов наибольшее значение имеют 3Н, 14С, 40К, 87Rb и некоторые изотопы тяжелых металлов. Естественная радиоактивность воздуха обусловлена наличием радиоактивных изотопов, возникающих в атмосфере в результате воздействия космического излучения, радиоактивных газов, поступающих из верхних слоев земной коры и их дочерних продуктов. Одни радиоактивные изотопы находятся в газообразном состоянии – радон (222Rn), углерод (14С), тритий (3Н); другие в виде аэрозолей (мельчайшие частицы - несколько мкм) – это калий (40К), уран (238U, 235U), радий (226Rа) и др. Наибольшую радиоактивность воздуха помещений придает радиоактивный газ радон (222Rn), который образуется в земной коре в результате распада урана (238U). Уровни земной радиации неодинаковы для разных мест земного шара и зависят от концентрации радионуклидов в том или ином участке земной 13 коры. В местах компактного проживания основной массы населения они примерно одинаковы. Среднемировые колебания составляют 4 – 20мкбэр/ч (0,04-0,2мкЗв/ч), т.е. 4 – 20мкР/ч. В отдельных районах земного шара отмечаются зоны, где мощность экспозиционной дозы в воздухе вне помещений значительно превышает среднее значение. Это – провинции Лацио и Кампанья в Италии, районы в штатах Керала и Тамилна в Индии, в штатах Эспириту - Санту, Минас - Жейрас и Рио-де-Жанейро в Бразилии, ряд районов во Франции, Иране, Нигерии на Мадагаскаре и др. Например, в Бразилии около г. Сан-Паулу (200км к северу) уровень радиации в 800 раз выше среднего, а на пляжах близ города Гуарапари в 500 раз. В штате Керала (Индия) – в 50 раз. В районе города Рамсер-Иран, где бьют ключи богатые радием – в 1000 раз. Гамма-излучение земли выше там, где на поверхность выходят древние породы –- гранит и ниже, где эти породы прикрыты толстым слоем осадочных пород. Сланцы, богатые органическими веществами более радиоактивны, чем известняки. В год поглощенная доза от внешнего излучения в среднем составляет 60мбэр (0,6мЗв) т.е. 1/3 дозы радиоактивного фона. Внутреннее облучение. В среднем 2/3 дозы облучения, которую человек и животные получают от естественных источников радиации, создают радионуклиды, попавшие в организм с пищей, водой, воздухом. Наиболее высокий вклад во внутреннее облучение вносят калий-40 (40К), углерод-14 (14С), рубидий-87 (87Rb), полоний-210 (210Ро), радий-226 (226Ra), а также радон-220 (220Rn) и радон-222 (222Rn). За счет внутреннего облучения, создаваемого радиоактивными изотопами земного происхождения, человек в среднем получает дозу 1,325мЗв/год (132,5мбэр/год). Различные организмы неодинаково поглощают и накапливают в своих тканях и органах отдельные радионуклиды, а стало быть, и вклад внутреннего облучения в общее оказывается неодинаковым. Совсем небольшую доз внутреннего облучения создают радиоактивные изотопы углерода-14 и трития, которые образуются под воздействием космической радиации – 0,015мЗв (1,5сбэр/год), т.е. примерно в 100 раз меньшую дозу. Таким образом, естественный (природный) радиационный фон является одним из экологических факторов для всех живых организмов Земли. Действие его извечно и непрерывно. Вопрос о роли природного радиационного фона для растительного и животного мира не решен. Считается, что он является одним из главных факторов естественного мутагенеза, играющего важную роль в эволюции живых организмов, а также одной из причин возникновения злокачественных новообразований и наследственных заболеваний. 14 ИСКУССТВЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ В первой половине ХХ века человек создал искусственные источники радиации и научился использовать энергию атома в самых различных целях: в медицине и для создания ядерного оружия, для производства энергии и обнаружения пожаров, для изготовления светящихся циферблатов различных приборов и поиска полезных ископаемых и др. Все это в значительной степени изменило природный радиационный фон и привело к увеличению дозы облучения населения. В связи, с чем и было введено новое понятие – техногенный радиационный фон. К искусственным источникам радиоактивного загрязнения внешней среды относятся источники, созданные человеком. Источники, использующиеся в медицине. Радиоактивные излучения в медицине применяются в 3 целях: диагностические исследования; терапевтические воздействия; научные исследования. Одним из распространенных медицинских приборов является рентгеновских аппарат. При флюорографическом обследовании человек получает дозу 0,3 бэр (3мЗв). Широкое распространение получили диагностические методы с использованием радиоизотопов. Например, для диагностики заболеваний щитовидной железы йод-131, почек - техниций-99 (99Тс) препарат цинтратекс, острого инфаркта миокарда – пирфотекс (89Тс) и др. Для борьбы с раковыми заболеваниями применяется лучевая терапия, локальные дозы облучения несколько десятков тысяч бэр (сотни Зв). Благодаря совершенствованию методов исследования, дозы облучения от медицинских источников ионизирующих излучений снижаются и составляют в разных странах мира около 0,04 бэра (0,4мЗв) в среднем на человека в год. Ядерные взрывы. Особую опасность, как дополнительный источник облучения населения земного шара представляют ядерные взрывы и аварийные ситуации на атомных электростанциях. Масштабы и уровни радиоактивных загрязнений после ядерных взрывов зависят от многих факторов: типа ядерного взрыва, вида взрыва, мощности, топографических и метеорологических условий. Образующиеся в результате ядерного взрыва радиоактивные осадки подразделяются на локальные, выпадающие на поверхность земли в течение 10-20 часов на расстоянии до нескольких сотен километров. Размер их более 5 мкм; тропосферные и стратосферные. Тропосферные – выпадают на расстояние многих тысяч километров в течение 2-х месяцев, размер их менее 5 мкм. Стратосферные выпадения включают основную часть 15 радиоактивных продуктов деления, выпадают в течение 2 лет, образуя глобальные осадки. Дополнительным источником радиоактивного загрязнения местности в районах взрыва является наведенная радиоактивность. Находясь на поверхности почвы, растений, зданий и других объектах радионуклиды распадаются и облучают все живое. При ядерных взрывах образуется около 250 различных изотопов (225 радиоактивных). Часть из них распадается в первые секунды и минуты после взрыва, другая часть имеет период полураспада несколько часов. Такие радионуклиды, как: рубидий-86 (86Rb), стронций-89 (89Sr), иттрий-91(91Y), кадмий-115(115Cd), олово-125 (125Sn), теллур-125(125Те), йод-131(131I), цезий-136(136Cs), барий-140 (140Ва), церий-141 (141Се), европий-156 (156Еи), обладает периодом полураспада в несколько дней, а криптон-85 (85Кr), стронций-90 (90Sr), рутений-106 (106Ru), сурьма-125 (125Sb), цезий-134 (134Cs), цезий-137 (137Cs), прометий-147 (147Pm), самарий-151 (151Sm), европий-155 (155Еи) – от одного года до нескольких десятков лет. Группа, состоящая из рубидия-87 (87Rb), циркония-93 (93Zr), йода-129 (129I), цезия-135 (135Cs), неодима-144 (144Nd), самария-137(137Sm) - характеризуется чрезвычайно медленным распадом, продолжающимся миллион лет. В основном облучение населения, животных и растений происходит за счет углерода-14 (14С), цезия-137 (137Cs), циркония-95 (95Zr) и стронция-90 (90Sr). Человек за счет радиоактивных осадков получает 2мбэр/год (0,02мЗв/год). Это средняя доза для населения Земли. Однако жители северного полушария получает большую дозу, а оленеводы крайнего севера в 100 - 1000 раз больше, чем все остальное население, что объясняется тем, что практически все ядерные взрывы были проведены в северном полушарии, а цезий-137 накапливается в ягеле и по пищевым цепочкам передается в организме человека. Атомная энергетика. Вокруг атомных электростанций (АЭС) в последнее время ведутся наиболее интенсивные споры между различными общественными движениями и сторонниками АЭС, как правило, специалистами. АЭС являются лишь частью ядерного топливного цикла, который начинается с добычи и обогащения урановой руды, затем производства ядерного топлива. Отработанное ядерное топливо подвергают вторичной обработке с целью извлечения урана и плутония. Заканчивается цикл захоронением радиоактивных отходов. Загрязнение окружающей среды возможно на каждом из этапов технологического процесса производства ядерного топлива. На рудниках - радионуклидами семейств 235U, 222Rn и дочерними продуктами их распада, на обогатительных заводах возможны утечки фторида урана UF6; жидкие отходы гидрометаллургических урановых заводов, содержащие радиоактивные 16 вещества в частности 226Rа, могут быть источником загрязнения близлежащих рек и озер. Причиной загрязнения окружающей среды могут быть жидкие отходы, периодически сбрасываемые с предприятий радиохимической промышленности, а также случайные аварии в местах переработки и захоронения радиоактивных отходов (Челябинск, 1957 год). При нормальной работе ядерных установок выбросы радиоактивных материалов в окружающую среду незначительны. Подсчитано, что за счет атомной энергетики каждый человек получает в среднем дозу 0,1мбэр/год (0,1мЗВ/год), то есть в 2000 раз меньше, чем от естественного фона, хотя в 26 странах работают около 400 ядерных реакторов, вырабатывающих электроэнергию. В СНГ – 50 блоков на 15 АЭС. В России 9 АЭС: Балаковская, Белоярская, Билибинская, Калининская, Кольская, Курская, Ленинградская, Нововоронежская, Смоленская. Профессиональное облучение. Ему подвергаются люди, работающие с источниками ионизирующих излучений: работники АЭС, ядерной промышленности, научных учреждений, врачи - рентгенологи и др., а также отдельные категории людей, на которых воздействуют более высокие дозы естественной радиации - летчики, шахтеры, работники курортов и др. Другие источники облучения. Источниками облучения являются и многие обще употребляемые предметы, которые дают годовую дозу в 4 раза превышающую, чем в среднем от АЭС, например, часы со светящимся циферблатом; источниками излучения являются электроприборы - пожарные датчики, цветные телевизоры, электронные микроскопы, компьютеры, рентгеновские аппараты для проверки багажа авиапассажиров в аэропорту и т.д. Однако при правильной настройке и эксплуатации дозы облучения от современных моделей ничтожны. ПУТИ ПОСТУПЛЕНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ В ОРГАНИЗМ ЖИВОТНЫХ Характер облучения растений и животных может быть различным: внешним, внутренним и сочетанным. При внешнем облучении источник излучения находится вне организма. Наиболее важным внешними источниками облучения являются космические, рентгеновские лучи и гаммаизлучения. При их воздействии на растения и животных происходит относительно равномерное облучение всех органов и тканей. Излучаемые бета частицы обычно поглощаются поверхностными слоями кожи, поэтому при высоких дозах этот вид излучения может воздействовать на кожу крупных сельскохозяйственных животных. При внешнем облучении сельскохозяйственных растений бета-частицы могут иметь весьма важное значение, так как пробег этих частиц может превышать толщину листьев и стеблей. 17 Если же источник излучения находится внутри организма, то имеет место внутреннее облучение. Одновременное наличие источников внешнего и внутреннего облучения дает сочетанное облучение. Сельскохозяйственные животные постоянно подвергаются действию как внешних источников ионизирующих излучений (излучения природных источников), так и естественных радиоактивных веществ (14С, 40К, 210Ро, 222 Ru, 226Rа и др.), попавших внутрь организма. Кроме естественных радиоактивных веществ в организм попадают искусственные, т.е. созданные человеком и находящиеся в настоящее время в окружающей среде. Радиоактивные вещества могут поступать в организм животных и человека в основном через органы дыхания, пищеварительный тракт, кожу. При радиационных авариях и ядерных взрывах радиоактивные вещества из воздуха оседают на поверхности поедаемой животными растительности (траву пастбищ и другие виды кормов). Путь поступления в желудочно-кишечный тракт и их продвижение в основном такой же, что и у обычных химических веществ, содержащихся в корме. На процесс всасывания радиоактивных веществ из желудочнокишечного тракта влияют: рН среды, т.е. кислотность желудочного сока, физико-химический состав соединений, состояние органов желудочнокишечного тракта и др. Для количественной оценки всасывания радиоактивных веществ из желудочно-кишечного тракта, легких и кожи в кровь используют величину, называемую коэффициентом резорбции или всасывания. Это - доля радионуклида, обнаруженная в организме за определенное время наблюдения по отношению к исходному количеству. Коэффициент всасывания – процент радиоактивных веществ всасывающихся в кровь и лимфу от общего его количества, попавшего на кожу или поступившего в организм через органы дыхания и желудочнокишечный тракт. По величине коэффициента всасывания все радионуклиды подразделяются на четыре группы: 1. Обладающие высокой степенью всасывания (резорбции) в желудочно-кишечном тракте и легких (75-100%). 3Н, 24Na, 35S, 40K, 22 Br, 131I, 137 Cr, 222 Rn, 86 Rb. 2. Со значительной резорбцией в легких (25-50%) и в желудочнокишечном тракте (10 - 30%). 45Са, 60Со, 89,90 Sr, 127Fe, 226 Rа. 3. С умеренной резорбцией в желудочно-кишечном тракте (1-10%) и значительной в легких (25-30%). 54Mn, 59Fе, 65Zn, 101Ru, 111Аg, 198Аu, 210Ро, 238 U. 4. Радионуклиды, практически не всасывающиеся в желудочнокишечном тракте (0,1-0,00001%) и хорошо в легких (20-25%). 91J, 140Zа, 144 Се, 239Pu, 241Аm, 252Сf. Существенно влияет на всасывание химическая формула поступающего в организм соединения. Так, цитратный комплекс плутония всасывается до 0,2 - 0,3%, а нитрата плутония – всего 0,005-0,0005%. Щелочные металлы 18 в ионной форме всасываются в желудочно-кишечном тракте очень быстро. Плохо всасываются трудно растворимые комплексы и нерастворимые соли. Важное значение для всасывания имеет содержание в корме стабильных изотопов. Например, корм богатый кальцием (40Са) уменьшает всасывание стронция (90Sr), а богатый калием (39К) уменьшает всасывание цезия (137Сs). Легко растворимые (соединения) изотопы начинают всасываться уже в ротовой полости. Вещества, образующие плохо растворимые продукты гидролиза и коллоидные частицы, всасываются через стенку кишечника плохо и, продвигаясь по желудочно-кишечному тракту, нерезорбирующие изотопы сообщают его стенкам определенную дозу облучения, величина которой зависит от периода полураспада изотопа и скорости выведения содержимого. На всасывание радиоактивных веществ в желудочно-кишечном тракте влияет также характер корма, скорость продвижения его по желудочнокишечному тракту, возраст животных (у молодых коэффициент резорбции больше), состояние нервной системы (возбуждение повышает коэффициент резорбции) и др. На интенсивность всасывания оказывает влияние и состояние органов пищеварения. Так, например, замедленная перистальтика увеличивает резорбцию, ускоренная – уменьшает; повышенное выделение воды в просвет кишечника (при даче солевых слабительных) резко снижает всасывание. При поступлении радиоактивных веществ в желудочно-кишечный тракт с водой их резорбция повышается против резорбции этих же изотопов, поступивших с кормом. Всосавшиеся радиоактивные вещества, поступают в кровь, связываются с белками плазмы, образуя хорошо и трудно растворимые соединения, и поступают в ткани и органы, как в свободном состоянии, так и в виде радиоколлоидов и по-разному в них распределяются. Встречаясь с макрофагами, радиоизотопы (в чистом виде или в виде комплексов с белками) поглощаются ими, а затем такие макрофаги, поврежденные ионизирующим излучением, циркулируют в крови или оседают в органах. С вдыхаемым воздухом в организм животных могут попадать газы, пары и взвешенные в воздухе жидкие и твердые частицы. Дисперсные системы, представляющие собой взвесь твердых и жидких частиц в воздухе или в другой газообразной среде, называются аэрозолями. По размеру частиц аэрозоли условно разделяют на пыль, туман и дым. Диаметр частиц пыли – более 10 мкм, тумана – от 10 до 0,1 мкм, дыма – от 0,1 до 0,001 мкм. Частицы с диаметром более 10 мкм задерживаются в носоглотке, диаметром 1-10 мкм в трахее и легких, 0,1-0,001 мкм в альвеолах, т.е. чем меньше частицы, тем они глубже проникают в легкие. Задержавшиеся в легких радиоактивные частицы быстро всасываются в кровь, однако определенная часть их фагоцитируется макрофагами, в ре19 зультате чего в легочной ткани может создаваться большая радиоактивность на длительное время. При поступлении радиоактивных частиц в органы дыхания они всасываются и в органах желудочно-кишечного тракта. Так, как крупные и трудно растворимые частицы отхаркиваются и заглатываются со слюной (около 50%). Радиоактивные вещества поступают в организм животных и через кожу. На проникновение радиоактивных веществ через кожу влияет растворимость их в воде, жирах, рН среды и физиологическое состояние кожи. Особенно большое количество РВ может проникать через кожу овец. Это объясняется тем, что шерстный покров овец в большом количестве содержит ланолин, который адсорбирует не только обычную, но и радиоактивную пыль. Установлено, что РВ могут поступать через плаценту в организм развивающегося плода (131I, 137Сs, 32Р, 59Fе и др.). РВ поступают потомству с молоком кормящих матерей (131I, 90Sr. 137Cs и др.). Этот факт имеет очень большое значение, так как свидетельствует о том, что если в корме содержится РВ, то они будут и в молоке. ЗАКОНОМЕРНОСТИ НАКОПЛЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В ОРГАНИЗМЕ ЖИВОТНЫХ Поступив в организм, радиоактивные вещества всасываются в кровь и лимфу и разносятся по различным органам и тканям. Различают «концентрацию» и «содержание» изотопа в органах и тканях. Концентрация изотопа характеризует удельную активность органа, то есть количество радиоактивных веществ в единице массы (Ки/кг, л; Бк/кг, л; Ки/г, мл; Бк/г, мл). Содержание изотопа характеризует активность в целом органе (Ки/орган; Бк/орган) организме. При длительном поступлении радиоактивных веществ с кормом в целом организме или отдельном органе ежедневно накапливается определенная доля поступившего за этот период количества. Процесс ежедневного накопления называется кратностью накопления, он показывает во сколько раз содержание радиоизотопа в организме или органе превышает введенную дозу (например, 150% от суточного поступления, то кратность накопления будет 1,5). Радиоактивные и стабильные изотопы одного и того же элемента, обладая одинаковыми химическими свойствами, распределяются в организме однотипно. Одни радионуклиды распределяются в организме равномерно по всем органам и тканям, другие накапливаются в определенных органах. Орган с преимущественным накоплением радионуклида, подвергается наибольшему облучению и называется критическим. 20 Все радионуклиды по типу распределения и накопления делят на четыре основные группы: 1. Равномерный – диффузно распределяющиеся изотопы - это элементы первой основной группы периодической системы: водород, литий, натрий, калий, рубидий, цезий, ниобий, рутений, теллур, хлор, бром и др. 2. Скелетный (остеотропный) – щелочно-земельные элементы: бериллий, кальций, стронций, барий, радий, цирконий, иттрий, фтор и др. 3. Печеночный (гепатотропный) – лантан, церий, прометий, плутоний, торий, марганец и др. 4. Почечный – висмут, сурьма, астатин, мышьяк, уран, селен и др. Особые группы: тиреотропный – йод, астатин, бром; в эритроцитах – железо; в поджелудочной – цинк. Такое деление условно и тип распределения элемента в некоторых случаях может меняться. Например, распределение кислорода, азота, водорода, углерода зависят от тех химических соединений, в составе которых он поступает в организм. Неравномерность распределения радионуклидов в ткани может наблюдаться при воспалительных процессах. В очагах воспаления обычно отмечаются повышенное их отложение (иногда в десятки раз). Это необходимо учитывать при проведении радиационной ветеринарносанитарной экспертизы. Объясняется это способностью воспалительного очага повышать сорбционную способность коллоидов пораженной ткани и фагоцитарную активность на месте воспалительного процесса. Фагоциты, захватывая радиоактивные вещества, надолго и прочно фиксируют их в данном органе. При поступлении нерастворимых соединений радионуклидов через органы дыхания, пищеварения, кожу критическими органами будут соответственно легкие, желудочно-кишечный тракт, кожа. Для некоторых радионуклидов критическими всегда являются одни и те же органы; например, для йода – щитовидная железа, стронция и радия – кости. Для всех радионуклидов критическими органами будут кроветворная система и половые железы. Эти органы выделены как критические потому, что они являются наиболее уязвимыми, даже при малых дозах радиации в них происходят существенные изменения. Состояние центральной нервной системы существенно не изменяет картину распределения радиоактивных веществ, а влияет лишь на степень их накопления в органах. При угнетении центральной нервной системы количество радиоактивных веществ в органах увеличивается, а при возбуждении, напротив, уменьшается. Если ткани и органы распределить по удельной активности (т.е. по количеству радиоактивных веществ, приходящихся на 1г ткани), то при заражении животных в ранние сроки после ядерного взрыва или аварийной ситуации (2-4 дня) первое место будет занимать щитовидная железа (наибольшая удельная активность). Концентрация радиоактивных веществ в 21 ней на 1г ткани в несколько тысяч раз выше, чем в любом другом органе. В это время в ней сосредотачивается от 10 до 80 % радиоактивности всего организма (у человека – от 10 до 35 %; у овец – от 15 до 80 %; у крупного рогатого скота – от 70 до 80 %). Наибольшая удельная радиоактивность щитовидной железы удерживается в течение двух месяцев. Первые сутки 95 % суммарной активности железы приходится на радиоизотопы йода-132, 133, 134, 135 и ксенона-135 (их периоды полураспада в часах соответственно равны 2,4 – 21 – 1 – 6,7 – 54). Через неделю 97 % радиоактивности приходится на 131I (период полураспада 8,06 суток). Второе место по удельной радиоактивности занимают лимфатические узлы. Их радиоактивность в десятки раз превосходит радиоактивность других органов и тканей. На третьем месте по степени загрязненности радиоизотопами находятся паренхиматозные органы: почки, селезенка и особенно печень, которая в первые две недели содержит более 10 % активности, обнаруженной в организме. Радиоактивность печени и почек создается молибденом-90, теллуром-132 и радиоизотопами йода. Последующее место по удельной радиоактивности занимает скелет (15 % от общей активности в организме; она обусловлена стронцием-89, барием-140 и латаном-140). Мышечная ткань имеет среднюю удельную радиоактивность. На долю мышц из суммарной радиоактивности организма приходится 20-40 %. Она создается в основном за счет молибдена-99 и цезия-137. Наименьшую радиоактивность имеет жировая ткань. Из приведенных данных следует, что в ближайшее время после ядерного взрыва (в первую неделю и несколько позже) при внутреннем заражении животных радиоактивными веществами радиоактивность органов и тканей будет обусловлена такими молодыми продуктами деления, как йод131, 133, 135, молибден-99, барий-173,140, цезий-142, телур-132, стронций89, лантан-140, ксенон-135. ВЫВЕДЕНИЕ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ОРГАНИЗМА ЖИВОТНЫХ Поступившие в организм животного радиоактивные вещества не только депонируются в органах и тканях, но, также как и стабильные изотопы элементов через два часа после поступления в организм в результате обмена начинают выводиться из организма с калом, мочой, молоком, яйцами и другими путями. Основным путем выделения радиоактивных веществ является желудочно-кишечный тракт, через который выводиться значительное количество радиоактивных веществ. Через желудочно-кишечный тракт выводиться в основном радиоактивные вещества, которые плохо всасываются (стронций, барий, рутений). 22 Отмечено, что у коров при однократном поражении продуктами воздушного атомного взрыва наибольшее количество радиоактивных веществ с калом выводиться на вторые сутки после загрязнения. Затем их количество снижается. За первые семь дней с калом выделяется 90 %, с мочой – 9 %, с молоком – менее 1 % от общего количества радиоизотопов, выделяющихся за это время из организма. Эти данные очень ценны для предубойной диагностики и сортировки животных. В связи с интенсивным выходом радиоизотопов с калом в первые двасемь дней испражнения загрязненных животных этого периода могут быть причиной загрязнения окружающей среды, что важно знать для профилактики вторичных поражений животных. На втором месте по выделению радиоактивных веществ из организма находятся почки. Через почки выделяются в основном хорошо растворимые и всасываемые радиоактивные вещества (йод-131, цезий137). Количество радиоизотопов, выводимых с мочой, почти в 10 раз меньше, чем с калом. У лактирующих животных большую роль в выделении радиоактивных веществ из организма играет молочная железа. У высокопродуктивных коров с молоком из организма может быть выведено до 6,2 % стронция-90 от введенной суточной дозы, цезия-137 – от 6 до 10 %, йода-131 – 6 %. У высокоудойных коров выделяется больше радиоактивных веществ, чем у животных с пониженным удоем. С возрастом увеличивается выведение радиоактивных веществ. В первые месяцы лактации выводится больше радиоактивных веществ. Уровень выведения стронция-90 с молоком зависит от содержания кальция в рационе. Чем больше в рационе грубых кормов, тем меньше с 1 л молока выводится глобального цезия-137. У беременных животных через плаценту в плод переходит большинство резорбированных радиоактивных веществ, что несколько снижает выведение их из организма беременных самок (кишечником, почками, молочной железой). У кур несушек (и у птиц вообще) специфическим способом выведения радиоактивных веществ являются яйца. Различные радионуклиды поразному накапливаются в составных частях яйца. Так, стронций-90 до 90 % накапливается в скорлупе, цезий-137 – в белке и йод-131 – в желтке. Если вес съедобной части яйца составляет примерно 50г, то с ним выводится примерно 3,5 % заданной дозы цезия-137. Через легкие с выдыхаемым воздухом из организма, в основном, выделяются не отложившиеся части выдыхаемого аэрозоля, пары окиси натрия из внеклеточных жидкостей, торон и радон, образуемые в результате радиоактивного распада тория и радия, инкорпорированных в организме. Ряд радиоактивных веществ выделяется через кожу, слюнные железы. С потом может экскретироваться любой радиоактивный изотоп, присутствующий во внеклеточной жидкости. Выведение через кожу и железы имеет небольшое значение. 23 Одни радиоизотопы выводятся из организма быстрее, а другие, образуя различные соединения, прочно и надежно связываются с тканями и органами. Из организма взрослых животных радиоактивные изотопы выделяются быстрее, чем из организма молодых. Скорость и пути выведения радиоактивных веществ обусловливаются их физико-химическими свойствами. Очень быстро из организма выводятся газы, в первую очередь благородные (торон). Уже через несколько часов после введения организм почти полностью освобождается от них. Медленно выделяются из организма остеотропные изотопы (стронций, иттрий, радий и др.), входящие в тесную связь с костной тканью. Они выделяются в основном через кишечник. Длительно удерживаются в организме радиоизотопы с большим атомным весом (уран, барий, полоний, радий и др.), которые легко связываются с молекулами белка и вследствие этого слабо проникают через полупроницаемые оболочки. Радиоактивные вещества, находящиеся в организме в коллоидном состоянии (лантан, церий и др.), накапливаются в печени и длительно выделяются через кишечник. Скорость экскреции радиоактивного изотопа тем или иным путем обуславливается концентрацией этого изотопа во внеклеточных жидкостях организма, главным образом в крови. Из организма быстро удаляются радиоизотопы, депонирующиеся в мягких тканях (йод, молибден, теллур, цезий, рутений, ниобий и др.). Они экскретируются преимущественно почками. Из тканей организма в первую очередь от радиоизотопов освобождаются мышечная, нервная ткани и кожа (5-30 дней). В клетках ретикулоэндотелиальной системы радиоизотопы задерживаются до одного - двух месяцев, а в лимфатических узлах – до 2 - 3 лет. Из костной ткани радиоактивные вещества выводятся в течение многих лет. В первые один-два месяца после прекращения поступления радиоактивных веществ в организм их количество в костной ткани продолжает даже нарастать. Происходит это за счет перехода изотопов из других тканей. Некоторые радиоизотопы задерживаются в организме из-за обратного их всасывания. Так, например, радиоэлементы, образующие коллоидные растворы или соединения с белками, накапливаются в печени и затем выделяются с желчью в тонкий кишечник, а в толстом кишечнике они снова частично всасываются. Реадсорбция изотопов происходит и в почечных канальцах. Такой порочный круг удлиняет сроки освобождения организма от радиоизотопов. Скорость выведения радиоизотопов из организма тесно связана с составом рациона животных. Так, при недостатке в рационе калия выведение радиоцезия с экскретами из организма животных сильно снижается. Добавление к рациону овец калия сопровождается возрастанием выведения преимущественно через почки (калий-42, и цезий-137 с 5 до 25,7 %). 24 Период, в течение которого из организма выводится половина поступившего количества радиоактивных веществ, называется биологическим периодом полувыведения (Тбиол). Убыль радиоактивного изотопа из организма происходит и за счет его радиоактивного распада. Фактическую убыль принято выражать эффективным периодом полувыведения (Тэфф). Эффективный период полувыведения – это время, в течение которого в результате биологического выведения и физического распада депонированное количество радиоактивных веществ в организме уменьшается наполовину. Он определяется по следующей формуле: Т Т физ биол Тэфф = Т Т физ биол Величина эффективного периода полувыведения различна для каждого радиоизотопа и зависит от физико-химических особенностей и количества поступившего радиоактивного вещества, типа и особенностей его распределения и депонирования в организме, функционального состояния систем организма, вида и возраста животного, а также от срока, прошедшего с момента поступления изотопа в организм животного. Эффективный период полувыведения для радионуклидов различен не только для различных видов животных, но и для каждого органа, ткани и радионуклида. Отсюда можно заключить, что поведение радионуклидов в органах и тканях имеет четко выраженную индивидуальность у разных животных и в разных структурах тканей. Ускорить период физического полураспада изотопа нельзя, а ускорить период их биологического полувыведения из организма возможно. Эффективный способ снижения загрязнения радиоактивным цезием продуктов животноводства – использование в рационах кормовых добавок, избирательно связывающих радионуклиды в желудочнокишечном тракте животных. К таким добавкам относят различные вещества. Их принято называть сорбентами. Сорбенты подразделяют по происхождению (природные и искусственные) и по спектру действия (селективные, способные избирательно связывать определенные радионуклиды, и широкого спектра действия, связывающие сразу несколько радионуклидов). К природным сорбентам относят обыкновенную глину, цеолиты, бентонит, хумолит, вермикулит и др. К искусственным относят ферроцианидные препараты. Промежуточную группу представляют сорбенты, выделенные и сконцентрированные из природных источников. Прежде всего, это производные альгиновой кислоты, получаемые из морских водорослей, а также пектины, получаемые из растительных, богатых этими веществами 25 продуктов (яблоки, некоторые виды водорослей и др.), и хитозан, получаемый из панцирей краба и др. Следует отметить, что у жвачных сорбенты органической природы, как правило, неэффективны из-за разрушения их микрофлорой рубца. Цеолиты представляют собой трехмерные кристаллы алюмосиликатов. В природе наиболее распространены шесть видов цеолитов: клиноптилолит, морденит, филлопсит, шабазид, гайландид, эригист. Цеолиты используют в животноводстве и птицеводстве в качестве кормовых добавок с целью улучшения усвояемости питательных веществ и увеличения среднесуточных приростов живой массы. Цеолиты способны связывать вредные и токсические вещества из корма и образующиеся в процессе пищеварения. Оказалось, что цеолиты способны прочно связывать в желудочно-кишечном тракте радиоактивный цезий, а также ионы свинца и некоторых других тяжелых металлов, препятствуя их всасыванию. Это свойство цеолитов было широко использовано в первый период после чернобыльской катастрофы. Для уменьшения всасывания стронция-90 и цезия-137 и ускорения их выведения кормовые рационы необходимо балансировать по кальцию и калию, с которыми они находятся в конкурентных отношениях. Для снижения поступления из рациона в молоко йода-131 (имеющего малый период полураспада) животных следует выдержать на 4-7 дневной голодной диете (с постепенным, в течение 3-5 дней, переводом на обычный рацион), или перевести на пастбища, не загрязненные радиоактивными веществами, или организовать их кормление ранее запасенными кормами. Введение в рацион лактирующих коров и коз стабильного йода снижает переход йода-131 в молоко в два раза, а в щитовидную железу – на 90%. При массовом радиоактивном загрязнении продуктивных животных первоочередная обязанность ветеринарного радиолога состоит не столько в заботе о здоровье этих животных, сколько в определении степени годности, допустимости пищевого использования продуктов (особенно молока) от таких животных. КЛАССИФИКАЦИЯ РАДИОНУКЛИДОВ ПО ИХ ТОКСИЧНОСТИ Радиоактивные вещества, попав в организм, распадаются в результате чего, создается внутреннее облучение. По степени биологического действия радионуклиды как потенциальные источники внутреннего облучения разделены на пять групп: 1. Группа А – радионуклиды особо высокой радиотоксичности, к этой группе относятся изотопы тяжелых металлов: свинец-210, полоний-210, радий-226, торий-230, уран-232, плутоний-238 и др. Это преимущественно альфа - излучатели, обладающие высокой относительно биологической эффективностью поражения (КК=10). 26 2. Группа Б – радионуклиды с высокой радиотоксичностью: рутений106, йод-131, висмут-210, церий-144, торий-234, уран-235, плутоний-241, стронций-90 и др. 3. Группа В – радионуклиды со средней радиотоксичностью: натрий22, фосфор-32, сера-35. хлор-36, кальций-45, железо-59, стронций-89, кобальт-60, цезий-137, барий-140, золото-196 и др. 4. Группа Г – радионуклиды с наименьшей радиотоксичностью: берилий-7, углерод-14, фтор-18, хром-51, железо-55, медь-64, теллур-129, платина-197, талий-200 и др. 5. Группа Д – тритий и его химические соединения. Попав в организм животного радиоактивные изотопы, распадаясь, выделяют энергию излучения в виде альфа-, бета- и гамма-лучей. Биологическое действие радиоактивных изотопов определяется, дозой, ее мощностью, периодом полураспада, видом и энергией излучения, а также типом распределения, скоростью выведения, видовой и индивидуальной радиочувствительностью животных. Находящиеся в организме радиоактивные вещества могут вызывать острую и хроническую лучевую болезнь. Если они распределяются равномерно, то вызывается, как правило, острая, а если избирательно, то хроническая лучевая болезнь. Наиболее важное значение для сельскохозяйственных животных и человека имеют следующие радионуклиды йод-131, стронций-90 и цезий-137. БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАДИОНУКЛИДОВ Биологическое действие радиоактивных продуктов деления определяется их физическими параметрами (активность, период полураспада, вид и энергия излучения), биологическими свойствами (тип распределения, пути и скорость выведения), видовой и индивидуальной радиочувствительностью животных. Действие радионуклидов, попадающих внутрь организма, в принципе не отличатся от действия внешних источников ионизирующего излучения. Их особенностью является лишь то, что они, включаясь в обмен веществ, могут оставаться в тканях длительное время. Степень биологического действия различных видов излучений зависит от их линейной передачи энергии. Для радиоактивных изотопов с равномерным типом распределения в организме характерно малое различие в дозах, вызывающих острое, подострое и хроническое течение болезни. При их поступлении у животных отмечается уменьшение массы селезенки и семенников, сильное подавление лимфоидного кроветворения, преимущественное возникновение в отдаленные сроки опухолей мягких тканей. При поражении изотопами со скелетным типом распределения наблюдаются увеличение селезенки, вследствие эктопического кроветворения; относительно более сильное подавление костномозгового кроветворения; отсутствие резкой атрофии семенников: преимущественное возникновение опухолей костей. 27 При воздействии изотопов с печеночным и почечным типом распределения максимальные изменения наблюдаются соответственно в печени и желудочно-кишечном тракте, почках и мочевыводящих путях. Существенным фактором, определяющим течение и исход лучевого заболевания, является продолжительность эффективного периода полувыведения. Для радионуклидов с коротким эффективным периодом (90Y, 137Cs, 140Ва и др.) при однократном или непродолжительном их поступлении в организм характерно малое различие между дозами, вызывающими острое, подострое и хроническое течение болезни. При этом отмечается быстрая нормализация картины крови и общего состояния животного. При тех же условиях воздействия радионуклидов с большим эффективным периодом полувыведения (90Sr, 226Ra, 144 Се, 239Pu и др.) отмечается значительное различие в дозах, обусловливающих острое, подострое и хроническое течение болезни, Восстановительный период болезни при этом очень продолжительный, нормализация функции происходит очень медленно, часто возникают злокачественные опухоли, на многие годы может затягиваться тромбоцитопения, анемия, бесплодие и другие нарушения. У животных, предназначенных для убоя на мясо, эти эффекты могут не успеть проявиться, однако у молочного скота опасность их возникновения вполне реальна. ТОКСИКОЛОГИЯ МОЛОДЫХ ПРОДУКТОВ ДЕЛЕНИЯ Токсикология - наука, изучающая свойства ядовитых веществ, их действие на организм, пути превращения яда в организме, его накопление в органах и тканях и выделение из организма, а также изыскивающая средства лечения и предотвращения отравлений, формы полезного использования ядов. Токсикология радиоактивных веществ – это раздел токсикологии, изучающий пути поступления в организм, всасывание, распределение, выведение и биологическое действие радиоактивных изотопов; средства и способы защиты, лечения пораженного организма. Основной задачей данной отрасли науки является изучение токсичности радиоактивных веществ, разработка допустимых уровней поступления их в организм животных и человека. Короткоживущие радионуклиды составляют значительную часть активности «молодых» продуктов ядерного деления, вследствие чего активность их в начальный период быстро снижается и происходит обогащение долгоживущими радионуклидами. Снижение активности в первые 100 суток происходит по закону Вэя-Вигнера: А = Aо t -х, где А – активность смеси осколков деления через время t после взрыва; Ао – активность смеси при t, равном 1 дню; 28 х – показатель степени, равный 1,2 в интервале времени от нескольких часов до 200 дней после взрыва. Если принять суммарную бета активность депонированных в организме молодых продуктов ядерного деления (5-часового возраста) за 100%, то через сутки в организме сохранится 50%, через месяц – 1%, через 3 месяца – 0,4 %. По мере физического распада, значительно меняется и радионуклидный состав смеси, изменяется всасывание, распределение и накопление их в организме, выведение и биологическое действие. В смеси короткоживущих продуктов ядерного взрыва ведущая роль принадлежит изотопам йода (около 20%); йод-131, 132, 133, 135; несколько меньшее значение имеют стронций-89, 91; молибден-99, теллур-132, барий140, цезий-143. Так как эффективный период их короткий, они быстро выделяются из организма с мочой, калом и молоком. При многократном пероральном поступлении в организм 70-80% общей дозы накапливается в первые четверо суток. С увеличением возраста продуктов ядерного деления токсичность их повышается вследствие относительного увеличения в их составе таких биологически значимых радионуклидов, как стронций-90, церий-144, цезий137, и др. Биологическая эффективность продуктов деления при ингаляционном поступлении в 2-3 раза выше, чем при пероральном. Биологическое действие короткоживущих радионуклидов происходит в основном за счет бета-излучения, доза которого значительно превышает дозу от гамма-излучения. Наибольшая степень поражения при поступлении нерастворимой смеси с кормом наблюдается в основном в желудочнокишечном тракте, а при попадании растворимой смеси - в щитовидной железе, желудочно-кишечном тракте, в системе крови и др. ТОКСИКОЛОГИЯ ПРОДУКТОВ ДЕЛЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ ЯДЕР ЙОД-131. Йод – химический элемент VII группы системы элементов Менделеева, он был открыт французским химиком Куртуа в 1811 году (от греческого iodicus - фиолетовый). Йод представляет собой темно-серые кристаллы с фиолетовым металлическим блеском, температура плавления 113,6°С, кипения 185°С. При медленном нагревании йод испаряется с образованием фиолетовых паров. Хроническая интоксикация парами йода вызывает катаральные явления со стороны слизистых оболочек (слезотечения, насморк, кашель) тошнота, рвота, головные боли и др. Наиболее токсичны препараты элементарного йода, значительно менее токсичны йодиды. Известно 24 изотопов йода от 117I до 126I и от 128I до 139I. Практическое значение имеют 125I, 129I, 131I, 133I. Содержание в природе: йода-129-131-132-133 образуется в реакциях деления плутония с выходом соответственно 0,8; 3,1; 4,7; 6,9%. По последним данным 129I образуется в литосфере и гидросфере при делении урана и в результате космических реакций. Концентрация йода -129 достигает 10-14г на 1г 127I. Природный изотоп 127I. При взрыве атомной 29 бомбы образуется 2,8% изотопов йода (до 10%). Наибольшее токсикологическое значение имеет 131I. Это бета- и гамма-излучатель Еβ = 0,250,812 МэВ, Еγ = 0,08-0,722 МэВ. Т = 8,04 суток. Йод очень хорошо всасывается в легких, желудочно-кишечном тракте и через кожу (до 100%) и сразу же поступает в щитовидную железу, в которой накапливается до 20-40% от поступившего количества, включаясь в синтез гормонов тироксина и трийодтиронина. Находясь в щитовидной железе (у крупного рогатого скота масса 25г) он ее облучает и поражает. Кроме поражения щитовидной железы йод вызывает прямое поражение кроветворной ткани и эпителия желудочно-кишечного тракта. Опосредованное действие йода проявляется в результате функциональных нарушений щитовидной железы. Они могут быть следующими: 1. Гипертиреоз (базедова болезнь - пучеглазие) – повышенная функция щитовидной железы, повышенная возбудимость центральной нервной системы, истощение, утомляемость, снижение продуктивности. 2. Гипотиреоз – пониженная функция щитовидной железы, адинамия, полнота, недостаточная активность, снижение плодовитости и продуктивности. 3. Атиреоз – полное поражение щитовидной железы и гибель животного. 4. Рак щитовидной железы. Тфиз = 8,04 суток, Тбиол = 32-180 суткам, Тэфф = 6-7 суткам. Йод выводят из организма все органы выводящие воду - почки (70-80%) кишечник, легкие и т.д. С 1 литром молока выводится 1% суточного поступления радиойода. При работе в зоне, загрязненной радиоизотопами йода и с целью профилактики рекомендуется ежедневный прием йодида калия по 0,25г, йодида натрия 0,2г, сайодина 0,5г. ЦЕЗИЙ-137. Цезий – щелочной металл I группы системы элементов Менделеева, открыт немецким физиком Кирхгофом в 1860 году (от латинского caesius - голубой). Цезий серебристо-белый металл, мягкий, тягучий. Температура плавления 28,5°С, кипения 670°С. На воздухе моментально воспламеняется с образованием перекиси Сs2О3. Воспламеняется при взаимодействии с галогенами. С серой, фосфором, кислотой, водой взаимодействует со взрывом. Известно 23 изотопа цезия от 123Cs до 132Сs, от 134Cs до 144 Cs и один 133Cs – стабильный. Наибольшее значение имеет цезий-137. В растворе продуктов деления урана (2 годичной давности) его количество составляет 4,85%, Т = 30 лет. Это бета и гамма-излучатель. Еβ = 0,51 МэВ, Еγ=0,662 МэВ. По химическим свойствам очень близок к калию. Очень хорошо всасывается в желудочно-кишечном тракте, легких и проникает через кожу. Равномерно распределяется по организму и накапливается в наиболее интенсивно работающих мышцах - с кратностью накопления 2-4. Тфиз = 30 лет, Тбиол = 70-80 суток, Тэфф = 70-140 суток. 30 В результате облучения цезием развиваются лейкопения, лучевая болезнь и злокачественные новообразования. Около 90%, поступающего с пищей, цезия-137 выводится с мочой. В скелете задерживается до 3-4% цезия. В отличие от многих других металлов цезий выделяется из скелета так же быстро, как из паранхиматозных органов. С 1 литра молока выводится до 1% от поступившего в сутки количества. Высокое содержание калия в рационе увеличивает скорость выведения цезия из организма и понижает его накопление. СТРОНЦИЙ-90. Стронций щелочноземельный металл II группы системы элементы Менделеева. Открыт в 1908 году английским ученым Дэви. Стронций серебристо-белый металл, очень легкий, ковкий, пластичный. Температура плавления 752°С, кипения 1366°С. Химически весьма активен. Природный стронций состоит из смеси стабильных изотопов: стронций-84 (0,56%), стронций-86 (9,86%), стронций-87 (7,02%), стронций-88 (82,56%). Известны радиоактивные изотопы с массовыми числами 77-83, 85, 89-99. Наибольший токсикологический интерес представляют стронций-85, стронций-89, стронций-90. Стронций-90 –чистый бета-излучатель с энергией бета-частиц 0,54МэВ. Тфиз = 28,6 лет, Тбиол = 50 лет, Тэфф = 18 лет. Стронций аналог кальция. В организме включается в минеральный обмен также как и кальций. Он хорошо всасывается в желудочно-кишечном тракте (10-90%) и откладывается в скелете с кратностью накопления 1000 раз и более. Облучает костную ткань и красный костный мозг. В результате развиваются лейкопении, анемии, лейкозы, остеосаркома. При действии инкорпорированного стронция-90 нарушаются все виды обмена веществ. Отмечаются изменения функции желез внутренней секреции – гипофиза, надпочечников, щитовидной, зобной и половых желез. Снижаются иммунологические и защитные свойства организма: тормозится выработка антител, угнетается фагоцитарная активность. Выводится стронций-90 из организма очень медленно, в основном через желудочно-кишечный тракт. С 1 литра молока выделяется 0,1% от суточного поступления в организм. ЗАЩИТА ЖИВОТНЫХ ОТ ПОРАЖЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ Одним из основных способов защиты сельскохозяйственных животных от поражения радиоактивным веществами является перевод их с пастбищного содержания на стойловое, так как в относительных единицах в их организм поступает через пищеварительный тракт 1000, органы дыхания 1, кожу 0,0001 радиоактивных веществ. Кроме того, в пастбищный период ко31 рова в течение суток поедает траву с площади 100-300м2. Одновременно, за пастбищный период овца потребляет вместе с травой до 75кг, а корова до 600кг почвы. Это все обусловливает поступление радиоактивных веществ в организм животных на пастбище. Если радиоактивные вещества попали в организм животных, то для оказания им экстренной помощи и снижения радиоактивных веществ в молоке и другой продукции животноводства необходимо делать следующее: 1. Вводить рвотные средства (0,5мл 1%-ного апоморфина), обильное питье, мочегонные средства. 2. Внутрь препараты КI (0,2г), ацетат калия (лимонно - кислый калий), внутривенно 10% CaCl2. 3. Проводить ветеринарную обработку животных поверхностноактивными веществами (0,2-0,3%, 25л на одно животное). Необходимо помнить, что у животных не всегда могут быть выражены радиационные проявления при поражении продуктами ядерного деления, однако продукция, полученная от них, может представлять опасность для человека. ПРИНЦИПЫ ДЕЛЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ, ЗАРАЖЕННОЙ РАДИОНУКЛИДАМИ В чрезвычайных ситуациях, возникших в результате радиационной аварии или наземного ядерного взрыва территорию по степени радиационной опасности (ожидаемым дозам), т.е. по уровню (плотности) радиоактивного загрязнения делят на 4 зоны. При радиационной аварии: I. Зона выборочного радиационного контроля; II. Зона жесткого (сплошного) радиационного контроля; III. Зона отселения; IV. Зона отчуждения. При ядерных взрывах: I. Зона умеренного радиоактивного заражения (8-80 Р/ч); II. Зона сильного радиоактивного заражения (80-240 Р/ч); III. Зона опасного радиоактивного заражения (240-800 Р/ч); IV. Зона чрезвычайно опасного радиоактивного заражения (более 800 Р/ч). Время, прошедшее с момента после возникновения чрезвычайной ситуации делят на 3 периода – период «йодной опасности», период поверхностного загрязнения и период корневого поступления радиоактивных веществ в сельскохозяйственные культуры. ВЕДЕНИЕ ЖИВОТНОВОДСТВА В ПЕРИОД «ЙОДНОЙ ОПАСНОСТИ» Первые дни и недели (до 2-3 месяцев) после выпадения радиоактивных осадков являются периодом «йодной опасности». В это время идет интенсивное выпадение радиоактивных изотопов из воздуха на объекты внеш32 ней среды - растения, почву, здания и сооружения и на животных, находящихся на пастбище. Среди радиоактивных веществ наибольшую опасность представляет радиоактивные изотопы йода – йод-131, который поражает щитовидную железу людей и животных. Ведения животноводства в этот период осуществляется с учетом зоны радиоактивного загрязнения. Зона I – выборочного радиационного контроля. К этой зоне при радиационной аварии относят территории с незначительным увеличением уровня радиации (до 10 раз) над естественным гаммафоном (В странах СНГ естественный гамма-фон составляет 4–20мкР/ч). Ветеринарными и агрохимлабораториями проводится выборочный (до 20%) радиационный контроль продукции животноводства и растениеводства, производимой в колхозах (совхозах), кооперативах и личных хозяйствах граждан. Как правило, продукция животноводства, получаемая в этой зоне, содержит радиоактивных веществ в количествах, не представляющих опасность для человека, т.е. не превышающих установленных на время аварии ВДУ (временно допустимых уровней). Зона II – жесткого радиационного контроля. К этой зоне относят территории со значительным увеличением радиации (до 100 раз) над естественным гамма-фоном. Вся продукция растениеводства и животноводства, получаемая в этой зоне, подлежит радиационному контролю, то есть определяется ее удельная радиоактивность. С целью снижения радиационного воздействия на сельскохозяйственных животных и уменьшения радиоактивного загрязнения продукции животноводства устанавливается запрет на выпас животных на пастбище и, прежде всего молочного скота, организуется их стойловое содержание. Кормление проводится грубыми и сочными кормами, заготовленными до чрезвычайной ситуации. При отсутствии запаса кормов животных кормят зеленой массой однолетних и многолетних кормовых культур, загрязненных радиоактивных веществ в количествах, при которых суммарная активность рациона позволяет получать продукцию с допустимым уровнем радиоактивного загрязнения. Для ограничения поступления населению с молоком радиоактивного йода выполняют следующие меры: 1) Все свежее молоко как общественного, так и частного секторов изымается из употребления; органы местной власти организуют прием молока у населения с целью его переработки. 2) Молоко перерабатывается на молокозаводах на молокопродукты, которые выдерживаются до естественной дезактивации или подвергаются искусственной дезактивации. 3) В рацион молочного скота вводятся препараты стабильного йода, вызывающие ускоренное выведение радиоактивного йода из организма (например, йодистый калий). 33 Существует два основных метода удаления радиоизотопов из молока – технологический и ионообменный. Технологический – это переработка молока на сливки, сметану, сливочное и топленое масло, творог, сыры, сгущенное и сухое молоко. Он позволяет получить продукты с более низким содержанием радиоактивные вещества (схема 1). Схема 1 – Распределение радиоактивных веществ при сепарировании зараженного молока Зараженное молоко – 100% Сливки – 15% Масло – 2-3% Обрат – 85 % Пахта – 12-13% Творог – 21% Сыворотка – 64% Способ основан на том, что некоторые радиоизотопы, как, например, йод-131 и цезий-137, хорошо растворимы в водной фазе молока. Стронций90 связан с белками молока и для перевода его в растворимую фазу молоко подкисляют лимонной или соляной кислотами. В процессе сепарирования основная масса радиоизотопов удаляется с обезжиренным молоком, и получают сливки с содержанием радиоактивных веществ в значительно меньших концентрациях. Чем выше жирность продукта, тем меньше содержание радиоактивных веществ (таблица 1). Таблица 1 – Переход радионуклидов из загрязненного молока в молочные продукты Молоко и молочные Переход йода- Переход цезия- Переход стронпродукты 131 в продукты 137 в продукты ция-90 в продукиз молока, (%) из молока (%) ты из молока,(%) Молоко цельное Молоко обезжиренное Творог обезжиренный Сливки, сметана Масло сливочное Топленое масло 100 90 20 16 3,5 0,2 100 90 30 20-70 2,5 0,6 100 90 9-17 5-8 1-3 0,1 Метод ионного обмена основан на применение ионообменных смол, которые обмениваются на катионы стронция-90 и цезия-137 или анионы йода-131, находящиеся в молоке. Однако этот метод не находит широкого применения. Содержание свиней и кур в закрытых помещениях (свиноводческие комплексы и птицефабрики) в этой зоне не требует специальных защитных мер. Также не требуют специальных защитных мер крупные предприятия по доращиванию и откорму скота с использованием следующих типов кормле34 ния: силосно-концентратного в сочетании с грубыми кормами; силосноконцентратного; жомового или бардяного в сочетании с грубыми кормами, силосом, сенажом и концентратами. В этих случаях поступление радиоактивных веществ внутрь организма животных практически исключается, так как используются ранее заготовленные корма. Наибольшему радиационному воздействию подвергаются овцы. Клеточное звероводство ведется в обычном порядке. Убой животных разрешается только на оборудованных убойных пунктах и мясокомбинатах с обязательным исследованием мяса и продуктов убоя на радиоактивность и бактериальную обсемененность. Запрещается охота на диких и промысловых животных, отлов рыбы, сбор ягод, грибов и т.д. Зона III – отселения. С опасным увеличением уровня радиации (в 100-500 раз) над естественным гамма-фоном. С момента выпадения радиоактивных осадков и в последующие 4-7 суток все работы в растениеводстве и животноводстве прекращаются, животные переводятся на стойловое содержание, а население укрывается в жилых домах и сооружениях ГО и находится в них до сообщения органов ГО. Службами ГО проводится оценка радиационной обстановки и на основании полученных данных Комиссией по чрезвычайным ситуациям республики (государства) принимаются решения об эвакуации людей и, естественно, животных в безопасные места. Уборка урожая ведется вахтовым методом. Продукция растениеводства и животноводства используется в зависимости от содержания в ней радиоактивных веществ. При снижении уровня радиации на этой территории устанавливается зона II. Зона IV – отчуждения. Зона с чрезвычайно опасным радиоактивным загрязнением, увеличением уровня радиации в несколько сот или тысяч раз. Население и сельскохозяйственные животные эвакуируются. Проведение всех сельскохозяйственных работ запрещается до особого распоряжения. Сельскохозяйственные угодья подлежат залесиванию. ВЕДЕНИЕ ЖИВОТНОВОДСТВА В ПЕРИОД ПОВЕРХНОСТНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ Попавшие в атмосферу радиоактивные вещества постепенно откладываются на поверхности земли. В зависимости от характера выброса продуктов деления, атмосферных явлений, почвенного покрытия, химических и физических свойств радионуклидов содержание их в сельскохозяйственных объектах может варьироваться в весьма широком диапазоне. В течение первого года после выпадения радиоактивных осадков нуклиды находятся на поверхности растений и в верхнем 5сантиметровом слое почвы. В этот период и последующее время терри35 тории подразделяют по количеству находящихся на ней наиболее опасных долгоживущих радиоактивных веществ – цезия-137(134), стронция90(89), плутония-239(240) и других на единице площади, выраженное в Бк/км2 или Ku/км2 (таблица 2). Таблица 2 – Зонирование территории в зависимости от плотности загрязнения радиоактивных веществ Зона следа радиоактивного облака Плотность загрязнения местности РВ Кu/км2 (Бк/км2) цезием-137 стронцием-90 Зона I до 15 (5,55х1011) до 3(1,11х1011) Зона II 15-40(5,55х1011-1,48х1012) 3-10(1,11х1011-3,7х1011) ЗонаIII 40-80 (1,48х1012-2,96х1012) 10-30(3,7х1011-l.llxl012) Зона IV свыше 80 (2,96х1012) свыше 30(1,11x1012) В хозяйствах, оказавшихся в I зоне, сельскохозяйственное производство ведется без существенного изменения (перепрофилирования). В зоне II коров переводят на стойлово-лагерное содержание. Естественные пастбища и сенокосы исключают из использования для молочного скота, а для откормочного поголовья исключают их за 2-3 месяца до убоя. При кормлении животных учитывают коэффициенты перехода изотопов из рационов в продукцию животноводства. Коэффициент перехода – это процентное содержание радионуклидов в продукции от общего содержания в рационе. Например, коэффициенты перехода цезия-137 в продукцию животноводства следующие – в молоко 1%, мясо говяжье 4%, мясо свиное 25%, сало свиное 5%, мясо баранье 15%, мясо куриное 450%, в яйцо 2,5% в 1 шт. Урожай кормов после уборки сортируют на следующие группы: на кормовое использование молочному скоту; на корм мясному и откормочному поголовью; на длительное хранение или переработку (крахмал, сахар, спирт и др.). Загрязненные с поверхности корма обеззараживают отвеиванием (на 10%), отмыванием проточной водой (на 20-70%), обрушиванием и удалением пленки (в 10-20 раз), удалением кроющих листьев и срезанием головки корнеплодов. В зоне III сельскохозяйственные угодья не используют. Они подлежат коренному улучшению. В зоне IV все виды сельскохозяйственных работ запрещены. 36 ВЕДЕНИЕ ЖИВОТНОВОДСТВА В ПЕРИОД КОРНЕВОГО ПОСТУПЛЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В РАСТЕНИЯ На второй и последующие годы после выпадения радиоактивных осадков основное количество радиоактивных веществ будет находиться в почве и из нее поступать в вегетативную массу и урожай сельскохозяйственных культур, и траву пастбищ, а затем с кормом в организм животных и продуктами питания в организм человека. Территория в этот период подразделяется на следующие зоны (таблица 3). Таблица 3 – Зонирование следа радиоактивного облака Зона следа радиоактивного облака Плотность загрязнения местности РВ Кu/км2 цезием-137 стронцием-90 I зона II зона от 1 до 5 5-15 1-2 2-3 III зона 15-40 свыше 3 IV зона свыше 40 Сельскохозяйственные растения в зависимости от биологических особенностей накапливают неодинаковое количество радиоактивных веществ. Растения, концентрирующие больше кальция, накапливают больше стронция-90, а с высоким содержанием калия, больше цезия-137. Например, бобовые (клевер, люцерна) накапливают в 10-30 раз больше стронция-90, чем злаковые. Для снижения поступления радиоактивных веществ в организм животных проводят поверхностное улучшение пастбищ и сенокосов, изъвесткование кислых почв, внесение органических и минеральных удобрений (1,5 раза больше нормы), проводят мелиоративные работы. Перепашка естественных лугов с последующим залуживанием. Следует помнить, что при повышении урожайности кормовых культур содержание радиоактивных веществ в единице массы корма значительно уменьшается, то есть в 1 кормовой единице. Если в хозяйстве в период корневого поступления радиоактивных веществ, продукция животноводства продолжает содержать значительное количество радиоактивных веществ, то хозяйство перепрофилируют. Например, вместо молочного скотоводства развивают откормочное или же свиноводческое, или же птицеводческое направление. Загрязнение территории, как правило, бывает стойким и длительным. Оно зависит от периода полураспада изотопов, агромелиоративных работ и других факторов. 37 СНИЖЕНИЕ ПОСТУПЛЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В ОРГАНИЗМ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ Главным источником поступления радиоактивных веществ в организм животных является корм (более 90%), основу которого для сельскохозяйственных животных составляют растения, и в значительно меньшей степени - вода. Уменьшение перехода радионуклидов из корма и воды зависит в основном от правильного составления рационов и включения в них добавок и препаратов, препятствующих такому переходу. Степень перехода радионуклида в организм меняется в широких пределах: от малой для актиноидов до почти полного поглощения для изотопов йода. Большинство радионуклидов всасывается в кишечнике, при чѐм более половины всего количества в подвздошной кишке, где длительно находится химус и скорость всасывания радионуклидов сравнительно высока. У крупного рогатого скота 70-80 % йода-131 всасывается в рубце, а остальное – в дистальной половине тонкого отдела кишечника. Пики максимальной концентрации в крови коров стронция-89, 90, цезия-137, бария140 наблюдается через 14-24 часа. Основное место их всасывания – тонкий отдел кишечника. Изменяя рацион можно в 2-5 раз снизить уровень поступления стронция-90 и цезия-137 в организм животных, а, следовательно, в молоко, мясо, субпродукты, яйцо и др. Необходим постоянный контроль за степенью загрязнения кормов радиоактивными веществами с учетом способности различных видов растений накапливать отдельные радионуклиды. При этом большое внимание уделяется значениям коэффициентов перехода отдельных радиоактивных веществ в различные продукты. Так, коэффициенты перехода стронция-90 и цезия-137 в молоко и мясо коров, в рационе которых преобладают зеленые травы, в 1,5-2 раза выше, чем при скармливании зерновых и грубых кормов. Сенной тип рациона крупного рогатого скота в большей степени способствует поступлению радионуклидов в мясо и молоко, чем смешанный (зерно и грубые корма) или силосно-концентратный. Наиболее неблагоприятные условия ведения скотоводства на сельскохозяйственных угодьях, загрязненных радиоактивными веществами, складываются при экстенсивном типе кормления животных кормами с естественных лугов. Высокую роль в предотвращении перехода в организм сельскохозяйственных животных стронция-90 и цезия-137 играет оптимизация минерального питания. Так, введение углекислого кальция в рацион 2,5-3 месячных поросят, получивших с кормом в течение месяца стронций-90, снижало отложение в организме этого нуклида в 2 раза. Подобным действием обладают альгинаты натрия, калия, кальция, магния – соли альгиновых кислот. Высокой эффективностью для ограничения всасывания цезия-137 в желудочно-кишечном тракте обладают ферроцианиды. 38 Известны некоторые препараты - комплексоны, обладающие способностью ускорять процесс выведения из организма радионуклиды. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПОСТУПЛЕНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ В ОРГАНИЗМ ЖИВОТНЫХ И ПОЛУЧАЕМУЮ ОТ НИХ ПРОДУКЦИЮ Прогноз заблаговременно позволяет разработать и провести защитные мероприятия или своевременно перепрофилировать производство на такие направления, которые обеспечат получение продукции с наименьшим содержанием радионуклидов. В зависимости от поставленных задач прогнозы разделяют на краткосрочные и длительные, предварительные и заключительные. На начальном этапе после радиоактивного загрязнения территорий делаются предварительные, краткосрочные прогнозы. Они, как правило, весьма ориентировочные, поскольку в этот период отсутствуют точные данные о радиационной обстановке, биологической доступности радионуклидов и т.д. Однако, несмотря на эти недостатки, предварительные и краткосрочные прогнозы всегда необходимы и очень важны, поскольку позволяют своевременно принять меры безопасности для населения и сельскохозяйственных животных, а также определить и спланировать стратегию ведения производства. После уточнения радиационной обстановки и особенностей радионуклидных выпадений делают более точный долговременный прогноз, на основе которого определяется возможность дальнейшего производства на пострадавших территориях и разрабатывается технология ведения хозяйства с учетом реальных особенностей. Для прогнозирования поступления радионуклидов в корма и продукты животноводства необходимо, прежде всего, установить, какими радионуклидами загрязнены воздух и территории сельскохозяйственных угодий, и какова плотность и равномерность этих загрязнений. Другим важнейшим показателем является биологическая доступность и способность мигрировать каждого из радионуклидов по пищевым цепочкам. В условиях загрязнения территории радиоактивными продуктами деления при радиационных авариях или взрывах ядерных устройств возникает необходимость раннего прогнозирования методов лучевого поражения и сортировки, животных с целью определения оптимальных вариантов их хозяйственного использования. Ситуация может осложняться поражающим действием факторов нерадиационной природы, сопутствующих авариям и атомным взрывам. В первые 3-7 суток при диагностике учитывают, главным образом, сведения о дозе и наиболее выраженные признаки лучевого поражения. При облучении щитовидной железы радионуклидами йода возникают фазовые изменения функции щитовидной железы. Содержание 131I – основной показатель, по которому можно судить о величине первоначальной инкорпорации радиоактивных веществ и прогнозировать тяжесть поражения животного. 39 Определяющим фактором при прогнозировании накопления радионуклидов в продукции животноводства является степень загрязненности кормов. Накопление радионуклидов в организме животных и получаемой от них продукции зависит от многих других факторов, среди которых большое значение имеет вид, возраст, физиологическое состояние животных, их продуктивность, а также тип рациона. ОЦЕНКА ПРОДУКТИВНЫХ ЖИВОТНЫХ, ОКАЗАВШИХСЯ В ЗОНЕ РАДИОАКТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ При авариях на предприятиях ядерно-топливного цикла, взрыва ядерных боеголовок большое количество животных (сотни тысяч голов) будет подвергнуто радиоактивному или комбинированному поражению. В радиусе нескольких километров будут регистрироваться ожоги, механические травмы, раны, ушибы, переломы и т.п. На следе радиоактивного облака произойдет внешнее облучение и внутреннее загрязнение животных и объектов ветеринарного надзора радиоактивными продуктами деления. Анализ данных взрыва атомных бомб в Японии показывает, что на долю чистых форм лучевых поражений приходится около -15 %, остальную же часть составляют комбинированные повреждения. Согласно ретроспективным оценкам - около 64 тыс. жителей Хиросимы и 39 тыс. Нагасаки были убиты или умерли, в течение 2 мес. после атомной бомбардировки. Из них 50% погибли в первые 6 суток и еще 46 % в течение последующих 14 суток. Преобладающее количество пострадавших имели комбинированные поражения, т.е. - ожоги, механические повреждения и облучение. События на ЧАЭС показали, что возникновение комбинации ожога и лучевой болезни возможно. Оценку продуктивного скота для убоя на мясо при наличии у животных только механических травм или ожогов проводят по клиническому предубойному осмотру согласно Правилам ветеринарно-санитарной экспертизы убойных животных, мяса и мясопродуктов. Вопрос об использовании молока от коров, кобыл, овец и коз, имеющих травмы и ожоги, решается на основании данных клинического состояния животных и лабораторных исследований продукта, то есть так же, как и при обычных травмах и ожогах. При внешнем облучении в любой дозе все виды продуктивных животных могут быть использованы на мясо. Однако при этом необходимо учитывать, что пищевая ценность и пригодность мяса и субпродуктов зависит от времени, прошедшего после начала лучевого воздействия. При убое облученных животных проводят тщательный, с обязательной термометрией и радиометрической экспертизой, предубойный осмотр, ветеринарносанитарную и радиационную экспертизу мясных туш и органов. Для убоя на мясо нельзя направлять радиационно-пораженных животных в агональном состоянии и сильно истощенных. Мясо, полученное при убое пораженного скота, выбраковывают в случае патологических измене40 ний во внутренних органах при наличии воспалительных, дегенеративнонекротических процессов, отеков и сильно выраженного геморрагического диатеза. Возможность использования животных для получения молока и мяса определяют на основании степени внутреннего загрязнения скота радиоактивными продуктами деления. В первые два месяца после аварии наибольшее значение будут иметь, радиоактивные изотопы йода. В последующие сроки, в силу изменения изотопного состава продуктов деления наиболее биологически опасно загрязнение животных 137Сs и 90Sr. При внутреннем загрязнении продуктивных животных радиоактивными осколками деления основным критерием оценки животноводческой продукции служит не степень влияния изотопов на здоровье животных, а уровень радиоактивности, который не должен превышать предельно допустимые уровни. В период аварийных ситуаций органы санитарно-гигиенического надзора медицинской и ветеринарной службы страны могут установить повышенные предельно допустимые уровни содержания радионуклидов в продуктах питания для населения и в кормах для животных. СОРТИРОВКА ЖИВОТНЫХ В ОЧАГАХ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ Сортировка животных по характеру и степени поражения от внешнего и внутреннего облучения – одно из основных и ранних мероприятий, проводимых с целью ликвидации последствий радиоактивного загрязнения территории. Сортировку осуществляют с целью: 1) не допустить поступление продукции животноводства в пищу населению и сырья для промышленности с радиоактивным загрязнением выше допустимых уровней, и в целом не отвечающих ветеринарно-санитарным требованиям; 2) снизить потери в животноводстве; 3) обеспечить сохранение племенных и особо ценных животных; 4) определить пути наиболее оптимального и полного использования пораженных животных. Сортировка включает: а) оценку радиационной обстановки на местности, радиационный фон и радиоактивное загрязнение территории хозяйств, населенных пунктов, фермерских и индивидуальных владений, пастбищ, кормов и других объектов ветеринарного надзора; б) определение дозы внешнего облучения, уровня радиоактивного загрязнения кожных покровов, органов и тканей; в) оценку клинического состояния животных, выделение больных и постановку диагноза заболевания; 41 г) прогнозирование характера и исхода радиоактивных поражений и степени лучевой болезни; д) определение хозяйственного использования животных. Схема 2 – Сортировки животных на следе радиоактивного облака ядерного взрыва ОБСЛЕДУЕМОЕ ПОГОЛОВЬЕ (стадо, отара, ферма) Радиоактивность кожи выше допустимой величины Радиоактивная загрязненность кожи отсутствует, равна или ниже допустимой величины Ветеринарная обработка Установление дозы облучения, клинический осмотр поголовья Радиоактивная загрязненность кожи равна или ниже допустимой величины Радиоактивная загрязненность кожи выше допустимой величины Повторная ветеринарная обработка Радиоактивная загрязненность кожи равна или ниже допустимой величины Радиоактивная загрязненность кожи выше допустимой величины Наличие выраженных признаков заболевания Уточнение диагноза Уточнение дозы облучения и прогнозирование тяжести лучевой болезни Комбинированные лучевые поражения Заразные боль ные Незаразные больные Поступают согласно ветеринарному законодательству и действующим инструкциям Передержка или утилизация 42 Без выраженных признаков заболевания Радиаци онные поражения Кра йне тяже желая степень Убивают на мясо предпочтительно, в первые 2 недели Тя желая сте пен ь Лечат или убивают на мясо Ср ед ня я сте пе нь Л ег ка я ст еп ен ь Используют в обыч ном порядке По степени радиоактивного поражения животных разделяют на две группы: 1. Животные, имеющие загрязнение выше допустимых величин; 2. Животные, имеющие загрязнение ниже или равное допустимому уровню. Каждая группа содержится раздельно (см. схему 2). Животных первой группы подвергают одно- или двукратной обработке. Если радиоактивное загрязнение после повторной дезактивации останется выше допустимого уровня, то цикл дезактивации в последующие дни повторяют, так как высокая плотность радиоактивного загрязнения кожных покровов усугубляет развитие радиационных бета ожогов, создает дополнительное внешнее облучение. Наличие радионуклидов на поверхности тела способствует дальнейшему поступлению внутрь организма радиоактивных веществ в результате их слизывания животными. В период передержки проводят ежедневный клинический осмотр поголовья. Вторую группу животных подвергают клиническому осмотру с индивидуальной дозиметрией. По данным обследования создают группы клинически здоровых и больных животных. У животных первой группы уточняют дозы внешнего и внутреннего облучения и прогнозируют степень лучевой болезни - крайне тяжелая, тяжелая, средняя, легкая степень или отсутствие лучевого поражения. У животных второй группы, имеющих клинические признаки болезни, уточняют диагноз и при необходимости выделяют группы заразных и незаразных болезней и с комбинированными поражениями. Для сортировки пораженных животных осуществляют их диспансеризацию, которую дополняют дозиметрическими и радиометрическими исследованиями. По результатам этих исследований делают основные выводы о степени радиационного поражения животных и определяют пути их дальнейшего хозяйственного использования в соответствии с действующими рекомендациями. С целью проведения более конкретных мероприятий по радиационному контролю на загрязненной местности выделяют 4-е зоны: Первая зона – свободная (чистая) от радиоактивных загрязнений; Вторая зона – допустимого (возможного) уровня радиоактивного загрязнения; Третья зона – радиоактивного загрязнения с уровнем гамма-фона, позволяющим проводить сельскохозяйственные работы вахтенным методом; Четвертая зона с высоким уровнем радиоактивного загрязнения, в которой прекращается деятельность сельскохозяйственного производства. 43 ДЕЗАКТИВАЦИЯ ЖИВОТНЫХ И ПРОДУКЦИИ ЖИВОТНОВОДСТВА Дезактивация – это процесс удаления радиоактивных веществ с загрязнѐнных поверхностей (при внешнем радиоактивном загрязнении), а также радионуклидов из продуктов и сырья животного происхождения при внутреннем радиоактивном загрязнении. Эффективность дезактивации выражается значением коэффициента дезактивации, представляющегося собой отношение начальной радиоактивности сырья к конечной после проведения соответствующих обработок, или значением процента дезактивации. В настоящее время разработана система агротехнических, агрохимических, зоотехнических и ветеринарных мероприятий, с помощью которых возможно снижение поступления радионуклидов в продукцию животноводства. Снижение содержания радиоактивных веществ в тканях животного организма обусловлено действием следующих факторов: естественным биологическим процессом их выведения из организма, физическим распадом коротко- и среднеживущих радионуклидов и выполнением комплекса мероприятий, которые можно подразделить на две большие группы. К первой группе мероприятий относятся те, которые способствуют прижизненному снижению накопления радионуклидов в организме животных за счет применения энтеросорбентов, изменения рационов кормления и содержания. Ко второй группе мероприятий относятся процессы послеубойного обезвреживания непосредственно загрязненного радионуклидами мясного сырья и другой продукции животноводства. Одним из основных показателей, определяющих подход к выбору методов дезактивации и возможность использования животноводческой продукции, является радионуклидный состав загрязнений. При радиоактивном загрязнении сельскохозяйственных угодий в результате техногенных аварий на первое место по значимости выходит проблема накопления радионуклидов в животноводстве. Характер защитных мероприятий связан со временем, прошедшим от начала выпадения радионуклидов на сельскохозяйственные угодья. В течение первого года после выпадения радионуклидов на вегетирующие растения наибольшую радиационную опасность представляет внекорневое (аэральное) загрязнение. Для уменьшения поступления радиоактивных веществ в организм животных в весенне-летний и осенний периоды скот временно переводят с пастбищного, на стойловое содержание. Для кормления животных используют запас кормов, не загрязненных радионуклидами, при отсутствии таких запасов животных не кормят в течение 4-7 суток, затем их переводят на стойловое содержание и дают им скошенную зеленую массу. В этом случае в организм переходит меньше радионуклидов, чем при выпасе животных на тех же угодьях. 44 Содержание радиойода уменьшается на 50 и более процентов, если коров выпасать на удобренных пастбищах с хорошим травостоем. Это связано с понижением концентрации радионуклида в растениях на единицу массы вследствие увеличения урожая после внесения удобрений. Переход 131I в молоко коров и коз замедляет введение в рацион животных стабильного йода. Добавление в рацион коровам NaI в количестве 2г/сут уменьшает переход радиойода в молоко примерно в 2 раза, а щитовидную железу на 90 процентов. Следовательно, включение стабильного йода в рацион крупного рогатого скота и коз, служит не только существенным факторов ограничения поступления радионуклида в молоко, но и мерой профилактики животных от поражения инкорпорированным радиойодом. В условиях аэрального загрязнения корне- и клубнеплоды защищены от непосредственного оседания радиоактивных веществ, поэтому содержание в них радионуклидов будет ниже, чем в кормовых растениях. У зернобобовых культур зерно защищено от прямого попадания радионуклидов створками, которые можно исключить из хозяйственного использования. В период корневого загрязнения растений в рационе животных преобладают средне и долгоживущие радионуклиды (цезий-137, стронций-90 и другие). Этот период наступает после распада короткоживущих радионуклидов. На переход 90Sr в растения влияет присутствие кальция, а на переход 137 Сs – калия, в почве. Внесение кальция в дерново-подзолистую почву уменьшает степень поглощения радиостронция растениями, особенно сильно снижается накопление в урожае 137Cs – с увеличением подвижного калия в почве. Значительное уменьшение накопления радиостронция в травянистой растительности на постоянных пастбищах и сенокосах (в 10 раз и более) может быть достигнуто при обработке дернины сельскохозяйственными орудиями и повторном залужении или посеве однолетних кормовых культур. Перемещение 90Sr в подпахотные горизонты при проведении глубокой пахоты приводит к снижению накопления этого радионуклида у большинства растений в 1,5-2 раза. Уменьшение содержания 90Sr в соломе пшеницы в 2,4 раза, гороха в 3 раза, а в зерне этих культур соответственно в 1,7 и 5 раз способствует известкование почвы и внесение органических удобрений. Под влиянием извести и органического вещества особенно сильно уменьшается содержание радиоактивного цезия и радиоактивного рутения в урожае. При этом изотопы цезия и рутения в зерне не обнаруживаются. Поступление радионуклидов из рационов животных в продукцию животноводства связано с видовыми особенностями животных и типом питания. У животных с однокамерным желудком радионуклиды накапливаются в крови в 4 раза быстрее, чем у жвачных. Эти различия обусловлены более быстрой эвакуацией химуса у всеядных из желудка в кишечник, в котором и происходит максимальное всасывание радионуклидов. 45 ИММУНОПРОФИЛАКТИКА ИНФЕКЦИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ НА ФОНЕ ОБЛУЧЕНИЯ В системе мероприятий по ветеринарному обеспечению животных в хозяйствах, оказавшихся на территории радиоактивного следа, важное значение имеет учет особенностей состояния их организма. В условиях лучевого поражения животных вместе с явлением общего пострадиационного синдрома изменяется и общее иммунобиологическое состояние. Изменениям подвергаются как естественные, так и приобретенные факторы иммунобиологической реактивности. Вместе с тем в условиях радиационного поражения видовая невосприимчивость животных к бактериальным и вирусным болезням сохраняется. При воздействии на животных "малых" доз радиации, т.е. доз, которые не приводят к развитию патологических изменений, как правило, наблюдается повышение общей резистентности организма, а при проведении вакцинации – стимуляция антителогенеза и повышение титра антител. Аллергические и серологические реакции у таких животных сохраняются на уровне показателей здоровых организмов. Облучение животных в летальных дозах приводит к снижению всех факторов защиты организма по отношению к возбудителям инфекций. Нарушения иммунобиологической реактивности возникают уже в период первичных реакций и, постепенно увеличиваясь, достигают максимального проявления в разгар лучевой болезни. У облученных животных возникновение инфекционных болезней происходит при меньшей дозе инфекта, процесс имеет более острое течение и чаще заканчивается гибелью. Лучевое воздействие в сублетальных и летальных дозах отягощает течение инфекционного заболевания, а инфекция на фоне лучевого поражения утяжеляет лучевую болезнь. Клиническая картина при комбинированном воздействии лучевого и инфекционного факторов заболевания будет зависеть от дозы радиации, вирулентности возбудителя и временного соотношения их действия на организм. При дозах облучения, вызывающих тяжелую и крайне тяжелую степень лучевой болезни, и инфицировании животных в первый, второй и третий периоды заболевания, в основном будут преобладать признаки острого лучевого поражения. Заражение животных возбудителями острых инфекционных болезней незадолго или на фоне облучения сублетальными дозами, приводит к развитию процесса, характерного для данного инфекционного заболевания. При заражении возбудителями хронических инфекций в начале комбинированного поражения клиника будет свойственна лучевой болезни, а затем, спустя 1,5-2 месяца – инфекционному заболеванию. Облучение животных сублетальными и летальными дозами уже через несколько часов после воздействия приводит к ослаблению вакцинного иммунитета, которое в дальнейшем прогрессирует и на высоте клинического проявления острой лучевой болезни наблюдается почти полное его подавление. 46 Однако, устойчивость иммунизированных до облучения животных к пострадиационному заражению соответствующим возбудителем всегда выше, чем у облученных без предварительной иммунизации. Эффективность пассивной иммунизации после облучения также значительно снижается. Воздействие радиации перед вакцинацией угнетает выработку антител, причем оно бывает выражено сильнее при прививке животного в течение первой недели после облучения. В таких случаях наблюдается запаздывание на 10-15 дней появление в крови антител при низких титрах их. Вакцинация в период разгара острой лучевой болезни существенно утяжеляет степень ее развития. Восстановление нормального антителогенеза происходит через 1-2 и более месяцев. С увеличением дозы облучения степень и продолжительность угнетения увеличивается. Облучение после иммунизации или не влияет на продукцию антител или несколько замедляет ее, но не препятствует накоплению достаточно высоких титров их в крови. В целом, иммунизация, проведенная за несколько дней до облучения, оказывает благоприятное влияние на течение лучевой болезни. Эффективность иммунизации облученных животных зависит от сроков введения антител, особо осторожно нужно проводить вакцинацию облученных животных в первой половине острой лучевой болезни тяжелой и крайне тяжелой степени. В этих условиях рекомендуется использовать малотоксичные иммунизирующие препараты. Иммунизация облученных животных брюшнотифозными вакцинами, токсичность которых понижена обработкой специфической иммунной сывороткой, приводит к образованию достаточно напряженного иммунитета и не отягощает течение лучевой болезни. Более того, введение малотоксичных вакцин в ранние сроки после облучения благоприятно влияет на течение острого лучевого поражения. Живые вакцины в большей степени осложняют течение острой лучевой болезни, чем инактивированные. Это происходит по двум причинам. Во-первых, вследствие токсичности живой вакцины, и, во-вторых, в результате массивного размножения возбудителей вакционного штамма в организме. С целью лечения поствакцинальных осложнений у облученных животных эффективно применение специфических антител. Однако, эти специфические антитела угнетают формирование активного иммунитета, и после такого лечения необходимо проводить ревакцинацию. Если первичная вакцинация после облучения малоэффективна, то ревакцинация животных, уже получивших вакцину до облучения, более действенна. В экспериментах установлено, что вакцинация столбнячным анатоксином в скрытый и восстановительный период острой лучевой болезни легкой и средней степени тяжести весьма эффективна. Введение же анатоксина в период разгара лучевой болезни средней степени тяжести приводит к увеличению смертности животных, уменьшению продолжительности жизни, более глубокой лейкопении. Ревакцинация животных, облученных в дозах, вызывающих лучевую реакцию, эффективна в любые сроки после облучения. 47 При вакцинации на фоне фракционированного или хронического внешнего облучения, или инкорпорации радиоактивных веществ внутрь происходит также нарушение антителогенеза, которое больше всего проявляется в снижении титра антител и меньшей степени - в удлинении латентного периода иммунной реакции. Вакцинация, проводимая до облучения, может повышать радиорезистентность организма. Сущность этого явления заключается в следующем: вакцинированный организм слабее реагирует на тканевые антигены, циркулирующие в крови после облучения; противотканевые антитела, образующиеся после вакцинации, могут соединяться с продуктами тканевого распада, появляющимися после облучения, и препятствовать их токсическому действию на организм; вследствие конкуренции антигенов микробные антигены, являющиеся сильными антигенными раздражителями, подавляют реакцию организма на собственные тканевые антигены, которые обуславливают аутосенсибилизацию облученного организма. Существенное воздействие на формирование специфического иммунитета оказывают радионуклиды, поступившие внутрь организма. Глубина нарушений при этом зависит от количества инкорпорированных радионуклидов. В отличие от действия внешнего облучения при воздействии радиоактивных изотопов особенно страдает вторичный иммунологический ответ, что, возможно, связано с длительностью и непрерывностью лучевого воздействия. Эффективность иммунизации зависит от сроков введения антигена. Повышение радиорезистентности связывают со стимуляцией клеточного и гуморального факторов неспецифической противоинфекционной защиты, восстановлением лимфоидной ткани у иммунизированных животных и со снижением аутосенсибилизации. Иммунизация животных различными вакцинами (тетравакциной, брюшнотифозной вакциной, столбнячным и дифтерийным анатоксинами) несколько ускоряет выведение из организме 137Сs и 210 Ро. Иммунизация вакцинами может оказывать как положительное, так и отягощающее влияние на радиорезистентность и течение лучевой болезни. Это зависит от времени вакцинации относительно к лучевому воздействию и от реактогенности вакцин. Присутствие в вакцинах токсических субстанций оказывает губительное действие на системы организма, поврежденные ионизирующим излучением, что осложняет течение острой лучевой болезни. Вместе с тем в вакцинных препаратах содержатся вещества (полисахариды), способные стимулировать систему гемопоэза. Снижение токсичности вакцин делает возможным реализацию благоприятного действия бактериальных продуктов на течение острой лучевой болезни. Необходимо также отметить, что под воздействием ионизирующей радиации изменяется проявление феноменов аллергии, анафилаксии и серологических реакций. При больших дозах облучения в период разгара болезни или истощения животного они могут угнетаться и терять специфичность проявления, в связи, с 48 чем диагностическая ценность их для клинической практики существенно снижается. В связи с этим одной из первых задач ветеринарной службы является изучение радиационной обстановки каждого сельскохозяйственного объекта. Основным мероприятием в ранние сроки после выпадения радиоактивных веществ необходимо для уменьшения дозы внешнего гамма - облучения и предотвращения внутреннего загрязнения животных, выдержать в закрытых помещениях, кормить только чистыми в отношении радиоактивных веществ кормами и водой, или, при отсутствии таковых, содержать на голодной диете от 4 до 7 суток. В этот период обязательное проведение йодной профилактики. За это время радиоактивность окружающей среды снизится в десятки и сотни раз. Переводить животных на обычный рацион следует постепенно, в течение 3-5 дней. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОТИВОЭПИЗООТИЧЕСКИХ И ВЕТЕРИНАРНО-САНИТАРНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ НА СЛЕДЕ РАДИОАКТИВНОГО ОБЛАКА Ветеринарно-санитарные мероприятия на территории радиоактивного следа проводятся с соблюдением правил и рекомендаций по режиму защиты людей и содержанию животных в зонах радиоактивного загрязнения сельскохозяйственных угодий и радиационного поражения животных. В хозяйствах и населенных пунктах, оказавшихся в зоне "А" радиоактивного следа, все противоэпизоотические мероприятия - профилактические и лечебные иммунизации, диагностические (аллергические, серологические и др.) исследования, сроки проведения текущей дезинфекции помещений (площадок), режим стерилизации, пастеризации и дезинфекции продуктов животноводства, утилизация и использование трупов павших животных, а при появлении заразных заболеваний и проведение карантинных мероприятий проводятся в регламентах, установленных Ветеринарным уставом. Хозяйства (отделения, фермы), оказавшиеся в зонах "Б", "В" и "Г" радиоактивного следа, в которых по прогнозу животные получат дозы облучения, вызывающие острую лучевую болезнь средней, тяжелой и крайне тяжелой степени, в силу значительного снижения их общей резистентности, объявляются угрожаемыми в эпизоотическом отношении, берутся под особый контроль и в них вводятся ограничения. Запрещается: 1. Перемещение животных из одного помещения в другое или из одного стада (гурта) в другое; 2. Вывоз животных в другие отделения, бригады, хозяйства; 3. Доступ к животным и в помещения для них лицам, не связанным с работой по уходу и кормлению скота и птиц; 4. Вывоз животных для убоя на мясоперерабатывающие предприятия, откорма и других целей допускается с разрешения ветеринарного отдела области, края, республики; 49 5. За всеми животными устанавливается ежедневное клиническое наблюдение. Больные и подозрительные в заболевании инфекционными болезнями изолируются в отдельные помещения. После установления диагноза, в дальнейшем поступают согласно инструкции о мероприятиях против данного заболевания. 6. В животноводческих помещениях проводят текущую дезинфекцию не реже 1 раза в месяц; 7. Навоз, ежедневно вывозят в навозохранилище для биотермической обработки, после чего он может использоваться для удобрения; 8. Все вакцинации, диагностические исследования и обработки скота проводят с учетом эпизоотической обстановки и с разрешения главного ветеринарного врача района: а) плановые профилактические вакцинации против сибирской язвы и других инфекций, а также при непосредственной угрозе против других инфекционных болезней (ящур, Ауески, лептоспироз, пастереллез и другие) проводят заблаговременно, до лучевого воздействия или в период выздоровления, руководствуясь временными рекомендациями по иммунизации животных; б) ревакцинацию проводят в сроки с учетом проведенных обработок. В период разгара лучевой болезни ревакцинацию не проводят, в этих случаях ее переносят на более поздний срок - период выздоровления; в) диагностические исследования (на туберкулез, бруцеллез, и другие) проводят не ранее, чем через 2 месяца после лучевого воздействия. 9. Нарождающийся молодняк иммунизируют с учетом его клинического состояния и эпизоотической обстановки в хозяйстве; 10. Убой животных и ветеринарно-санитарную экспертизу мяса и других продуктов животноводства в этих хозяйствах проводят согласно утвержденным рекомендациям; 11. Утилизацию трупов проводят в зависимости от причины гибели животных и данных об их радиоактивном загрязнении; 12. При возникновении в хозяйстве инфекционного заболевания проводятся мероприятия по его ликвидации согласно соответствующим инструкциям; 13. Ограничения с хозяйств снимаются на основании данных по радиационной ситуации, эпизоотической обстановке и клинического состояния животных. ОРГАНИЗАЦИЯ ВОСПРОИЗВОДСТВА СТАДА НА ТЕРРИТОРИИ РАДИОАКТИВНОГО СЛЕДА При первой же возможности проводится сортировка поголовья: животные, с легкой степенью лучевого поражения, содержатся в обычных условиях и могут использоваться для промышленного разведения и получения продукции. В случае необходимости убой их производится, без каких либо ограничений. 50 При средней степени лучевого поражения маточное поголовье также может использоваться для промышленного воспроизводства. Для получения более качественного потомства облученных самок желательно осеменять спермой интактных производителей. Ценным животным (племенные, матки и производители) создают лучшие зоогигиенические условия и при необходимости направляют на лечение __ до наступления инфекционных осложнений и развития глубоких нарушений в органах кроветворения и нейроэндокринной регуляции. При тяжелой и крайне тяжелой степенях, при комбинированных поражениях все животные направляются на убой. Очередность и сроки убоя устанавливаются в зависимости от дозы облучения и предполагаемой тяжести лучевой болезни. В случае необходимости их можно убивать в любое время и в любом периоде развития лучевой болезни, однако, с обязательным бактериологическим и радиологическим контролем мяса и продуктов убоя. Таким образом, все поголовье, переболевшее острой лучевой болезнью легкой степени, и племенные животные, перенесшие среднюю степень, в течение 2-3 лет могут быть использованы для промышленного воспроизводства стада. Матки, перенесшие лучевую болезнь тяжелой степени, также могут давать потомство, но сроки наступления охоты значительно оттягиваются, а наступление беременности задерживаются до года и более. Потомство от этих маток меньше по численности и в период развития подвержено большей вероятности заболевания и гибели. При формировании стада следует также тщательно провести сортировку ремонтного молодняка: животные с клиническими признаками поражения нейроэндокринной системы для нужд воспроизводства не использовать, а направлять на доращивание и откорм с последующим убоем на мясо. В отдаленный период после выпадения радиоактивных осадков продолжается диспансерное обследование маточного поголовья, при выявлении и диагностике заболеваний органов размножения проводят выбраковку. Важным и обязательным мероприятием в этот период является ранняя диагностика и учет беременности, а также характер иммунобиологических сдвигов в организме животных. Объективным показателем физиологического состояния организма в этот период является исследование функционального состояния эндокринных желез (щитовидной, яичников). ЛУЧЕВЫЕ ПОРАЖЕНИЯ ЖИВОТНЫХ Ионизирующая радиация обладает весьма выраженным биологическим действием, вызывающим у всех млекопитающих и птиц однотипную патологию – лучевые поражения. Лучевые поражения животных имеют различные формы проявления, определяющиеся в основном дозой облучения и степенью радиочувствительности тканей. В зависимости от дозы развиваются различные синдромы 51 (признаки) лучевого поражения. Облучение в очень высоких дозах 50-100 Гр. и более приводит к развитию церебрального синдрома, для которого характерны признаки менингита, отека мозга, энцефалита. Гибель животных, как правило, происходит в первые часы после облучения или непосредственно в период лучевого воздействия. Причиной гибели в этом случае являются денатурационные изменения белковых структур. При действии на организм животных ионизирующей радиации в дозе 10-50 Гр. наблюдается проявление желудочно-кишечного синдрома, для которого типична гибель облученного организма в течении первых 3-7 суток после радиационного воздействия. Гибель животных происходит в результате десквамации эпителия кишечника, что приводит к коллапсу и шоку вследствие массированного выхода плазмы крови в кишечник. Костно-мозговой синдром отмечается при лучевом воздействии в дозах до 10 Гр. При этой форме радиационного поражения повреждаются в первую очередь клетки гемопоэтической ткани. У облученных животных различают три основных вида лучевой патологии: лучевую болезнь, лучевые ожоги и отдаленные последствия. Лучевая болезнь представляет собой реакцию целостного организма на воздействие ионизирующей радиации, проявляющуюся в форме комплекса последовательно развивающихся функциональных и морфологических изменений всех органов и систем. К лучевым ожогам относят ранние поражения кожи. Под отдаленными последствиями понимают неопухолевое, опухолевое и генетическое действие радиации. Сроки развития лучевой болезни (острая, хроническая) и тяжесть течения ее (легкая, средняя, тяжелая, крайне тяжелая) зависят от вида лучевого воздействия, дозы облучения и ее мощности, кратности облучения, радиочувствительности животных и других факторов. Острая лучевая болезнь – это общее заболевание всех тканей, органов, и систем организма в ответ на однократное или повторное облучение значительными дозами в относительно короткий промежуток времени. Хроническая лучевая болезнь развивается после длительного или многократного облучения организма небольшими дозами малой мощности, а также при попадании радиоактивных веществ внутрь организма. ОСТРАЯ ЛУЧЕВАЯ БОЛЕЗНЬ Острая лучевая болезнь легкой степени развивается при дозах облучения 150-200 Р; средней степени тяжести- 200-400 Р; острая лучевая болезнь тяжелой степени наблюдается при облучении организма в дозах 400-600 Р; крайне тяжелая степень – при воздействии на животных излучения в дозах свыше 600 Р. В развитии острого течения лучевой болезни выделяют 4 периода: Период первичных реакций продолжается от 1 до 3 сутки. Характеризуется повышенной возбудимостью животных, сменяющейся апатией, раз52 личными нервно-мышечными реакциями (сокращение лицевых мышц, судороги, мускульная дрожь и напряжение, беспричинные взмахи хвостом и т.д.), частичной потерей аппетита, рвотой (у свиней), кратковременным небольшим повышением температуры, учащением пульса. Латентный период – период кажущегося благополучия, длящийся от 3 до 14 сутки (чем тяжелее лучевое поражение, тем он короче, при крайне тяжелой степени поражения чаще всего отсутствует). Вначале наблюдается восстановление аппетита, затем снижение. Температура понижается до физиологически нормальной. К концу периода проявляются расстройства желудочно-кишечного тракта (поносы, кровавый кал), истечение крови из ануса, рта, носовых отверстий; нарушение дыхания (хрипы, одышка, кашель). Период разгара болезни, начинается обычно на 8-10-е сутки (при крайне тяжелой степени поражения на 2-3-и сутки, а при легкой степени на 20-е сутки) длится около 3-5 лет, в зависимости от вида животного. На этой стадии острой лучевой болезни наблюдаются резкое повышение температуры , обильное истечение крови, подкожные кровоизлияния, появление множественных геморрагий на коже, от красного до пурпурного цвета (у свиней), отеки кожи, конечностей, хромота, нарушение координации движений, затруднение дыхания, одышка, слабость, снижение аппетита (в некоторых случаях у отдельных видов животных аппетит остается нормальным до смерти), развитие плевритов, пневмонии, язвенных воспалений на всем протяжении желудочно-кишечного тракта (особенно в тонком отделе кишечника). Период восстановления у выживших животных продолжается от нескольких месяцев (при легкой степени поражения) до нескольких лет (при острой лучевой болезни средней и тяжелой степени поражения); у выживших животных постепенно восстанавливаются основные физиологические функции, частично или полностью восстанавливаются продуктивность и работоспособность. Периоды в клинике острой лучевой болезни носят условный характер, т.к. не всегда наблюдаются при радиационном поражении животных – это относится к тем случаям, когда острая лучевая болезнь с летальным исходом вызвана облучением животных при мощности дозы излучения от 10 до 50 Р/ч. Клинические признаки в таких вариантах радиационного воздействия могут отсутствовать или проявляться: апатией, слабостью, нарушением координации движений, повышением температуры тела на 1-3°С, отказом от корма или снижением его употребления на 40-60%, желудочно-кишечными расстройствами (понос, фекалии с примесями крови, разжижение кала у овец и коз), снижением массы тела на 10-15%, а при сочетанном радиационном воздействии на 2540%, удой снижается в первые 10 дней на 20-30%; лактация прекращается за 3-5 дней до смерти, а при сочетанном облучении, т.е. внутреннем и внешнем в первые 3-5 дней – в 5-10 раз. В таблице 4 представлены дозовые нагрузки для с/х животных. 53 Таблица 4 – Дозы внешнего излучения и степени лучевой болезни Животные Легкая степень Средняя степень Тяжелая степень Лошади Крупный рогатый скот Овцы 150-200 150-200 250-300 200-400 200-400 300-400 400-600 400-600 400-600 Крайне тяжелая степень 600-800 600 > 600 > Овцы молодняк 4-6 мес. 150-250 250-300 300-400 400 > Козы Козлята до 1 года Свиньи взрослые Подсвинки Куры Соболь Норка Лисица 100-150 100 400 300 400-600 100-150 100-150 150-350 150-250 100-200 400-450 300-400 600-800 150-250 150-250 350-550 250-400 200-300 450-800 400-550 800-1000 250-300 250-300 550-750 400 > 300 > 800 > 550 > 1000 > 400 > 400 > 750 > Лучевая болезнь лошадей: первичная реакция возникает практически сразу после лучевого воздействия, она характеризуется выраженным возбуждением и сильным беспокойством животных, повышением тактильной чувствительности, усилением тонов сердца и сердечного толчка, учащением пульса и дыхания, слезотечением, у жеребцов и меринов выпадает половой член, позывы на корм и воду отсутствуют, возникает понос, появляется запальный желоб. К исходу 2-3 суток нервные явления нарастают, появляется отек препуция и мошонки, хвостовой рефлекс ослаблен. Диагноз: ставится по специфическим признакам после радиационного поражения т.е. после дозиметрических данных, клинических, гематологических, морфологических, иммунологических исследований. При постановке диагноза используют физические и биологические методы. Физические методы основаны на выявлении поглощенной дозы излучения, ее мощности, кратности и равномерности облучения, а также площади облученной поверхности. По клиническим исследованиям облученного животного в 1 сутки отмечается увеличение уровня йодсодержащих кормов и инсулина в 2 раза, а также лейкоцитов. К концу 2-3 суток концентрация трийодтиронина и иммунореактивного инсулина минимальная. Также снижается уровень гемоглобина до 50-60%, эритроцитов 40-60%, лейкоцитов 40-50% от показателей здоровых животных. На 9-11 сутки восстанавливается аппетит, однако корм животные принимают вяло, выражена жажда, количество лимфоцитов снижается в среднем в восемь раз по сравнению с физиологическим уровнем. Титры антител к лизату собственных эритроцитов в этот период оценивают в пределах 1-3 баллов, абсолютное количество Т и В клеток снижается в 4-8 раз. Постановка конечностей необычная: грудные выдвинуты вперед, тазовые – назад. Волосы 54 тусклые, удерживаются в коже слабо. Смерть животных на 30 сут наступает при длительной агонии, отмечается сильное потоотделение. У выживших животных возможны при неблагоприятных условиях содержания случаи смерти с признаками течения острой лучевой болезни спустя 3-5 лет. В период болезни лошади утрачивают трудоспособность. Лучевая болезнь крупного рогатого скота: в период первичных реакций (первые 2-3 суток) животные отказываются от корма, с жадностью пьют воду и много лежат. У некоторых из них на слизистой ротовой полости появляются точечные и полосчатые кровоизлияния, наблюдается дрожь, температура тела повышается на 1-2°С, но у некоторых животных она достигает 41-42°С. Нередко животные с такой температурой погибают через 57 дней после начала лихорадки. Нередко наблюдаются отеки конечностей, межчелюстного пространства, подгрудка. В результате поражения желудочно-кишечного тракта и других внутренних органов взрослые животные часто горбятся. К постоянным признакам относят одышку, хрипы, кашель, а из носовых отверстий светлые тягучие выделения, иногда с кровью. Также отмечается слабая диарея в течение 10-16 дней у большинства облученных животных. В отдельных случаях у больных животных наблюдаются симптомы «молочной лихорадки», травматического гастрита, тимпании. За 2 дня до смерти отмечаются продолжительные позывы к мочеиспусканию и дефекации. Диагноз ставится по специфическим признакам после радиационного поражения, т.е. дозиметрических, клинических, гематологических, морфологических и других. За 30 дней болезни масса животных снижается на 10-15% и более. Удой снижается в первые 10-14 дней на 20-30% и может прекратится за 3-5 дней до смерти. Показатели крови снижены, так, уровень эритроцитов снижен до 30%, а лейкоцитов до 70%. Содержание форменных элементов крови даже через 6 месяцев часто не достигает уровня физиологической нормы. Лучевая болезнь овец и коз: в первый период наблюдают общее угнетение животных, снижение аппетита, усиление перистальтики, возможны поносы, повышение температуры тела в первые сутки. Резко ослабевает сердечная деятельность и тонус сосудов, развивается тахикардия. Скрытый период длится 10-15 дней. В начале третьего периода болезни у животных отмечают болезненность кожи, местами выпадает шерсть. Оголенные участки кожи гиперемированы, с точечными и диффузными кровоизлияниями. Отмечается серозный ринит, животные подолгу лежат. У коз отмечается широкий диапазон породной радиочувствительности от 250 до 600 Р, при лучевой болезни у коз не происходит эпиляции пуха, рано проявляется угнетение, быстрая утомляемость. В некоторых случаях у мелкого рогатого скота отмечаются аборты, ягнята и козлята рождаются слабыми и гибнут в течение первого месяца жизни из-за поражения органов дыхания и желудочно-кишечного тракта. Изменения в картине крови у овец и коз при лучевой болезни аналогичны изменениям у других видов животных. Диагноз ставится так же, как и у крупного рогатого скота. 55 Лучевая болезнь свиней: после облучения через 3 часа отмечают небольшое возбуждение животных, сменяющееся общим угнетением, снижением аппетита, повышается тактильная чувствительность, возможна одышка. Через сутки животные угнетены, слизистые оболочки бледные, кал разжижен. На 3-4 сутки первичная реакция на облучение затихает. К 8-10 сут на коже, за ушами, в паховой области и на брюшине появляются кровоизлияния, что свидетельствует о переходе болезни в период выраженных клинических признаков. С 10-14 сутки регистрируют кровотечение из носовых отверстий, ротовой полости, анального и вагинального отверстий. К 21-30 суткам выявляется примесь сгустков крови в кале. Смерть может наступить на 20-30 сутки, за 2-3 дня у свиней отмечают исхудание, масса падает в 5-10 раз, отказ от корма, пульс увеличен в 10-15 раз. Реакция на внешние раздражители вялая. Диагноз ставится по дозиметрическим, клиническим и биохимическим показателям. Характерна картина периферической крови, т. к. содержание лейкоцитов уменьшается на 80-90%, эритроцитов на 30-40%, тромбоцитов на 70-80%, а гемоглобина на 50-60%, угнетаются иммунобиологические реакции. Лучевая болезнь кур: куры наиболее устойчивы к действию ионизирующей радиации по сравнению с млекопитающими. Ранним признаком поражения кур является дрожание головы, птицы подолгу сидят в сонном состоянии. Куры вытягивают шею то вперед, то назад. Гребешки и сережки отекают, дыхание затруднено, появляется серозное воспаление слизистых оболочек. Помет приобретает зеленоватый цвет. Снижается аппетит и яйценоскость. Инкубационные качества яиц из-за пониженной оплодотворяемости и повышенной смертности эмбрионов ухудшаются. Уменьшается масса тела. У кур чувствительность к внешнему облучению изменяется с возрастом. Молодые птицы менее радиочувствительны, чем взрослые. У молодняка 2-4-месячного возраста, однократно облученного гамма-лучами в дозе 200-300 Р, клинические симптомы лучевого поражения отсутствуют. Птицы растут и развиваются нормально и в положенное время начинают яйцекладку, интенсивность которой в течение последующих 12 месяцев жизни сохраняется на уровне необлученных кур. Из яиц, снесенных этими курами, выводятся здоровые цыплята. По показателям роста и развития цыплята, полученные от облученных кур, не отличаются от сверстников и даже несколько превосходят их по уровню яйценоскости. При облучении молодняка гамма-излучением в дозе 450-550 Р клинические симптомы сходны с таковыми у взрослых кур. Количество лейкоцитов и лимфоцитов снижается на 15-20%, эритроцитов на 10-15%. Продуктивность птицы снижена на 30-50%. В период разрешения гибель птиц может достигать 30-80%. У оставшихся в живых кур выздоровление происходит медленно, до исходного уровня продуктивность не восстанавливается. Лучевая болезнь пушных зверей: норки, соболи и лисицы клеточного содержания имеют различную радиочувствительность. Более чувстви56 тельны соболи, норки и меньше лисицы. Картина лучевой болезни, развивающаяся после внешнего гамма-излучения, однотипна с картиной лучевой болезни лошадей, крупного рогатого скота и других животных. Отмечаются случаи каннибализма. Гибель животных отмечают на 3-4 неделю после облучения. Качество пушно-мехового сырья, полученного от зверей, в значительной мере зависит от сезона года. В период с ноября по апрель, т. е. во время полного созревания меха зверей, больных лучевой болезнью с целью сохранения качества пушнины следует убивать в течение 5-7 дней, а в летний период – 3-5 дней. ОСОБЕННОСТИ ТЕЧЕНИЯ ЛУЧЕВОЙ БОЛЕЗНИ ПРИ ВНУТРЕННЕМ ПОРАЖЕНИИ РАДИОНУКЛИДАМИ Клиническая картина острого лучевого поражения животных при поступлении внутрь организма продуктов ядерного деления или отдельных изотопов отличается от симптомов болезни, вызванной общим внешним гамма-облучением. Более того, при поражении отдельными изотопами симптоматика неодинакова, что обусловлено величиной всасывания их из органов пищеварения и местом депонирования в организме. Основные особенности воздействия инкорпорированных радиоактивных веществ: – избирательное накопление в тканях и органах с высокой метаболической и пролиферативной активностью. Например, в щитовидной железе, составляющей лишь 0,02-0,05 массы тела, накапливается до 30% поступившего в организм радиоактивного йода-131, участвующего в синтезе гормона тироксина. Стронций-90 накапливается исключительно в скелете, подвергая хроническому облучению костный мозг и т. д. – радионуклиды, такие как плутоний, америций, радий, уран и другие, являющиеся альфа- и бета-излучателями, становятся сильнейшими источниками внутреннего облучения всех тканей, органов и систем. Они обладают высокой биологической эффективностью, которая может вызвать тяжѐлые лучевые повреждения эпителия слизистой при прохождении радиоактивных веществ через пищеварительный тракт, эндотелия кровеносных сосудов – при поступлении их в кровеносное русло, костного мозга – при накоплении в скелете и др. Следовательно, основным путѐм защиты организма от инкорпорированных радиоактивных веществ является предотвращение их поступления в организм. В патогенезе поражения продуктами ядерного деления определяющее значение имеет характер внутреннего облучения: величины поглощенных доз, их распределение и темп формирования. Поступившие в организм радионуклиды включаются в метаболические процессы и, накапливаясь в структурах органов и тканей, являются источником сравнительно длительного, убывающего по своей интенсивности, облучения. 57 Поглощенные дозы, в основном, формируются за счет бета-излучения, которое носит крайне неравномерный характер, и относительно равномерного гамма-облучения. Характер внутреннего облучения, связан с различной тропностью радионуклидов, скоростью их распада, видом и энергией излучения и уровнем обменных процессов, определяющих время нахождения радионуклидов в организме животных. Наиболее интенсивному облучению подвергаются органы, через которые продукты ядерного деления поступают в организм: органы дыхания и пищеварения, а также щитовидная железа и печень. Эти органы по величине поглощенных доз являются критическими. В них формируются поглощенные дозы на 1-3 порядка выше, чем в других органах и тканях. Дозы в паренхиматозных органах формируются быстро вследствие распада короткоживущих радионуклидов, которые составляют значительную часть активности молодых продуктов ядерного деления, и выведения их из организма животных. В течение первых суток дозы формируются на 30-50%, а к 4-5 суткам – на 70-80%. Доза облучения щитовидной железы на 50-80% обусловлена йодом131,133. Основная часть дозы (до 80%) формируется за первые двое суток после введения радионуклидов в организм. Функциональная активность щитовидной железы при действии радиоактивного йода проявляется волнообразно. Первоначально ее функция активизируется под влиянием раздражающего действия радиации на ткань железы. Затем, по мере накопления поглощенной дозы и разрушения клеток паренхимы железы, функция ее ухудшается, что обуславливает нарушение всех систем организма. Появляющиеся клинические признаки почти такие же, как при удалении щитовидной железы. Возникает общее угнетение, снижается масса тела, изменяются обмен веществ и функции нейроэндокринной и сердечно-сосудистой систем, органов дыхания, костного мозга, ухудшается иммунологическая реактивность. Отмечаются сонливость, апатия, сухость и утолщение кожи, обнаруживаются отечность клетчатки, периартикулярные отеки, артриты, у коров снижаются удои, укорачивается период лактации. Однократная пероральная доза йода-131, равная 3 мКи (поглощенная доза на щитовидную железу 30-40 тыс. рад.), вызываем у овец частичное разрушение железы). В течение последующих нескольких лет овцы остаются способными к воспроизводству. Ежедневное скармливание овцам йода131 по 15-45 мКи в день в течение 3-4 лет приводит к постепенному поражению щитовидкой железы (интрафолликулярный фибриоз, уменьшение ее размера). Введение коровам йода-131 в течение 14 дней по 10 мКи вызывает развитие лучевой болезни. Йод-131 в дозе 90 мКи (поглощенная доза в щитовидной железе 100 000 рад) вызывает у коров тяжелую лучевую болезнь. Изменение функции щитовидной железы начинается при поглощенной дозе 5 тыс. рад., а ее разрушение – при 50-100 тыс. рад на орган, в слу58 чае многократного поступления радиоактивного йода суммарная доза изотопа, приводящая к возникновению указанных поражений, возрастает. По мере распада йода-131 основную опасность представляют радиоизотопы цезия-134, 137, которые воздействуют на животных как из внешней среды, попадая на почву и являясь источником гамма-излучения в течение многих лет, так и изнутри – при потреблении загрязненных кормов. Как равномерно распределяющийся элемент радиоцезий вызывает облучение всего организма животных. Так у собак после введения цезия-137 обнаруживались кровоизлияния в подкожную клетчатку, лѐгкие, некротический тонзиллит, апластические изменения в кроветворных органах. У овец острое течение болезни вызывало однократное поступление радионуклида с кормом в дозе 5 мКи/кг. Признаки лучевого поражения цезием-137 при введении его внутрь такие же, как при внешнем облучении. Наиболее характерными симптомами острого течения болезни после облучения цезием-137 являются изменения кроветворения и состава периферической крови: аплазия костного мозга, лейко- и тромбоцитопения. Существенные нарушения отмечаются в обменных процессах. Нарушения в обмене белков обусловлены в большинстве случаев изменением функции печени. Радионуклиды стронция-89 и 90, избирательно накапливающиеся в скелете и обладающие длительным периодом биологического полувыведения, являются источником длительного облучения костного мозга животных. У крупного рогатого скота, находившегося в течение месяца на пастбище с загрязненностью травы стронцием-90 37 кБк/кг, поглощенные дозы на организм составят 0,00015-0,0002 Гр, а в скелете 0,010-0,015 Гр. Тяжелые поражения у взрослых овец наблюдались при однократном поступлении стронция-90 в дозе 10 мКи/кг, а также при ежедневном поступлении 2 мКи/день в течение 30 суток. У молодняка овец 2-3 месячного возраста, получавших однократно перорально стронций-90 в дозе 1 мКи/кг, наблюдали острое, а при дозе 0,1 мКи/кг – подострое течение болезни. У свиней лучевая болезнь протекала остро при введении радиоизотопа внутрь в течение трех месяцев в дозе 3,1 мКи/день, а подострое – при введении в течение 9-10 месяцев дозы 0,62 мКи/день. Признаки острого течения лучевой болезни, вызванной действием стронция-90, введенного внутрь, подобны признакам, наблюдаемым при внешнем облучении. Общее состояние животных и аппетит ухудшаются, снижается масса тела. У животных отмечаются слюнотечение, периодическая рвота, понос с примесью крови в кале. Волосы теряют блеск, на слизистых оболочках появляются точечные кровоизлияния. Картина крови характеризуется нейтропенией, которая бывает резко выражена уже через неделю от начала радиационного воздействия. Уменьшается число ретукулоцитов, тромбоцитов, а позднее и эритроцитов. Особенностью изменения картины крови при интоксикации стронцием является резкое повышение величины отношения числа лимфоцитов к числу нейтрофилов, что указывает на функциональное истощение кроветворения в костном мозге. 59 Так же, как и при внешнем облучении, при действии инкорпорированного стронция-90 угнетаются иммунологические механизмы, нарушается обмен веществ и функция желез внутренней секреции. Наибольшую опасность при попадании внутрь организма представляют короткоживущие радионуклиды, так как при прочих равных условиях создают более интенсивное излучение, чем долгоживущие. Характер распределения радионуклида в значительной степени определяет специфику поражения. При попадании в организм равномерно распределяющихся радионуклидов наблюдается относительно диффузная картина поражения, для которой типичны выраженная атрофия селезѐнки и семенников, сильное подавление лимфоидного кроветворения. Воздействие радионуклидов, концентрирующихся избирательно в печени (церий-144, лантан-140, празиодин-147) приводит к возникновению язвеннонекротических изменений слизистой оболочки кишечника, некрозов в пищеводе, желудке, двенадцатипѐрстной кишки, к развитию циррозов и опухолей печени. При поражении животных молодыми продуктами ядерного деления (возраста до десяти суток) в клинической картине лучевого поражения наиболее резко выражены симптомы расстройства функции органов пищеварения. В результате их местного поражения, радиоизотопами развивается язвенно некротический энтероколит. В первые дни может быть запор, а в последующие – понос. В связи с профузным поносом животное теряет много воды. Отказ от корма и воды также способствует обезвоживанию организма. По этой причине, а также в связи с серьезным нарушением обмена веществ, животное быстро худеет и доходит до истощения (кахексия); наблюдается выраженное угнетение. Значительно медленнее формируются поглощенные дозы при поступлении в организм животных продуктов ядерного деления недельного и месячного возраста, в которых повышается относительное содержание стронция-90, цезия-137, церия-144 и других долгоживущих радионуклидов. С увеличением возраста продуктов деления изменяется характер облучения: снижаются дозы облучения щитовидной железы, повышаются дозы облучения других органов и тканей: скелета, мышц. Длительная задержка нерастворимых и слаборастворимых радиоактивных частиц в сычуге; складках, криптах и лимфатических узлах кишечника приводит к формированию в этих органах высоких поглощенных доз. Внутреннее облучение печени и почек обусловлено в основном накоплением в них молибдена-99 и технеция-132. Поглощенные дозы бетаоблучения в скелете животных от инкорпорированных радионуклидов бария-140, лантана-140 и стронция-89 за это время не превышала 0,01 Гр. Вторая существенная особенность клинической картины касается поражения кожи. При внутреннем поражении молодыми продуктами деления не происходит выпадения волос, и чаще нет кровоизлияний в кожу, хотя в слизистых и серозных покровах внутренних органов они имеются (обнаруживаются 60 при вскрытии). Однако геморрагический синдром выражен слабее, чем при внешнем гамма-облучении. Геморрагический синдром ярко выражен только в кишечнике, особенно, в толстом отделе, где радиоактивные вещества задерживаются на более продолжительное время. При поражении животных молодыми продуктами ядерного деления изменяется и течение лучевой болезни. Периода первичных реакций, как привило, нет. В первые дни поступления радиоактивных веществ в организм видимых симптомов нет (скрытый период). Только при исследовании крови можно обнаружить существенные морфологические ее изменения. Продолжительность скрытого периода более короткая по сравнению с внешним гамма-облучением в сопоставимых дозах облучения, и она зависит от дозы радиоактивных веществ, поступивших в организм. Чем больше доза радиоактивных веществ, тем раньше наступает период разгара лучевой болезни. Таким образом, в период формирования следа радиоактивного облака дозы внутреннего облучения животных обусловлены радионуклидами йода. Радионуклиды цезия и стронция там, где разрешено сельскохозяйственное производство, вносят относительно небольшой вклад в радиационное поражение животных. Однако они опасны для населения территорий, которое потребляет продукцию сельскохозяйственного производства, загрязненную данными нуклидами. ПАТОЛОГОАНАТОМИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИ ОСТРОЙ ЛУЧЕВОЙ БОЛЕЗНИ Патологоанатомические изменения при лучевой болезни довольно разнообразны, различна и степень их выраженности, что зависит от вида и дозы ионизирующего излучения. Однако, несмотря на большое разнообразие патологоанатомических признаков, лучевая болезнь характеризуется комплексом взаимосвязанных и последовательно развивающихся в организме изменений. Патологоанатомические изменения при острой лучевой болезни зависят от тяжести заболевания. Смертельные исходы отмечают главным образом в двух периодах лучевого поражения – в ранний и на высоте выраженных клинических признаков болезни. Ранние смертельные исходы наблюдаются в момент облучения организма большими дозами лучистой энергии – «смерть под лучом» – или после, в ближайшие 2-3 дня. Изменения в этом случае, обнаруживаемые макроскопически, обычно бывают небольшими, они сходны с нарушениями, наблюдаемыми при поражении центральной нервной системы – нарушения крово- и лимфообращения. Выявляются изменения в костном мозге, селезенке, лимфатических узлах, соединительной ткани, в стенках капилляров. Причиной смерти животных в ранний период болезни является гипоксия, развивающаяся в связи с нарушением ферментативной деятельности и возникновением токсимии. При тяжелой и средней степени острой лучевой болезни смерть животных наступает в основном в третий период болезни, на высоте выраженных 61 клинических признаков. По времени это соответствует второй – четвертой неделе. При вскрытии обнаруживают геморрагический диатез – кровоизлияния в коже, подкожной клетчатке, на слизистых оболочках, в паренхиме легких, почек, печени, селезенке, в лимфатических узлах, мозговых оболочках, а иногда и в веществе головного мозга. Интенсивность геморрагий сильно варьирует, они более выражены при смертельных исходах на третьей-четвертой неделе. У животных, погибших в разгар острой лучевой болезни отмечают нарушения циркуляции крови и лимфы. Об этом свидетельствуют множественные кровоизлияния, появляющиеся в различных местах и носящие различный характер. Наблюдают выраженное венозное полнокровие, расширение мелких кровеносных сосудов вследствие стаза крови, плазморрагии и отеки в органах и тканях, богатых рыхлой соединительной тканью. При внешнем осмотре павших животных обращают на себя внимание общее истощение, эпиляция, кровоизлияния и воспалительно-некротические очаги на видимых слизистых оболочках и коже. У лошадей признаков эпиляции не отмечается, но на отдельных участках тела, особенно на внутренней поверхности конечностей, видны корочки засохшего экссудата. У лошадей и крупного рогатого скота находят кератит, помутнение роговицы. Геморрагический диатез проявляется появлением в коже множественных кровоизлияний, отеком собственно кожи и подкожной клетчатки. При гистологическом исследовании кожи животных после внешнего облучения в абсолютных летальных дозах отмечают инфильтрацию дермы нейтрофилами, серозно-фибринозный отек и застойное полнокровие сосудов, особенно в области папилярного слоя, набухание и гомогенизацию стенок сосудов вследствие пропитывания их плазмой, набухание и частичное расплавление коллагеновых волокон. При некротическом дерматите обнаруживают некроз эпидермиса и папилярного слоя дермы, серозно-фибринозный отек дермы, кровоизлияния, особенно на границе эпидермиса и папилярного слоя. Глубокие необратимые изменения стенки кровеносных сосудов обусловливают геморрагический синдром, наиболее характерный признак патоморфологических изменений в органах. Характерным видом морфологических изменений являются некробиотические деструктивные процессы, которые первоначально возникают в очагах кровоизлияния, особенно в желудке и кишечнике. В измененных участках обычно мало лейкоцитов и грануляций, и почти отсутствуют демаркационные линии. В красном костном мозге наблюдаются такие же изменения, как при острых апластических анемиях. Вследствие гиперемии и кровоизлияний костный мозг сочный, красный, жидкий. В лимфатических узлах отмечается распад лимфоцитов. Селезенка резко уменьшена, сморщена. Обнаруживается жировая дистрофия и очаговые некрозы в печени. Изменения в почках имеют также дистрофический характер. На высоте развития болезни часто появляются отек легких и крупозная или геморрагическая пневмонии, жировая и белковая дистрофии миокарда. В фазу восстановления все изменения в легких животных уменьшаются, а через 2-3 месяца вообще исчезают. 62 В брюшной полости обычно обнаруживают скопление жидкости красноватого цвета. Кровоизлияния в слизистую оболочку кишечника чаще бывают множественные и могут сопровождаться значительным кровотечением в просвет кишечника. Поэтому нередко отдельные петли кишечника бывают заполнены сгустками крови. В подслизистом слое и брыжейке можно видеть кровоизлияние, а в слизистой оболочке – некрозы, язвы, отложения фибрина и диффузное пропитывание кровью. Воспалительные изменения тонкого и толстого кишечника с диффузными некрозами слизистой оболочки и фибринозными наложениями отмечают у животных после проникновения в стенку кишечника микроорганизмов. У свиней кровоизлияния, некрозы и изъявления слизистой оболочки обнаруживают преимущественно в желудке и в толстом кишечнике, главным образом в илеоцекальной области. У лошадей отмечают множественные кровоизлияния в слизистой оболочке, ротовой полости и язвы на слизистой оболочке десен, щек и глотки. У жвачных – выраженные кровоизлияния в слизистой оболочке книжки и сычуга. Стенки желудка и кишечника отечны, в слизистой оболочке – очаговые некрозы и язвы, окруженные кровоизлияниями. На слизистой кишечника – фибринозный налет, а в его просвете – жидкое, часто с примесью крови, содержимое. У птиц, облученных гамма-лучами в летальных дозах, обнаруживают серозный отек стенки пищевода, кровоизлияния, особенно вдоль границы ее с роговым веществом нижнего клюва и корня языка. Стенка желудка, особенно подслизистый слой, отечна, а по всей поверхности слизистой и серозной оболочек видны множественные геморрагии, очаговые некрозы и язвы. При микроскопических исследованиях желудочно-кишечного тракта отмечают распад клеток эпителия, особенно в тонком кишечнике, отсутствие митозов, некроз ворсинок поверхностного слоя эпителия. Обращают на себя внимание ареактивные некрозы, иногда дифтеритические изменения при отсутствии лейкоцитарной реакции. Некробиотические изменения и некрозы обычно отмечают в очагах кровоизлияний. При микроскопическом исследовании семенников выявляются гибель зародышевого эпителия, а в яичниках – атрофия и гибель созревающих фолликулов. В железах внутренней секреции отмечаются дистрофические изменения. В костной и хрящевой тканях у взрослых животных при остром течении лучевой болезни характерных изменений не наблюдается. Нервные клетки имеют поражения дегенеративно-некробиотического характера – вакуолизация, повышенное восприятие серебра, набухание и распад клеток и их отростков. При введении радионуклидов (радиойода) внутрь у животных, павших в острый период болезни, наряду с повреждением щитовидной железы наблюдают кровоизлияния во внутренних органах, аплазию миелоидной ткани селезенки и лимфатических узлов. 63 При хроническом течении лучевой болезни патологоанатомические изменения зависят от возраста, пола, индивидуальных особенностей животного, вида радиационного воздействия (общее или локальное), суммарной дозы и ее распределения во времени. При болезни, вызванной общим внешним или равномерным внутренним облучением, отмечают гипоплазию кроветворной ткани, изменения в миелине проводящих путей центральной нервной системы, атрофические процессы в слизистой оболочке желудочнокишечного тракта. Наиболее отчетливо указанные изменения проявляются при тяжелой степени болезни. При местном облучении определенных органов характерны нарушения их структуры. Это обусловлено накоплением в них основной дозы радиоактивных веществ, например, в костном мозге стронция-90, в щитовидной железе радиойода, при этом отмечается вакуолизация цитоплазмы фолликулярного эпителия, пикноз ядер, вакуолизация коллоида, гибель и распад фолликул и замещение их лимфоидными и соединительнотканными клетками; в надпочечниках кровоизлияния под капсулу и паренхиму органов, полнокровие мозгового слоя. При лучевой болезни средней степени отмечают деструктивные изменения кроветворной ткани, видны кровоизлияния, некротические и воспалительные очаги и язвы в пищеварительном тракте, коже и в других органах. Поражения кроветворных органов менее заметны. Реже наблюдается анемия. При лучевой болезни легкой степени при вскрытии трупов находят одиночные кровоизлияния в эпикарде, плевре и в слизистых оболочках желудочно-кишечного тракта. Распад клеток костного мозга выражен не резко. ДИАГНОСТИКА И ПРОГНОЗ ОСТРОЙ ЛУЧЕВОЙ БОЛЕЗНИ Диагностировать острую лучевую болезнь и прогнозировать ее исход каким-либо одним, достаточно простым и доступным способом затруднительно. Патологические изменения, происходящие в организме при лучевом поражении, зависят от дозы облучения. На этом основании выделены следующие группы биологических индикаторов лучевого поражения: клинические, гематологические, цитогенетические, биохимические, иммунобактериологические, биофизические, гистоморфологические, функциональные, продуктивные и др. Органы кроветворения относятся к наиболее радиочувствительным органам. Изменения в кроветворной системе обнаруживают вскоре после действия ионизирующего излучения в относительно небольших дозах. При длительном внешнем облучении с мощностью дозы 1-100 мЗв/сутки (0,1-10 бэр/сутки) постепенно развивается гипоплазия костного мозга с цитопенией, обусловленной уменьшением числа нейтрофилов, лимфоцитов, тромбоцитов и в редких случаях (при небольших суммарных дозах интенсивного излучения) эритроцитов. При мощности дозы 0,2-1 мЗв/сутки (0,020,1 бэр/сутки) у части облученных животных также возникают умеренная лейкоцито- или тромбоцитопения, нередко ретикулоцитоз и эозинофилия. 64 Изменения костного мозга могут ограничиваться функциональными расстройствами кроветворения. Лимфопению можно рассматривать как гематологический показатель, отражающий величину дозы воздействия и при частичном облучении тела животного. Уменьшение числа тромбоцитов обычно следует за снижением числа лейкоцитов. Содержание эритроцитов изменяется незначительно. Кроме количественных изменений клеточного состава крови, наблюдают структурные нарушения (изменение формы, пикноз ядра и вакуолизацию протоплазмы у лимфоцитов; гиперсегментоз, кариолизие и кариорексиз нейтрофилов и микро-, мегало-, анизо- и пойкилоцитоз эритроцитов). Нарушается свертываемость крови, ускоряется СОЭ. Длительную лейкопению следует рассматривать как неблагоприятное явление в прогностическом отношении. Изменения гематологических показателей можно использовать для ориентировочного определения степени тяжести и исхода острой лучевой болезни. В качестве цитологических и цитогенетических индикаторов радиационного поражения можно использовать изменения в радиочувствительных клетках. Индикаторами могут служить хромосомные аберрации в лимфоцитах. Диапазон доз ионизирующего излучения, применяемый для метода подсчета хромосомных аберраций в клетках костного мозга, составляет 0,05-4,5 Гр, что позволяет диагностировать легкую (1-2 Гр), среднюю (2-4 Гр) и тяжелую (4-5 Гр) форму лучевого поражения. В ранний период после облучения в крови, а затем и моче повышается уровень распада нуклеиновых кислот, тимидина, дезоксицитидина, дезоксиуридина, бета-аминоизомасляной кислоты и др. К одному из простых и достаточно информативных способов относится способ характеристики лучевого поражения по содержанию нуклеиновых кислот в лейкоцитарной массе, полученной из крови. Метод позволяет обнаруживать достоверные изменения в организме после облучения в дозах 5 Р и выше. Содержание нуклеиновых кислот в лейкоцитарной массе крови уменьшается с логарифмом дозы, причем степень снижения различна в зависимости от вида излучения (гамма-лучи, быстрые нейтроны, дейтроны) и не коррелирует с динамикой изменения количества лейкоцитов в крови. Среди морфологических, гематологических и биохимических тестов содержание нуклеиновых кислот в лейкоцитарной массе крови можно считать универсальным показателем, характеризующим динамику течения лучевого поражения. Перспективен также способ определения активности альфа-амилазы в крови. Нарастание активности альфа-амилазы зависит от дозы облучения и является следствием бурно протекающего распада секретирующих амилазу клеток слюнных желез. К биохимическим сдвигам, отражающим изменения нейроэндокринной регуляции у облученных животных, относят изменения уровня гормонов в крови. Наибольшую информативность при общем гамма-облучении 65 проявляет концентрация кортикостерона в плазме крови. В первый период (часы, иногда сутки) после облучения в широком диапазоне доз (от 25 до 5000 Р) усиливается секреция коры надпочечников. Тяжесть лучевого поражения у сельскохозяйственных животных закономерно коррелирует с содержанием в крови кортизона, аденокортикотропного гормона, лютеинезирующего гормона, гастрина и других гормонов. Для прогнозирования индивидуальной радиочувствительности предложен индекс эндокринного статуса. В основу этого метода положены данные о повышении активности коры надпочечников, поджелудочной железы и снижении активности щитовидной железы. Наиболее выраженные изменения в эндокринной системе соответствуют периодам первичной реакции и разгара лучевой болезни. Практическое значение в индикации лучевых поражений имеет определение уровня аутоантител. Аутоиммунная реакция в облученном организме начинается образованием лучевых антигенов, которые циркулируют в крови-уже через несколько минут после облучения животного дозами порядка нескольких рентген. Источником лучевых антигенов служат радиочувствительные органы, клетки которых разрушаются в первую очередь. К наиболее перспективным иммунологическим показателям относят следующие: 1. Определение абсолютного и относительного числа лимфоцитов в субпопуляциях; 2. Образование иммуноглобулинов, стимулированное митогенами (оценка функции В-клеток); 3. Стимуляция лимфоцитов к делению митогенами и антигенами; 4. Определение способности лимфоцитов к пролиферации в смешанных культурах. Одним из ранних характерных признаков острой лучевой болезни является изменение картины кроветворного костного мозга, поэтому весьма важно при диагностике радиационного поражения исследовать костномозговой пунктат. В первую неделю болезни в нем наблюдается уменьшение количества ядросодержащих клеток, числа митозов, почти до нуля снижается содержание миелобластов, промиелоцитов, миелоцитов, мегакариоцитов и увеличивается количество плазматических и ретикулярных клеток. Ряд исследователей считают, что по изменениям костномозгового кроветворения и картине крови можно ориентировочно определить степень тяжести и исход острой лучевой болезни. В латентный период острой лучевой болезни признаками тяжелой и крайне тяжелой степени являются: короткие два (начальный к латентный) периода, раннее (на 2-5 день) появление признаков геморрагического диатеза (кровоизлияния на коже, слизистых оболочках), понос с примесью крови, носовое кровотечение, отказ от корма, угнетение, повышение температуры тела, нарастающая лимфо- и лейкопения. 66 В период разгара лучевой болезни признаками неблагоприятного исхода могут служить: угнетение общего состояния, понос с примесью слизи и крови, множественные и обширные геморрагии, лихорадка постоянного или ремитирующего типа, слизистые с примесью крови выделения из носа, нарастающая лейкопения (1000 и менее клеток в 1 мкл крови) и анемия. Ослабляется крепость удержания волос кожей, у овец отмечается выпадение шерсти (таблица 5). Таблица 5 – Характерные признаки острой лучевой болезни Степень лучевой болезни Показатели Продолжительность первичных реакций Продолжительность латентного периода Продолжительность периода разгара болезни Общее состояние Легкая Средняя Тяжелая Крайне тяжелая Нет или несколько часов До 1 суток До 2-3 суток 1-3 суток 2-7 суток 10-15 суток 8-12 суток 2-10 суток 5-10 суток 10-20 суток 10-30 суток 3-20 суток Незначительное угнетение Заметное Угнетение Без изменений, Без изменений, или или повышена Температура тела повышена на на 0,5-0,7оС 0,3-0,5оС Координация Не нарушена Не нарушена движений Реакция на разНе изменена Частично угнетена дражение Органы пищева- Без заметных Разжижение кала рения изменений Сильное Угнетение, сла- угнетение, бость, шаткость слабость, походки шаткость походки Повышена на 0,3-1,0оС Повышена на 0,5-1,5оС Нарушается незначительно Заметно выражена Нарушается заметно Угнетена значительно Понос со слиПонос зью и кровью ПрекращаетУменьшение на Уменьшение на Удой Без изменений ся 20-50% 50-80% полностью У овец облыОтторжение во- сение, за исОслаблена связь корлосяной лукови- ключением ня с соединительноСостояние шерстцы от сосочка. лицевой чаБез изменений тканным сосочком, ного покрова Частичное само- сти головы и волос выдергивается произвольное дистальных легко выпадение волос отделов конечностей 67 Окончание таблицы 5 Показатели Легкая Органы дыхания Легкая отдышка Степень лучевой болезни Средняя Тяжелая Одышка, исОтдышка, течение из хрипы, истеноса чения из носа Крайне тяжелая Признаки выраженной бронхопневмонии Гематологические показатели: количество лейкоцитов количество лимфоцитов количество тромбоцитов количество эритроцитов количество гемоглобина Прогноз Уменьшается на 45-50% Уменьшается Уменьшение на на 25 - 30% до 40% 30-50% Уменьшается Уменьшение на на 5 - 15% 15-25% Уменьшается Без изменений на 10-20% Уменьшается Без изменений на 10-15% Гибель до Благоприятный, 20%(30%), исиспользовать пользовать на для товарного мясо или левоспроизводства чить Уменьшение на 25 до 40% Уменьшение на 50-75% Уменьшение на 50-80% Уменьшение на 40-50% Уменьшение на 15-20% Уменьшение на 10-20% Гибель 2060%. Убой на мясо первые 10-12 дней Уменьшение на 75-90% Уменьшение на 80-90% Уменьшение на 40-60% Уменьшение на 20-30% Уменьшение на 20-30% Гибель 95-100%. Убой на мясо первые 3-6 дней ЛЕЧЕНИЕ ПРОДУКТИВНЫХ ЖИВОТНЫХ ПРИ ОСТРОЙ ЛУЧЕВОЙ БОЛЕЗНИ Принципы лечения пораженных животных зависят как от степени тяжести острой лучевой болезни, так и от того, произошло ли только общее внешнее облучение или внешнее облучение в сочетании с внутренним поражением радиоактивными веществами, или в комбинации с травматическим фактором. Патология при лучевой болезни характеризуется многообразием симптомов, обусловленных нарушением как функции регуляторных нейроэндокринных механизмов, так и функции многих систем организма. Лечение должно быть комплексным патогенетическим, направленным на оказание помощи при первичной реакции, замещение и восстановление нарушенной деятельности кроветворных органов; предупреждение и борьбу с инфекционными осложнениями; профилактику и лечение геморрагических проявлений. 68 Средства и методы лечения костномозгового (панцитопенического) синдрома предотвращают миелодепрессию или понижают еѐ выраженность и ускоряют восстановление гранулоцитарного ростка гемопоэза. В настоящее время существует три подхода к терапии костномозгового синдрома: использование гемопоэтическихъ ростовых факторов и других цитокинов; трансплантация аллогенного костного мозга; трансфузия стволовых клеток периферической крови от доноров, стимулированных цитокинами. Для ослабления первичной реакции, проявляющейся характерными гастроинтерстициальными нарушениями, эффективны кортикостероидные препараты – дексаметазон, диметилпромид. При нарушении функций желудочно-кишечного тракта применяют средства, вызывающие детоксикацию и нормализацию деятельности нервной системы. С этой целью применяют транквилизаторы типа хлорпромазина, в случае уменьшения количества форменных элементов в крови используют стимуляторы гемопоэза: цианкобаламин (витамин В12), фолиевую кислоту, лейкоцитин и др. Вследствие повреждения кроветворения и снижения факторов иммунитета у облученных животных возможно проявление инфекционных осложнений. Для этих целей эффективно применение антибиотиков широкого спектра действия, способных воздействовать на кишечную группу микробов. Рекомендуется применять препараты, предотвращающие отрицательное действие на микрофлору кишечника. Наиболее эффективными при лечении телят являются препараты гентамицин, тионий Т-активин. Для смягчения антигеморрагического синдрома применяют аскорбиновую кислоту, хлорид кальция, викасол (витамин К), аминокапроновую кислоту, амбен, серотонин, дицинон, аскорутин и т.д. Положительный антигеморрагический эффект при кровавых поносах дает экстракт крапивы, женьшеня. Также лечебный эффект получен при введении препаратов, изготовленных из сыворотки крови (фракций глобулинов в дозе 100мг/кг через 2, 24, 48ч). Высокий лечебно-профилактический эффект при лучевой болезни получен с применением биологически активных веществ, таких как провитаминный концентрат и хлорофилл-каротиновая паста в дозах 0,2 мг/кг массы тела (препараты можно применять в виде кормовой добавки); выживаемость облученных животных (при ЛД 100/30 контроль) достигает 60%. В механизмах положительного действия биологически активных добавок прослеживается стимулирующее влияние на кроветворение и иммунную систему. Эта активация наблюдается в первые сутки после применения биологически активных добавок до и после облучения и сохраняется до 10, 14, 30 суток до восстановления физиологических функций организма. Для стимуляции пролиферации сохранившихся в облучѐнном организме стволовых костномозговых клеток используются широкий спектр соединений бактериального, растительного и животного происхождения, а также синтетические препараты. 69 Положительным влиянием на течение лучевых поражений обладают отдельные вакцины и их комбинации – тифо-паратифозная, БЦЖ, противочумная, оспенная, вакцина Ньюкасла, гриппа, вакцина из кишечной палочки, очищенных эндотоксинов и др. Для повышения радиорезистентности организма, снижению смертности и выраженности проявления лучевой болезни у животных показано применение не только вакцин, но и других микробных антигенов. Эффективность лечения при острой лучевой болезни возрастает при рациональном подборе и одновременном применении средств патогенетической и симптоматической терапии. ЛЕЧЕНИЕ ЖИВОТНЫХ ПРИ ВНУТРЕННЕМ ПОРАЖЕНИИ РАДИОАКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ При внутреннем поражении животных радиоактивными веществами срочно проводятся мероприятия, обеспечивающие ускоренное выведение их из организма. В случае поражения молодыми продуктами ядерного взрыва защищают щитовидную железу от изотопов йода и принимают меры, способствующие уменьшению выделения их с молоком лактирующих животных. Для предотвращения накопления радиоактивных изотопов в организме рекомендуются использование их стабильных аналогов. Для защиты щитовидной железы от накопления в ней радиоизотопов йода животным дают йодистый калий (йодид калия) и различные сорбенты, например слабоосновной анионит АН-53, сохраняющий сорбционную способность как до, так и после поступления в организм радиойода. Чтобы уменьшить поступление радиоизотопов йода в щитовидную железу и выделение их с молоком, лактирующим животным дают корма, богатые тиоцианатами (брюква, кормовая свекла и другие из семейства крестоцветных). Для связывания радиоактивного стронция в желудочно-кишечном тракте рекомендовано применение катионообменных смол, активированного сернокислого бария, солей альгиновой кислоты, высоко окисленной целлюлозы и др. Высокой эффективностью обладает препарат полисурьмин. Ферроционид железа при пероральном введении не только предотвращает всасывание цезия-137, но и ускоряет выведение уже депонированного радиоизотопа. Коллоиднорастворимые препараты ферроцианидов в 1,5 раза эффективнее, чем нерастворимые. Радиоактивные вещества удаляют из организма с помощью комплексообразователей-препаратов, которые вступают в хелатную связь с циркулирующими в крови радионуклидами. Для ускорения выведения из организма плутония, америция, церия и других трансурановых элементов, а также железа, кобальта, лантана и других используют пентацин. Стимулируют естественные процессы выведения. С этой целью применяют мочегонные средства, водные нагрузки и соответствующие соли в порядке так называемой заместительной терапии. 70 Последующие лечебные мероприятия проводятся по показаниям аналогичным таковым при острой лучевой болезни от внешнего облучения. Для профилактики лечения инфекционных осложнений применяют антибиотики: пенициллин, бициллин, тетрациклин, стрептомицин и др. Проводится симптоматическое лечение. Животные обеспечиваются оптимальными условиями кормления и содержания. ПРОФИЛАКТИКА РАДИАЦИОННЫХ ПОРАЖЕНИЙ Составными частями в противолучевых мероприятиях являются физическая, фармакохимическая и биологическая защиты. Физический способ защиты наиболее радикален, надежен от поражающего действия проникающей радиации. Он заключается в укрытии животных в помещениях в зависимости от удельного веса материалов постройки, где уровень радиационного воздействия на организм животного снижается в 10 раз и более. Однако этот способ защиты не всегда можно применять, так как нет возможности разместить весь скот в животноводческих помещениях с данным коэффициентом ослабления. Фармакохимическая профилактика радиационных поражений в настоящее время приобретает в радиобиологии важное значение. Одна из реальных возможностей повышения радиорезистентности организма состоит в использовании средств фармакохимической защиты (протекторы), существенно уменьшающих поражающее действие облучения. Радиопротекторы – противолучевые препараты, реализация противолучевого действия которых происходит на клеточном уровне во время быстро протекающих радиационно-химических реакций в процессе поглощения энергии ионизирующего излучения путем частичной нейтрализации “кислородного эффекта” как радиобиологического феномена, прежде всего при радиолизе ДНК. К радиопротекторам относятся: 1) серосодержащие противолучевые препараты из группы бета-меркаптоэтиламинов; аминоалкилтиосульфатов; аминоалкилтиофосфатов; аминоалкилизотиурония; тиазолидинов и тиазолинов; ацетамидиноалкилтиолов; дитиокарбаматов и других серосодержащих соединений. 2) Фармакологически активные соединения, вызывающие противолучевой эффект через развитие гипоксии в радиочувствительных тканях организма, это биогенные вазоактивные амины и их производные, реализующие свое действие через клеточные рецепторы, которые приводят, в основном, к циркуляторной гипоксии: индолилалкиламины, фенилалкиламины; гистамин, ацетилхолин; простагландины; производные хинолина; пуриновые нуклеотиды и другие вазоактивные соединения, а также. 3) Фармакологические соединения, вызывающие гипоксию в организме по другим, не связанным с клеточными рецепторами, механизмам: к ним относятся nаминопропиофенон, тетразолы, цианиды, нитриты, депрессанты централь71 ной нервной системы (наркотические, снотворные вещества, транквилизаторы, спирты). Биологическая защита также предполагает назначение лекарственных веществ, но эти средства в отличие от радиопротекторов: – проявляют радиозащитное действие при облучении в дозах, не превышающих ЛД70-80, при дальнейшем увеличении дозы их активность резко снижается; – оказывают противолучевой эффект: не только при остром, но и при пролонгированном облучении; – сохраняют противолучевую активность в условиях как профилактического, так и лечебного применения; – обладают широким спектром фармакологических свойств, среди которых противолучевая активность часто не является основной. Радиомитигаторы – противолучевые препараты, по механизму реализации противолучевых свойств принципиально отличающиеся от эффекта радиопротекторов, прежде всего тем, что напрямую не связаны с первичными радиационно-химическими и биохимическими процессами в клетках, протекающими во время поглощения энергии ионизирующего излучения. Общей чертой радиомитигаторов является то, что формирование повышенной радиорезистентности под их воздействием требует определенного времени, исчисляемого часами или сутками. Оптимальный противолучевой эффект отмечается при их применении в период от нескольких часов до 3-4 дней до облучения в дозах, количественно не превышающих уровней, вызывающих только, костномозговой синдром острой лучевой болезни. Они сохраняют свою эффективность от нескольких суток до 2 недель. Большой срок действия не отражается на их переносимости, поскольку тесно не связан с их фармакокинетикой. К радиомитигаторам относятся: 1) гормональные препараты стероидной структуры и их нестероидные аналоги (эстрогены, андрогены), 2) адъюванты иммунологических реакций – высокомолекулярные препараты микробного, растительного или животного происхождения (вакцины, эндотоксины, полисахариды, липополисахариды, пептидогликаны, полинуклеотиды), 3) цитокины (провоспалительные интерлейкин – интерлейкин-1, интерлейкин-8, интерлейкин-12, фактор некроза опухоли, ростовые факторы – гранулоцитарно-макрофогальный колонии стимулирующий фактор, гранулоцитарный колониестимулирующий фактор, растворимые цитокины – интерферон), 4) иммунорегуляторные пептиды (тималин, тимоген, миелопид, тактивин, тимоптин и др.). В эту же группу противолучевых соединении входят радиомодуляторы. Многочисленная группа природных соединений, обладающих антиоксидантными, антимутагенными, антивоспалительными свойствами, чем они принципиально отличаются от радиомитигаторов. Характерное свойство данных природных соединений – способность повышать общую (неспеци72 фическую) резистентность организма к воздействию неблагоприятных факторов среды, в том числе и ионизирующего излучения со снижением риска его канцерогенного эффекта и сокращения биологического возраста под его воздействием. В настоящее время к радиомодуляторам вполне оправданно можно отнести природные антиоксиданты и важнейшие компоненты антиоксидантной системы клеток (витамины С, Е и А, биофлавоноиды, эссенциальные фосфолипиды, омега-ненасыщенные жирные кислоты и микроэлементы), природные субстратные стимуляторы синтеза белка и нуклеиновых кислот (нуклеозиды, инозин), аминокислоты и аминокислотно-витаминноминеральные препараты (амитетравит, глутамевит, аммивис и др.), кормовые добавки в виде белковых гидролизатов (гидролизаты мидий, рапанов, молока), адаптогены из растительного сырья, продуктов пчеловодства (препараты женьшеня, элеутерококка, китайского лимонника, прополиса, препараты китайской и индийской народной медицины), маринокультур (мидии, устрицы, гребешки, трепанг, креветки), антигипоксанты (мелатонин, мексидол, сукцинат натрия) и др. В связи с ограниченными возможностями химической защиты животных с помощью радиопротекторов все чаще обращаются к средствам патогенетической и симптоматической терапии с целью блокирования и развития патологических процессов и обеспечения охранительного торможения, нормализации реактивной функции регулирующих систем, стимуляции репаративных процессов и предупреждения развития инфекций. ЛУЧЕВЫЕ ОЖОГИ КОЖНЫХ ПОКРОВОВ (БЕТА-ОЖОГИ) Ионизирующая радиация при внешнем воздействии в зависимости от вида излучений вызывает развитие или лучевой болезни, или поражения кожных покровов - лучевые ожоги. Что, в основном, определяется проникающей способностью различных излучений. Если внешнее облучение альфаи бета-частицами слабо проникает в ткани и вызывает главным образом поражения кожи, то рентгеновские, гамма-лучи, нейтроны, обладая большой проникающей способностью, вызывают развитие лучевой болезни. Одними из возможных последствий облучения животных являются разнообразные поражения кожи, в частности лучевые ожоги, которые могут комбинироваться с лучевой болезнью. Лучевые ожоги (бета-ожоги) При контакте радиоактивных веществ с поверхностью кожи и слизистых оболочек животных возникают поражения, которые называют лучевые или радиационные ожоги. Например, при аварии на ЧАЭС у крупного рогатого скота в ряде районов Гомельской и Могилевской областей Белоруссии отмечались лучевые ожоги губ, языка, преджелудков, а при испытании ядерного оружия они 73 возникали на коже спины и в местах слабо защищенных волосяным покровом (вымени, половых органов и др.). Лучевые ожоги возникают, главным образом, в результате действия бета-излучения, когда радиоактивные продукты деления (радиоактивная пыль) обильно загрязняют и надолго задерживаются в шерстном и волосяном покрове, на коже животных, слизистых оболочках. Бета-излучения проникают в ткани организма на глубину 3-8мм. Энергия излучения полностью поглощается поверхностными слоями тканей и вызывает специфическое поражение кожи и слизистых оболочек, которое проявляется в виде лучевых (бета) ожогов. В зависимости от условий, при которых животное подвергается бета-облучению, различные участки кожи имеют неодинаковую степень поражения. Так, при прохождении животного по местности, где уже сформировался след радиоактивного облака, бета-облучению будут подвергаться преимущественно участки тела, соприкасающиеся с загрязненной почвой, растительностью и тому подобное. В этих случаях поражения будут возникать в области межкопытной щели, суставов конечностей, паха и вымени. При пастьбе животных, кроме того, в области головы, особенно по окружности рта, носовых отверстий и глаз. Если след радиоактивного облака только формируется или происходит сильное вторичное пылеобразование (передвижение по пыльным дорогам), радиоактивные вещества, оседая, попадают в основном на спину, поясницу, круп и голову животных, там преимущественно и будут появляться бета-поражения кожи. Чувствительность различных участков тела к бета-излучениям не одинакова. Так, при одинаковой дозе бета-облучения всего кожного покрова поражения значительно раньше развиваются и более тяжело протекают в области подмышечной складки, паха, половых органов, суставов, межкопытной щели и лицевой части головы. Длительное течение бета-ожогов со стойкими трофическими изменениями наблюдается при локализации их в области головы и вдоль позвоночника животного. На участках тела, где подкожная клетка развита слабо (на ушных раковинах, хвосте, дистальных отделах конечностей), часто развиваются некрозы. Кожа, покрытая густой и длинной шерстью, достаточно хорошо защищена от бета-излучений и, наоборот, оголенная кожа или с короткой редкой шерстью более подвержена бета поражениям. Основными отличиями лучевых ожогов от тепловых, являются: 1. Время их проявления - тепловые ожоги возникают немедленно после воздействия высокой температуры, признаки лучевых ожогов развиваются медленно, спустя несколько дней или даже недель; 2. Бета-ожоги менее болезненны; 3. Заживление бета-ожогов идет в 4-7 раз медленнее, чем термических, встречаются случаи рецидивов. 74 В течение бета-ожогов выделяют четыре периода развития патологического процесса: Первый период – ранняя реакция на бета-облучение. Наблюдается через несколько часов или суток и длится в зависимости от дозы облучения от 3-4 часов до двух суток. Второй период – скрытый, он длится от нескольких суток до двух недель. Пораженные животные в этот период не отличаются от здоровых. Третий период – выраженной воспалительной реакции (краснота, отек, припухлость, температура, нарушение функции). Он может продолжаться до 2-3 месяцев. В зависимости от степени тяжести наблюдается при I степени – покраснение; II – образование пузырей; III – омертвление кожи; IV – поражение всех слоев кожи и общая реакция организма, в дальнейшем образуются гнойные, некротические язвы. В этот период на ряду с местными поражениями кожи ухудшается общее состояние животных, и развиваются признаки общей интоксикации. Четвертый период – восстановления. Он длится от нескольких недель до нескольких месяцев и даже лет. В зависимости от дозы облучения различают четыре степени лучевых ожогов. Первая степень (легкая) – развивается при воздействии бетаизлучения в дозе до 5,0 Гр и характеризуется отсутствием ранней реакции на облучение и длительным (до 15 дней) скрытым периодом. В дальнейшем появляются умеренная эритема, (в основном на депигментированных участках), незначительная эпиляция и шелушение поверхностных слоев кожи. При поражении слизистых оболочек развиваются гиперемия и умеренный отек. Выздоровление наступает через 30-45 суток. Вторая степень (средняя) – возникает при облучении в дозах от 5 до 10 Гр. и отличается кратковременной, не всегда четко выраженной, ранней реакцией в виде быстро проходящей эритемы и умеренного отека. Скрытый период продолжается 7-10 дней. Развивающееся острое воспаление длится 3-4 недели и проявляется выраженной гиперемией, отеком; болезненностью пораженной кожи и образованием поверхностных эрозий. Часто повышается общая температура, тела. Заживление идет очень медленно, и выздоравливают животные через 3-4 месяца. Третья степень (тяжелая) – поражение развивается при воздействии бета-излучения в дозе от 10 до 30 Гр. Ранняя реакция появляется уже через 3-4 часа и длится около двух суток. Скрытый период короткий (3-6 дней), затем развивается типичная клиническая картина острого воспаления, вызванного бета-облучением. Хорошо выражена гиперемия и отек. Болевая чувствительность пораженной кожи резко повышена. Появляются эрозии и язвы. Регионарные лимфатические узлы опухают. Температура тела повышается, аппетит ухудшается или совершенно пропадает. Заживление протекает очень медленно, по типу трофических язв. Выздоравливают животные лишь через 5-12 месяцев. 75 Четвертая степень (крайне тяжелая) – развивается при бетаоблучении в дозах более 30 Гр. Ранняя реакция четко выражена, а скрытый период продолжается 1-3 дня. Все признаки острого воспаления резко выражены. Развиваются глубокие гнойно-некротические процессы, ведущие к образованию длительно незаживающих язв. Восстанавливается кожный покров очень медленно (более года) и часто развиваются рецидивирующие некрозы и изъязвления. На пораженных участках, как правило, развиваются грубые болезненные и нестойкие рубцы. Патологоанатомические изменения. Характер местных и общих патологоанатомических изменений при бета-ожогах зависит от дозы облучения и от длительности патологического процесса. При внешнем осмотре трупа животного, павшего в первые дни после бета-облучения, на коже можно заметить эритемы, кровоизлияния, отек кожи и признаки эпиляции. При микроскопическом исследовании кожи обнаруживают в клетках вакуолизацию протоплазмы, набухание ядер, четко выражен некроз клеток кожи. При вскрытии трупа животного, павшего в ранний период, изменений во внутренних органах нет. Если животное пало в более поздний период, то на коже можно обнаружить сухие струпы, эрозии, гнойные, гранулирующие и рубцующиеся язвы. Хорошо выражена эпиляция, отдельные участки кожи полностью лишены шерсти. В тяжелых случаях поражения труп животного сильно истощен, внутренние органы дистрофически изменены и атрофированы. Диагноз при поражениях кожи бета-излучениями ставят после анализа анамнестических данных (характер и величина загрязненности территории и время пребывания на ней животного), степень загрязнения шерсти радиоактивными веществами и клинической картины болезни. По сравнению с обычными термическими ожогами при лучевых поражениях кожи сроки появления реакции и заживления увеличиваются примерно в 4-7 раз. Для лучевых ожогов характерно не только длительное, но и рецидивирующее течение. Прогноз при бета-ожогах зависит от степени поражения и от общей площади пораженной кожи. Если ожоги I и II степени ограниченные (до 5% поверхности тела), прогноз благоприятный и лечение таких животных сравнительно легко выполнимо. Глубокие обширные ожоги (более 10% поверхности тела) сопровождаются значительными изменениями всех видов обмена, нарушением деятельности различных органов и систем. В этом случае лечение должно быть очень упорным и длительным. Лечить животных с такими поражениями, как правило, нецелесообразно, Лечение. Как только установлено, что кожный покров животных загрязнен радиоактивными веществами в количествах, превышающих допустимые, необходимо сразу же подвергнуть таких животных ветеринарной 76 обработке. Для этого применяют различные моющие средства: 0,3%-ный водный раствор препаратов СФ-2 или СФ-2У, смесь водных растворов – 0,3%-ный раствор ОП-7 или ОП-10 и 0,7%-ный раствор гексаметафосфата натрия, сапонины, зеленое мыло и др. Лечение животных с поражением кожи бета-излучением должно быть, по возможности, ранним и направлено на: снятие боли, снижение воспалительных явлений, ускорение регенеративных процессов и предупреждение развития инфекции. Для устранения боли применяют новокаин и виде местного обезболивания – различных блокад, внутривенных и артериальных введений. Местное обезболивание проводят при ограниченных поражениях. При бета-ожогах I степени, как правило, не требуется специального хирургического лечения. В этих случаях применяют рыбий жир, пенициллиновую мазь и другие антисептические мази. При поражениях II степени осторожно удаляют пораженные участки и применяют средства, ускоряющие отторжение пораженных слоев кожи. Затем назначают препараты, стимулирующие регенеративные процессы и предупреждающие развитие инфекции. Одновременно назначают внутримышечное введение антибиотиков. Лечить глубокие и обширные бета-ожоги экономически нецелесообразно. ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ Характерной особенностью лучевого воздействия является возникновение в отдаленные сроки различных патологических изменений. Различают генетические и соматические неопухолевые и опухолевые последствия лучевого воздействия. Генетические эффекты при лучевом воздействии. Генетическое действие ионизирующих излучений наблюдается у животных при любой дозе облучения. Однако, его проявление возможно только при воздействии малых и сублетальных доз радиации. Так как при получении больших доз радиации животные погибают, или становятся бесплодными, поэтому генетические эффекты не проявляются. При облучении малыми дозами у животных не отмечается каких-либо видимых изменений в организме, но возникают генетические эффекты. Точно также после переболевания лучевой болезнью, когда восстанавливается плодовитость и животные дают потомство от тех половых клеток, которые подвергались облучению - возникают генетические эффекты. Схематически механизм наследственности и его изменение можно представить следующим образом: клетки содержат ядра, в которых имеются хромосомы, которые несут гены. Хромосомы и гены содержатся в каждой клетке организма, но генетическое значение имеют только те, которые находятся в половых клетках. Число хромосом в клетках у каждого вида животного постоянно. Так у собак их насчитывается 78, лошадей – 66, коров 77 – 60, овец – 54, свиней – 40, человека – 46. Каждая хромосома несет сотни и тысячи генов. Все хромосомы находятся в двух подобных, но не идентичных наборах, например, у лошади по 33 хромосомы в наборе. Один из этих наборов наследуется от матери, другой – от отца. В процессе оплодотворения половые клетки сливаются и при последующих делениях хромосомы и гены, как правило, дублируются без изменений. При действии ионизирующего излучения нормальный процесс копирования хромосом может нарушиться, в каком-нибудь гене произойдет химическое изменение или нарушится порядок распределения генов в хромосоме. В результате новый ген оказывается не абсолютно подобным старому. Этот процесс изменения в гене или в хромосоме принято называть мутацией. При делении клеток измененная хромосома воспроизводит копию самой себе, то есть происшедшие в ней изменения передаются хромосомам последующих поколений клеток. Таким путем наследуется мутировавший ген, он приобретает постоянный характер. Если мутация произойдет в соматической клетке организма, то она может вызвать некоторые изменения у данного индивидуума, но по наследству они передаваться не будут. Если же мутация произошла в половой клетке, то последующие поколения приобретают новые наследственные признаки. Гены могут быть доминантными (господствующими) и рецессивными (подавленными). Если ген является доминантным, то соответствующий признак, носителем которого он является, будет проявляться у потомства даже при отсутствии гена в половой клетке другого родителя. Для проявления у потомства рецессивного признака необходимо, чтобы соответствующие рецессивные гены присутствовали в половых клетках обоих родителей. Новые признаки, возникающие в связи с мутацией, могут быть, как положительными, так и отрицательными. В большинстве случаев они бывают отрицательными и проявляются в повышенной восприимчивости животных к заболеваниям, в сокращении продолжительности жизни, бесплодии и в возникновении различных патологических состояний. Доза облучения половых желез, удваивающая число мутаций у животных по отношению к числу спонтанных мутаций, составляет примерно 30-80 рентген. Генетические эффекты после радиационного воздействия особенно опасны для человека. Относительно сельскохозяйственных животных эта опасность меньше, ибо в животноводстве постоянно осуществляется искусственный отбор и подбор спариваемых пар, поэтому человек может значительно уменьшить степень генетического влияния излучений на животных. Соматические эффекты при лучевом воздействии. К отдаленным последствиям соматического характера относятся неопухолевые и опухолевые формы 78 Неопухолевые последствия могут быть в виде гипопластического состояния – это, как правило, различные анемии, снижения иммунной реактивности, изменения в различных органах и системах, которые проявляются нарушениями их функций; это также склеротические процессы – дистрофии и разрастания соединительной ткани, т.е. ускоренного старения организма. Особую важность имеют изменения гормонального состояния - нарушения структуры и функции желез эндокринной системы (половых, щитовидной железы и других). Катаракта хрусталика глаз – это типичное отдаленное последствие общего облучения организма или местного облучения глаз. Развитие катаракты после облучения наблюдается у животных разных видов и у человека. Наиболее часто катаракта хрусталика глаз встречается у физиков, работающих на ускорителях заряженных частиц, а также у людей, которые подверглись облучению с лечебной целью. Установлено, что минимальная однократная доза облучения, при которой возникает катаракта хрусталика глаза, составляет 200 рад. При многократном облучении в течение 1-3 месяцев минимальная доза составляет 400500 рад. Скрытый период до появления первых признаков развития поражения хрусталика составляет от 2 до 7 лет. Сокращение продолжительности жизни. В результате экспериментального воздействия облучения на организм животных обнаружено сокращение продолжительности их жизни. Это явление обусловлено ускорением процессов старения и увеличением восприимчивости к заболеваниям (инфекционного и неинфекционного характера). Продолжительность жизни животных, облученных дозами близкими к летальным, сокращается на 25-50% по сравнению с необлученными. При меньших дозах срок жизни животных уменьшается на 2,5-5,5% на каждые 100 рад. Лучевое поражение, проявляющееся в форме острой лучевой болезни, приводит к сокращению продолжительности жизни животных и человека, однако, количественная зависимость этого явления для людей еще не обнаружена. По мнению некоторых исследователей, сокращение продолжительности жизни человека, при общем внешнем облучении находится в пределах 1-15 дней на 1 рад. В то же время, малые дозы облучения (в пределах внешнего радиоактивного фона или несколько выше) увеличивают продолжительность жизни экспериментальных животных. Считают, что это обусловлено общим стимулирующим действием малых доз облучения всех физиологических функций организма и повышением устойчивости животных к различным заболеваниям и инфекциям. Опухолевые формы – проявляются в виде лейкозов через 1-2 года (в среднем 6-7 лет), достигая максимума к 10 годам и других видов раковых заболеваний, которые возникают через 10 лет с пиком развития через 30-40 лет. 79 Лейкоз – это заболевание крови, при котором резко возрастает количество лейкоцитов в периферической крови за счет молодых, т.е. недозрелых форм лейкоцитов. Лейкозы возникают в результате воздействия общего облучения на организм. Вероятность заболевания возрастает с увеличение дозы облучения. Различают миелойдные и лимфойдные лейкозы. Кроме того, лейкозы подразделяются на острые, подострые и хронические. Более высокая частота случаев возникновения лейкозов отмечена среди детей, облученных в раннем возрасте, а также у врачей рентгенологов и радиологов. По данным исследователей у врачей рентгенологов возникновение лейкозов наблюдается в 10 раз чаще, чем у врачей других специальностей. Злокачественные новообразования. Первые случаи развития злокачественных новообразований стали известны вскоре после открытия рентгеновских лучей. Это были случаи рака кожи кистей рук у работников рентгеновских кабинетов. В последующие годы был накоплен большой клинический материал, касающийся опухолей, вызываемых профессиональным и терапевтическим облучением. Накапливались и экспериментальные данные о лучевом канцерогенезе на различных видах животных. Выяснилось, что между облучением и возникновением злокачественных новообразований проходит длительный латентный период. Ионизирующие излучения, независимо от их вида, способа воздействия – внешнего или внутреннего, общего или местного, однократного или хронического, вызывают самые разнообразные опухоли. В настоящее время точно установлено, что под влиянием облучения могут возникать новообразования во всех органах и тканях. Однако, наиболее частыми из них являются злокачественные опухоли кожи и костей и так называемые эндокринно-зависимые опухоли. Например, рак молочной железы и яичников. При этом опухоли кожи и костей возникают чаще всего при местном облучении, а остальные, в результате общего облучения. Вопрос о дозовой зависимости возникновения злокачественных новообразований чрезвычайно сложен. Точно указать минимальные статистические достоверные дозы, которые обладают бластомогенным эффектом, в настоящее время не представляется возможным. ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ И КОМПЕНСАТОРНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЗМЕ ПРИ ОБЛУЧЕНИИ Особенностью любых живых организмов является способность восстанавливать нормальную жизнедеятельность после тех или иных ее нарушений. И при лучевом поражении сразу после воздействия излучения включаются процессы восстановления. Эти процессы идут на молекулярном и клеточном уровнях – восстанавливаются и вновь синтезируются ДНК, РНК, белки, ферменты и другие 80 структуры. На клеточном уровне восстанавливается часть хромосомных разрывов, структура мембран. Клетки начинают делиться и восстанавливаются поврежденные ткани, выводятся и нейтрализуются радиотоксины. Реакция всего организма выражается в изменении работы органов и систем, в развитии регенеративных и других восстановительных процессов. При воздействии на организм ионизирующих излучений одновременно протекают два процесса – повреждение и восстановление. Первый зависит от дозы облучения, второй - от времени и скорости восстановления. Восстановление после облучения, как правило, не бывает полным и у разных видов животных не одинаково. В организме остаются так называемые необратимые поражения, величина которых в среднем для животных всех видов принята 10%. В 1953 году Блэр предложил теорию, а Девидсон применил ее для прогнозирования процессов повреждения и восстановления, происходящих в облученном организме. Лучевое поражение развивается пропорционально дозе облучения, а процессы восстановления идут со скоростью, пропорциональной величине этого поражения. При этом остается необратимая часть поражения, которая зависит от величины общей накопленной дозы. Величина лучевого поражения в соответствии с теорией БлэраДевидсона может быть рассчитана по формуле; Дt = Д х [f + (l -f) e -βt], где Дt – величина остаточного поражения в единицах дозы. Д - доза облучения в (Р). f - необратимая часто поражения, при острых лучевых поражениях это значение принимается = 10%. β - скорость восстановления в % (принимается =0,024% в день). t - число дней после облучения. е - основание натуральных логарифмов (одно равно - 2,72). Для определения степени поражения животного, правильного предсказания исхода облучения необходимо знать не только дозу, ее мощность и время облучения, но и скорость восстановительных процессов, происходящих в организме животного. Для этого введено понятие «Период полувосстановления», под которым понимают время, в течение которого восстанавливается половина лучевых поражений. Однако эта теория не учитывает динамику биохимических морфологических, патофизиологических и клинических проявлений лучевой болезни. Последующие исследования показали необходимость внесения в теорию Блэра-Девидсона принципиальных корректив и учета наблюдаемых проявлений поражения. 81 ВЕТЕРИНАРНО-САНИТАРНАЯ ЭКСПЕРТИЗА ПРОДУКТОВ УБОЯ ОБЛУЧЕННЫХ ЖИВОТНЫХ Ветсанэкспертиза при внешнем облучении. Убой животных на мясо без ветеринарного осмотра и допуск в пищу мяса и мясопродуктов, не подвергшихся ветеринарно-санитарной экспертизе, запрещается. Предубойное обследование животных, подвергшихся воздействию радиоактивной пыли, производят по общим правилам ветсанэкспертизы. В зависимости от степени радиоактивной загрязненности и лучевого поражения животных сортируют по группам и затем строго соблюдают очередность и своевременность их убоя с учетом возможности дальнейшего хранения, транспортировки и консервирования мяса. При радиационных поражениях любой этиологии у животных резко подавляются защитно-барьерные функции организма и организм становится жертвой микроорганизмов. Усилив свою активность и патогенность, они могут вызвать лучевую бактериемию, которая часто служит причиной смерти животных. К факторам, также влияющим на течение патологического процесса относятся повышение проницаемости и снижение прочности кровеносных сосудов, которые проявляются уже через несколько часов после облучения. Сочетание этих изменений с изменениями в крови (тромбоцитопения и снижение свертываемости) вызывает у пораженных животных геморрагический синдром, что во многом определяет патологоанатомические изменения, обнаруживаемые при ветеринарно-санитарной экспертизе. В скрытый период лучевой болезни (первые 3-5 суток после облучения ЛД 100/30) в тушах обнаруживаются изменения развивающегося геморрагического синдрома. Небольшое количество кровоизлияний отмечают почти во всех органах и тканях. В слизистой крипт образуются оголенные безэпителиальные участки с множественными геморрагиями. Лимфатические узлы в этот период набухшие, а находящиеся в брюшной полости – с небольшим количеством кровоизлияний. Костный мозг через 2-3 суток приобретает неестественно желтый цвет в связи с деструктивными изменениями и гибелью кроветворных элементов с заменой их жировыми и плазматическими клетками. В период разгара лучевой болезни признаки геморрагического синдрома нарастают с большей силой, появляются петехиальные кровоизлияния, переходящие в сливные геморрагии с язвенно-некротическими очагами в кишечнике без выраженной лейкоцитарной реакции из-за общей лейкопении. Кровоизлияния, некрозы и изъязвления обнаруживают в ротовой полости (чаще на краях десен) и глотке. В период наиболее выраженной лейкопении наблюдается сильное опустошение костного мозга. Обычный розово-красный цвет и кашицеобразная консистенция ткани костного мозга приобретает вид слизеобразной (жидкой) или студенистой массы красно-коричневого или желтого цвета. 82 Селезенка морщинистая (дистрофия, атрофия), с уменьшением объема и массы, с многочисленными кровоизлияниями в пульпе, на разрезе темнокрасная. Пульпа соскоба не дает. Лимфатические узлы увеличены, отечны, с кровоизлияниями. На разрезе имеют мраморный рисунок строения. Сильнее поражены лимфоузлы внутренних органов. В легких наблюдают пестрый рисунок за счет чередования эмфизематозных участков с участками ателектаза и обширных кровоизлияний, обусловливающих у свиней, крупного и мелкого рогатого скота геморрагическую пневмонию. В печени при длительном течении заболевания отмечают дегенеративно-некротические изменения, при тяжелых радиационных поражениях возможна жировая дистрофия, а отдельные дольки могут некротизироваться (кровоизлияния наблюдаются редко). Множественные кровоизлияния обнаруживают под эпикардом и внутри сердечной мышцы (реже в эндокарде). В почечных лоханках бывает скопление кровянистых сгустков, в паренхиме – изменение цвета и кровоизлияния. В подкожной клетчатке множественные точечные и диффузные кровоизлияния, а в местах даже незначительных травм – обширные гематомы. В головном и спинном мозге точечные кровоизлияния в мозговое вещество и оболочки, при тяжелых поражениях – отек. Описанные патологоанатомические изменения при разгаре лучевой болезни варьируют в зависимости от вида животных, тяжести поражения и времени, прошедшего с момента облучения. При ветеринарно-санитарной экспертизе туш и органов животных, убитых в период выздоровления (разрешения), в различных органах и тканях, особенно в кишечнике, лимфоузлах, легких, обнаруживают следы бывших кровоизлияний в виде ярко-ржавых пятен (скопления гемосидерина). В кишечнике, на слизистой оболочке на месте бывших язв заметны процессы рубцевания. Костный мозг приобретает нормальную консистенцию, но с бурой (гемосидерин) или более бледной (при анемиях) окраской. Ветеринарно-санитарная оценка продуктов убоя животных при внешнем облучении ведется с учетом следующих данных: туши и внутренние органы, полученные от убоя животных в начальный скрытый период и в период выздоровления, не имеющие никаких патологоанатомических изменений, выпускают без ограничений; при обнаружении патологоанатомических изменений проводят бактериологическое исследование, ветеринарно-санитарная оценка туш определяется с учетом их результатов; внутренние органы утилизируют; шкуру выпускают без ограничений. 83 В этиопатогенезе радиационных поражений отводится определенная роль радиотоксинам, для исключения наличия которых в мясе достаточно обычной кулинарной варки в течение 20-30 минут. Ветсанэкспертиза при внутреннем облучении. При значительном внутреннем облучении патоморфологические изменения в основном напоминают изменения при внешнем облучении, но с рядом особенностей, которые зависят от путей поступления радиоактивных веществ в организм и их непосредственного местного воздействия на клетки и ткани органов пepвичного соприкосновения; от длительности контакта радиоизотопов, вида излучений (альфа-излучатели наиболее опасны). При поступлении радиоактивных веществ через желудочно-кишечный тракт в нем обнаруживают катарально-воспалительные и фибринозноязвенные процессы, в отдельных случаях они могут вызвать перфорацию стенки и перитонит. Вокруг участков изъязвления и некроза наблюдается лейкоцитарная реакция в виде нагноения (чего не бывает при внешнем облучении вследствие лейкопении). Изменения в кишечнике более выражены в толстом отделе, что связано с длительным пребыванием здесь радиоизотопов, В этом отделе концентрируются радиоизотопы, нерезорбированные кишечником и выделяющиеся из организма через него. Если радиоактивные вещества поступают через органы дыхания, отмечают риниты, бронхиты, бронхопневмонии как острые, так и хронического течения, с большим количеством лейкоцитов в экссудате. Существенные изменения обнаруживают в критических органах и тканях. При поражении животных молодыми продуктами радиоактивного деления (через 2-4 суток) первое место будет занимать щитовидная железа. Удельная активность в ней в несколько тысяч раз выше, чем в других органах. В ней сосредоточивается до 80% радиоактивности всего организма и удерживается на таком уровне в течение 2 мес. В первые сутки 95°/о суммарной активности железы приходится на короткоживущие радиоизотопы йода и ксенона. Через неделю 97% радиоактивности приходится на йод-131 (период полураспада – 8,04 суток). Щитовидная железа уменьшается в объеме, наблюдается разрушение и замещение фолликулов лимфоидными и соединительно-тканными клетками. В интерстициальной ткани развиваются явления фибросклероза. Второе место по радиоактивности занимают лимфатические узлы. Их радиоактивность превосходит радиоактивность других органов и тканей и в течение 1-2 лет и может служить диагностическим показателем при ветсанэкспертизе, свидетельствующим о давних радиационных поражениях. На третьем месте находятся паренхиматозные органы: почки, селезенка и особенно печень, которая в первые две недели содержит более 10% активности, обнаруженной в организме. Радиоактивность печени и почек создается молибденом-99, теллуром-132 и радиоизотопами йода. Последую84 щее место занимает скелет (15-30% общей активности в организме за счет стронция-89, бария-140 и лантана-140). Мышечная ткань имеет среднюю удельную радиоактивность. На долю мышц из суммарной радиоактивности организма приходится 20-40% за счет молибдена-99 и цезия-137. Наименьшая радиоактивность в жировой ткани. В результате естественного распада короткоживущих радиоизотопов и выведении их из организма удельная радиоактивность органов и тканей животных по мере отдаления сроков поражения снижается. С большей интенсивностью спад идет в первые 12-14 суток. Несмотря на меньшую удельную радиоактивность костной, и особенно мышечной, ткани радиоактивность их общей массы в целом составляет на 3-5 суток после взрыва и инкорпорации радиоактивных веществ более половины общей радиоактивности, обнаруживаемой в организме (в мышечной ткани – почти 40%, в скелете – 15%). К 25 суткам суммарная радиоактивность этих тканей туши еще больше увеличивается и достигает 75% общей радиоактивности всего организма, но теперь это происходит за счет повышения радиоактивности только костной ткани (около 45%). В мышечной ткани замечается значительное ее снижение (до 30%). Продолжает снижаться и радиоактивность внутренних органов. В поздние сроки удельная радиоактивность снижается медленнее, так как обусловливается в это время остеотропными и другими долгоживущими и медленно выводящимися из организма радиоизотопами (стронций-90, барий-140, церий-144, празеодим-144, цирконий-95, цезий-137). Изменения в удельной радиоактивности органов и тканей животных со временем отдаления сроков от начала ядерного взрыва и поступления радиоизотопов в организм обусловливают практический вывод: убой животных на мясо при этом виде облучения следует проводить как можно позже, как только это позволит тяжесть поражения. Это обосновывается снижением радиоактивности тканей за счет выведения радиоизотопов из организма (Тбиол) и их распада (Тфиз). При заражении животных долгоживущими продуктами радиоактивного распада (стронций-90) критическим органом будет костная ткань. Кроме высокой удельной радиоактивности здесь встречаются опухолевые изменения (особенно в хронических случаях поражения). Осматривая мясную тушу пораженного животного, отмечают резко выраженную потерю подкожной жировой клетчатки, бледность мышц, а иногда истощение. Нет выраженной картины геморрагического синдрома, почти не обнаруживают изменения в костном мозгу, на кожном покрове нет эпилляций. Таким образом, ветеринарно-санитарная экспертиза туш и органов, полученных от животных при внутреннем облучении, обязательно предусматривает радиометрическое исследование. 85 По данным предубойного осмотра, послеубойной ветеринарносанитарной экспертизы и радиометрического исследования проводится радиационно-гигиеническая оценка мясной туши и внутренних органов. Туши и внутренние органы, полученные от животных при внутреннем облучении и убитых в скрытый период лучевой болезни или в период выздоровления, выпускают без ограничений, если в них не обнаружено патологоанатомических изменений, а удельная радиоактивность не выше допустимого уровня. При наличии в туше и органах патологоанатомических изменений, кроме радиометрии проводят бактериологическое исследование. Туши и органы с удельной радиоактивностью выше допустимого уровня не выпускают: туши подвергают дезактивации, а внутренние органы утилизируют. Во всех случаях выпуска на пищевые и кормовые цели мяса и внутренних органов при внутреннем облучении животных молодыми продуктами ядерного деления щитовидную железу и крупные, пакеты лимфатических узлов извлекают и утилизируют. Если на кожном покрове убойных животных обнаруживают только альфа- и бета-излучатели, а мясная туша и внутренние органы не имеют патологических изменений и удельная радиоактивность их не выше допустимого, их выпускают без ограничений. Следует иметь в виду, что загрязнение мяса радиоактивными веществами может быть двояким. Рассмотренный путь загрязнения называется инкорпорированным, или биологическим, а само загрязнение – структурным. Возможно внешнее загрязнение мяса радиоактивной пылью при убое или хранении. Такой путь загрязнения называется аэрозольным, или контактным, при котором радиоактивные вещества проникают в ткани на глубину не более 0,5 см. Определяют степень такого внешнего загрязнения мяса с помощью дозиметрических приборов. Мясо допускается для пищевых целей при величине его внешнего загрязнения радиоактивными веществами, не превышающей предельно допустимого уровня. Если мясо и мясопродукты, даже в упакованном виде (в том числе консервы в металлических банках), находятся в зоне проникающей радиации ядерного взрыва или взрыва нейтронного боеприпаса, в них появляется наведенная радиоактивность. Под мощным потоком нейтронов химические элементы тканей становятся радиоактивными на всю толщу продукта вместе с упаковкой. Мощность излучений в продуктах с наведенной радиоактивностью равна примерно 1 % мощности воздействия. Если на мясо воздействовал поток нейтронов с мощностью дозы излучения в 1000 Р/ч, то радиоактивность мяса будет равна 10 Р/ч. Наведенная радиоактивность быстро спадает. Так, через сутки радиоактивность мяса снижается на 55-57% от исходной, через 5 сутки – на 94-98%, и тогда это мясо и другие продукты можно использовать в пищу. 86 В мясе облученных животных плохо протекает процесс созревания, оно портится за короткий промежуток времени. При обычных условиях хранения (0…+4°С) мясо на 2-3 суток раньше теряет доброкачественность, чем мясо здоровых животных. Связано это с тем, что в мышечной ткани пораженных животных вследствие повышения окислительных процессов запасы гликогена быстро снижаются. После убоя таких животных в мышцах накапливается мало органических и минеральных кислот и много промежуточных продуктов белкового метаболизма. Все это приводит к повышению в мышцах рН в сторону нейтральной или даже щелочной, что способствует оживлению условно-патогенной микрофлоры, которая при радиационных поражениях почти всегда проникает во внутренние органы и мышцы («лучевая бактериемия»). ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ И РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В РАСТЕНЕВОДСТВЕ И ЖИВОТНОВОДСТВЕ Ионизирующие излучения и радиоактивные вещества стали использоваться человеком с момента их открытия. Так, в России сразу же после открытия Рентгеном Х-лучей изобретатель радио Попов сконструировал рентгеновский аппарат, а в первой русско-японской войне хирурги русского флота использовали около 150 штук рентгеновских аппаратов. Наиболее широкое применение в народном хозяйстве ионизирующие излучения и радиоактивные вещества нашли в последние 3 десятилетия. Это создало новую отрасль - радиационно-биологическую технологию. В настоящее время ионизирующие излучения и радиоактивные вещества применяются практически во всех отраслях народного хозяйства - медицине, промышленности, строительстве и особенно широко в таких отраслях сельского хозяйства как растениеводство и животноводство. К настоящему времени сложилось 4 основных направления применения ионизирующих излучений и радиоактивных веществ. 1. Радиационный мутагенез. Используются для получения мутаций методики отбора и использования мутантов в селекционной работе для выведения новых сортов. 2. Стимулирующее действие ионизирующих излучений. Используется для ускорения роста, развития и повышения урожая растений и продуктивности животных. 3. Радиационная стерилизация. Используется для сохранения продукции растениеводства и животноводства, а также для уничтожения микроорганизмов, гельминтов, насекомых, различных вредителей культур, урожая и т.д. 4. Использование радиоактивных изотопов в качестве индикаторов (меченых атомов). Они позволяют проследить перемещение (метаболизм) в живых организмах различных химических веществ. 87 РАДИАЦИОННЫЙ МУТАГЕНЕЗ Радиационный мутагенез – один из основных методов получения разнообразных мутаций для дальнейшего селекционного отбора. Этот метод позволяет получить ценные сорта, обладающие повышенной урожайностью, сопротивляемостью к полеганию, устойчивостью к инфекциям, повышенным содержанием белка в урожае и т.п. На основе получения мутантов при воздействии ионизирующих излучений выведено более 1000 новых сортов сельскохозяйственных растений. В качестве примера можно привести высокоурожайную и устойчивую к полеганию пшеницу (Новосибирская-671) высокоустойчивый сорт хлопчатника АН-402 (созданный в СССР), неполегающие раннеспелые низкорослые сорта ячменя (Швеция), высокоурожайные сорта риса (Япония). Методом радиоактивной селекции получены: устойчивый к фитофторе картофель, новые сорта сои и фасоли, высокоурожайные и скороспелые томаты. Выведены новые перспективные сорта яблонь, гладиолусов, ирисов и другие. Первые эксперименты, показавшие возможность использования ионизирующих излучений в селекции сельскохозяйственных растений относятся к 1928 году. Первыми в применении ионизирующих излучений для селекции зерновых культур были отечественные ученые генетики Л.Н.Делоне и А.А.Сапегин (l928-1934). Мутации (наследственные изменения) возникали и возникают в обычных природных условиях, но очень редко. Принцип метода радиационного мутагенеза заключается в том, что облучение гамма-лучами или нейтронами повышает частоту появления мутаций в 200 раз и более. Радиация не индуцирует появление новых типов мутаций по сравнению с возникающими, при естественном мутационном процессе. Она лишь увеличивает их количество, что облегчает работу селекционеров, представляя им больше вариантов для отбора. Однако, большая часть мутаций - вредные. Путем селекции можно подобрать среди измененных растений экземпляры с ценными для дальнейшей селекции признаками. Вновь возникшие мутации могут затрагивать любые признаки организма и могут вызывать любую степень их изменений. Образование мутаций зависит от условий облучения, а именно: от дозы облучения, ее мощности и вида ионизирующих излучений. При радиационной селекции растений часто используют дозы, вызывающие от 20 до 70% гибель растений. Среди 80-30% выживших растений можно наблюдать множество мутаций. Селекционер отбирает полезные, закрепляет их в последующих поколениях. При большой мощности дозы облучения наблюдается высокий выход мутаций, при малой мощности число мутаций меньше. Облучению обычно подвергают семена, пыльцу или целые растения в течение всего периода вегетации. В радиационной селекции особенно часто применяют метод облучения покоящихся воздушно-сухих семян. 88 Кроме растениеводства радиационный мутагенез используется для выведения многих штаммов грибов-продуцентов пенициллина, стрептомицина, эритромицина и др. (в 20 - 50 раз больше исходных рас), микроорганизмов для разработки вакцин, культур дрожжей для витаминной промышленности. Выведена новая разновидность тутового шелкопряда с более высокой продукцией шелкового волокна. Используя мутагенное действие ионизирующих излучений можно получить насекомых с дефектами хромосомного аппарата в виде транслокаций или рецессивных летальных мутаций. Массовый выпуск таких генетически дефектных насекомых в природную популяцию будет снижать плотность (численность) популяций в течение ряда поколений. СТИМУЛИРУЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ В определенном диапазоне доз ионизирующие излучения обладают стимулирующим действием. Стимулирующее действие обнаруживается у всех биологических объектов от одноклеточных, до высокоорганизованных растений и животных. Наиболее широко стимулирующий эффект используется в растениеводстве в следующих целях: 1. Повышение вегетации у семян трудно прорастаемых или с пониженной всхожестью; 2. Ускорение развития растений и повышения урожайности сельскохозяйственных культур; 3. Улучшение прививаемости и дальнейшего развития в плодоводстве и виноградарстве. Так, предпосевное облучение семян кукурузы, картофеля, свеклы, зерновых и других культур в различных республиках бывшего СССР показали возможность повышения урожая семян зеленой массы на 15-20%. Для облучения семян созданы стационарные и передвижные установки с источниками – цезий-137 и кобальт-60. Это установи « Гамма-поле», «Гамма-панорама», «Стебель», «Генетик», «Колос» и другие. Стимулирующее действие ионизирующих излучений при облучении семян зависит от дозы облучения; биологических особенностей растений и их физиологического состояния. Например, оптимальной дозой для картофеля сорта Лорx – 300 рад, а томатов – 500-1000 рад, пшеницы сорта Диамант и ячменя сорта Винер – 5000 рад, а для моркови, хлопка – 2000-3000 рад. Как правило, увеличение урожая сельскохозяйственных культур от 5 до 40% происходит после предпосевного облучения семян в дозе от 300 до 4000 рад при мощности 5 рад в минуту. Надежным способом зашиты виноградного растения от филлоксеры является прививка европейских сортов на филоксероустойчевые подвои американского происхождения. Получение прививок не всегда бывает 89 успешным вследствие несовместимости привоя и подвоя. Куст превращается в дикаря и его выкорчевывают. Облучением подвойных черенков в дозе 1-3 Гр достигается совместимость черенков с одновременной активизацией спящих почек. Выход полноценных прививок увеличивается на 11-34 %. Стимулирующее действие ионизирующих излучений изучено в скотоводстве; овцеводстве, свиноводстве, звероводстве и особенно птицеводстве. Например, гамма-облучение суточных поросят крупной белой породы дозами 10-20 рад вызывало у них в первые 3 месяца жизни увеличение массы тела на 10-15%, а к 6-месячному возрасту на 6-8 % по сравнению с необлученными сверстниками. Облучение щенков норок в дозе 10-30 рад повышает выживаемость и интенсивность роста, улучшает качество пушнины. Использование стимулирующего действия в птицеводстве дает наибольший эффект и легко может быть применено в различных звеньях технологической цепи. Например, прединкубационное радиационное облучение яиц и облучение их в период инкубации в дозе 5-25 рад сокращает сроки инкубации на сутки, увеличивает выводимость цыплят на 7%, массу цыплят через 30 суток в среднем на 8-12%. Облучение кур-несушек в возрасте 14 месяцев дозой 5 рад увеличивает яйценоскость в первый месяц на 18%. Воздействие стимулирующими дозами ионизирующих излучений на икру улучшает оплодотворяемость и выживаемость эмбрионов рыб, увеличивает выход мальков. РАДИАЦИОННАЯ СТЕРИЛИЗАЦИЯ Ионизирующие излучения способны не только стимулировать рост и развитие, т.е. биологические процессы, но и замедлять и даже полностью останавливать биологические процессы в живых организмах. Это свойство используется для сохранения продукции растениеводства и животноводства, а также для борьбы с насекомыми-вредителями, гельминтами животных и болезнетворными микроорганизмами. При радиационной обработке хозяйственно ценной части урожая можно подобрать дозы облучения, которые значительно увеличивают сроки хранения без существенного изменения качества продукции растениеводства. Например, путем облучения можно подавить прорастание клубней картофеля, осуществить пастеризацию и стерилизацию плодов и овощей. Картофель обычно хранят при низкой температуре, ослабляющей обменные процессы и тем самым прорастание клубней. Облучение клубней картофеля дозой 8000 рад через 2-3 недели после уборки полностью подавляет прорастание в точках роста (глазках). Этот способ используется в России (10 крад), Канаде (10-15 крад), США (5-10 крад), Японии (15 крад ), Испании (5-15 крад). Прорастание лука хорошо задерживается гамма-облучением в дозах 710 крад, чеснока. 10-12 крад, сахарной свеклы 10 крад, моркови 8-10 крад. 90 Большое значение имеет гамма-облучение скоропортящихся ягод и фруктов (так называемая лучевая стерилизация). При дозах 200-300 тыс. рад клубника хранится до 2 недель. Ионизирующие излучения используется для борьбы с насекомымивредителями зерна, муки и крупы амбарным долгоносиком и мельничной огневкой. Если зерно перед загрузкой в элеватор пропустить через бункер с источником гамма-излучения (например, 60Со), чтобы оно получило дозу 0,18-0,2 кГр, то возможность размножения вредителя исключается, и зерно может храниться длительное время без потерь. Само зерно не изменяется. Такая промышленная установка производительностью 200 т зерна в час уже несколько лет действует на Одесском портовом элеваторе. Себестоимость обработки тонны зерна таким методом вдвое ниже, чем бромистим метилом, технологический процесс непрерывен и более эффективен. Всемирная организация здравоохранения и Комиссия ООН по вопросам пищи и сельского хозяйства одобрили использование ионизирующих излучений для стерилизации и консервирования мяса, мясопродуктов и кулинарных изделий из них, рыбы и других продуктов моря. Радиационная технология обработки и хранения продуктов основана на подавлении и уничтожении роста и размножения микроорганизмов, находящихся в продукции. Этот способ используется для стерилизации витаминов, вакцин, сывороток, гормонов и других биопрепаратов. Одной из сложных и недостаточно решенных проблем на животноводческих комплексах является обеззараживание навоза и навозных стоков. Разработаны и внедряется технологии обеззараживания навозных стоков с использованием ионизирующих излучений. Например, наименьшая доза необходимая для стерилизации Е.соli – 0,05кГр, а ооцист кокцидий – 0,60кГр. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАДИОАКТИВНЫХ ИЗОТОПОВ В КАЧЕСТВЕ ИНДИКАТОРОВ (МЕЧЕНЫХ АТОМОВ) Радиоактивные изотопы используются в исследованиях с растениями, в агрономической практике, в биологии, биохимии и физиологии в качестве веществ, позволяющих изучить перемещение молекул отдельных веществ или атомов в живых организмах. Метод основан на том, что в структуру химических соединений включают радиоактивные изотопы (метку). Используют радиоактивные изотопы, которые входят в состав организма и участвуют в его обмене веществ- 3Н, 24 Na, 14С, 32Р, 35S, 42К, 45Са, 51Сг, 59Fе, 125I и др. Введенные в организм радиоактивных веществ ведут себя так же, как их стабильные аналоги. По ионизирующим излучениям радиоактивных веществ можно обнаружить и измерить их количество и тем самым установить закономерности обмена молекул меченых радиоактивными изотопами. Радиоактивные изотопы впервые позволили изучить перемещение частиц субмикроскопически малых размеров, а также отдельных атомов, мо91 лекул, ионов среди себе подобных без нарушения нормальной жизнедеятельности организмов. С помощью хрома-51 включенного в молекулу гемоглобина был определен срок жизни эритроцитов в крови сельскохозяйственных животных, с помощью фосфора-32 установлен срок созревания спермиев и перемещение их по половым путям самцов при различной половой нагрузке. В биологии, медицине, ветеринарии получили развитие разработки методов in vitro радиоизотопных исследований, когда радионуклиды не вводятся в организм. Радиоиммунологический анализ позволяет быстро и надежно определять в биологических жидкостях и тканях содержание гормонов, ферментов, рецепторных белков, лекарственных препаратов с большей достоверностью. В основе его лежит реакция связывания антигена с антителом. Принцип определения основывается на конкуренции связывания между вносимым – меченым и собственным гормоном (антигеном) содержащимся в анализируемом образце с антисывороткой к исследуемому гормону. В исследовательской и практической ветеринарии многих стран для оценки воспроизводительной способности и ранней диагностики беременности сельскохозяйственных животных используют радиоиммунологический метод определения концентрации прогестерона в молоке и сыворотке крови. Точность положительного диагноза на стельность коров составляет 80-90%, а на отсутствие стельности – 100%. притом стельность коров можно определить уже на 21 сутки после осеменения, тогда как ректальным исследованием на 2-3 месяце. Периодическое исследование гормонов в крови радноиммуиологическим методом позволяет контролировать нормальное течение полового цикла, своевременно выявлять нарушения воспроизводительной способности, обоснованно применять гормональные препараты для восстановления половой функции, а также определять оптимальное время для проведения искусственного осеменения животных. Метод меченых атомов используется для исследования процессов обмена веществ, питания и удобрения растений, сроков внесения удобрений. Он используется для изучения генетических аспектов физиологии и биологии растений. Благодаря чему удалось установить оптимальные сроки и способы внесения удобрений, определить запасы усвояемых фосфатов в почве и их роль в жизнедеятельности растений. С помощью способа меченых атомов ведется изучение результатов химической защиты растений. В посевы вносят меченые пестициды и гербициды, наблюдая их путь, определяют места локализации токсических веществ в растениях, темпы распада их в почвах и растительных остатках. Эти исследования позволили определить предельные нормы расходования пестицидов, сроки обработки ими растений. Достоинство метода в том, что он обладает очень высокой чувствительностью. Например, если обычными 92 аналитическими методами можно измерить вещество массой 10 -6 г, то радиометрические методы позволяют измерить радиоактивные изотопы массой 10-18 – 10-20 г. РАДИАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ В КОРМОПРОИЗВОДСТВЕ Растительные корма (солома и др.) с высоким содержанием клетчатки имеют низкую питательную ценность и их удельный вес в кормовом балансе невелик. Традиционные методы гидролиза целлюлозы (клетчатки) трудоемки, энергоемки и имеют ряд других недостатков. Установлено, что под воздействием ионизирующих излучений (ускорители электронов) в соломе и других кормах увеличивается содержание легкогидролизуемых углеводов и водорастворимых веществ, улучшается качество и поедаемость корма, повышается усвояемость питательных веществ. Таким образом, в настоящее время и в будущем интенсификация сельскохозяйственного производства во многом зависит от использования ионизирующих излучений в растениеводстве и животноводстве. 93 РАЗДЕЛ 2. ЗАДАНИЯ И ЗАДАЧИ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ ЗАДАНИЕ 1 ТЕМА: ДОЗЫ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ Степень радиационного поражения биологических объектов определяется (зависит) дозой облучения. Без знания доз облучения невозможно определить степень тяжести лучевого поражения биологического объекта и контролировать радиационную безопасность населения, состояние здоровья животных при различных радиационных авариях. Поэтому основной задачей дозиметрии является определение доз облучения живых организмов. Экспозиционная доза ионизирующих излучений Для определения количества рентгеновского и гамма - излучения определяют так называемую экспозиционную дозу ионизирующих излучений. Доза излучения, характеризующая ионизационный эффект рентгеновского и гамма - излучения в воздухе называется экспозиционной. Иными словами экспозиционная доза определяет количество энергии рентгеновского и гамма - излучения, израсходованное на ионизацию единицы массы (или объема) воздуха. Именно ее измеряют дозиметрическими приборами. Это потенциальная опасность облучения. Человек и животное могут войти в зону действия излучения и облучиться, но могут и не войти и, следовательно, не подвергнуться облучению. На практике применяется внесистемная единица экспозиционной дозы - рентген, принятая в 1928 году. Рентген (Р) – такое количество энергии рентгеновского или гамма-излучения, которое в 1 см3 воздуха (0,001293г) при атмосферном давлении 760мм рт. ст. (1013 гПа) и температуре 0оС образует 2,08x109 пар ионов. Рентген имеет производные единицы – дольные и кратные – сР, мР, мкР, кР, МР и др. (приложение Д) миллирентген (мР – 1 × 10 -3 Р); микрорентген (мкР – 1 × 10 -6 Р); килорентген (кР – 1 × 10 3 Р); мегарентген (МР – 1 × 10 6 Р). За единицу экспозиционной дозы в Международной системе единиц (СИ) принят кулон на килограмм (Кл/кг). Кл/кг – такое количество энергии рентгеновского и гаммаизлучения, которое в килограмме сухого воздуха образует ионы, несущие суммарный заряд в один кулон электричества каждого знака. 1Р = 2,58 . 10-4Кл/кг. 1Кл/кг = 3,88 . 103 Р. 94 Поглощенная доза ионизирующих излучений Экспозиционная доза не учитывает энергию ионизирующих излучений, которая поглощается облучаемым объектом. Для определения эффекта воздействия ионизирующих излучений в биологических тканях, который зависит от величины поглощенной энергии излучения, в 1953 году введено понятие поглощенной дозы и ее единицы – рад. Поглощенная доза – это количество энергии излучения, поглощенное единицей массы облучаемого вещества. Единица рад – (rad – radiatiоn аbsоrbent dose) это такая доза, при которой в 1г массы облучаемого вещества поглощается энергия любого вида излучения равная 100 эрг (1 рад = 100 эрг /г). Рад имеет производные единицы - дольные и кратные - мрад, мкрад, крад, Мрад. За единицу поглощенной дозы в СИ принят грей (Гр), то есть такая поглощенная доза, при которой в 1кг массы вещества поглощается энергия излучения, равная 1 джоулю (Дж). 1Гр = 1Дж/кг. Грей имеет производные единицы – дольные и кратные – сГр, мГр, мкГр, кГр, МГр и др. 1Гр = 100 рад. 1 рад = 0,01 Гр. Практически все дозиметрические приборы отградуированы в рентгенах. Поэтому измеряют экспозиционную дозу в рентгенах, а затем находят поглощенную дозу в радах. Поскольку при одной и той же экспозиционной дозе ионизирующего излучения в одном грамме разной по химическому составу биологической ткани поглощается разное количество энергии, поглощенную дозу определяют расчетным путем по формуле: Д(рад) = Д(Р) × К: К – переходный коэффициент, величина которого зависит, в основном, от плотности облучаемой ткани организма. Для воздуха К = 0,88, для костной ткани К = 2-5, для жировой К = 0,6, для мягких тканей и растений К=1,0, средняя величина для живого организма К = 0,93. Задачи по переводу выраженных в внесистемных единицах доз в единицы СИ и наоборот Задача 1 Определить величину экспозиционной дозы внесистемной единицы (Р) рентгеновского излучения, если в 1 см3 воздуха при 0оС и 95 нормальном атмосферном давлении образуется следующее количество пар ионов: 1) 2,08 . 109 и 1,04 . 109; 2) 2,08 . 106 и 1,04 . 106; 3) 2,08 . 103 и 04 . 103; 4) 2,08 . 105 и 1,04 . 105; 5) 2,08 . 104 и 1,04 . 104; 6) 2,08 . 107 и 1,04 . 108. Задача 2 Определить величину экспозиционной дозы внесистемной единицы (Р), если в 1см3 воздуха при 0оС и нормальном атмосферном давлении образуется следующее количество пар ионов: 1) 2,08 . 105 и 1,04 . 105; 2) 0,52 . 103 и 0,26 . 103; 3) 0,52 . 106 и 0,26 . 106; 4) 2,08 . 103 и 1,04 . 103; 5) 0,52 . 109 и 0,26 . 109; 6) 2,04 . 104 и 0,52 . 107. Задача 3 Вычислить экспозиционную дозу в единицах СИ, если при облучении животного гамма - лучами при 0оС и нормальном атмосферном давлении в 1 см3 воздуха образуется следующее количество пар ионов: 1) 2,08 . 104 и 1,04 . 104; 2) 0,52 . 109 и 0,26 . 109; 3) 2,08 . 1012 и 1,04 . 1012; 4) 4,16 . 1010 и 6,24 . 1010; 5) 8,32 . 1011 и 10,4 . 1011; 6) 6,24 . 108 и 1,30 . 1013. Задача 4 Вычислить поглощенную дозу в радах, если при рентгеновском обследовании легких человека при 0оС и нормальном атмосферном давлении в 1 см3 воздуха образуется следующее количество пар ионов: 1) 2,08 . 109 и 1,04 . 109; 2) 4,16 . 1010 и 6,24 . 1010; 3) 5,20 . 1010 и 7,28 . 1010; 4) 2,08 . 108 и 1,04 . 108; 5) 8,32 . 1010 и 9,36 . 1010; 6) 6,24 . 1011 и 4,16 . 1012. Задача 5 Определить количество пар ионов, образующихся в 1 см3 воздуха при 0оС и нормальном атмосферном давлении, если при исследовании желудка собаки экспозиционная доза рентгеновских лучей была равна: 1) 2,58 . 10- 4 и 2,58 . 10- 5 Кл/кг; 2) 1,29 . 10- 3 и 1,29 . 10- 4 Кл/кг; 3) 1,55 . 10- 4 и 1,55 . 10- 5 Кл/кг; 96 4) 3,35 . 10- 4 и 5,16 . 10- 4 Кл/кг; 5) 1,03 . 10- 3 и 1,03 . 10- 4 Кл/кг; 6) 10,3 . 10- 2 и 7,44 . 10- 3 Кл/кг. Задача 6 Рассчитать экспозиционную дозу в единицах СИ, если поглощенная доза, полученная коровой, равна: 1) 10,5 и 120,0 Гр; 2) 13,0, 21,0 Гр; 3) 100,0 и 120,0 Гр; 4) 300,0 и 400,0 сГр; 5) 145,0 и 500,5 мГр; 6) 116,0 и76 мГр. Задача 7 Выразить поглощенную дозу в радах, если она составила: 1) 1 Гр и 0,5 Гр; 2)2,5 кГр и 18 кГр; 3)300 мкГр и 800 мкГр; 4) 3,0 кГр и 7,0 кГр; 5) 20,0 сГр и 32,0 сГр; 6)20,0 мГр и 45,0 мГр. Задача 8 Определить экспозиционную дозу в единицах СИ, если поглощенная доза равна: 1) 1,0 и 20,0 рад; 2) 50,0 и 100,0 мрад; 3) 12,0 и 10,0 крад; 4) 20,0 и 45,0 мкрад; 5) 13,0 и 6,0 Мрад; 6) 25,0 и 115 рад Задача 9 Определить экспозиционную дозу в единицах СИ, если она составляла: 1) 10,0 и 13,0 мР; 2) 20,0 и 25,0 Р; 3) 10,0 и 40,0 мкР; 4) 1,0 и 12,0 кР; 5) 140,0 и 18,0 Р; 6) 15,5 и 300,0 МР. Задача 10 Определить поглощенную дозу в единицах СИ, если экспозиционная доза составила: 1) 2,58 . 10- 4 и 12,9 . 10-4 Кл/кг; 2) 1,03 . 10- 2 и 1,29 . 10-2 Кл/кг; 3) 2,58 . 10- 5 и 5,16 . 10-2 Кл/кг; 4) 2,58 . 10- 2 и 1,5 . 10- 3 Кл/кг; 5) 1,55 . 10- 2 и 1,3 . 10- 1 Кл/кг; 6) 1,29 . 10- 3 и 10,3 . 10- 4 Кл/кг. Задача 11 Определить экспозиционную дозу, если поглощенная доза равна: 1) 10,0 и 20,0 рад; 2) 80,0 и 120,0 мрад; 3) 200,0 и 12000 мкрад; 4) 1,0 и 3,0 крад; 5) 2,0 и 10,0 Мрад; 6) 1,0 и 22 срад. 97 Задача 12 Определить поглощенную дозу в радах, если экспозиционная доза равна: 1) 10,0 и 45,0 Р; 2) 150,0 и 30,0 мР; 3) 40,0 и 50,0 мкР; 4) 1,0 и 6,0 МР; 5) 70,0 и 3,0 кР; 6) 2,8 и 17 кР. Задача 13 Определить экспозиционную дозу в рентгенах, если поглощенная доза равна: 1) 0,1 и 0,05 Гр; 2) 10,0 и 75,0 мГр; 3) 800,0 и 60,0 мкГр; 4) 13,0 и 120,0 сГр; 5) 32,0 и 68,0 кГр; 6) 200,0 и 12,0 сГр. Задача 14 Определить поглощенную дозу, в единицах СИ, полученную животным при облучении гамма - лучами, если экспозиционная доза составила: 1) 20,0 и 65,0 Р; 2) 120,0 и 600,0 Р; 3) 12,0 и 450,0 мР; 4) 45,0 и 10,0 мкР; 5) 20,0 и 16,0 МР; 6) 110,0 и 350,0 кР. Задача 15 Определить экспозиционную дозу в рентгенах, создаваемую рентгеновским излучением при рентгенодиагностике опухоли у животного, если она равна: 1) 2,58 . 10- 4 и 1,29 . 10- 4 Кл/кг; 2) 6,45 . 10- 3 и 1,16 . 10- 2 Кл/кг; 3) 1,8 . 10- 2 и 2,58 . 10- 3 Кл/кг; 4) 5,16 . 10- 2 и 7,74 . 10- 2 Кл/кг; 5) 10,3 . 10- 2 и 12,9 . 10- 2 Кл/кг; 6) 1,03 . 10- 3 и 10,3 . 10- 4 Кл/кг. Задача 16 Определить поглощенную дозу в радах, если экспозиционная доза ионизирующих излучений составила: 1) 2,58 . 10- 4 и 2,58 . 10- 3 Кл/кг; 2) 5,16 . 10-3 и 6,45 . 10-3 Кл/кг; 3) 1,16 . 10-2 и 2,58 . 10-2 Кл/кг; 4) 7,74 . 10-2 и 9,03 . 10-2 Кл/кг; 5) 12,9 . 10-2 и 15,48 . 10-2 Кл/кг; 6) 1,55 . 10-4 и 10,30 . 10-4 Кл/кг. Задача 17 Определить количество пар ионов, образующихся в 1 см3 воздуха, если при облучении животного при 0оС и нормальном атмосферном давлении экспозиционная доза рентгеновских лучей была равна: 98 1) 1,0, и 25,0 Р; 2) 200,0 и 300,0 Р; 3) 400,0 и 500,0 Р; 4) 10,0 и 300,0 мР; 5) 20,0 и 10,0 мкР; 6) 220,0 и 350,0 мкР. Задача 18 Определить количество пар ионов, образующихся в 1 см3 воздуха, если при облучении растений при 0оС и нормальном атмосферном давлении гамма - лучами, поглощенная доза составила: 1) 1,0 и 2,5 Гр; 2) 10,0 и 40,0 кГр; 3) 6,0 и 8,0 МГр; 4) 200,0 и 500,0 сГр; 5) 400,0 и 900,0 мГр; 6) 36,0 и 630,0 кГр Задача 19 Определить поглощенную дозу в единицах СИ при облучении микроорганизмов, если она была равна: 1)100,0 и 500,0рад 2)10,0 и 35,0крад 3)3,0 и 9,0Мрад 4)300,0 и 500,0мрад 5) 2 . 10 4 и 4 . 10 5 мкрад 6)12,568 и 125,972град Задача 20 Рассчитать количество пар ионов, образующихся в 1 см3 воздуха, если при облучении животного при 0оС и нормальном атмосферном давлении поглощенная доза составила: 1) 1,0 и 0,5 рад; 2) 2,0 и 70,0 мрад; 3) 8,0 и 10,0 крад; 4) 0,5 и 11,0 Мрад; 5) 1,0 и 40,0 мкрад; 6) 80,0 и 275,0 мкрад Задача 21 Провести расчет количества пар ионов, образующихся в 1 см3 воздуха, если при облучении бедренной кости коровы при 0оС и нормальном атмосферном давлении экспозиционная доза составила: 1)1,25 и 275 Р; 2)600 и 950 гР; 3) 0,5 и 1,25 МР; 4)1,15 и 3,50 кР; 5) 3000 и 1750 Р; 6) 600000 и 900000 сР. Задача 22 Определить количество пар ионов, образующихся в 1 см3 воздуха, если при гамма-облучении силосной массы при 0оС и нормальном атмосферном давлении, поглощенная доза составила: 1)175 и 350 Гр; 2)400 и 1120кГр; 3) 3 и 9 МГр; 4)16 и 70 гГр; 5) 80000 и 16500 сГр; 6) 12,05 и 17,613 МГр. 99 Задача 23 Рассчитать поглощенную дозу в единицах СИ, полученную индейками при рентгеновском облучении, если экспозиционная доза, составила: 1) 2,58 . 10- 3 и 4,56 . 10- 4 Кл/кг; 2) 0,14 . 10-2 и 515 . 10-1 Кл/кг; 3) 1,63 . 10-1 и 22,4 . 10-5 Кл/кг; 4) 1,77 . 10-2 и 11,04 . 10-3 Кл/кг; 5) 14,28 . 10-5 и 7,06 . 10-2 Кл/кг; 6) 2,58 . 10-7 и 8,13 . 10-6 Кл/кг. Задача 24 Определить количество пар ионов, образующихся в 1 см3 воздуха, при 00С и нормальном атмосферном давлении, если при рентгеновском исследовании желудка кошки экспозиционная доза составил: 1)0,48 и 1,12 гР; 2)56,3 и 62,8 сР; 3) 146 и 528 мР; 4)600,5 и 322 мкР; 5) 0,007 и 0,013 кР 6) 36045 и 18567 гР Задача 25 Определить экспозиционную дозу в единицах СИ, если поглощенная доза животным составила: 1)200 и 12 рад; 2)5000 и 1300 мрад; 3) 0,721 и 1,4056 крад; 4)0,005 и 0,0001 Мрад; 5) 150000 и 4370мкрад 6) 18,333 и 515,6 град ЗАДАНИЕ 2 ТЕМА: МОЩНОСТЬ ДОЗЫ И ОТНОСИТЕЛЬНАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ При аварии на предприятиях атомной промышленности, а также при ядерных взрывах происходит загрязнение окружающей среды радиоактивными изотопами. Люди, животные и растения, находясь на территориях загрязненных радиоактивными веществами, получают дозу внешнего облучения, а при попадании радиоактивных веществ внутрь организма - дозу внутреннего облучения. Дозу внешнего облучения, полученную людьми, животными и растениями можно определить с помощью индивидуальных дозиметров. Однако, в настоящее время большинство дозиметрических приборов отградуированы в несистемных единицах – рентгенах (Р), поэтому при облучении биологических объектов дозу измеряют в рентгенах, а затем расчетным путем переводят в единицы Международной системы. 100 Мощность дозы ионизирующих излучений Экспозиционная и поглощенная дозы ионизирующих излучений не учитывают время, в течение которого эти дозы создаются или в течении которого их получил облучаемый объект. Одинаковые дозы облучения, но полученные за разные периоды времени, оказывают на человека, животных, растения и другие живые организмы разное биологическое действие. Поэтому, в биологическом отношении очень важно знать не просто дозу ионизирующего излучения, которую получил облучаемый объект, а дозу, полученную в единицу времени. В связи с этим в радиобиологии введено понятие мощности дозы излучения (уровень радиации, гамма-фон). Мощность дозы (Р) – это доза излучения (Д), отнесенная к единице времени (t): Р= Д; t (Д = Р . t) Внесистемная единица мощности экспозиционной дозы - рентген в секунду (Р/с). На практике используется рентген в час (Р/час). В СИ единица мощности экспозиционной дозы - ампер на килограмм (А/кг). Внесистемная единица поглощенной дозы – рад в секунду (рад/с). На практике используется рад в час (рад/ч). В СИ единица мощности поглощенной дозы – грей в секунду (Гр/с), на практике используется грей в час (Гр/ч). Между единицами радиационных величин следующие отношения: 1 А/кг = 3,88 . 103 Р/с; 1 А/кг = 1,4 . 107 Р/ч; 1 Р/с = 2,58 . 10- 4 А/кг; 1 Р/ч = 0,9 А/кг; . -2 1 рад/с = 1 10 Гр/с; 1 рад/ч = 1 . 10- 2 Гр/ч; 1 Гр/с = 1 . 102 рад/с; 1 Гр/ч = 1 . 102 рад/ ч. Относительная биологическая эффективность ионизирующих излучений (ОБЭ) Различные виды ионизирующих излучений (α, β, γ, n, p, рентген и т.д.) при одинаковой поглощенной дозе оказывают на живые организмы разное биологическое действие. Чем выше удельная ионизация ионизирующего излучения, тем больше вызываемый им биологический эффект, т.е. относительная биологическая эффективность данного вида излучения (ОБЭ) или ее называют - коэффициент качества (КК). Коэффициент качества показывает, во сколько раз эффективность биологического действия данного вида излучения больше, чем рентгеновского или гамма - излучения при одинаковой поглощенной дозе (таблица 6). 101 Таблица 6 - Среднее значение коэффициента качества Вид излучения КК Рентгеновское и гамма - излучение Электроны и позитроны (бета - излучение) Протоны с энергией меньше 10 МэВ Нейтроны (медленные) с энергией меньше 20 кэВ Нейтроны (быстрые) с энергией 0,1 - 10 МЭВ Альфа - излучения с энергией меньше 10 МэВ Тяжелые ядра отдачи 1 1 10 3-5 10 10 20 Доза, определяющая количество поглощенной энергии любого вида ионизирующего излучения с учетом биологического эффекта, характерного для каждого вида излучения называется биологической. Для оценки биологического действия различных видов излучения введена единица – биологический эквивалент рада (бэр), то есть биологическая эквивалентная доза. Единица бэр – это такая доза любого вида ионизирующего излучения, при которой в биологической среде, в том числе и в живом организме, создается такой же биологический эффект, как при дозе рентгеновского или гамма-облучения в 1 рад. 1 бэр = 1 рад (рентгеновского или гамма-излучения) Единица бэр имеет дольные и кратные величины – мбэр, мкбэр, кбэр, Мбэр и др. В СИ единица эквивалентной дозы – зиверт (Зв). 1 Зв = 100 бэр. 1 бэр = 0,01 Зв. Задачи по переводу внесистемных единиц и радиационных величин в СИ и наоборот Задача 1 Определить мощность экспозиционной дозы гамма-излучения в единицах СИ, если она равна: 1) 1,0 и 5,0 Р/ч; 2) 25,0 и 100,0 мР/ч; 102 3) 10,0 и 15,0 мкР/ч; 4) 3,0 и 10,0 кР/ч; 5) 10,0 и 0,2 МР/ч; 6) 25,0 и 115 мР/ч. Задача 2 Определить мощность поглощенной дозы рентгеновского излучения в рад/ч, если мощность экспозиционной дозы равна: 1)3,0 и 15,0 Р/ч; 2)100,0 и 50,0 мР/ч; 3) 7,0 и 12,0 мкР/ч; 4) 2,0и 10,0 кР/ч; 5) 6,0 и 20,0 МР/ч; 6) 20,5 и 1,5кР/ч. Задача 3 Определить мощность поглощенной дозы гамма-излучения в единицах СИ, если мощность экспозиционной дозы равна: 1) 1,0 и 5,0 Р/ч; 2) 15,0 и 5,0 кР/ч; 3) 25,0 и 100,0 мР/ч; 4) 10,0 и 20,0 мкР/ч; 5) 4,0 и 25,0 МР/ч; 6) 0,8 и 80 Р/ч. Задача 4 Определить мощность эквивалентной (биологической) дозы рентгеновского излучения, создаваемой в биологическом объекте, если мощность экспозиционной дозы равна: 1) 1,0 и 20,0 Р/ч; 2) 15,0 и 200,0 мкР/ч; 3) 2,0 и 50,0 мР/ч; 4) 10,0 и 12,0 кР/ч; 5) 4,0 и 25,0 МР/ч; 6) 0,8 и 80,) Р\ч. Задача 5 Рассчитать гамма-фон в Р/ч, если мощность экспозиционной дозы равна: 1) 2,58 . 10-4 и 1,29 . 10-3 А/кг; 2) 2,58 . 102 и 2,58 А/кг; 3) 1,29 . 10-6 и 7,74 . 10-5 А/кг; 4) 1,29 . 106 и 6,45 . 107 А/кг; 5) 2,06 . 102 и 2,06 . 10-2 А/кг; 6) 7,74 . 10-4 и 1,29 . 106 А/кг. Задача 6 Рассчитать мощность поглощенной дозы рентгеновского излучения в рад/ч, если мощность экспозиционной дозы равна: 1) 2,58 . 10-4 и 1,29 . 10-3 А/кг; 2) 2,58 и 2,58 . 102 А/кг; 3) 1,28 . 10-6 и 7,74 . 10-5 А/кг; 4) 1,29 . 106 и 6,45 . 107 А/кг; 5) 2,06 . 102 и 2,06 . 10-3 А/кг; 6) 2,58 . 10-6 и 1,29 . 10-5 А/кг. Задача 7 Рассчитать мощность поглощенной дозы в единицах СИ, если мощность экспозиционной дозы равна: 1) 2,58 . 10-4 и 1,29 . 10-3 А/кг; 2) 2,58 и 2,58 . 102 А/кг; 4) 1,29 . 106 и 6,45 . 107 А/кг; 5) 2,06 . 102 и 2,06 . 10-2 А/кг; 103 3) 1,29 . 10-6 и 7,74 . 10-5 А/кг; 6) 7,74 . 10-2 и 1,29 . 104 А/кг. Задача 8 Вычислить уровень радиации на местности в Р/ч, если мощность поглощенной дозы равна: 1) 1,0 и 50,0 рад/ч; 2) 10,0 и 40,0 мрад/ч; 3) 15,0 и 100,0 мкрад/ч; 4) 2,0 и 50,0 крад/ч; 5) 1,0 и 18,0 Мрад/ч; 6) 40,0 и 120,0 крад/ч. Задача 9 Рассчитать мощность эквивалентной дозы гамма-излучения, создаваемой в биологическом объекте, если мощность экспозиционной дозы равна: 1) 2,58 . 10-6 и 1,29 . 10-3 А/кг; 2) 2,58 и 2,58 . 102 А/кг; 3) 1,29 . 10-6 и 7,74 . 10-5 А/кг; 4) 1,29 . 106 и 6.45 . 107 А/кг; 5) 2.06 . 102 и 2,06 . 10-2 А/кг; 6) 5,16 . 10-2 и 3,87 . 102 А/кг. Задача 10 Вычислить мощность поглощенной дозы в единицах СИ, если она равна: 1) 1,0 и 40,0 рад/ч; 2) 18,0 и 250,0 мрад/ч; 3) 7,0 и 10,0 мкрад/ч; 4) 3,0 и 12,0 крад/ч; 5) 8,0 и 21,0 Мрад/ч; 6) 11,0 и 0,1 мрад/ч. Задача 11 Рассчитать уровень гамма-фона в единицах СИ, если мощность поглощенной дозы равна: 1) 1,0 и 20,0 рад/ч; 2) 10,0 и 40,0 мрад/ч; 3) 15,0 и 100,0 мкрад/ч; 4) 2,0 и 50, крад/ч; 5) 3,0 и 15,0 Мрад/ч; 6) 3,5 и 120,0 рад/ч. Задача 12 Рассчитать мощность эквивалентной дозы в бэр/ч, создаваемую гаммаизлучением в биологическом объекте, если мощность поглощенной дозы равна: 1) 1,0 и 200,0 рад/ч; 2) 25,0 и 5,0 мрад/ч; 3) 4,0 и 20,0 мкрад/ч; 4) 2,0 и 40,0 крад/ч; 5) 8,0 и 21,0 Мрад/ч; 6) 0,4 и 104,0 мрад/ч. Задача 13 Вычислить уровень радиации в Р/ч, если мощность поглощенной дозы равна: 1) 1,0 и 0,2 Гр/ч; 3) 20,0 и 0,4 мкГр/ч; 5) 75,0 и 11,0 сГр/ч; 2) 10,0 и 0,1 мГр/ч; 4) 3,0 и 7,0 кГр/ч; 6) 50,0 и 5,0 Гр/ч. 104 Задача 14 Вычислить мощность экспозиционной дозы гамма-излучения в единицах СИ, если мощность поглощенной дозы равна: 1) 1,0 и 0,2 Гр/ч; 2) 10,0 и 0,1 мГр/ч; 3) 20,0 и 0,4 мкГр/ч; 4) 3,0 и 7,0 кГр/ч; 5) 75,0 и 11,0 сГр/ч; 6) 80,0 и 0,8 кГр/ч. Задача 15 Определить мощность поглощенной дозы в рад/ч, создаваемой гаммаизлучением в биологических тканях, если она равна: 1) 1,0 и 0,2 Гр/ч; 2) 10,0 и 0,1 мГр/ч; 3) 20,0 и 0,4 мкГр/ч; 4) 3,0 и 7,0 кГр/ч; 5) 75,0 и 11,0 сГр/ч; 6) 33,0 и 67,0 Гр/ч. Задача 16 Вычислить мощность эквивалентной дозы в бэр/ч рентгеновского излучения, если она равна: 1) 1,0 и 0,2 Гр/ч; 2) 10,0 и 0,1 мГр/ч; 3) 20,0 и 0,4 мкГр/ч; 4) 3,0 и 7,0 кГр/ч; 5) 75,0 и 11,0 сГр/ч; 6) 12,0 и 0,6 сГр/ч. Задача 17 Рассчитать эквивалентную дозу в бэрах, полученную организмом при гамма-облучении, если величина экспозиционной дозы равна: 1) 1,0 и 25,0 Р; 2) 100,0 и 25,0 мР; 3) 4,0 и 20,) мкР; 4) 2,0 и 10,0 кР; 5) 13,0 и 6,0 МР; 6) 12,0 и 60,0 сР. Задача 18 Рассчитать эквивалентную дозу в бэрах, полученную животными при гамма-облучении, если поглощенная доза равна: 1) 0,5 и 5,0 рад; 2) 10,0 и 25,0 мрад; 3) 4.0 и 20.0 мкрад; 4) 1,0 и 4,0 крад; 5) 2,5и 7,0 Мрад; 6) 15,0 и 90 срад. Задача 19 Рассчитать эквивалентную дозу в бэрах, полученную биологическим объектом при нейтронном (медленные) облучении, если поглощенная доза равна: 1) 0,5 и 5,0 Гр; 2) 10,0 и 25,0 мГр; 3) 4,0 и 20,0 мкГр; 4) 20,0 и 80,0 сГр; 5) 6,0 и 21,0 кГр; 6) 0,2 и 12,0 МГр. 105 Задача 20 Рассчитать эквивалентную дозу в бэрах, полученную биологическими тканями при альфа-облучении, если поглощенная доза равна: 1) 0,5 и 5,0 рад; 2) 10,0 и 25,0 мрад; 3) 4,0 и 20,0 мкрад; 4) 1,0 и 40,0 крад; 5) 25,0 и 7,0 Мрад; 6) 100,0 и 175 срад. Задача 21 Рассчитать эквивалентную дозу в зивертах, полученную биологическим объектом при гамма-облучении, если поглощенная доза равна: 1) 0,5 и 5,0 рад; 2) 0,1 и 0,4 крад; 3) 10,0и 35,0 мрад; 4) 4.0 и 20,0 мкрад; 5) 1000,0 и 10000, рад; 6) 15,0 и 0,2 Мрад. Задача 22 Вычислить эквивалентную дозу в единицах СИ, полученную животным при облучении быстрыми нейтронами, если поглощенная доза равна: 1) 0,5 и 5,0 рад; 2) 0,1 и 0,4 крад; 3) 35,0 и 1000 мрад; 4) 4,0 и 20,0 мкрад; 5) 2,0 и 0,6 Мрад; 6) 21,0 и 0,5 крад. Задача 23 Вычислить эквивалентную дозу в единицах СИ, полученную животными при облучении гамма-лучами, если поглощенная доза равна: 1) 0,1 и 10,0 Гр; 3) 100,0 и 80,0 сГр; 5) 0,1 и 0,05 кГр; 2) 10,0 и 200,0 мГр; 4) 4,0 и 20,0 мкГр; 6) 0,8 и 85,0 сГр Задача 24 Вычислить эквивалентную дозу в единицах СИ, полученную животным при облучении медленными нейтронами, если поглощенная доза составила: 1) 0,1 и 10,0 Гр; 3) 100,0и 80,0 сГр; 5) 0,1и 0,05 кГр; 2) 10,0 и 200,0 мГр; 4) 4,0 и 20,0 мкГр; 6) 0,2 И 12 кГр. Задача 25 Вычислить суммарную эквивалентную дозу в СИ, полученную биологическим объектом от смешанного источника излучения, если поглощенные дозы составили: 1) от гамма-излучения - 10 рад, бета - излучения - 1 рад, альфа-излучения - 1 рад, быстрых нейтронов - 10 рад; 2) от быстрых нейтронов - 10 Гр, альфа-излучения - 1 Гр, гамма-излучения - 10 Гр, медленных нейтронов - 10 Гр. 3) от рентгеновского излучения – 30 рад, бета-излучения – 15 сГр, медленных нейтронов – 0,2 гГр, гамма-излучения – 1 мГр. 106 ЗАДАНИЕ 3 ТЕМА: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОЗ ОБЛУЧЕНИЯ РАСЧЕТНЫМ МЕТОДОМ ПРИ ВНЕШНЕМ ВОЗДЕЙСТВИИ ИЗЛУЧЕНИЯ При проведении контроля степени облучения сельскохозяйственных животных необходимо определить степень дозы внешнего облучения. Знание доз позволяет проводить количественную и качественную оценку состояния здоровья животных, а также выявить и предупредить возможные лучевые поражения животных и людей. При внешнем воздействии облучения дозу можно определить с помощью дозиметрических приборов, но дозу можно определить, с не меньшей точностью, путем вычислений. Особое значение имеют расчетные методы определения доз внешнего облучения при проведении предупредительного ветеринарно-санитарного надзора и при оценке степени поражения сельскохозяйственных животных в результате аварий на предприятиях атомной промышленности. В основу расчетных методов определения доз облучения положены закономерности распространения ионизирующих излучений в пространстве и закономерности взаимодействия ионизирующих излучений с веществом. Расчет доз облучения при внешнем гамма-облучении организма Определение доз облучения при внешнем гамма - облучении организма производится с учетом ряда закономерностей, основными из которых являются: а). Доза облучения при прочих равных условиях, прямо пропорциональна мощности дозы излучения и времени его воздействия: Д=Р×t Д – доза облучения Р – мощности дозы излучения; t – время облучения. Например: мощность дозы гамма-излучения на местности (уровень радиации) 35мР/ час, а время нахождения на этой территории крупного рогатого скота 18 часов. Доза облучения, полученная животными, будет равна: 35мР/ч × 18 ч = 630мР или 0,63 Р Если увеличить мощность дозы излучения или время облучения, то, следовательно, увеличивается доза внешнего облучения. б). Доза облучения от внешних источников (точечных) прямо пропорциональна мощности дозы облучения и обратно пропорциональна квадрату расстояния до него, т.е.: 107 Д= Р t , где 2 R Д – доза облучения в Р, Р – мощность дозы излучения, t – время облучения, часы, R – расстояние до источника излучения в см. Например: мощность дозы излучения от точечного источника 226Rа активностью 1 мКu (1 мг 226Rа) на расстоянии 1см, равна 8,4 Р/ч ( это есть гамма-постоянная радия-226, Кγ). Следовательно, доза полученная на расстоянии 1см от источника в течении 1 часа будет равна: Д= 8,4Р,41ч = 8,4 Р, 12 см2 доза, полученная на расстоянии 10см, будет равна: Д= 8,4Р,41ч = 0,084 Р. 102 см2 в). Существует зависимость между активностью (А) радиоактивных веществ и мощностью дозы излучения, создаваемой их гамма-излучением. поэтому в известной формуле Д= Рt , 2 R Мощность дозы излучения (Р) можно заменить выражением (Кγ . А) и формула примет следующий вид: Д= К А t , где 2 R Д – облучения, Р; Кγ – гамма-постоянная данного радиоизотопа – характерная величина гамма-излучения изотопа, представляющая мощность экспозиционной дозы,(Кл/кг в секунду, ранее – Р/ч), создаваемую не фильтрованным гаммаизлучением точечного источника мощностью в 3,7 . 107 Бк (1 мКu) на расстоянии 1см от него (Р . см2/ч . мКu) находится по специальным таблицам; 108 А – активность данного изотопа, мКu; t – время облучения, часы; R – расстояние до источника излучения, см. Например: определить дозу облучения, полученную на расстоянии 0,5м от точечного источника кобальта-60 активностью 1 мКu в течение 4 часов. Гамма-постоянная (Кγ) кобальта-60 равна 12,9. Д= 12,9 1 4 = 51,6 = 0,020 Р 2500 50 2 Если активность источника, выраженная в миллиграмм - эквивалентах радия, то указанная формула примет следующий вид: Д= 8,4 М t R2 8,4 – гамма-постоянная радия, Р/ч; М – активность источника, мг - экв. радия. Остальные обозначения такие же, что и в предыдущих формулах. Доза облучения может быть уменьшена с помощью поглощения излучения материалами защитных экранов. При использовании защитных экранов в знаменатель выше приведенных формул должен быть введен коэффициент ослабления излучения данным экраном (Косл.), значение этого коэффициента зависит от вида излучения, его энергии, материала экрана и толщины. Коэффициент ослабления различных видов излучения и для различных материалов находят в специальных таблицах или рассчитывают. Для гамма-излучения его можно рассчитать по следующей формуле: Косл. = h 2dпол Косл – коэффициент ослабления излучения; h – толщина защитного слоя материала (см); dпол – слой половинного ослабления материала, см, т.е. такая толщина слоя материала, которая ослабляет интенсивность излучения в 2 раза (dпол – находят в специальных таблицах). Пользуясь этими тремя основными закономерностями можно проводить защиту от облучения следующими методами: 1. Защита временем. Следует находиться в зоне облучения минимальное время; 2. Защита расстоянием. Следует находиться от источника облучения на максимальном расстоянии; 3. Защита экранами. Следует использовать защитные средства из различных материалов (органическое стекло, дерево, кирпич, бетон, свинец, просвинцованная резина, перчатки, фартук и т.д.). 109 Задачи по вычислению поглощенных доз облучения при гамма-излучении организма Для расчета доз облучения от внешних гамма-источников используют следующую формулу: Д = 0,93 Д – доза облучения, рад.; Кγ А t R2 Кγ – гамма-постоянная гамма-излучения ( Р см2 ) (находится по табч мКu лицам); А – количество радиоизотопа, мКu; t – время облучения, часы; R - расстояние до источника, см; 0,93 - коэффициент перевода рентген в рады. В таблице 7 приводятся гамма-постоянные различных изотопов. Таблица 7- Гамма-постоянные (Кγ) радионуклидов №№ п/п Радионуклид Кγ №№ п/п Ве (бериллий) 22 Nа (натрий) 28 Мg (магний) 40 К (калий) 42 К (калий) 47 Са (кальций) 51 Сr (хром) 54 Мn (марганец) 56 Ni (никель) 58 Со (кобальт) 59 Fе (железо) 60 Со (кобальт) 62 Zn (цинк) 65 Zn (цинк) 67 Cи (медь) 74 Аs (мышьяк) 82 Br (бром) 0,3 11,9 7,7 0,88 1,0 5,5 0,3 4,7 9,4 5,5 6,2 12,9 1,8 3,0 0,5 4,4 14,5 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 7 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 110 Радионуклид Кγ 84 4,5 6,6 6,7 9,6 2,0 2,1 11,5 1,8 8,7 3,5 1,7 1,2 11,4 0,3 2,8 1,2 1,9 Rb (рубидий) Sr (стронций) 105 Ag (серебро) 124 Sb (сурьма) 125 Sn (олово) 131 I (йод) 132 I (йод) 132 Te (теллур) 134 Cs (цезий) 137 Cs (цезий) 135 Ba (барий) 140 Ba (барий) 140 La (лантан) 141 Ce (церий) 187 W (вольфрам) 203 Hg (ртуть) 249 Cf (калифорний) 92 Начертите в рабочих тетрадях ниже приведенную таблицу и вычислите поглощенные дозы при внешнем гамма-облучении данных вам изотопов: Таблица 8 Доза за 1 час на рас- Доза за 1 сутки на Радиоакстоянии от источрасстоянии от истивный Количества ника (рад) точника (рад) изотоп, изотопа (Kγ) 1см 10см 0,5м 1м 1 мКu 0,1 Кu 1 мКu 0,1 Кu ЗАДАНИЕ 4 ТЕМА: ВЫЧИСЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА (АКТИВНОСТИ) РАДИОИЗОТОПОВ С ПОМОЩЬЮ ТАБЛИЦ ПОКАЗАТЕЛЬНЫХ ФУНКЦИЙ ех и е -х При использовании ядерной энергии и радиоактивных изотопов в народном хозяйстве появляется возможность загрязнения окружающей среды радиоактивными веществами. В связи с этим возникает необходимость радиометрического и дозиметрического контроля объектов сельскохозяйственного надзора и внешней среды. Проводить такой контроль невозможно без знания закона радиоактивного распада. Закон радиоактивного распада заключается в том, что за единицу времени самопроизвольно распадается всегда одна и та же часть имеющихся в наличии ядер атомов радиоактивного изотопа. В результате распада ядер атомов уменьшается количество (активность) радиоактивных изотопов, а в окружающую среду испускаются ионизирующие излучения. Использование закона радиоактивного распада позволяет определить количество (активность) любого радиоизотопа на любой момент времени, что дает возможность более грамотно и своевременно оценить радиационногигиеническое состояние объектов сельскохозяйственного надзора и внешней среды. Единицы измерения количества (активности) радиоактивных веществ Мерой количества радиоактивных веществ является активность. Активностью называется число распадов ядер атомов, происходящих самопроизвольно в единицу времени. Активность прямо пропорциональна количеству радиоактивных веществ, т.е. чем больше радиоактивных веществ, тем больше его активность. Единицей активности (радиоактивности) является Кюри (Кu). 111 Кюри - это такое количество любого радиоактивного вещества, в котором происходит 3,7 × 1010 распадов ядер атомов в секунду. Единица Кюри соответствует радиоактивности 1 г радия. В международной системе единиц (СИ) за единицу радиоактивности принят Беккерель (Бк). Он равен одному распаду в секунду (рас./сек) (приложение Е). 1 Бк = 1 расп./сек. 1 Кu = 3,7 × 1010 Бк. 1 Бк = 2,7 × 10 -11 Кu Для характеристики гамма-активности введена специальная единица – эквивалент 1 мг радия (мг. экв. радия). мг. экв. радия – это активность любого радиоактивного вещества, гамма-излучение которого создает такую же мощность экспозиционной дозы, как гамма- излучение 1 мг радия. 1 мг (1 мКu) радия после фильтрации излучения через 0,5мм платиновый фильтр создает в воздухе на расстоянии 1см мощность дозы 8,4 Р/час. Эта величина получила название гамма-постоянная радия (Kγ) и принята за эталон мощности дозы излучения. Гамма-эквивалент изотопа (М) связан с его радиоактивностью (А) в мКu через гамма-постоянную (Kγ) следующим образом: М= А Кγ 8,4 А= М 8,4 Кγ С помощью этих формул возможен переход от активности радиоактивных веществ, выраженной в мг. экв. радия к активности, выраженной в мКu и наоборот, т.е. по мощности излучения можно определить количество изотопа. Порядок вычисления активности радиоизотопов с помощью таблиц значений показательных функций ех и е -х Для вычисления активности любого радиоизотопа независимо от его периода полураспада (Т) и на любой момент времени (t), существует специальная формула: 0,693 t Т А=А0 × е или А = А0 × е(0,693t/T) где: А – искомое количество радиоизотопа (активность) на данный (определенный) момент времени; Ао – исходное (начальное) количество радиоизотопа (активность); е – основание натуральных логарифмов (2,72); 0,693 – натуральный логарифм; t – промежуток времени, в течение которого распадался или будет распадаться радиоизотоп; Т – период полураспада данного изотопа. 112 Период полураспада (Т) для радиоизотопов находят в приложение Ж. Это универсальная формула для вычисления активности выраженной в любых единицах - беккерелях (Бк), кюри (Кu), в дольных и кратных величинах этих единиц, а также в распадах или импульсах в единицу времени (расп/сек, имп/сек). При расчетах активности период полураспада (Т) радиоизотопа и время, в течение которого распадался или будет распадаться изотоп (t), должны быть выражены в одинаковых единицах времени. Для определения активности изотопа сначала вычисляют абсолютную величину показателя степени 0,693 t подставляя известные значения t и Т, а Т полученную величину обозначают "х". При возведении в степень основания натуральных логарифмов (е) пользуются таблицей значения функций ех и е-х (таблица 9).В этой таблице в колонке "х" находят вычисленное значение показателя степени. Затем чтобы узнать, сколько было радиоизотопа, находят коэффициент в колонке ех. Чтобы определить, сколько останется (будет) радиоизотопа находят коэффициент в колонке е-х (соответственно значению "х"). Найденное значение ех или е-х подставляют в универсальную формулу и вычисляют количество радиоизотопа. Например, количество (Ао) бария-140 на сегодняшний день составляет 20Кu. Определить сколько было радиоактивного бария 10 суток тому назад и сколько его будет через 10 суток. Пользуемся универсальной формулой радиоактивного распада: А=А0 × е 0,693 t Т и подставляем в нее известные значения: 0,69310 13 А=20 × е Затем, вычисляем, чему равен показатель степени: "Х" = 0,693 10 = 0,53 13 По таблице 9 показательных функций в колонке "х" находим, что он равен 0,53. Чтобы определить, сколько было радиоизотопа в колонке ех (соответственно х = 0,53) находим значение 1,6989. Подставив его в формулу А = 20 . 1,6989 найдем, что 10 суток тому назад радиобария было 33,978 Кu. Чтобы вычислить сколько будет (останется) радиоизотопа в колонке е -х (соответственно х = 0,53) находим значение 0,5886. Подставив его в формулу А = 20 . 0,5886, найдем, что через 10 суток радиобария останется 4,772 Кu. 113 Таблица 9 - Таблица значений ех и е-х х ех е-х х ех е-х х ех е-х 0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 1,0000 1,0101 1,0202 1,0305 1,0408 1,0000 0,9900 0,9802 0,9704 0,9608 0,35 0,36 0,37 0,38 0,39 1,4191 1,4333 1,4477 1,4623 1,4770 0,7047 0,6977 0,6907 0,6839 0,6771 0,70 0,71 0,72 0,73 0,74 2,0138 2,0340 2,0544 2,0751 2,0959 0,4966 0,4916 0,4868 0,4819 0,4771 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 1,0513 1,0618 1,0725 1,0833 1,0942 0,9512 0,9418 0,9324 0,9231 0,9139 0,40 0,41 0,42 0,43 0,44 1,4918 1,5068 1,5220 1,5373 1,5527 0,6703 0,6637 0,6570 0,6505 0,6440 0,75 0,76 0,77 0,78 0,79 2,1170 2,1383 2,1598 2,1815 2,2034 0,4724 0,4677 0,4630 0,4584 0,4638 0,10 0,11 0,12 0,13 0,14 1,1052 1,1163 1,1275 1,1388 1,1503 0,9048 0,8958 0,8869 0,8781 0,8694 0,45 0,46 0,47 0,48 0,49 1,5683 1,5841 1,6000 1,6161 1,6323 0,6376 0,6313 0,6250 0,6188 0,6126 0,80 0,81 0,82 0,83 0,84 2,2255 2,2479 2,2705 2,2933 2,3164 0,4493 0,4449 0,4404 0,4360 0,4317 0,15 0,16 0,17 0,18 0,19 1,1618 1,1735 1,1853 1,1972 1,2092 0,8607 0,8521 0,8437 0,8353 0,8270 0,50 0,51 0,52 0,53 0,54 1,6487 1,6653 1,6820 1,6989 1,7160 0,6065 0,6005 0,5945 0,5886 0,5827 0,85 0,86 0,87 0,88 0,89 2,3396 2,3632 2,3869 2,4109 2,4351 0,4274 0,4232 0,4190 0,4148 0,4107 0,20 0,21 0,22 0,23 0,24 1,2214 0,8187 1,2337 0,8106 1 ,2461 0,8025 1,2586 0,7945 1,2712 0,7866 0,55 0,56 0,57 0,58 0,59 1,7333 1,7507 1,7683 1,7860 1,8040 0,5769 0,5712 0,5655 0,5599 0,5543 0,90 0,91 0,92 0,93 0,94 2,4596 2,4843 2,5093 2,5345 2,5600 0,4066 0,4025 0,3985 0,3946 0,3906 0,25 0,26 0,27 0,28 0,29 1,2840 1,2969 1,3100 1,3231 1,3364 0,7788 0,7711 0,7634 0,7558 0,7483 0,60 0,61 0,62 0,63 0,64 1,8221 1,8404 1,8589 1,8776 1,8965 0,5488 0,5434 0,5379 0,5326 0,5273 0,95 0,96 0,97 0,98 0,99 2,5857 2,6117 2,6379 2,6645 2,6912 0,3867 0,3829 0,3791 0,3753 0,3716 0,30 0,31 0,32 0,33 0,34 1,3499 1,3634 1,3771 1,3910 1,4049 0,7408 0,7334 0,7261 0,7189 0,7118 0,65 0,66 0,67 0,68 0,69 1,9155 1,9348 1,9542 1,9739 1,9937 0,5220 0,5169 0,5117 0,5066 0,5016 1,00 1,01 1,02 1,03 1,04 2,7183 2,7456 2.7732 2,8011 2,8292 0,3679 0,3642 0,3606 0,3570 0,3535 114 х е х е -х х е х е -х Продолжение таблицы 9 х ех е-х 1,05 1,06 1,07 1,08 1,09 2,8577 2,8864 2,9154 2,9447 2,9743 0,3499 0,3465 0,3396 0,3362 0,3430 1,40 1,41 1,42 1,43 1,44 4,0552 4,0960 4,1371 4,1787 4,2207 0,2466 0,2441 0,2417 0,2393 0,2369 1,75 1,76 1,77 1,78 1,79 5,7546 5,8124 5,8709 5,9299 5,9895 0,1738 0,1720 0,1703 0,1686 0,1670 1,10 1,11 1,12 1,13 1,14 3,0042 3,0344 3,0649 3,0957 3,1268 0,3329 0,3296 0,3263 0,3230 0,3198 1,45 1,46 1,47 1,48 1,49 4,2631 4,3060 4,3492 4,3929 4,4371 0,2346 0,2322 0,2299 0,2276 0,2254 1,80 1,81 1,82 1,83 1,84 6,0496 6,1104 6,1719 6,2339 6,2965 0,1653 0,1637 0,1620 0,1604 0,1588 1,15 1,16 1,17 1,18 1,19 3,1582 3,1899 3,2220 3,2544 3,2871 0,3166 0,3135 0,3104 0,3073 0,3042 1,50 1,51 1,52 1,53 1,54 4,4817 4,5267 4,5722 4,6182 4,6646 0,2231 0,2209 0,2187 0,2165 0,2144 1,85 1,86 1,87 1,88 1,89 6,3598 6,4237 6,4883 6,5535 6,6194 0,1572 0,1557 0,1541 0,1526 0,1511 1,20 1,21 1,22 1,23 1,24 3,3201 3,3535 3,3872 3,4212 3,4556 0,3012 0,2982 0,2952 0,2923 0,2894 1,55 1,56 1,57 1,58 1,59 4,7115 4,7588 4,8066 4,8550 4,9037 0,2122 0,2101 0,2080 0,2060 0,2039 1,90 1,91 1,92 1,93 1,94 6,6859 6,7531 6,8210 6,8895 6,9588 0,1496 0,1481 0,1466 0,1451 0,1437 1,25 1,26 1,27 1,28 1,29 3,4903 3,5254 3,5609 3,5966 3,6328 0,2865 0,2837 0,2808 0,2780 0,2753 1,60 1,61 1,62 1,63 1,64 4,9530 5,0028 5,0531 5,1039 5,1552 0,2019 0,1999 0,1979 0,1959 0,1940 1,95 1,96 1,97 1,98 1,99 7,0287 7,0993 7,1707 7,2427 7,3155 0,1423 0,1409 0,1395 0,1381 0,1367 1,30 1,31 1,32 1,33 1,34 3,6693 3,7062 3,7434 3,7810 3,8190 0,2725 0,2698 0,2671 0,2645 0,2618 1,65 1,66 1,67 1,68 1,69 5,2070 5,2593 5,3122 5,3656 5,4195 0,1920 0,1901 0,1882 0,1864 0,1845 2,00 2,01 2,02 2,03 2,04 7,3891 7,4633 7,5383 7,6141 7,6906 0,1353 0,1340 0,1327 0,1313 0,1300 1,35 1,36 1,37 1,38 1,39 3,8574 3,8962 3,9354 3,9749 4,0149 0,2592 0,2567 0,2541 0,2516 0,2491 1,70 1,71 1,72 1,73 1,74 5,4739 5,5290 5,5845 5,6407 5,6973 0,1827 0,1809 0,1791 0,1773 0,1755 2,05 2,06 2,07 2,08 2,09 7,7679 7,8460 7,9248 8,0045 8,0849 0,1287 0,1275 0,1262 0,1249 0,1237 115 х е х е -х х е х е -х Продолжение таблицы 9 х ех е-х 2,10 2,11 2,12 2,13 2,14 8,1662 8,2482 8,3311 8,4149 8,4994 0,1225 0,1212 0,1200 0,1188 0,1177 2,45 2,46 2,47 2,48 2,49 11,588 11,705 11,822 11,941 12,061 0,08629 0,08543 0,08458 0,08374 0,08291 2,80 2,81 2,82 2,83 2,84 16,445 16,610 16,777 16,945 17,116 0,06081 0,06020 0,05961 0,05901 0,05843 2,15 2,16 2,17 2,18 2,19 8,5849 8,6711 8,7583 8,8463 8,9352 0,1165 0,1153 0,1142 0,1130 0,1119 2,50 2,51 2,52 2,53 2,54 12,182 12,305 12,429 12,554 12,680 0,08208 0,08127 0,08046 0,07966 0,07887 2,85 2,86 2,87 2,88 2,89 17,288 17,462 17,637 17,814 17,993 0,05784 0,05727 0,05670 0,05613 0,05558 2,20 2,21 2,22 2,23 2,24 9,0250 9,1157 9,2073 9,2999 9,3933 0,1108 0,1097 0,1086 0,1075 0,1065 2,55 2,56 2,57 2,58 2,59 12,807 12,936 13,066 13,197 13,330 0,07808 0,07730 0,07654 0,07577 0,07502 2,90 2,91 2,92 2,93 2,94 18,174 18,357 18,541 18,728 18,916 0,05502 0,05448 0,05393 0,05340 0,05287 2,25 2,26 2,27 2,28 2,29 9,4877 9,5831 9,6794 9,7767 9,8749 0,1054 0,1044 0,1033 0,1023 0,1013 2,60 2,61 2,62 2,63 2,64 13,464 13,599 13,763 13,874 14,013 0,07427 0,07353 0,07280 0,07208 0,07136 2,95 2,96 2,97 2,98 2,99 19,106 19,298 19,492 19,688 19,886 0,05234 0,05182 0,05130 0,05079 0,05029 2,30 2,31 2,32 2,33 2,34 9,9742 10,074 10,176 10,278 10,381 0,10026 0,09926 0,09827 0,09730 0,09633 2,65 2,66 2,67 2,68 2,69 14,154 14,296 14,440 14,585 14,732 0,07065 0,06995 0,06925 0,06856 0,06788 3,00 3,01 3,02 3,03 3,04 20,086 20,287 20,491 20,697 20,905 0,04979 0,04929 0,04880 0,04832 0,04783 2,35 2,36 2,37 2,38 2,39 10,486 10,591 10,697 10,805 10,913 0,09537 0,09442 0,09348 0,09255 0,09163 2,70 2,71 2,72 2,73 2,74 14,880 15,029 15,180 15,333 15,487 0,06721 0,06654 0,06587 0,06522 0,06457 3,05 3,06 3,07 3,08 3,09 21,115 21,328 21,542 21,758 21,977 0,04736 0,04689 0,04642 0,04596 0,04550 2,40 2,41 2,42 2,43 2,44 11,023 11,134 11,246 11,359 11,473 0,09072 0,08982 0,08892 0,08804 0,08716 2,75 2,76 2,77 2,78 2,79 15,643 15,800 15,959 16,119 16,281 0,06393 0,06329 0,06266 0,06204 0,06142 3,10 3,11 3,12 3,13 3,14 22,198 22,421 22,646 22,874 23,104 0,04505 0,04460 0,04416 0,04372 0,04328 116 х е х е -х х е х е -х Продолжение таблицы 9 х ех е-х 3,15 3,16 3,17 3,18 3,19 23,336 23,571 23,807 24,047 24,288 0,0485 0,04243 0,04200 0,04158 0,04117 3,50 3,51 3,52 3,53 3,54 33,115 33,448 33,284 34,124 34,467 0,03020 0,02990 0,02960 0,02930 0,02901 3,85 3,86 3,87 3,88 3,89 46,993 47,465 47,942 48,424 48,911 0,02128 0,02107 0,02086 0,02065 0,02045 3,20 3,21 3,22 3,23 3,24 24,533 24,779 25,028 25,280 25,534 0,04076 0,04036 0,03996 0,03956 0,03916 3,55 3,56 3,57 3,58 3,59 34,813 35,163 35,517 35,874 36,234 0,02872 0,02844 0,02816 0,02788 0,02760 3,90 3,91 3,92 3,93 3,94 49,402 49,899 50,400 50,907 51,419 0,02024 0,02004 0,01984 0,01964 0,01945 3,25 3,26 3,27 3,28 3,29 25,790 26,050 26,311 26,576 26,843 0,03877 0,03839 0,03801 0,03763 0,03725 3,60 3,61 3,62 3,63 3,64 36,598 36,966 37,338 37,713 38,092 0,02732 0,02705 0,02678 0,02652 0,02625 3,95 3,96 3,97 3,98 3,99 51,935 52,457 52,985 53,517 54,055 0,01925 0,01906 0,01887 0,01869 0,01850 3,30 3,31 3,32 3,33 3,34 27,113 27,385 27,660 27,933 28,219 0,03688 0,03652 0,03615 0,03579 0,03544 3,65 3,66 3,67 3,68 3,69 38,475 38,861 39,252 39,646 40,045 0,02599 0,02573 0,02548 0,02522 0,02497 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 54,598 60,340 66,686 73,700 81,451 0,01832 0,01657 0,01500 0,01357 0,01228 3,35 3,36 3,37 3,38 3,39 28,503 28,789 29,079 29,371 29,666 0,03508 0,03474 0,03439 0,03405 0,03371 3,70 3,71 3,72 3,73 3,74 40,447 40,854 41,264 41,679 42,098 0,02472 0,02448 0,02423 0,02399 0,02375 4,5 4,6 4,7 4,8 4,9 90,017 99,484 109,95 121,51 134,29 0,01111 0,01005 0,00910 0,00823 0,00745 3,40 3,41 3,42 3,43 3,44 29,964 30,265 30,569 30,877 31,187 0,03337 0,03304 0,03271 0,03239 0,03206 3,75 3,76 3,77 3,78 3,79 42,521 42,948 43,380 43,816 44,256 0,02352 0,02328 0,02305 0,02282 0,02260 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 148,41 164,02 181,27 200,34 221,41 0,00674 0,00610 0,00552 0,00499 0,00452 3,45 3,46 3,47 3,48 3,49 31,500 31,817 32,137 32,460 32,786 0,03175 0,03143 0,03112 0,03081 0,03050 3,80 3,81 3,82 3,83 3,84 44,701 45,150 45,604 46,063 46,525 0,02237 0,02215 0,02193 0,02171 0,02149 5,5 5,6 5,7 5,8 5,9 244,69 270,43 298,87 330,30 365,04 0,00409 0,00370 0,00335 0,00303 0,00274 117 х е х е -х х е х е Окончание таблицы 9 х ех е-х -х 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 403,43 445,86 492,75 544,57 601,85 0,00247 0,00224 0,00202 0,00183 0,00166 7,5 7,6 7,7 7,8 7,9 1808,0 1998,2 2208,3 2440,6 2697,3 0,00055 0,00050 0,00045 0,00041 0,00037 9,0 9,1 9,2 9,3 9,4 8103,1 8955,3 9897,1 10938,0 12088,0 0,00012 0,00011 0,00010 0,00009 0,00008 6,5 6,6 6,7 6,8 6,9 665,14 735,10 812,41 897,85 992,27 0,00150 0,00136 0,00123 0,00111 0,00100 8,0 8,1 8,2 8,3 8,4 2981,0 3294,5 3641,0 4023,9 4447,1 0,00033 0,00030 0,00027 0,00024 0,00022 9,5 9,6 9,7 9,8 9,9 13360 14765 16318 18034 19930 0,00007 0,00006 0,00006 0,00005 0,00005 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 1096,6 1212,0 1339,4 1480,3 1636,0 0,00091 0,00082 0,00074 0,00067 0,00061 8,5 8,6 8,7 8,8 8,9 4914,8 5431,7 6002,9 6634,2 7332,0 0,00020 0,00018 0,00016 0,00015 0,00013 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 22026 0,00004 4,85·108 2,1· 10-9 1,07·1013 9,3· 10-14 2,35·1017 4,2· 10-18 5,18·1021 1,93·10-22 Задачи по вычислению активности радиоизотопов с помощью таблиц значений показательных функций ех и е -х Задача № 1 В лабораторию поступил радиоизотоп кобальт-60 в количестве 50 мКu. Определить сколько останется этого изотопа через 4 месяца, 13 месяцев и 8 лет, а так же, сколько его было 3 месяца, 9 месяцев и 2 года тому назад. Задача № 2 На сегодняшний день активность йода-131 составляет 8 мКu. Определить сколько этого радиоизотопа останется через 4, 20 и 56 суток, а так же, сколько его было 4, 20 и 56 суток назад. Задача № 3 Имеется радиоизотоп бром-82, его активность 1000 Бк. Рассчитать какова будет его активность через 12 и 90 часов, 6 и 12 суток. Какова она была 4 часа, 2 и 5 суток тому назад. Задача № 4 На 1 января активность йода-125 составляет 25 мКu. Вычислить сколько этого радиоизотопа будет 1 апреля и 1 ноября данного года, а так же, сколько его было 0,5 года и 1 год тому назад. 118 Задача № 5 Для лечения больных поступило радиоактивное золото Аu-198 в количестве 0,1 мКu. Сколько останется этого радиоизотопа через 14 и 26 часов,4 суток и 8 суток. Сколько его было 3 дня тому назад. Задача № 6 В хозяйстве имеется 5 ц грубого корма (сена). Сено загрязнено йодом131 в количестве 20 мКu. Определить сколько этого радиоизотопа останется в сене через 16, 24 и 32 дня и можно ли будет скармливать его мясному и молочному скоту и в каком количестве. (ПДУ загрязнения РВ в суточном рационе: для молочных животных – 4 мкКu, для мясных животных 10 мкКu). Задача № 7 На комплекс завезли комбикорм, загрязненный цезием-134 в количестве 1,5 мкКu/кг. Определить сколько в комбикорме останется цезия-134 через 2,5 месяца, 12 месяцев и 2 года и когда этот комбикорм можно будет скармливать мясным животным (ПДУ загрязнения комбикорма 0,8 . 10 -6 Кu/кг). Задача № 8 Столовый виноград загрязнен калием-42 в количестве 10 мкКu/кг. Определить какова степень загрязнения его будет через 1, 2, 3 и 4 суток. Какой она была 12 часов, 1 и 2 суток назад. Задача № 9 Грубый корм (сено) загрязнено фосфором-32 в количестве 78 мкКu/кг. Определить сколько было радиофосфора в сене 7 и 58 дней тому назад, а так же, сколько его будет через 29 и 115 дней. Задача № 10 На складе хранится 10 ц овечьей шерсти загрязненной серой-35 в количестве 100 мКu. Вычислить сколько в шерсти было радиосеры 175 и 218 дней тому назад и сколько ее останется через 125 и 318 дней. Задача № 11 Радиоактивный эталон изготовленный из цезия-137 имеет активность 1 мКu. Определить чему будет равна активность эталона через 6 месяцев, 1,5 года, 6 лет, 15 лет, 27 лет, и какой она была 10 месяцев тому назад. Задача № 12 На сегодняшний день загрязнение зернового корма рутением-106 составляет 5 мКu. Определить сколько этого радиоизотопа останется через 15 суток, 2,5 месяца, 0,5 года, 1,2 года. 119 Задача № 13 Во фляге 40л молока, которое загрязнено натрием-24 в количестве 19800 Бк. Определить сколько натрия-24 в молоке было 3 и 46 часов тому назад, сколько его будет через 9 часов и можно ли его использовать в пищу людям (ПДУ загрязнения РВ молока 375 Бк/л). Задача № 14 Туша говяжьего мяса массой 233кг загрязнена цезием-134 в количестве 26,45 мкКu. Определить сколько радиоцезия останется в мясе через 30, 60 дней, 8 месяцев и 1 год. Через какое время это мясо можно будет использовать без ограничения в пищу людям (ПДУ загрязнения мяса 8 . 10 - 8 Кu/кг). Задача № 15 Загрязнение кальцием-45 сгущенного молока составляет 0,5 мкКu/кг. Определить каково будет загрязнение молока этим радиоизотопом через 66 дней, 11 месяцев и 1 год 10 месяцев, когда это молоко можно будет использовать в пищу людям (ПДУ загрязнения молока 3 . 10 -8 Кu/кг). Задача № 16 Капуста загрязнена церием-143 в количестве 500 мкКu/кг. Определить, сколько было церия-143 в капусте 1 и 3 суток тому назад и сколько его останется через 5, 10 и 14 суток. Задача № 17 Радиоактивный эталон, изготовленный из кобальта-60, имеет активность на сегодняшний день 18000 расп./мин. Определить, какова была активность 2 года тому назад и чему она будет равна через 1 год, 5 лет и 6,5 года. Задача № 18 Для диагностических исследований получено радиоактивное железо59, в количестве 2 мКu. Определить сколько останется этого изотопа через 5 и 15 дней, 3 месяца и 1 год. Задача № 19 Радиоактивный эталон - цезий-137 на 1 января имеет активность 1600 Бк. Определить чему она будет равна через 1 год, 6 и 15 лет Задача № 20 Загрязненность рыбной муки фосфором-32 составляет 100 Кu. Определить сколько этого изотопа было три недели тому назад, 10 дней тому назад и сколько его останется через 43 дня и 86 дней. 120 Задача № 21 На сегодняшний день загрязнение корма барием-140 составляет 12 мкКu/кг. Определить, сколько было радиобария в корме 3 дня и две недели тому назад и сколько его будет через 7 суток и 1,5 месяцев. Задача № 22 Зерновой корм загрязнен полонием-210 в количестве 15 мкКu/кг. Определить, сколько его было 45 суток тому назад и сколько его останется через 70 дней, 280 дней и 350 дней. Задача № 23 При закладке силоса зеленая масса травы была загрязнена сурьмой124 в количестве 3 мкКu/кг. Определить сколько этого радиоизотопа останется в силосе через 30 суток, 6 и 10 месяцев. Задача № 24 Пастбищный корм (трава) загрязнен теллуром-127 в количестве 0,5 мкКu/кг. Определить сколько останется этого радиоизотопа через 10 часов, через 1,2 суток. Задача № 25 Для изучения функции щитовидной железы поступил йод-125 в количестве 5мКu. Определить сколько этого радиоизотопа останется через 1, 2, 6 и 11 месяцев. ЗАДАНИЕ 5 ТЕМА: ВЫЧИСЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА (АКТИВНОСТИ) РАДИОИЗОТОПОВ С ПОМОЩЬЮ ТАБЛИЦ И.Н.ВЕРХОВСКОЙ Для практической деятельности высококвалифицированных специалистов сельского хозяйства особую важность приобретает радиационногигиенический контроль объектов внешней среды, а также продуктов и сырья животного и растительного происхождения. Проведение радиационно-гигиенических исследований невозможно без знаний основ ядерной физики и в том числе - закона радиоактивно распада. Знание закона радиоактивного распада позволяет определять радиоактивность любого радиоизотопа на любой момент времени и помогает специалистам сельского хозяйства грамотно и своевременно произвести оценку радиационно-гигиенического состояния объектов сельскохозяйственного надзора и внешней среды. 121 Понятие о законе радиоактивного распада Количество любого радиоизотопа со временем уменьшается в результате радиоактивного распада, который совершается самопроизвольно под действием внутренних процессов. Для каждого радиоактивного изотопа скорость распада его ядер атомов постоянна, неизменна и характерна только для данного изотопа. Все радиоизотопы распадаются в одном и том же порядке и подчиняются закону радиоактивного распада. Суть закона радиоактивного распада заключается в том, что за единицу времени распадается всегда одна и та же часть имеющихся в наличии ядер атомов радиоактивного изотопа. Если известна активность радиоизотопа на какой-то определенный момент времени, то можно легко рассчитать, какова была или будет его активность по прошествии любого периода времени. Порядок вычисления активности с помощью таблиц И.Н. Верховской С целью упрощения вычисления активности И.Н. Верховская в 1954 году предложила универсальный метод расчета поправок на радиоактивный распад, который заключается в следующем. По методу Верховской И.Н. сначала нужно определить чему равно отношение времени, в течение которого распадается или будет распадаться радиоизотоп (t) к периоду полураспада этого радиоизотопа (Т), т.е. t,а T затем по величине этого отношения в таблице 10 найти значение коэффициента "К". Для того, чтобы вычислить сколько было радиоизотопа нужно имеющуюся активность радиоизотопа умножить на коэффициент "К" А = Ао · К Для того, чтобы определить сколько будет (останется) радиоизотопа нужно имеющуюся активность разделить на коэффициент "К". А= А 0 , где К Ао - исходная (начальная) активность радиоизотопа; А - имеющаяся на данный момент времени активность радиоизотопа; К - поправочный коэффициент на радиоактивный распад. Этим методом количество радиоизотопа можно определить в любых единицах активности (Кu, Бк, распадах ядер атомов в единицу времени). 122 Таблица 10 – Значение поправочного коэффициента на радиоактивный распад (по И. Н. Верховской) t /Т 0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 К 1,00 1,007 1,01 1,02 1,03 t/Т 0,35 0,36 0,37 0,38 0,39 К 1,27 1,28 1,29 1,30 1,31 t/Т 0,70 0,71 0,72 0,73 0,74 К 1,62 1,63 1,64 1,65 1,67 t/Т 1,05 1,06 1,07 1,08 1,09 К 2,05 2,07 2,09 2,10 2,11 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 1,03 1,04 1,05 1,06 1,06 0,40 0,41 0,42 0,43 0,44 1,32 1,33 1,34 1,344 1,35 0.75 0,76 0.77 0.78 0,79 1,68 1,69 1,70 1,71 1,72 1,10 1,11 1,12 1,13 1,14 2,13 2,14 2,15 2,17 2,19 0,10 0,11 0,12 0,13 0,14 1,07 1,08 1,09 1,10 1,11 0,45 0,46 0,47 0,48 0,49 1,36 1,37 1,38 1,39 1,40 0,80 0,81 0,82 0,83 0,84 1,73 1,74 1,75 1,77 1,79 1,15 1,16 1,17 1,18 1,19 2,20 2,22 2,24 2,25 2,27 0,15 0,16 0,17 0,18 0,19 1,11 1,12 1,13 1,14 1,14 0,50 0,51 0,52 0,53 0,54 1,41 1,42 1,43 1,44 1,45 0,85 0,86 0,87 0,88 0,89 1,80 1,81 1,82 1,84 1,85 1,20 1,21 1,22 1,23 1,24 2,29 2,31 2,32 2,33 2,34 0,20 0,21 0,22 0,23 0,24 1,15 1,16 1,16 1,17 1,18 0,55 0,56 0,57 0,58 0,59 1,46 1,47 1,49 1,50 1,51 0,90 0,91 0,92 0,93 0,94 1,86 1,88 1,89 1,90 1,92 1,25 1,26 1,27 1,28 1,29 2,36 2,38 2,40 2,42 2,44 0,25 0,26 0,27 0,28 0,29 1,19 1,19 1,20 1,21 1,22 0,60 0,61 0,62 0,63 0,64 1,52 1,53 1,54 1,55 1,56 0,95 0,96 0,97 0,98 0,99 1,93 1,94 1,95 1,97 1,99 1,30 1,31 1,32 1,33 1,34 2,46 2,47 2,49 2,51 2,53 0,30 0,31 0,32 0,33 0,34 1,23 1,24 1,25 1,25 1,26 0,65 0,66 0,67 0,68 0,69 1,57 1,58 1,59 1,60 1,61 1,00 1,01 1,02 1,03 1,04 2,00 2,01 2,02 2,03 2,04 1,35 1,36 1,37 1,38 1,39 2,54 2,56 2,58 2,59 2,61 123 Окончание таблицы 10 t/Т 1,40 1,41 1,42 1,43 1,44 К 2,63 2,64 2,66 2,68 2,70 t/Т 1,76 1,77 1,78 1,79 1,80 К 3,38 3,40 3,42 3,45 3,47 t/Т 2,60 2,65 2,70 2,75 2,80 К 6,05 6,27 6,49 6,73 6,96 t/Т 4,40 4,45 4,50 4,55 4,60 К 21,12 21,76 22,65 23,34 24,29 1,45 1,46 1,47 1,48 1,49 2,72 2,75 2,77 2,78 2,80 1,81 1,82 1,83 1,84 1,85 3,49 3,52 3,54 3,56 3,59 2,85 2,90 2,95 3,00 3,05 7,17 7,46 7,76 8,00 8,25 4,65 4,70 4,75 4,80 4,85 25,03 26,05 26,84 27,94 28,79 1,50 1,51 1,52 1,53 1,54 2,82 2,84 2,86 2,88 2,90 1,86 1,87 1,88 1,89 1,90 3,62 3,64 3,67 3,70 3,72 3,10 3,15 3,20 3,25 3,30 8,58 8,93 9,21 9,52 9,87 4,90 4,95 5,00 5,05 5,10 39.96 30,88 32,00 33,12 34,12 1,55 1,56 1,57 1,58 1,59 2,92 2,94 2,96 2,98 3,00 1,91 1,92 1,93 1,94 1,95 3,75 3,78 3,80 3,82 3,85 3,35 3,40 3,45 3,50 3,55 10,18 10,54 10,91 11,36 11,74 5,15 5,20 5,25 5,30 5,35 35,52 36,60 38,09 39,25 40,45 1,60 1,61 1,62 1,63 1,64 3,02 3,04 3,06 3,09 3,11 1,96 1,97 1,98 1,99 2,00 3,88 3,91 3,94 3,97 4,00 3,60 3,65 3,70 3,75 3,80 12,06 12,55 12,94 13,40 13,87 5,40 5,45 5,50 5,55 5,60 42,10 43,38 45,15 46,53 48,42 1,65 1,66 1,67 1,68 1,69 3,13 3,15 3,17 3,19 1,22 2,05 2,10 2,15 2,20 2,25 4,16 4,31 4,44 4,57 4,73 3,85 3,90 3,94 4,00 4,05 14,39 14.88 15,49 16,00 16,45 1,70 1,71 1,72 1,73 1,74 1,75 3,25 3,27 3,29 3,31 3,33 3,35 2,30 2,35 2,40 2,45 2,50 2,55 4,90 5,10 5,26 5,47 5,64 5,81 4,10 4,15 4,20 4,25 4,30 4,35 17,12 17,81 18,17 18,92 19,69 20,40 5,65 5,70 5,75 5,80 5,85 5,90 5,95 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00 49,90 51,94 53,52 55,70 57,40 59,74 62,18 64,00 128,00 256,00 512,00 1024,00 124 Например: Имеется сера-35 в количестве 5 мКu (Ао = 5 мКu). Период полураспада (Т) серы-35 равен 87,4 суток. Определить: Сколько было этого изотопа 175 суток тому назад (t = 175 суток)? Решение: 1. Находим отношение t = T 175 = 2 87,4 2. По таблице 10 (И.Н. Верховской) находим коэффициент "К", который равен 4. Вычисляем, сколько было серы-35 175 суток тому назад Ао = А . К = 5 . 4 = 20 мКu. Определить: Сколько будет (останется) этого изотопа через 30 суток? Решение: 1. Находим отношение t T = 30 = 0,34 87,4 2. По таблице 7 (И.Н. Верховской) находим коэффициент "К", который равен 1,26. 3. Вычисляем, сколько будет (останется) серы-35 через 30 суток А = А0 5 = 3,968 = К 1,26 Задачи для вычисления активности (И. Н. Верховской) Задача № 1 На 1 января активность йода-131 составляет 5 мКu. Вычислить, сколько радиойода будет 24 января и сколько его было 24 декабря и 8 ноября. Задача № 2 На сегодняшний день активность йода-125 равна 10 мКu. Вычислить сколько радиойода останется через 12 дней, 1 месяц и 0,6 года. Задача № 3 Радиоактивный эталон, изготовленный из цезия-137 в декабре 1996 года, имел активность 96кБк. Вычислить, какова была его активность в 1998 году и какова будет в 2018 и в 2028 году. Задача № 4 Активность брома-82 равна 100 мкКu. Вычислить какова его активность была 72 часа тому назад и сколько останется брома - 82 через 6 и 13 суток. 125 Задача № 5 Контрольный источник бета-излучения с изотопом стронция-90 имел на 30 декабря 1990 года активность 720 Бк. Вычислить чему была равна активность этого источника 1 января 1999 года и чему будет равна 1 января 2016 года и 1 июля 2018 года. Задача № 6 Радиоактивный эталон, изготовленный из кобальта-60 имеет, активность на сегодняшний день 300 расп/сек. Вычислить, чему была равна активность эталона 2,5 года тому назад и чему она будет равна через 12 месяцев и 5 лет. Задача № 7 На сегодняшний день загрязнение комбикорма йодом-131 составляет 9 мкКu/кг. Вычислить сколько останется изотопа в комбикорме через 24, 28 и 40 дней и когда этот комбикорм можно будет скармливать мясным животным. (ПДУ загрязнения комбикорма 0,8 . 10-6 Кu/кг). Задача № 8 Грубый корм загрязнен полонием-210 в количестве 15 мкКu/кг. Вычислить сколько этого радиоизотопа останется через 14 дней, 9 месяцев и 1,4 года. Задача № 9 Яблоки загрязнены калием-42 в количестве 37кБк/кг. Вычислить какова степень загрязнения их будет через 1,3и 7 суток. Задача № 10 На сегодняшний день загрязнение зернового корма стронцием-89 составляет 5кБк. Вычислить сколько этого изотопа останется через 1 месяц, 101 день и 353дня. Задача № 11 В хозяйстве имеется 10 ц грубого корма (сена). Сено загрязнено йодом-131, общее загрязнение составляет 40 мКu. Вычислить сколько радиойода останется в сене через 10 и 24 дня и определить, можно ли это сено скармливать мясному и молочному скоту и в каком количестве (ПДУ загрязнения РВ в суточном рационе: для молочных животных 4мкКu, для мясных животных 10 мкКu). Задача № 12 Активность фосфора-32 составляет 100кБк. Вычислить, сколько этого изотопа было три недели тому назад и сколько его будет через 43 и 72 дня. 126 Задача № 13 Для изучения функции щитовидной железы поступил йод-125 в количестве 5 мКu. Вычислить сколько его останется через 2 месяца, 0,5 года и 1,2 года. Задача № 14 На складе хранится овечья шерсть, которая загрязнена серой-35 в количестве 37МБк. Вычислить, сколько этого изотопа было в шерсти 175 дней тому назад и сколько его останется через 275 и 490 дней. Задача № 15 Для диагностических исследований получено радиоактивное железо59 в количестве 2600мкКu. Вычислить сколько останется этого изотопа через 5 недель, 3 месяца и 1 год. Задача № 16 Овес загрязнен полонием-210 в количестве 30 мкКu/кг. Вычислить сколько этого радиоизотопа останется через 70, 280 и 347 дней. Задача № 17 При закладке силоса трава была загрязнена сурьмой-124 в количестве 2 мкКu. Вычислить сколько этого радиоизотопа останется в силосе через 90 дней, 0,5 года и 10 месяцев. Задача № 18 Сухое молоко загрязнено кальцием-45 в количестве 18,5кБк/кг. Вычислить, каково будет загрязнение молока через 66 дней, 11 месяцев и 1 год 9 месяцев. Задача № 19 На сегодняшний день загрязнение зерна гречихи рутением-106 составляет 1 мкКu/кг. Вычислить, сколько этого радиоизотопа останется через 2,5 месяца. 0,5 года и 1,3 года. Задача № 20 Для лечения больных поступило радиоактивное золото (Аu-198) в количестве 100 мкКu. Вычислить, сколько останется этого радиоизотопа через 32 часа, 5 и 9 суток. Задача № 21 На сегодняшний день загрязнение овса кальцием-45 составляет 10гБк, вычислить, сколько этого изотопа остается через 2 месяца, 150 суток, 420 дней. 127 Задача № 22 Радиоактивный эталон изготовлен из цезия-137 и имеет активность 5000распадов в секунду. Вычислить, чему была равна активность 3,7 года тому назад и чуму она будет равна через 13 лет, 15 лет и 7 месяцев. Задача № 23 Трава загрязнена калием-42 в количестве 70гБк. Вычислить, какова степень загрязнения ее будет через 28 часов, 5 и 12 суток. Задача № 24 В хозяйстве имеется зернофураж, загрязненный цезием-137 в количестве 2,2 мКu/кг. Определить, сколько его останется через 6 месяцев, 18 месяцев, 3 года. Задача № 25 На сегодняшний день субпродукты вынужденно убитых овец загрязнены сурьмой-124 в количестве 1520 Бк. Определить, сколько сурьмы-124 было 10 суток тому назад и сколько ее останется через 2 месяца. ЗАДАНИЕ 6 ТЕМА: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОЗ ОБЛУЧЕНИЯ РАСЧЕТНЫМ МЕТОДОМ ПРИ ВНУТРЕННЕМ ВОЗДЕЙСТВИИ ИЗЛУЧЕНИЯ При авариях на предприятиях атомной промышленности, учреждениях, использующие радиоактивные вещества, различные радиоизотопы могут попасть в организм человека и животных через органы пищеварения, дыхания и кожу. Во всех случаях поступления радиоактивных веществ в организме создается опасность лучевого поражения. При проведении контроля степени облучения сельскохозяйственных животных необходимо определять дозы внутреннего облучения. Знание доз облучение позволяет проводить количественную и качественную оценку состояния животных, а также выявить и предупредить возможные лучевые поражения. Определить опасность лучевого поражения, т. е. дозу, полученную в результате внутреннего облучения, можно только расчетным путем. Большое значение имеют расчетные методы определения доз внутреннего обучения при проведении предупредительного ветеринарносанитарного надзора и при оценке степени поражения сельскохозяйственных животных в результате аварий на предприятиях использующих радиоактивные вещества. В основу расчетных методов определения доз внутреннего облучения положены закономерности взаимодействия ионизирующих излучений с веществом. 128 Вычисление доз облучения при поступлении радиоизотопов внутрь организма При вычислении доз облучении от поступивших внутрь организма радионуклидов необходимо знать и учитывать ряд закономерностей: 1. Радиоактивные изотопы , попавшие в организм будут облучать его в течении всего времени нахождения в нем. Время нахождения радиоизотопа в организме определяется его эффективным периодом полувыведения - Тэфф, который вычисляется по формуле: Т Тэфф = физ Т биол Т Т физ биол Тэфф показывает, за какое время количество радиоизотопа уменьшается в организме в два раза, т.е. наполовину. Тэфф зависит от периода полураспада радиоизотопа (Тфиз) и периода полувыведения изотопа из организма (Тбиол), т.е. времени за которое выводится половина количества изотопа (с калом, мочой, молоком, потом, и другими путями). 2. Радиоактивные изотопы, попавшие в организм, вступают в химические соединения с различными веществами его тканей. Например: изотопы йода (йод-131 и др.) входят в состав гормонов щитовидной железы, а изотопы стронция (90Sr), кальция (45Са) входят в состав костной ткани. 3. Радиоизотопы накапливаются в чувствительных к излучению и важных для жизнедеятельности организма органах и тканях, так называемых критических органах и тканях. Например: изотопы йода концентрируются в щитовидной железе, изотопы стронция, фосфора, кальция в костях, цезия в мышцах, полония в почках и т.д. Радиоизотопы, облучая органы и ткани, создают дозу внутреннего облучения. 4. При внутреннем облучении необходимо учитывать коэффициент относительной биологической эффективности (ОБЭ) различных видов излучений. Наибольшую опасность при внутреннем облучении представляют альфа-излучающие изотопы (полоний-210, свинец-210, плутоний-239 и др.), которые вызывают очень большую плотность ионизации тканей. 5. Поглощенная доза при внутреннем воздействии прямо пропорциональна концентрации изотопа в органах и тканях организма. Чем больше радиоизотопа попадает в организм, тем больше будет поглощенная доза внутреннего облучения. Поглощенная доза за счет гамма-излучения, накапливающаяся от момента поступления изотопа до полного его распада, может быть рассчитана по следующей формуле: Дγ = 0,032 × Кγ × А × ТЭФФ, где Дγ – поглощенная доза облучения, рад; 0,032 – постоянный расчетный коэффициент поглощенных доз; 129 Кγ – гамма - постоянная изотопа; А – количество радиоизотопа в ткани, мКu; ТЭФФ – эффективный период полувыведения радиоизотопа из организма (или из органа при расчете поглощенной дозы из органа). Поглощенная доза за счет бета-излучения, накапливающаяся от момента поступления радиоизотопа до полного его распада, может быть рассчитана по следующей формуле: Дβ = 73,8 × А × Ēβ × ТЭФФ, где Дβ – поглощенная доза облучения, рад; 73,8 – постоянный расчетный коэффициент поглощенных доз; А – количество радиоизотопа в ткани, мКu; Ēβ – средняя энергия бета-частиц, МэВ; ТЭФФ – эффективный период полувыведения радиоизотопа из организма. Поглощенная доза за счет альфа-частиц, накапливающаяся от момента поступления изотопа до полного его распада, может быть рассчитана по следующей формуле: Дα = 73,8 × А × Ēα × ТЭФФ × (ОБЭ), где Дα – поглощенная доза облучения, рад; Ēα – энергия альфа частиц, МэВ; ОБЭ – относительная биологическая активность излучения. Если организм одновременно подвергается внутреннему облучению различными видами излучения, то рассчитанные дозы от каждого вида излучения суммируются. Выше приведенные формулы можно использовать при расчетах поглощенных доз облучения, получаемых организмом от короткоживущих радиоизотопов (ТФИЗ равно сек., мин., часам, суткам). Для определения поглощенных доз облучения на любой момент времени (t) от долгоживущих радиоизотопов (ТФИЗ равно годам, векам, тысячелетиям) в формулы вводится следующее выражение: (1 – е 0,693 t Т эфф ) е – основание натуральных логарифмов (2,72); 0,693 – натуральный логарифм 2 (ln = 2); t – промежуток времени, в течение которого облучается организм, сутки; 130 ТЭФФ – эффективный период полувыведения радиоизотопа, сутки. Таким образом, например, для расчета доз от бета-излучающих изотопов формула примет следующий вид: Д(t) = 73,8 × А × Е × Тэфф × (1 – е 0,693 t Показатель степени (– Т эфф 0,693 t Т эфф ) ) основания натуральных логарифмов (е) вычисляется, а затем находят значение е -х по специальным таблицам (таблицы значений функций е х и е -х ). Вычисление поглощенных доз облучения при поступлении радиоизотопов внутрь организма Для вычисления поглощенных доз при поступлении радиоизотопов внутрь организма, в зависимости от вида излучения, рекомендуется использовать следующие формулы: Для радиоизотопов гамма-излучателей: Дγ = 0,032 × Кγ × А × ТЭФФ Для радиоизотопов альфа-излучателей: Дα = 73,8 × А × Ēα × ТЭФФ × (ОБЭ) Для радиоизотопов бета-излучателей: Дβ = 73,8 × А × Ēβ × ТЭФФ Д α, β, γ – доза облучения, рад (для альфа-излучения - в бэрах); 0,032 - постоянный расчетный коэффициент поглощенной дозы гаммаизлучения; 73,8 – постоянный расчетный коэффициент поглощенной дозы альфа или бета-излучения; Кγ – гамма-постоянная радиоизотопа (Р . см2/ч . мКu); А – количество радиоизотопа в тканях или органах, мКu; Ēα – энергия альфа-частиц, МэВ; Ēβ – средняя энергия бета-частиц, МэВ (для определения средней энергии нужно максимальную энергию излучения данного изотопа, она дается в таблице, умножить на коэффициент 0,4); ТЭФФ – эффективный период полувыведения радиоизотопа из организма или органа, сутки (находится по таблице или вычисляется по формуле). 131 ОБЭ – коэффициент относительной биологической эффективности излучения. Для альфа-частиц ОБЭ (коэффициент качества, КК) равен 10. Для удобства вычисления доз облучения начертите в тетрадях следующую таблицу. Выполните задание по указанному варианту (таблица 11). Наиме нование радиодиоизотопа Кол-во радиоизотопов Вид излуче ния Гаммапостоянная (Кγ). Энергия излучения, Мэв Макс. Средн. Критический орган ТЭФФ (сутки) Доза облучения, рад (бэр) Таблица 11 – Варианты задач по вычислению доз облучения № Радиоизотоп Кол-во Вид извариизото- лучения анта па Гамма-постоянная (Кγ) и энергия, Мэв Макс. I II 198 Аu (золото) = 1 мКu 79 210 Ро (полоний) 1 мrКu 84 32 Р (фосфор) 1 мКu 15 60 Со (кобальт) = 1 мКu 27 210 Ро (полоний) 1 мкКu 84 35 S (сера) 1 мКu 16 132 γ Кγ α 5,3 β ТЭФФ (сутки) 2,3 все тело 2,6 ___ все тело 25,0 все тело 13,5 Средн. = _____________________ 1,7 γ Кγ α 5,3 β Критический орган 0,17 = 12,9 ___ кости 14,1 все тело 9,5 почки 46,0 все тело 44,3 _____________________ кожа 82,4 Продолжение таблицы 11 № варианта III IV V VI Радиоизотоп Колво изотопа Вид излучения 137 Сs (цезий) 1 мКu γ 55 210 Ро (полоний) 1 мкКu α 84 140 Ва (барий) 1 мКu β 56 131 I (йод) 1 мкКu γ 53 210 Ро (полоний) 1 мкКu α 84 144 Се (церий) 1 мКu β 58 24 Nа (натрий) 1 мКu γ 11 210 Ро (полоний) 1 мкКu α 84 106 Ru (рутений) 1 мКu β 44 131 I (йод) 1 мкКu γ 53 210 Ро (полоний) 1 мкКu α 84 140 Ва (барий) 1 мКu β 56 Гамма-постоянная (Кγ) и энергия, Мэв Макс. Средн. Кγ = Критический орган ТЭФФ (сутки) 3,1 все тело 70,0 ___ селезенка 42,0 все тело 10,7 5,3 _____________________ 1,02 мышцы Кγ 5,3 = 12,7 2,3 все тело 7,6 ___ печень 32,0 все тело 191,0 ____________________ 0,32 Кγ = 18,5 5,3 ___ кости 243,0 все тело 0,6 кости 20,0 все тело 7,2 ____________________ 3,70 кости Кγ = 2,3 5,3 ___ 15,0 все тело 7,6 почки 46,0 все тело 10,7 1,02 __________________ мышцы 12,7 133 Окончание таблицы 11 № варианта VII VIII IХ Х Радиоизотоп 137 Сs (цезий) 55 210 Ро (полоний) 84 35 S (сера) 16 60 Со (кобальт) 27 210 Ро (полоний) 84 32 Р (фосфор) 15 198 Аu (золото) 79 210 Ро (полоний) 84 106 Ru (рутений) 44 24 Nа (натрий) 11 210 Ро (полоний) 84 144 Се (церий) 58 134 Колво изотопа Вид излучения Гамма-постоянная (Кγ) и энергия, Мэв Макс. Средн. Критический орган ТЭФФ (сутки) 1 мКu γ Кγ 3,1 все тело 70,0 1 мкКu α 5,3 ___ все тело 25,0 все тело 44,3 1 мКu β = __________________ 0,17 кожа 1 мКu γ Кγ = 12,9 1 мкКu α 5,3 ___ 1 мКu β все тело 9,5 кости 20,0 все тело 13,5 ___________________ 1,7 кости 1 мКu γ Кγ 1 мкКu α 5,3 1 мКu β 3,7 82,4 = 2,3 ___ 14,1 все тело 2,6 печень 32,0 все тело 7,2 ___________________ кости 15,0 1 мКu γ Кγ = 18,5 все тело 0,6 1 мкКu α 5,3 ___ селезенка 42,0 все тело 191,0 1 мКu β 0,32 ___________________ кости 243,0 ЗАДАНИЕ 7 ТЕМА: ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ РАДИОАКТИВНОСТИ ОБЪЕКТОВ ВЕТЕРИНАРНОГО НАДЗОРА И ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ В повседневной деятельности, а также в чрезвычайных ситуациях, сопровождающихся радиоактивным загрязнением окружающей среды, (после радиационных аварий, ядерных взрывов и т.д.) специалисты ветеринарной службы отбирают пробы из объектов ветеринарного надзора и проводят радиологические исследования - определяют удельную радиоактивность и радиохимический состав - количество отдельных радиоактивных изотопов (131 I, 137Cs, 90Sr и др.). Отбор проб и результаты радиологических исследований оформляются соответствующими документами. Знание правил отбора проб и умение оформлять документы при радиологических исследованиях позволяет ветеринарному врачу объективно проводить радиационный контроль на объектах сельскохозяйственного производства. Порядок отбора проб для радиологических исследований Для объективной оценки радиационной обстановки на подведомственной территории радиологическим отделом областной (республиканской) ветеринарной лаборатории совместно с районными ветлабораториями и ветеринарными врачами объектов определяются контрольные пункты, наиболее полно характеризующие природные, климатические, хозяйственно - экологические особенности территории, а также объекты сельскохозяйственного производства. Места расположения контрольных пунктов согласуются с гидрометеослужбой области (республики), радиологическим отделом областной (республиканской) санитарно-эпидемиологической станцией и утверждаются начальником отдела ветеринарной службы области (республики). Ветеринарные специалисты отбирают пробы для радиологических исследований из следующих объектов: а) грубых, концентрированных и сочных кормов; б) сырых продуктов животноводства и продуктов питания животного происхождения; в) воды открытых водоемов, используемых для поения животных; г) кормов и продукции животного происхождения, ввозимых из-за рубежа и отправляемых за рубеж. Сроки и нормы отбора проб объектов ветнадзора для радиологических исследований приведены в таблице 12. 135 Таблица 12 – Сроки и нормы проб объектов ветеринарного надзора для радиологических исследований Объект ветеринарного надзора Масса проб для определения удельной радиоактивности, кг Масса проб для радиохимических исследований, кг Трава пастбищная Грубые корма 1,5-2 1-2 4-5 2-3 Корнеклубнеплоды, овощи 1-1,5 3-6 Силос, сенаж 1,5-2 4-5 Концентрированные корма, зерно Молоко 0,1-2 2-3 0,2-1 5-6 Мясо 0,2-0,3 2-3 Кости Рыба свежая 0,3-0,5 0,3-0,5 0,5 3 Вода 3-5 Мясо птиц 1/4-1 тушка 1 тушка Мед Яйцо птиц Чай, грибы, ягоды, фрукты, бахчевые 0,2-0,3 2-10, 0,2-1 10-20 0,1-2 Кратность отбора проб В обычное время В течении первого года после радиационной аварии весна, лето, осень 2 раза в месяц осень и при исследовании осень рационов осень то же в период скармв период скармливания ливания животживотным ным осень (привозные в период уборки урожая и - по мере поступ- при исследовании рациоления) нов ежеквартально два раза в месяц зимой, весной перед выгоном на пастбище, в серевесна и осень дине лета, осенью при переходе на зимний период весна и осень то же летом и зимой в период массового отлова весна, лето и 1 раз в месяц весной, леосень том, осенью по мере поступпо мере поступления ления то же то же то же то же то же то же Экспортируемые и импортируемые корма и продукты животноводства исследуются по мере их поступления (отправки). Отбор проб для радиологических исследований осуществляют сотрудники радиологических отделов ветлабораторий, а также ветеринарные врачи объектов, знающие правила отбора проб. Образцы проб кормов и продукции животноводства отбирают от партии, однородность загрязнения которой устанавливают с помощью прибора СРП-68-01 или ДП-5А (Б, В). Для проведения лабораторных исследований из объединенной пробы берут в необходимом количестве ее часть - среднюю пробу, которая должна характеризовать радиоактивное загрязнение всей партии. 136 Пробы молока, мяса, рыбы при длительной транспортировке консервируют 2,5 % раствором формалина. Оформление документов при проведении радиологических исследований Отобранные средние пробы взвешивают, упаковывают в чистую сухую тару (целлофан, полиэтиленовые пакеты, стеклянную или полиэтиленовую посуду), снабжают сопроводительной описью (приложение А) и отправляют в ветлабораторию. На отобранные пробы составляют акт выемки проб (приложение Б). Один экземпляр акта оставляют в хозяйстве. По результатам радиологических исследований составляют заключение (приложение В и Г). Задания для самостоятельной работы Колхоз "Нива" Березинского района Креченской области является контрольным пунктом, предназначенным для отбора проб и оценки радиационной обстановки, проводимой в обычное время и при радиационной аварии радиологическим отделом областной ветлаборатории. Средний уровень гамма-фона на территории колхоза "Нива" составляет 10мкР/ч. Он постоянно контролируется ветеринарным врачом хозяйства прибором СРП-68-01. Исполнить: 1. В должности ветеринарного врача колхоза согласно варианту задания отобрать пробу объекта ветеринарного надзора (изложить правила отбора пробы) и составить сопроводительную для отправки на исследование в радиологический отдел областной ветеринарной лаборатории. 2. В должности ветеринарного врача - радиолога (или заведующего радиологическим отделом) согласно варианту задания дать заключение по результатам исследований. В качестве даты отбора пробы и проведения исследований принять дату выполнения задания или время отбора пробы согласно варианту. 1 вариант Для определения удельной радиоактивности в радиологическом отделе областной ветеринарной лаборатории следует отобрать траву пастбищ, составить сопроводительную и дать заключение по результатам исследований. Гамма-фон на пастбище 20мкР/ч, удельная радиоактивность травы 3 . 10 -8 Кu/кг. 2 вариант Опишите порядок отбора мяса (говядины) для определения удельной радиоактивности. Составьте сопроводительную ведомость, акт вы137 емки пробы и 5,2 . 10 -9 Кu/кг. заключение. Удельная радиоактивность мяса 3 вариант Опишите порядок отбора пробы молока для определения удельной радиоактивности. Составьте сопроводительную ведомость, акт выемки пробы и заключение по результатам исследований. Удельная радиоактивность молока 0,5 . 10 -8 Кu/л. 4 вариант Опишите порядок отбора пробы сена для радиохимических исследований в течении первого года после радиационной аварии. Составьте сопроводительную ведомость и заключение по результатам радиохимических исследований на 137Сs. Содержание 137Сs в сене 3 . 10 3 Бк/кг, а ВДУ содержание 137Сs в рационе для молочных коров 3 . 10 4 Бк. 5 вариант Для определения радиоактивности яиц, поступивших с птицефабрики, следует отобрать пробу, составить сопроводительную в радиологический отдел областной ветлаборатории, а также акт выемки пробы и заключение. Удельная радиоактивность яиц 4 . 10 -8 Кu/кг. 6 вариант Опишите порядок отбора проб концентрированного корма (комбикорма) для овец, составите сопроводительную ведомость и заключение по результатам определения удельной радиоактивности экспресс - методом "толстых" проб. Удельная радиоактивность комбикорма 5 . 10 -5 Кu/кг. 7 вариант В овощехранилище колхоза "Балтика" поступила партия картофеля 40 тонн. Опишите правила отбора объединенной пробы картофеля, составьте акт выемки пробы, сопроводительную ведомость и заключение по результатам определения удельной радиоактивности экспресс методом "толстых" проб. Удельная радиоактивность картофеля 13 . 10 -8 Кu/кг. 8 вариант Опишите правила отбора проб рыбы, составьте акт выемки пробы, сопроводительную ведомость и заключение по результатам исследований удельной радиоактивности экспресс методом "толстых" проб. Удельная радиоактивность рыбы 9 . 10 -8 Кu/кг. 138 9 вариант Опишите правила отбора проб силоса и сенажа. Составьте сопроводительную. Дайте заключение о допустимом количестве силоса в рационе мясного скота, если удельная радиоактивность силоса 7 . 10 7 Кu/кг, а другие корма "чистые". 10 вариант Опишите правила отбора травы пастбищ в обычное время и в течение первого года после радиационной аварии. Составьте сопроводительную ведомость на определение в траве количество цезия-137 и заключение по результатам радиохимических исследований. Гамма-фон на пастбище 100мкР/ч, а содержание цезия - 137 в траве 6 . 10 -6 Кu/кг. 11 вариант Опишите правила отбора проб воды из водоема, используемого для поения животных, в обычное время и в течение первого года после радиационной аварии. Составьте сопроводительную ведомость в радиологический отдел областной ветеринарной лаборатории. 12 вариант На мясоперерабатывающее предприятие "Овен" из-за рубежа поступила партия мяса птиц. Опишите правила отбора мяса птиц, составьте акт выемки проб и заключение по результатам определения удельной радиоактивности экспресс методом "толстых" проб. Удельная радиоактивность мяса птиц 2 . 10-7 Кu/кг. 13 вариант В кормоцех свинофермы поступила мясо-костная мука. Опишите правила отбора проб костей сельскохозяйственных животных, составьте сопроводительную ведомость для радиохимических исследований содержания стронция-90 и заключение. Содержание стронция-90 в костях 8 . 10-9 Кu/кг. 14 вариант На молочный комплекс колхоза "Заря" поступила партия сена - 20 тонн. Составьте сопроводительную ведомость и заключение по результатам определения удельной радиоактивности сена методом зольных остатков. В заключение укажите допустимое количество сена в рационе, если другие корма "чистые". Удельная радиоактивность сена 3 . 10-7 Кu/кг. 15 вариант На птицеферму поступила партия комбикорма 40 тонн для цыплят бройлеров. Опишите правила отбора проб комбикорма, cоставьте сопроводительную и заключение о возможности его скармливания бройлерам, если удельная радиоактивность равна 17 . 10 -8 Кu/кг. 139 16 вариант В колхозе "Колос" необходимо взять пробу сенажа. Составьте сопроводительную, если уровень гамма - фона 18мкР/ч. Дайте заключение о возможности скармливания сенажа молочному скоту, если его удельная радиоактивность 3,5 . 10 -7 Кu/кг, а другие корма "чистые". 17 вариант Опишите правила отбора проб молока, составьте сопроводительную ведомость, акт выемки пробы и заключение по результатам определения удельной радиоактивности экспресс - методом "толстых" проб. Удельная радиоактивность молока 4 . 10 -7 Кл/л. 18 вариант Опишите правила отбора проб мяса для радиологических исследований, составьте сопроводительную ведомость, акт выемки проб и заключение. Удельная радиоактивность мяса (свинины), измеренная экспресс - методом "толстых" проб 16 . 10 -8 Кu/кг. 19 вариант Колхозу "Россия" необходимо отправить мед потребителю кондитерской фабрики "Заря". Опишите правила отбора меда в обычное время и в течение первого года после радиационной аварии, составьте акт выемки меда, сопроводительную ведомость и заключение по результатам определения удельной радиоактивности экспресс - методом "толстых" проб. Удельная радиоактивность меда 7 . 10 -8 Кu/кг. 20 вариант На свиноферму колхоза "Нива" поступила партия картофеля 36 тонн. Опишите правила отбора пробы картофеля из поступившей партии для радиологических исследований. Составьте сопроводительную ведомость и заключение о возможности скармливания свиньям. Удельная радиоактивность картофеля 20,2 . 10 -6 Кu/кг. ЗАДАНИЕ 8 ТЕМА: ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ В ПРОДУКЦИИ ЖИВОТНОВОДСТВА При радиоактивном загрязнении территории должны быть приняты все возможные меры, направленные на защиту животных и исключение радиационного поражения людей внешним, внутренним и сочетанным облучением. 140 Внешнее облучение происходит за счет повышенного радиационного фона (уровня радиации), внутреннее – при поступлении в организм продуктов ядерного деления, сочетанное – совместным действием этих двух факторов. Из них наибольшую проблему представляет внутреннее облучение, которое происходит при поступлении продуктов ядерного деления в организм животных с кормом, а человека с продукцией животноводства и растениеводства, производимой на загрязненной территории. Это определяется тем, что, во-первых, вклад внутреннего облучения от продуктов ядерного деления в эффективную эквивалентную дозу наибольший (до 2 /3 дозы). Во-вторых, при проживании на загрязненной продуктами ядерного деления территории внутреннее облучение длится годами и даже десятилетиями. В-третьих, полученная продукция, содержащая продукты ядерного деления выше установленных допустимых уровней, запрещена к использованию, как на внутреннем, так и на внешнем рынках. Основным путем решения этой проблемы является проведение мероприятий по снижению поступления продуктов ядерного деления в организм сельскохозяйственных животных, которые учитывают результаты прогнозирования содержания радиоактивных веществ в продукции животноводства. Поэтому на загрязненной радиоактивными веществами территории специалист сельскохозяйственного производства должен уметь прогнозировать содержание продуктов ядерного деления в ожидаемой продукции. Прогнозирование содержания радионуклидов в продукции животноводства С кормами рациона радиоактивные вещества, поступив в желудочнокишечный тракт животного, всасываются в кровь и лимфу, разносятся по органам и тканям, а затем выводятся с экскрементами – мочой, потом, калом, а также с молоком, яйцом и т.п. Биологическая доступность и способность радионуклидов мигрировать по пищевым цепочкам, в т.ч. из корма в организм животного и получаемой от них продукции, характеризуется коэффициентами перехода – КП. Коэффициент перехода показывает какая доля радиоактивных веществ перешла из рациона в продукцию (молоко, яйцо, мясо и т.п.). Поэтому, зная количество радиоактивных веществ поступившего с рационом в организм и коэффициент перехода РВ, можно прогнозировать удельную радиоактивность продукции по формуле: Апр = Ар Кп , где 100 141 Апр – удельная радиоактивность продукции, Бк/кг,л; Ар – радиоактивность рациона, Бк; Кп – коэффициент перехода, в процентах от суточного поступления. Коэффициенты перехода радионуклидов приведены в таблице 13. Таблица 13 – Коэффициенты перехода радионуклидов из суточного рациона в продукцию животноводства (% на 1кг продукта) Вид продукции Радионуклиды Цезий-137 (134) Стронций-90 Молоко коровье (в среднем за год), 0,62 0,14 в том числе в период: стойловый 0,48 0,14 пастбищный 0,74 0,14 Говядина 4 0,04 Свинина 25 0,10 Баранина 15 0,10 Мясо кур 450 0,20 Яйцо 3,5 3,20 Полученную в результате расчетов удельную радиоактивность продукции сравнивают с допустимыми уровнями содержания радиоактивных веществ в пищевых продуктах, сырье животного и растительного происхождения, установленные на данное время (таблица 14). Таблица 14 – Допустимые уровни содержания цезия-137(134) и стронция-90 в пищевых продуктах (СанПиН 2.6.1.2523-09) Вид продукции Радионуклиды Цезий-137 (134) Стронций-90 1. Мясо без костей 160 50 2. Кости 160 200 3. Птица (все виды) 180 80 4. Яйца и продукты их переработки 80 50 5. Молоко и сливки сырые, кисломо50 25 лочные продукты, творог 6. Масло коровье 100 60 7. Субпродукты убойных животных, 160 50 охлажденные, замороженные (печень, почки, язык, мозги, сердце и д.р.) 8. Жир: говяжий, свиной, бараний 60 80 других животных 100 50 Если прогнозируемая удельная радиоактивность продукта превышает допустимые уровни содержания, то следует составить рацион для животных 142 таким составом, чтобы полученная продукция не превышала допустимые уровни содержания. При составлении рационов можно пользоваться примерными рационами, приведенными в таблице 14, или другими справочными материалами. Следует помнить, что для оптимального развития сельскохозяйственных животных и получения от них доброкачественной продукции, рацион должен быть полноценным по общей питательности обеспечивающий организм белками, углеводами, жирами, витаминами, минеральными веществами и другими компонентами. Например: определить удельную радиоактивность молока, получаемого от коров в стойловый период, используя корма примерного рациона с содержанием цезия-137(134) и стронцием-90 (таблица 15, 16). Предложить меры, позволяющие производить молоко с допустимыми уровнями содержания радиоактивных веществ. Таблица 15 – Примерные рационы для животных и птицы № п/п 1. 2. 3. 4. 5. 6. 1. 2. 3. 1. 2. 3. 4. корма Зимний рацион для дойных коров Сено злаково-разнотравное Травяная мука Сенаж разнотравный Силос кукурузный Кормовая свекла Концентраты (зерновая дерть) Летний рацион для дойных коров Трава пастбищная Концентрированные корма (зерновая дерть) Травяная резка Рацион для откорма молодняка на мясо Сено злаково-разнотравное Сенаж разнотравный Солома, яровая Комбикорм Количество, кг 5 1 6 10 10 4,8 40 4 3 2 5 2 3 Рацион для откорма свиней 1. 2. 3. 4. Концентратный Концентраты, кг (овес) Травяная мука Зеленая масса бобовых, кг Комбисилос, кг Летний 1,9 – 3 – 143 Рацион для овец Трава пастбищная Сено злаково-разнотравное Комбикорм-концентрат 1. 2. 3. 2 1 0,2 Рацион для яичных кур промышленного стада Комбикорм Силос кукурузный Картофель Рацион для кур мясных линий Комбикорм 1. 2. 3. 1. 105,6 20г 20г 155г № п/п 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. Наименование корма Трава пастбищная Травяная резка Зеленая масса бобовых Силос кукурузный Комбисилос Сенаж разнотравный Картофель Кормовая свекла Сено злаково-разнотравное Солома яровая Травяная мука Фуражное зерно: яровая пшеница зерновая дерть овес Комбикорм Комбикорм для кур мясных линий Комбикорм-концентрат 144 Общая питательность, к.е. Таблица 16 – Содержание радиоактивных веществ в кормах. Содержание радионуклидов, Бк/кг Стронций-90 Цезий137(134) 0,2 0,18 0,17 0,2 0,24 0,32 0,12 0,12 0,46 0,22 0,71 20 25 65 20 30 95 15 65 80 20 70 200 300 700 200 380 900 200 700 800 200 800 1,27 0,71 1 1 20 35 50 25 200 400 500 300 1,2 1 42 20 450 200 Решение: 1.Опеределить количество РВ в рационе дойных коров: Сено злаково-разнотравное 5 кг·800Бк/кг = 4000Бк Травяная мука 1кг·800Бк/кг = 800Бк Силос кукурузный 10кг·200Бк/кг = 2000Бк Кормовая свекла 10кг·700Бк/кг = 7000Бк Зерновая дерть 4,8кг·400Бк/кг = 1920Бк Радиоактивность рациона: всего = 15720Бк 2. Удельная радиоактивность молока будет: Апр = Ар Кп 15720 0,48 = = 75,46 Бк/л 100 100 3. Полученный результат прогноза – 75,46 Бк/л сравниваем с ДУС цезия-137(134) в молоке (табл.13), которое – 50 Бк/кг. Следовательно, молоко с уровнем загрязнения – 75,46 Бк/л использовать в цельном виде нельзя. 4. Для получения молока с допустимым уровнем содержания (ДУС) цезия-137(134) необходимо уменьшить поступление радионуклида с рационом в организм коров, то есть изменить состав рациона. Например, исключить травяную муку, зерновую дерть заменить яровой пшеницей, а вместо 8кг свеклы дать 8кг картофеля. В результате с рационом поступает: сено злаково-разнотравное 5 кг·800 Бк/кг силос кукурузный 10 кг·200 Бк/кг кормовая свекла 2 кг·700 Бк/кг картофель 8 кг·200 Бк/кг яровая пшеница 5 кг·200 Бк/кг Радиоактивность рациона всего = = = = = = 4000 Бк 2000 Бк 1400 Бк 1600 Бк 1000 Бк 10000 Бк Таким образов, радиоактивность молока составит: Ар Кп 1000 0,48 . Апр = = 10000 0,48 100 100 100 = 48 Бк/л Заключение. Прогнозируемая удельная радиоактивность молока – 48 Бк/л, что не превышает ДУС. Молоко можно использовать без ограничения. Определить радиоактивность рациона, позволяющего получить продукцию с ДУС радиоактивных веществ можно, ели использовать Кп и ДУС радионуклида в продукте по формуле: . ДУСБк/кг 100 Ар = ДУС (Бк/кг) 100 КпКп 145 Например: из приложения 2 ДУС цезия-137(134) в молоке должен быть не более 50 Бк/кг, а из приложения 1Кп цезия-137(134) из рациона в молоко в стойловый период – 0,48. Таким образом: Ар = 50 Бк/кг 100 = 10416 Бк 0,48 Следовательно, рацион коров в стойловый период должен содержать не более 10417 Бк. Исходя, из этого рассчитанного количества и составляется рацион. Аналогичным методом прогнозируется степень загрязнения стронцием-90 молока и другой продукции Концентрация радионуклидов в продукции животноводства находится в прямой зависимости от их содержания в суточном рационе животных. Задания для самостоятельной работы Задание 1 Молочный скот находится на стойловом содержании. Определить будет ли полученное от коров молоко не превышать ДУС по стронцию-90. Задание 2 После радиационной аварии на АЭС коровы содержались на пастбище вне 30-км зоны. Составить прогноз удельной радиоактивности молока. Предложить мероприятия, позволяющие получить доброкачественную продукцию. Задание 3 Определить уровень радиоактивного загрязнения мяса и молока от коров, находившихся на пастбище, загрязненном цезием-137(134). Дать предложения позволяющие получить доброкачественную продукцию. Задание 4 Допустимое содержание цезия-137(134) в яйце кур соответствует 80 Бк/кг. Прогнозировать удельную радиоактивность изотопа в рационе курнесушек для получения доброкачественных яиц. Задание 5 При стойловом содержании рацион дойных коров состоял из загрязненных цезием-137(134) и стронцием-90 кормов. Дать прогноз концентрации РВ в молоке, полученном от этих коров. 146 Задание 6 На птицефабрику поступил комбикорм загрязненный стронцием-90. Составить прогноз загрязнения продукции птицеводства (мясо, яйцо) от кур мясных линий. Задание 7 На территории фермерского хозяйства коровы содержаться на пастбище, загрязненном стронцием-90. Составить прогноз загрязнения молока изотопом. Задание 8 ДУС цезия-137(134) в мясе овец соответствует 160 Бк/кг. Прогнозировать удельную радиоактивность изотопа в рационе животных для получения доброкачественной продукции. Задание 9 Сколько стронция-90 перейдет в говядину при кормлении откормочных бычков загрязненным рационом. Задание 10 Определить уровень радиоактивного загрязнения цезия-137(134) яиц кур яичного направления при кормлении птицы загрязненным рационом. Задание 11 Свиноферма находится на территории, загрязненной аварийным выбросом цезия-137(134). Составить прогноз радиоактивного загрязнения свинины при содержании животных на летнем рационе. Задание 12 ДУС цезия-137(134) в молоке соответствует 50 Бк/кг. Прогнозировать удельную радиоактивность кормов для коров, находящихся на стойловом содержании для получения доброкачественного молока. Задание 13 Свиньи находятся на летнем рационе, загрязненным стронцием-90. Будет ли мясо, полученное от этих животных не превышать ДУС по стронцию-90. Задание 14 Свиньям скармливали корм, заготовленный в Брянской области и загрязненный стронцием-90. Определить степень загрязнения свинины, при содержании животных на концентратном рационе. 147 Задание 15 В агрофирму поступил корм для откормочных бычков, загрязненный цезием-137(134). Какое количество изотопа перейдет в говядину и как сбалансировать рацион, чтобы получить доброкачественную продукцию. Задание 16 Рацион овец состоял из кормов, загрязненных цезием-137(134) и стронцием- 90. Составить прогноз загрязнения изотопами баранины. Задание 17 В кормоцех свинофермы поступил загрязненный цезием-137(134) и стронцием-90 корм. Дать предложение, позволяющее получить доброкачественную свинину, если животные находятся на концентратном рационе. Задание 18 На молочном комплексе коровам скармливали корм, загрязненный стронцием-90. Прогнозировать удельную радиоактивность изотопов в рационе животных при стойловом содержании для получения доброкачественной продукции. Задание 19 На птицеферму по выращиванию бройлерных кур завезли партию комбикорма загрязненного цезием-137(134) и стронцием-90. Получить мясо птицы не превышающее ДУС по цезию-137(134) и стронцию-90. Задание 20 Определить уровень радиоактивного загрязнения свинины при содержании животных на летнем рационе, загрязненном цезием-137(134) и стронциим-90. ВОПРОСЫ ДЛЯ ЭКЗАМЕНА ПО РАДИОБИОЛОГИИ 1. Радиобиология и ветеринарная радиобиология - определение, задачи, история и перспективы развития. 2. Строение атома, элементарные частицы. 3. Явление радиоактивности. Изотопы. Естественные и искусственные радиоизотопы. 4. Виды ионизирующих излучений и их характеристика. 5. Радиоактивный распад и его виды (альфа-распад, бета-электронный распад, бета-позитронный распад). 6. Взаимодействие гамма-излучений с веществом. 7. Ядерные реакции. Реакция активации и ее практическое значение. 148 8. Реакция деления тяжелых ядер и ее использование. 9 Реакция синтеза легких ядер и ее значение. 10. Естественные и искусственные источники ионизирующих излучений и их воздействие на организм животных. 11. Общие закономерности перемещения радиоактивных веществ в биосфере. 12. Природный радиоактивный фон и его влияние на организм животных. 13. Механизм биологического действия ионизирующих излучений. 14. Влияние ионизирующих излучений на кроветворные органы и кровь. 15. Предмет и задачи радиотоксикологии. 16. Понятие об ионизирующих излучениях и действие их на различные объекты. 17. Действие малых доз ионизирующих излучений на живые организмы. 18. Радиометрия, ее задачи и цели. 19. Использование РВ и ионизирующих излучений в биологии, животноводстве, медицине и ветеринарии. 20. Острая лучевая болезнь животных. 21. Хроническая лучевая болезнь животных. Особенности развития и течения заболевания. 22. Принципы ведения животноводства в период «йодной» опасности. 23. Лучевые ожоги животных (этиология, патогенез, клиника, течение и исход, профилактика и лечение). 24. Профилактика и лечение лучевой болезни. 25. Генетическое действие ионизирующих излучений. 26. Факторы, влияющие на степень лучевого поражения организма при внутреннем воздействии облучения. 27. Пути поступления РВ в организм животных. 28. Понятие о дозах облучения и мощности дозы излучения, единицы измерения. 29. Назначение и классификация дозиметрических приборов. 30. Предельно допустимые дозы внешнего и внутреннего облучения населения в мирное время. 31. Соматическое действие ионизирующих излучений (лейкозы, опухоли, катаракта хрусталика глаз, сокращение продолжительности жизни). 32. Радиометрическая экспертиза продукции сельскохозяйственного производства и объектов внешней среды. 33. Индивидуальный дозиметрический контроль с помощью дозиметров конденсаторного типа. Принцип работы ионизационной камеры. 34. Методы дозиметрического контроля. 35. Относительная биологическая эффективность излучения и эквивалентная (биологическая) доза облучения. 36. Организация животноводства на загрязненной РВ территории. 149 37. Типы распределения радионуклидов в организме. Понятие о критического органе. 38. Допустимые дозы облучения людей в военное время. 39. Диагностика и паткартина лучевой болезни. 40. Влияние ионизирующих излучений на органы пищеварения. 41. Влияние ионизирующих излучений на органы размножения и потомство животных. 42. Закон радиоактивного распада. 43. Влияние ионизирующих излучений на нервную систему, эндокринные железы, органы чувств. 44. Влияние ионизирующих излучений на сердечно-сосудистую систему и органы дыхания. 45. Влияние ионизирующих излучений на различные ткани (кожу, соединительную ткань, кости, хрящи, мышцы). 46. Понятие об удельной радиоактивности и этапы ее определения. 47. Назначение, принцип устройства и работы радиометров. 48. Метаболизм и токсикология стронция-90 и цезия-137. 49. Метаболизм и токсикология молодых продуктов деления. 50. Накопление и выведения радионуклидов из организма. Эффективный период полувыведения. 51. Назначение, принцип работы и устройство дозиметра КИД-2, рентгенметра ДП-5. 52. Порядок определения доз облучения расчетным методом при внешнем воздействии излучений. 53. Единицы измерения активности – количества РВ (основные, дольные, кратные). 54. Назначение, принцип работы и устройство дозиметров ДП-24, ИД-1 и радиометра СРП-68-01. 55. Экспресс-методы определения удельной радиоактивности. 56. Вычислите эквивалентную дозу облучения, если поглощенная доза от быстрых нейронов равна 5 рад. 57. Активность радиоизотопа составляет 1 Ки, 1 мкКи и 5 мкКи, выразите эту активность в Беккерелях (Бк). 58. Радиометрические исследования и составление заключения. 59. Подготовка и обработка проб для радиометрии. 60. Дозиметрия, ее задачи и цели. 61. Организация ветеринарных мероприятия на следе радиоактивного облака. 62. Порядок отбора проб для радиометрии. 63. Единицы измерения мощности дозы излучения (основные, дольные, кратные). 64. Хозяйственное использование пораженных излучением животных. 150 65. Вычислите максимальную поглощенную дозу (рад) внутреннего альфа-облучения, которую может получить профессионал в течение одного года. 66. Вычислите поглощенную дозу облучения в Греях (Гр), если доза, измеренная в воздухе, составляет 1000 Р. 67. Вычислите эквивалентную дозу облучения в Зивертах (ЗВ), если экспозиционная доза гамма-излучения равна 300 Р. 68. Предмет и задачи радиоэкологии сельскохозяйственных животных. 69. Уровень радиации на местности 10 Р/час. Определите, какую поглощенную дозу облучения получат животные при нахождении на этой местности в течение 3 и 12 часов. 70. Единицы измерения эквивалентной дозы облучения (основные, дольные, кратные). 71. Единицы измерения поглощенной дозы облучения (основные, дольные, кратные). 72. Основные методы определения радиоактивности. 73. Газоразрядные и сцинтилляционные счетчики, устройство и принцип их работы. 74. Единицы измерения экспозиционной дозы излучения (основные, дольные, кратные). 75. Острая лучевая болезнь лошадей. 76. Острая лучевая болезнь крупный рогатый скот. 77. Острая лучевая болезнь свиней. 78. Острая лучевая болезнь овец. 79. Острая лучевая болезнь коз. 80. Острая лучевая болезнь пушных зверей. 81. Острая лучевая болезнь кур. 82. Ведение животноводства в период поверхностного загрязнения и корневого поступления РВ. 83. Поступление и методы прогнозирования поступления РВ в сельскохозяйственные растения и животный организм. 84. Ветеринарно-санитарная экспертиза продуктов убоя облученных животных. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Адаптация агроэкосферы к условиям техногенеза / под редакцией чл.корр. АН РТ Ильязова Р.Г. – Казань: Изд-во «Фэн» Академии наук РТ, 2006. – 670с. 2. Анненков, Б.М. Радиационные катастрофы: последствия и контрмеры в сельском хозяйстве / Б.М. Анненков. – М.: Санэпидмедиа, 2008. – 372 с. 3. Бударков, В.А. Радиобиология / В.А.Бударков, А.С.Зенкин, В.Ф.Боченков – М.: КолосС, 2008. – 351с. 151 4. Васильев, Ю.Г. Ветеринарная клиническая гематология: учебное пособие / Ю.Г. Васильев, Е.И. Трошин, А.И. Любимов. – СПб.: «Лань», 2015. – 656 с. 5. Ведение животноводства в условиях радиоактивного загрязнения среды : учебное пособие / Н.П. Лысенко, А.Д. Пастернак, Л.В. Рогожина, А.Г. Павлов. – СПб.: Лань, 2005. – 240с. 6. Ведение животноводства в условиях радиоактивного загрязнения среды / Н.П.Лысенко, А.Д.Пастернак, Л.В.Рогожина, А.Г.Павлов – СПб:«Лань», 2005. – 240с. 7. Иванов, А.В. Чернобыль факты, исследования, выводы / А.В. Иванов, В.А. Бударков, Р.Ф. Идрисов. – М.: ФГБУН ЦИПБ РАН, 2016. – 432 с. 8. Киршин, В.А. Ветеринарная противорадиационная защита / В.А. Киршин, В.А. Бурдаков. - М.: Агропромиздат. 1990. - 207с. 9. Мигунов, В.И. Проблемы радиоэкологии и пограничных дисциплин: выпуск 10 / В.И. Мигунов, А.В. Трапезников. – Нижневартовск : ООО «Алстер», 2002. – 293с. 10. Нормы радиационной безопасности (НРБ - 99). Гигиенические нормативы ГН 2.6.1.2523-09. - М.: ИИЦ Госкомсанэпидемнадзор России, - 1999. 11. Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ -–99). М.: Минздрав России, 2000. – 98с. 12. Практикум по радиобиологии / Н.П.Лысенко [и др.] – М.: КолосС, 2007. – 400с. 13. Пути миграции искусственных радионуклидов в окружающей среде. Радиоэкология после Чернобыля / Л.Дж. Апплби [и др.].; пер. с англ.; под ред. Ф. Уорнера и Р. Харрисона. – М.: Мир, 1999. – 512с. 14. Равилов, А.З. Ветеринарная радиобиология и радиоиммунология / А.З. Равилов, Р.Н. Низамов. – Казань : ФЭН, 2000. – 593с. 15. Радиобиология / Н.П.Лысенко, В.В.Пак, Л.В.Рогожина, З.Г.Кусурова – СПб:«Лань», 2012. – 576с. 16. Радиобиология. Радиационная безопасность сельскохозяйственных животных: учебное пособие / В.А. Бударков [и др.].; под ред. В.А. Бударкова, А.С. Зенкина. – М.: БИБКОМ; ТРАНСЛОГ, 2017. – 440 с. 17. Сахаров, В.К. Радиоэкология: учебное пособие / В.К. Сахаров. – СПб.: Лань, 2006. – 320с. 18. Сироткин, А.Н. Радиоэкология сельскохозяйственных животных / А.Н. Сироткин, Р.Г. Ильязов. – Казань: АНРТ, 2000. - 384 с. 19. Степанов, В.Г. Ветеринарная радиобиология: Учебное пособие. – СПб.: Издательство «Лань», 2018. – 352 с. 20. Тесты по радиобиологии: учебное пособие / Под ред. Трошина Е.И., Васильева Ю.Г. – СПб.: «Лань», 2019. – 224 с. 21. Трошин, Е.И. Радиационная патология животных: учебное пособие / Е.И. Трошин, Р.О. Васильев, Н.Ю. Югатова. – СПб.: ФГБОУ ВО СПбГАВМ, 2019. – 173 с. 22. Фокин, А.Д. Сельскохозяйственная радиология / А.Д.Фокин, А.А.Лурье, С.П. Торшин – СПб:«Лань», 2011. – 416 с. 152 ПРИЛОЖЕНИЯ Приложение А СОПРОВОДИТЕЛЬНАЯ ОПИСЬ Направляется в ____________________________________________________ радиологический отдел областной (республиканской) _________________________________________________________________ ветлаборатории, районную (зональную) ветлабораторию _________________________________________________________________ адрес Проба(ы) _________________________________________________________ название пробы, ее номер, масса, количество (шт.) Проба взята ______________________ и отправлена ____________________ дата дата в ________________________________________________________________ районе, хозяйстве, участке, поле, бригаде, ферме, _________________________________________________________________ откуда поступила или куда направляется Общее количество объекта ____________________, из которого взята проба. тонн, кг, шт. и т.п. Уровень гамма - фона _______________________________, измеренный мкР/ч, мР/ч прибором ____________________________________ на месте взятия пробы, тип рентгенметра и мощности дозы пробы ___________________от объекта при взятии пробы. мкР/ч, мР\ч. Пробы направляется для исследований на _____________________________ удельную радиоактивность, __________________________________________________________________ радиохимические исследования (Sr90,Cs137и т.д) Проба отобрана ___________________________________________________ должность, учреждение, Ф. И. О. 153 Приложение Б "Утверждаю" Руководитель учреждения (предприятия, организации) _________________________ фамилия, имя, отчество _________________________ подпись "_____" ____________20___г. АКТ ВЫЕМКИ ПРОБ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ НА РАДИОАКТИВНОСТЬ 1.Дата, название населенного пункта, района_________________________ _______________________________________________________________ 2.Кем произведен отбор проб (должность, фамилия, название учреждения) _______________________________________________________________ 3.В присутствии кого произведен отбор проб (должность, фамилия, учреждение) _________________________________________________________ 4.Дата и место отбора проб (хозяйство, участок, поле, бригада, ферма) _______________________________________________________________ 5.Название, вид продукта (сырья) __________________________________ 6.Откуда и когда получен продукт, номер и дата документа ____________ _______________________________________________________________ 7.Общее количество продукта (сырья), из которого отобрана проба _______________________________________________________________ 8.Опись взятых проб с указанием массы и номера ____________________ _______________________________________________________________ 9.Откуда направляется проба______________________________________ 10.Отобранный для исследования на радиоактивность продукт (сырье) _____________________ в количестве ______________________(шт., кг, л) списать с баланса предприятия, учреждения (организации) _____________ ________________________________________________________________ 11. Подписи: Штамп 154 Приложение В лаборатории ЗАКЛЮЧЕНИЕ по результатам радиометрических исследований Выдано _________________________________________________________ наименование предприятия, учреждения, ________________________________________________________________ организации Дата исследований _______________________________________________ число, месяц, год Объект исследований______________________________________________ вода, почва, продукт, сырье животного ________________________________________________________________ или растительного происхождения Метод исследований ______________________________________________ экспресс метод "толстых" проб, ________________________________________________________________ по зольным остаткам, радиохимия: I131, Cs137, Sr90 и т.д. Объект исследования предназначен _________________________________ на переработку, ________________________________________________________________ в пищу людям, на корм скоту, на экспорт и т.д. № пробы, Масса, количепартии, ство штук или навески единиц складирования и т.п. Удельная радиоактивность Бк/кг (л) Кu/кг (л) минимальная максимальная №№ экспертизы Радиоактивность объекта исследований ____________________________ воды, почвы, продукта, ________________ в _______________________ _____________________ сырья и т.д. № партии, пробы, навески превышает ___________________ допустимый уровень _________________________ не превышает Бк/кг (л) (Кu/кг (л)) Директор __________________________ ___________________ м.п. областной, районной (зональной) лаборатории подпись Зав. радиологическим отделом (ветврач - радиолог, биохимик, биофизик) подпись 155 Приложение Г Временные допустимые уровни суммарного содержания радионуклидов в продуктах и питьевой воде (ВДУ-99) № № п/п 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. Наименование продукта Вода питьевая Молоко и кисломолочные продукты (сметана, творог, сыр) Масло сливочное Молоко сгущенное Молоко сухо Мясо (свинина, баранина), птица, рыба, яйца, мясные и рыбные продукты Мясо говяжье Жиры растительные и животные, маргарин Картофель, корнеплоды, овощи, столовая зелень, фрукты, ягоды Хлеб, хлебопродукты, крупы, мука, сахар Консервы овощные и фруктовые соки, варенье, джемы, повидло Детское питание (всех видов) Грибы свежие, дикорастущие ягоды Грибы сухие, сухофрукты Мед Удельная радиоактивность Кu/кг (л) Бк/кг (л) 5 . 10-10 18,5 1 . 10-8 370 1 . 10-8 3,2 . 10-8 1,6 . 10 -7 370 120 6000 1,6 . 10-8 600 1,6 . 10-8 600 1 . 10-8 370 1,6 . 10-8 600 1 . 10-8 370 1,6 . 10-8 600 5 . 10-9 1,6 . 10-8 1,6 . 10-7 1,6 . 10-7 185 600 6000 6000 Суммарная радиоактивность рациона животных, обеспечивающая получение доброкачественной по содержанию РВ продукции животноводства 16. 17. Комбикорма и БВД для молочных коров и птиц В суточном рационе (из расчета содержания цезия-137 в суммарной активности 90%): молочного скота мясного скота овец свиней кур на яйцо кур на мясо 156 1 . 10-7 3700 1 . 10-6 2,5 . 10-6 1 . 10-6 0,7 . 10-6 1,4 . 10-6 2,8 . 10-6 3,7 . 104 9,25 . 104 3,7 . 104 2,59 . 104 5,18 . 104 1036 Приложение Д Множители и приставки СИ для образования десятичных кратных и дольных единиц Множитель Приставка СИ 1018 1015 1012 109 106 103 102 101 10-1 10-2 10-3 10-6 10-9 10-12 10-15 10-18 экса пета тера гига мега кило гекто дека деци санти милли микро нано пико фемто атто Обозначения приставки международное русское Е Э Р П Т Т G Г M М k к h г da да d д c с m м m мк n н p п f ф a а Приложение Е Основные радиационные величины и их единицы Единица, ее наименование, обозначение Соотношение Физическая Обо(международное, между единицами величина знарусское) чение внесистемвнесистемная СИ и внеСИ ная и СИ системная Активность нуклида в раКюри Беккерель 1 Кu = 1Бк = А 10 диоактивном (Сi, Ки) (Вq, Бк) 3,7×10 Бк 2,7×1011 Ки источнике Кулон на ЭкспозиционРентген килограмм 1 Р = 2,58×10-4 1 Кл/кг = ная доза X (R, Р) (С/kg Кл/кг 3,88×103 Р Кл/кг) 157 Мощность экспозиционной дозы Поглощенная доза Мощность поглощенной лозы Эквивалентная доза Мощность эквивалентной дозы X D D Н Н 1 Р/с = 1 А/кг = Ампер на -4 2,58×10 А/кг 3,88×103 Р/с килограмм 1 Р/ч = 0,9 = 1,4×107 (F/ kg А/кг) А/кг Р/ч Рад (rad, Грей (Gy, 1 рад = 0,01 1 Гр = 100 рад) Гр) Гр рад Рад в секун- Грей в се1 рад/с = 0,01 1 Гр/с = 100 ду (rad/s, кунду Гр/с рад/с рад/с) (Gy/s, Гр/с) Бэр (rem, Зиверт (Sv, 1 Зв = 100 1 бэр = 0,01 Зв бэр) Зв) бэр Бэр в секун- Зиверт в 1 Зв/с = 100 1 бэр/с = 0,01 ду (rem /s, секунду бэр/с = Зв/с = 3,15 107 бэр/с, (Sv /s, Зв/с, 3,15×109 Зв/год бэр/год) Зв/год) бэр/год Рентген в секунду (R/s, Р/c) Приложение Ж Периоды полураспада радиоизотопов Изотоп Период полураспада (Т) Изотоп Период полураспада (Т) Углерод-14 (14С) Натрий-24 (24 Nа) Фосфор-32 (32 Р) Сера-35 (35S) Калий-40 (40К) Калий-42 (42 К) Кальций-45 (45Са) Железо-59 (59Fе) 5730 лет 15 часов 14,3 суток 87,4 суток 1,42 . 10 9 лет 12,3 часа 163 суток 44,5 суток Цезий-134 (134Сs) Цезий-137 (137Сs) Барий-140 (140Ва) Церий-143 (143Се) Радий-226 (226Rа) Бром-82 (82Вr) Золото-198 (198Аu) Сурьма-124 (124Sb) 2 года 30 лет 13 суток 33,4 часа 1600 лет 36 часов 64 часа 60,1 суток Кобальт-60 (60Со) 5,3 года Теллур-127 (127Те) 9,3 часа Стронций-89 (89Sr) 50,5 суток Стронций-90 (90Sr) Рутений-106 (106Ru) Йод-125 (125I) Йод-131 (131I) 8,04 суток 158 28,6 года Полоний-210 (210Ро) Уран-235 (235U) 7 . 10 8 лет 1 год Иттрий-90 (90V) 2,6 суток 60 суток Тритий-3 (3Н) Плутоний-238 (238Рu) 12,35 года 139 суток 87,74 года Приложение И Среднегодовые эффективные дозы от различных источников радиационного воздействия на 2000г., мкЗв/год Средняя эффективная доза Источник Мир Россия ЕСТЕСТВЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ Космическое излучение внешнее облучение внутреннее облучение Естественные радионуклиды внешнее облучение внутреннее облучение Сумма внешнее облучение внутреннее облучение 390 380 10 2050 480 1570 2440 860 1580 460 450 10 1910 440 1470 2370 890 1480 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИ ИЗМЕНЕННЫЙ ФОН Полеты на самолетах Фосфатные руды Угольные ТЭС Отопление жилищ и приготовление пищи Предметы широкого потребления Сумма 0,6 60 2,11 0,52 25 - 0,01 90 - ИСКУССТВЕННЫЙ ФОН Медицинские обследования Ядерные взрывы внешнее облучение внутреннее облучение АЭС Сумма Сумма воздействий 400 5,5 2,9 2,6 0,23 410 3000 1070 5,9 3,2 2,7 <0,14 1080 3500 1 Суммарная мощность 103ГВт(эл). 2 Суммарная мощность 76 ГВт(эл). 3 Суммарная мощность 350 ГВт(эл). 4 Суммарная мощность 21 ГВт(эл). 159 Приложение К Площади территорий, загрязненных 137Cs в Европе в результате аварии на Чернобыльской АЭС, км2 Плотность загрязнения, кБк ∙ м-2 Страна 37-185 185-555 555-1480 1480 Российская Федерация 49800 5700 2100 300 Беларусь 29900 10200 4200 2200 Украина 37200 3200 900 600 Швеция 12000 Финляндия 11500 австрия 8600 Норвегия 5200 Болгария 4800 Швейцария 1300 Греция 1200 Словения 300 Италия 300 Молдова 60 В приведенные значения загрязнений включены и глобальные загрязнения, обусловленные ядерными испытаниями до 1963г. Плотность этих загрязнений составляет 2-4 кБк ∙ м-2 Приложение Л Результаты широкомасштабных обследований внешнего облучения людей внутри и вне помещений за счет гамма-излучений Страна Население в 1996г, млн.чел. Алжир Канада Куба Мексика США Чили Китай Индия Япония Казахстан Малайзия 28,78 29,68 11,02 92,72 269,4 14,42 1232 944,6 125,4 16,82 20,58 160 Мощность поглощенной дозы в воздухе, нГр ∙ ч-1 вне помевнутри пощений мещений 20-133 14-2100 43-101 26-53 42-140 14-118 12-160 21-83 25-105 2-340 11-420 20-1100 21-77 21-77 10-250 20-100 55-130 65-130 Отношение доз внутри и вне помещения 0,8 1,2 1,6 1,0 1,1 1,0 Иран 69,98 Дания 5,24 Финляндия 5,13 Исландия 0,27 Швеция 8,82 Франция 58,33 Германия 81,92 Швейцария 7,22 Великобритания 58,14 Венгрия 10,05 Польша 38,60 Российская Феде148,1 рация Италия 57,23 Испания 39,67 Австралия 18,06 Новая Зеландия 3,6 Медиана Усредненное по населению 36-130 35-70 45-139 11-83 40-500 10-250 4-350 15-120 8-89 15-130 18-97 70-165 19-260 22-184 14-32 20-2000 13-290 20-200 11-236 28-167 1,6 1,0 1,0 0,8 2,0 1,1 1,4 1,4 1,8 1,6 1,5 12-102 24-147 1,1 3-228 40-120 57 59 0-700 57-180 1-73 75 84 1,4 1,4 1,1 1,3 1,4 Приложение М НЕКОТОРЫЕ ОСНОВЫНЕ ПОНЯТИЯ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ТЕРМИНОЛОГИЯ Авария радиационная – потеря управления источником ионизирующего излучения, вызванная неисправностью оборудования, неправильными действиями персонала, стихийными бедствиями или иными причинами, которые могут привести или привели к незапланированному облучению людей или радиоактивному загрязнению окружающей среды, превышающим величины, регламентированные для контролируемых условий. Авария экологическая – производственная или транспортная ситуация, не предусмотренная действующими технологическими регламентами и правилами и сопровождающаяся существенным увеличением отрицательного воздействия на окружающую среду. Активность (А) – мера радиоактивности какого-либо количества радионуклида, находящегося в данном энергетическом состоянии в данный отрезок времени, A=dN/dt, где 161 dN – ожидаемое число спонтанных ядерных превращений из данного энергетического состояния, происходящих за промежуток времени dt. Единицей активности является беккерель (Бк). Использованная ранее внесистемная единица активности кюри (Ки) составляет 3,7×1010 Бк. Активность удельная (объемная) – отношение активности А радионуклида в веществе к массе т (объему V) вещества: Am=A/m; Av=A/V, где Аm – удельная активность, Бк/кг; m – масса вещества, кг; Av – объемная активность, Бк/кг; V– объем вещества, м3. Анализ радиохимический, экспертиза радиохимическая – определение качественного состава и количественных соотношений радиоактивных изотопов химических элементов и их соединений, содержащихся в ультрамалых количествах в различных материалах и веществах неорганической и органической природы (например, в строительных материалах, продуктах питания, сырье животного и растительного происхождения). А.р. включает выделение в пробе исследуемого радиоизотопа методами аналитической химии и определение его количества одним из методов радиометрии. Современные методы А. р. позволяют выявить концентрацию в пределах 10-12…10-16 изотопов почти всех химических элементов. Аннигиляция – превращение одной формы материи в другой, выражающееся в исчезновении пары (частица – античастица) и испускании новых частиц или излучений. Пример аннигиляции: при взаимодействии электрона и позитрона обе частицы исчезают (аннигилируют), взамен образуются два фотона с энергией 0,511 МэВ. Безопасность радиационная – комплекс научно обоснованных мероприятий по обеспечению защиты от ионизирующего излучения. Б.р. включают разработку критериев по оценке опасности ионизирующего излучения для отдельных групп людей, а также популяции в целом и природных объектов окружающей среды; способы и методы оценки радиационной обстановки, ее контроля и прогнозирования; проектные, технические, медико-санитарные и организационные мероприятия, обеспечивающие безопасные условия использования ионизирующего излучения в сфере человеческой деятельности. Биотехнология радиационная – использование ионизирующих излучений и радиоактивных изотопов в отраслях производства, в которых применяются живые организмы и биологические процессы (при выпуске вакцин, антибиотиков, в клеточной и генной инженерии при получении и создании новых препаратов, сортов растений, пород животных и т.д., при обеззараживании сточных вод и др.). 162 Болезнь лучевая – острое лучевое поражение или заболевание, вызванное большой (свыше 1 Гр) дозой ионизирующего излучения. Болезнь лучевая острая костномозговой формы – болезнь, развивающаяся у человека при дозах ионизирующего излучения от 1 до 6 Гр, с поражением системы кроветворения, в первую очередь костного мозга. Различают легкую (1...2 Гр), среднюю (2...4 Гр), тяжелую (4...6 Гр) степени. Болезнь лучевая острая с преимущественным поражением желудочно-кишечного тракта – заболевание, развивающееся у человека при дозах ионизирующего излучения 10... 20 Гр, заканчивающееся смертельным исходом через 8... 16 сут. Вещество радиоактивное – вещество в любом агрегатном состоянии, содержащее радионуклиды с активностью, на которые распространяются требования норм и правил. Взрыв атомный и термоядерный – взрыв атомного или термоядерного заряда в авиационных бомбах, артиллерийских снарядах, самолетах-снарядах, ракетах, торпедах и др. Происходит в очень короткое время (миллионные доли секунды) и сопровождается выделением большого количества энергии, которое измеряется тротиловым эквивалентом. При взрыве образуются ударная волна, световое излучение, проникающая радиация и радиоактивные осадки. Вмешательство – действие, направленное на снижение вероятности облучения либо дозы или неблагоприятных последствий облучения. Внешнее облучение – облучение тела от находящихся вне его источников ионизирующего излучения. Внутреннее облучение – облучение тела от находящихся внутри него источников ионизирующего излучения. Возбуждение атомов – перестройка электронной оболочки атома под действием малых энергий, недостаточных для его ионизации. При этом электрон не покидает атом, а лишь перемещается на более удаленную от ядра орбиту. Это состояние неустойчиво. Освободившееся на более близкой к ядру орбите место замещается выбитым или другим электроном с более удаленной от ядра орбиты. Этот переход сопровождается испусканием характеристического излучения. Воздействие комбинированное – действие различных агентов (факторов) одной природы (например, двух химических веществ). Воздействие сочетанное – влияние двух и более факторов различной природы – химической, физической, биологической и информационной (например, химического вещества и облучения). Восстановление пострадиационное – способность организма, пораженного ионизирующим излучением, к выздоровлению, восстановлению структуры и функций. Происходит на всех уровнях и включает разнообразные процессы, осуществляемые различными механизмами (например, восстановление клеток или удаление их вместе с поврежденными тканями, реакции компенсации и др.). 163 Выпадения глобальные – выпадения на обширных территориях радиоактивных продуктов ядерных взрывов, формирующихся из мельчайших частиц и газов, выброшенных в стратосферу, оседающие начиная через несколько недель после взрыва в течение многих месяцев и лет в основном с атмосферными осадками. При наземных взрывах на долю В. г. приходится около 40 %, надводных – до 70 % продуктов деления. Выпадения локальные – выпадение радиоактивных осадков на территории, прилегающей к месту взрыва ядерного боеприпаса или других ядерных устройств (атомных электростанций, обогатительных фабрик и т. п.), в течение первых 2...3 суток. В. л. содержат более 200 радионуклидов 36 химических элементов. В случае наземных взрывов доля радиоактивности при раннем выпадении составляет 50...70% суммарной радиоактивности продуктов деления, при надводных понижается иногда до 30 %, а при воздушных может достигать 100 %. Динамика и плотность В.л. неравномерны и зависят от вида, высоты, мощности взрыва, времени года, погоды, направления ветра, геологических характеристик местности и др. Гамма-излучение – электромагнитное излучение с дискретным энергетическим спектром, возникающее при изменении энергетического состояния атомного ядра или при аннигиляции частиц. Дезактивация – удаление или снижение радиоактивного загрязнения с какой-либо поверхности или из какой-либо среды. Дождь радиоактивный – дождь, водяные капли которого содержат радиоактивные вещества как следствие атомного взрыва или радиационной аварии. Д.р. выпадает непосредственно из базисной волны или тогда, когда радиоактивное облако сливается с кучевыми и другими облаками. При подводном взрыве Д. р. выпадает главным образом в районе взрыва, при наземном, воздушном, надводном – на значительном расстоянии от него в направлении радиоактивного следа, заражая грунт, воду, растительность и другими объекты. Доза в органе или ткани (DT, Гр) – средняя поглощенная доза в определенном органе или ткани человеческого тела: DT=1/mT ∫ Ddm, где mT где mT – масса органа или ткани, кг; D – поглощенная доза в элементе массы dm, Гр. Доза индивидуальная – количество единиц физического фактора или вещества, приходящееся на одного индивида, так или иначе влияющее на данный организм. Та же доза может не оказывать заметного воздействия на других индивидов или влиять на них иным образом. Доза поглощенная (Z, Гр) – величина энергии ионизирующего излучения, переданная веществу: 164 D=de/dm, где de – средняя энергия, переданная ионизирующим излучением веществу, находящемуся в элементарном объеме, Дж; dm – масса вещества в этом объеме, кг. Энергия может быть усреднена по любому определенному объему, и в этом случае средняя доза будет равна полной энергии, переданной объему, деленной на массу этого объема. В единицах СИ поглощенная доза измеряется в джоулях, деленных на килограмм (Дж-кг-1), и имеет специальное название – грей (Гр). Использованная ранее внесистемная единица рад равна 0,01 Гр. Доза предотвращаемая – прогнозируемая доза вследствие радиационной аварии, которая может быть предотвращена защитными мероприятиями. Доза эквивалентная (HTR, Зв) – поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида излучения, WR: HT,R = WRDT,R, где DT,R – средняя поглощенная доза в органе или ткани Т, Гр; WR – взвешивающий коэффициент для излучения R. При воздействии различных видов излучения с различными взвешивающими коэффициентами эквивалентная доза определяется как сумма эквивалентных доз для этих видов излучения: Доза эффективная (Е, Зв) – величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты: E = ∑ WTHT, где T НT – эквивалентная доза в органе или ткани Т; WT – взвешивающий коэффициент для органа или ткани Т. Дозиметрия – раздел физики, в котором рассматриваются свойства ионизирующих излучений, физические величины, характеризующие взаимодействие ионизирующего излучения со средой, а также методы и средства для измерения этих величин. Допустимые пределы доз (ДПД) – основные гигиенические нормативы допустимого облучения в результате использования источников ионизирующего излучения, установленные Федеральным законом «О радиационной безопасности населения». Дочерний радионуклид – вторичный радиоактивный изотоп, образующийся при распаде исходного (материнского) изотопа. 165 Единицы измерения активности: системная (по международной системе – СИ) – Беккерель (Бк) – один распад в секунду. Естественный фон излучения – доза ионизирующего излучения, создаваемая космическим излучением и излучением естественно распределенных природных радионуклидов в компонентах очо-сферы. Загрязнение – привнесение в компоненты биосферы не характерных для нее веществ или факторов или превышение природного уровня этих агентов в окружающей среде. Загрязнение поверхности неснимаемое (фиксированное) – радиоактивные вещества, которые не переносятся при контакте на другие предметы и не удаляются при дезактивации. Загрязнение радиоактивное – присутствие радиоактивных веществ на поверхности, внутри материала, в воздухе, теле человека или другом месте в количестве, превышающем уровни, установленные нормами и правилами. Закон радиоактивного распада: количество распадающихся в единицу времени радиоактивных атомов пропорционально их числу на данный момент времени. Захоронение радиоактивных отходов – помещение радиоактивных отходов в соответствующую установку без намерения их изъятия. Зона радиационной аварии – территория, на которой суммарное внешнее и внутреннее облучение населения может превысить регламентированную нормативными документами дозу за первый год после радиационной аварии. Зона санитарно-защитная – изолированная территория между промышленными предприятиями и жилыми или общественными зданиями, служащая для защиты населения от влияния вредных факторов производства (выбросы, шум и т.д.). З.с.-з. применительно к радиационно опасным объектам – территория вокруг источника ионизирующего излучения, на которой уровень облучения людей в условиях нормальной его эксплуатации может превысить установленный предел дозы облучения для населения. В З. с.-з. запрещают постоянное проживание, вводят режим ограничения хозяйственной деятельности и проводят радиационный контроль. Изотопы – разновидность химического элемента с одинаковым зарядом, но различной массой ядра (вследствие разного количества нейтронов в ядре). Ионизация – отрыв одного или несколько электронов с оболочек атома под действием ионизирующих излучений. При этом атом теряет электрическую нейтральность и превращается в положительно заряженный ион. Выбитый электрон, получив некоторый запас энергии, может сам ионизировать встречные атомы и молекулы; израсходовав энергию, выбитый электрон присоединятся к какому-либо атому, нарушая его электрическую нейтральность и превращая его в отрицательно заряженный ион. В резуль166 тате ионизации одного атома возникает пара ионов (+ и –). На один акт ионизации расходуется энергия, в среднем равная 34 эВ (в воздухе). Инкорпорация вредных веществ – поглощение вредных веществ, например радиоактивных, попадающих внутрь организма с воздухом, пищей и водой либо через кожу. Ионизирующее излучение – любые излучения, взаимодействие которых с веществом приводит к образованию в нем ионов разного знака. Ионизирующее излучение состоит из заряженных и незаряженных частиц, к которым относятся также и фотоны. Источник ионизирующего излучения – устройство или радиоактивное вещество, испускающее или способное испускать ионизирующее излучение. В зависимости от происхождения И.и.и. бывают естественные (космические лучи, гамма-излучение от земных пород, продукты распада родона и тория в воздухе и другие природные радионуклиды, присутствующие в окружающей среде) и искусственные (рентгеновское излучение, применяемое в медицине; радиоактивные осадки при испытаниях ядерного оружия, выбросы радионуклидов с отходами атомной станции в окружающую среду, а также гамма-излучение, используемое в промышленности). Источник радионуклидный закрытый – источник излучения, устройство которого исключает поступление содержащихся в нем радионуклидов в окружающую среду в условиях применения и износа, на которые он рассчитан. Источник радионуклидный открытый – источник излучения, при использовании которого возможно поступление содержащихся в нем радионуклидов в окружающую среду. Класс работ – характеристика работ с открытыми источниками ионизирующего излучения по степени потенциальной опасности для персонала, определяющая требования по радиационной безопасности в зависимости от радиотоксичности и активности нуклидов. Контроль радиационный – контроль за соблюдением норм радиационной безопасности и Основных санитарных правил работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений, а также получение информации об уровнях облучения людей и о радиационной обстановке в учреждениях и окружающей среде для слежения за изменением послеаварийной радиационной обстановки и принятия решений о необходимом вмешательстве. К. р. осуществляется службой радиационной безопасности учреждения или специально выделенным должностным лицом, а также соответствующими службами с применением приборов и методик радиационного контроля и расчетных методов. Контрольный пункт (животноводческий) – животноводческое хозяйство (ферма, отделение) с его кормовой базой, а также пруд-охладитель при разведении в нем рыбы. К. п. выбирают с учетом расположения радиационно опасного объекта, структуры животноводства в зоне его размещения, радиационной 167 ситуации и почвенно-климатических условий. К. п. устанавливаются в соответствии с приказом главного государственного ветеринарного инспектора субъекта Российской Федерации и не могут быть изменены без согласования с Центральной научно-производственной ветеринарной радиологической лабораторией Департамента ветеринарии Минсельхоза России. Контрольный участок – отдельное поле в севообороте или при высокой комплексности почвенного покрова – отдельный агрохимический контур, расположенный с учетом размещения источника загрязнения и направления «розы ветров», неоднородности загрязнения территории, структуры землепользования, характеристик почвенного покрова. Корпускулярное излучение – ионизирующее излучение, состоящее из частиц (α, β+, β–, n, p и т.п.). Коэффициенты взвешивающие для отдельных видов излучения при расчете эквивалентной дозы (WR) – используемые в радиационной защите множители поглощенной дозы, учитывающие относительную эффективность различных видов излучения в индуцировании биологических эффектов: Фотоны любых энергий……………………………..…..1 Электроны и мюоны любых энергий……………….1 Нейтроны с энергией: менее 10 кэВ ........................................... ……….......5 от 10 кэВ до 100 кэВ.............................……………10 от 100 кэВ до 2 МэВ .............................……………20 от 2 МэВ до 20 МэВ……………………….……….10 более 20 МэВ .......................................... …………...5 Протоны с энергией более 2 МэВ, кроме протонов отдачи………………………………5 Альфа-частицы, осколки деления, тяжелые ядра ........................................... ……………20 Примечание. Все значения относятся к излучению, падающему на тело, а в случае внутреннего облучения – испускаемому при ядерном превращении. Коэффициенты взвешивающие для тканей и органов при расчете эффективной дозы (WT) – множители эквивалентной дозы в органах и тканях, используемые в радиационной защите для учета различной чувствительности разных органов и тканей в возникновении стохастических эффектов радиации: Гонады .................................................... 0,20 Костный мозг (красный)........................ 0,12 Толстый кишечник ................................. 0,12 Легкие ...................................................... 0,12 Желудок................................................... 0,12 Мочевой пузырь .................................... 0,05 168 Молочная железа .................................. 0,05 Печень .................................................... о'о5 Пищевод................................................. 0,05 Щитовидная железа .............................. 0,05 Кожа ....................................................... 0,01 Клетки костных поверхностей ............ 0,01 Остальное............................................... 0,05 Коэффициент накопления – отношение содержания химического элемента в организме к содержанию его в окружающей среде. Критический орган – ткань, орган или часть тела или же все тело, облучение которого в соответствующих условиях причиняет наибольший ущерб здоровью животного или его потомству. Разделяют на группы, различающиеся по радиочувствительности, для которых устанавливаются предельно допустимые дозы: 1-я группа – все тело, гонады и красный костный мозг; 2-я группа – мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт, легкие, хрусталик глаза и другие органы, за исключением тех, которые относятся к 1-й и 3-й группам; 3-я группа – костная ткань, кожный покров, кисти, предплечья, лодыжки, стопы. Линейная плотность ионизации - отношение числа пар ионов, образованных заряженной частицей в среде на некотором пути, к длине этого пути. Миграция радионуклидов – перемещение радионуклидов в биосфере. По происхождению М.р. разделяют на природные (при наводнениях, разливах рек, приливах и отливах морей, озер и океанов, сезонной миграции животных, птиц, рыб, планктона, насекомых, при землетрясениях, пожарах, песчаных и снежных бурях, дождях и др.) и техногенные, или антропогенные (при взрывах ядерных боеприпасов, авариях на атомных предприятиях, добыче урана, каменного угля, руд, заготовке древесины, купле-продаже животных, кормов, продуктов и сырья растительного и животного происхождения и др.); по направлению – на вертикальные (извержения вулканов, передвижение планктона, дожди, снегопады, пахота почвы, выращивание леса, садов и др.), горизонтальные (разливы и течение рек, перенос ветром, миграция животных, птиц, насекомых и др.) и смешанные (ядерные взрывы, большие пожары, добыча и переработка нефти, каменного угля, руд металлов и минеральных удобрений и др.). Миллиграмм-эквивалент радия – гамма-эквивалент радиоактивного препарата, гамма-излучение которого при данной фильтрации и при тождественных условиях измерения создает такую же мощность дозы в воздухе, что и гамма-излучение одного миллиграмма радия государственного эталона радия в странах СНГ при использовании платинового фильтра толщиной 0,5 мм (обозначается «мг. экв, радия»). 169 Точечный источник, содержащий 1 мг радия, находящегося в равновесии с продуктами распада, после начальной фильтрации через платиновый фильтр толщиной 0,5мм, создает на расстоянии 1 см в воздухе мощность дозы 8,4 Р/час. МКРЗ – Международная комиссия по радиологической защите; разрабатывает правила работы с радиоактивными веществами. Используя рекомендации МКРЗ, эксперты национальных комиссий по радиологической защите (НКРЗ) устанавливают национальные нормативы по обеспечению радиационной безопасности. Мониторинг окружающей среды – слежение за состоянием окружающей среды с целью предупреждать критические ситуации, вредные для человека и других живых организмов. Мощность дозы – доза излучения за единицу времени (секунду, минуту, час). Население – все лица, включая персонал, вне работы с источниками ионизирующего излучения. Норма выброса – количество вредных веществ, разрешенных предприятию для выброса в окружающую среду. Норматив экологический – параметр, обеспечивающий сохранение структуры и функций экосистемы на заданной территории при максимально допустимом антропогенном воздействии. Облучение внешнее – облучение от источников радиоактивного излучения, находящихся вне организма. Практическое значение имеют α-, β-, γ- и рентгеновское лучи, быстрые и медленные нейтроны, используемые в медицинских и исследовательских целях. Облучение внутреннее – облучение от источников радиоактивного излучения, находящихся внутри объекта. О. в. продолжается до тех пор, пока находящееся в организме радиоактивное вещество не распадется или не будет выведено из него. Облучение летальное – облучение растительных и животных организмов смертельной дозой ионизирующего излучения от внешних и внутренних источников, приводящее к развитию лучевой болезни тяжелой и крайне тяжелой степени с летальным исходом. Облучение локальное – облучение отдельных органов, системы органов, областей тела или его частей. О. л. широко используют в медицине, особенно в лучевой терапии опухолей. Оно может произойти при аварийных, несчастных случаях на производстве (например, при работе с мощными источниками излучения). Эффект О. л. – от местного поражения тканей в результате лучевого ожога до гибели органа и развития лучевой болезни различной степени тяжести. Облучение неравномерное – воздействие на растения и животных ионизирующей радиацией, при котором различные части получают разные количества энергии излучений (например, когда источник излучения нахо170 дится с одной стороны, другая сторона получит дозу меньше на 30...40 %; при радиоактивных осадках, содержащих R-частицы, облучению подвергнется в основном кожа верхней части туловища и конечностей). О.н. вызывает менее выраженные реакции и чаще служит причиной хронической лучевой болезни. Облучение профессиональное – облучение персонала в процессе его работы с техногенными источниками ионизирующего излучения. Облучение равномерное – облучение в равномерном радиационном поле, созданное рентгеновскими, гамма-лучами или нейтронами. Облучение считается равномерным и при неравномерности поля облучения до ±10 %. Облучение сублетальное – внешнее или внутреннее облучение организма ионизирующей радиацией в сублетальной дозе, при котором развивается лучевая болезнь легкой степени – без смертельного исхода. Облучение тотальное – облучение всего объекта ионизирующим излучением. О. т. может осуществляться в научных исследованиях с помощью гамма-, рентгеновских и нейтронных установок и при военных действиях с использованием ядерных устройств. Оно возможно при аварийных ситуациях на производствах атомной индустрии, на других предприятиях, использующих источники ионизирующих излучений, при попадании внутрь организма радиоактивных веществ. В поражающих дозах оно вызывает типичную форму острой лучевой болезни различной степени тяжести. Обстановка радиационная (радиологическая) – состояние местности после загрязнения радиоактивными веществами. О. р. оценивают по мощности дозы гамма-излучения на местности и плотности загрязнения объектов среды отдельными радионуклидами. Объект радиационно опасный – объект, где хранят, перерабатывают, используют или транспортируют радиоактивные вещества, при аварии на котором или при разрушении которого может произойти облучение людей или радиоактивное загрязнение их, а также сельскохозяйственных животных и растений, объектов народного хозяйства и окружающей природной среды. Объекты ветеринарного надзора – животные, птицы, рыбы, пчелы и т.д., места их содержания (обитания), научные, диагностические и лечебные ветеринарные предприятия и учреждения, организации, осуществляющие производство, переработку, транспортировку, реализацию, хранение и утилизацию продукции животного происхождения и кормового назначения, препаратов ветеринарного назначения, а также продукция животного и растительного происхождения, реализуемая на рынке, корма, кормовые добавки и сырье кормового назначения, пастбища. Опасность экологическая – ситуация, в которой могут происходить нежелательные события, вызывающие отклонения в состоянии здоровья населения и/или в состоянии окружающей среды от их среднестатистических или от установленных (оптимальных, допустимых и т.д.) значений. 171 Орган критический – орган, ткань, часть тела или все тело, облучение которого в соответствующих условиях причиняет наибольший ущерб здоровью данного лица или его потомства. О. к. разделяют на группы, различающиеся по радиочувствительности, для которых устанавливают предельно допустимые дозы: 1 -я группа – все тело, гонады и красный костный мозг; 2-я группа – мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт, легкие, хрусталик глаза и другие органы, за исключением тех, которые относятся к 1-й и 3-й группам; 3-я группа – костная ткань, кожный покров, кисти, предплечья, лодыжки и стопы. Оружие экологическое – любое физическое, химическое и биологическое средство, наносящее материальный урон, снижающее обороноспособность и приводящее к ухудшению здоровья противника через изменение природной среды его обитания. О.э. может быть метеорологическим (воздействие на погодные условия, озоновый экран и т.д.) и экосистемным (воздействие на экологические компоненты и через них). Осадки радиоактивные – осаждающиеся из атмосферы на поверхность земли (твердые или жидкие) частицы, содержащие радионуклиды. Источником О. р. являются ядерные взрывы и аварийные выбросы. Количество естественных О.р., образующихся под воздействием космических излучений и в результате распада радона, невелико. Различают О. р. локальные (в районе наземного или подводного взрыва) и глобальные (распространяющиеся повсеместно). Отработанное ядерное топливо (ОЯТ) – ядерное топливо, облученное в активной зоне реактора и окончательно удаленное из нее. Отходы радиоактивные – изделия, материалы, вещества и биологические объекты, загрязненные радионуклидами в количествах, превышающих значения, установленные действующими нормами и правилами, и не подлежащие дальнейшему использованию. В ядерной энергетике выделяют О. р. низкоактивные, среднеактивные и высокоактивные. Охрана природы – система мер, направленных на поддержание взаимодействия между деятельностью человека и окружающей природной средой, обеспечивающих сохранение и восстановление природных ресурсов и условий, предупреждающих прямое и косвенное влияние результатов деятельности общества на природу и здоровье человека. Оценка ущерба от загрязнения – определение экономических и внеэкономических потерь, связанных с увеличением заболеваемости людей, уменьшением урожайности или ухудшением качества сельскохозяйственной продукции, негативным воздействием на природные ресурсы, износом инженерных сооружений, нарушением технологических процессов и т.д. в результате загрязнения окружающей среды. Паспорт санитарный – документ, разрешающий организации в течение установленного времени проводить регламентированные работы с ис172 точниками ионизирующего излучения в конкретных помещениях, вне помещений или на транспортных средствах. Патология – учение о болезнях, раздел ветеринарии и медицины, изучающий болезненные процессы в организме. П. включает патологическую физиологию (закономерности возникновения и развития болезненных процессов и выявление их биологической сущности) и патологическую анатомию (изменение в тканях и органах при болезнях). Переработка ОЯТ – процесс или операция, цель которой состоит в извлечении радионуклидов из отработанного топлива для дальнейшего использования. Период йодной опасности – первый период в динамике радиационной обстановки при ядерном взрыве или аварии на атомной электростанции, когда наиболее опасными для человека и животных являются радионуклиды йода (в первую очередь 1311), которые вызывать радиационное поражение. Продолжительность П. й.о. – 40...60 суток. Период корневого поступления радионуклидов в сельскохозяйственную продукцию – третий период в динамике радиационной обстановки после радиационной аварии, начинающийся со второго года после аварии. Основную опасность представляют изотопы l37Cs и 90Sr Период преобладающего поверхностного загрязнения сельскохозяйственных угодий средне- и долгоживущими радионуклидами – второй период в динамике радиационной обстановки после радиационной аварии, когда основная опасность связана с некорневым (аэральным) загрязнением растений средне- и долгоживущими радионуклидами. Наиболее опасны в биологическом отношении радиоактивные изотопы 134 Cs, l37Cs и 90Sr. Период полураспада (Т) – время, в течении которого происходит распад половины имеющихся в наличии радиоактивных атомов данного радионуклида. Постоянная распада (λ) – доля радиоактивных атомов, распадающихся за единицу времени. Зависимость между постоянной распада и периодом полураспада: 0,693 0,693 ________ ___________ λ= ;Т= . Т λ Проникающая радиация – виды излучений с низкой плотностью ионизации в веществе и, соответственно, высокой проникающей способностью, в первую очередь гамма- и нейтронное излучения. Персонал – лица, работающие с техногенными источниками излучения (группа А) или находящиеся по условиям работы в сфере их воздействия (группа Б). Повреждение лучевое – патологическое изменение в организме, органах и тканях, развивающееся в результате воздействия ионизирующего излучения. П. л. может возникнуть при лучевой терапии, нарушении правил 173 техники безопасности в случае использования источников ионизирующего излучения. Степень П.л. зависит от вида излучения, дозы, длительности облучения, локализации и объема облученного участка. Порог воздействия (чувствительности) – наименьшее воздействие, ощущаемое организмом или регистрируемое прибором. Последствия облучения ближайшие – последствия, проявляющиеся через короткий период после облучения (часы, дни, недели). Последствия облучения отдаленные – злокачественные опухоли, генетические повреждения (уродства, умственная неполноценность в последующих поколениях), сокращение продолжительности жизни, иммунная недостаточность и другой ущерб здоровью, проявляющийся через длительное время. Последствия радиационной аварии – возникшая в результате аварии на радиационно опасном объекте радиационная обстановка, а также ее долговременные последствия, наносящие ущерб за счет радиационного воздействия на персонал, население, объекты техносферы и природную среду, и за счет их радиоактивного загрязнения. Последствия ядерной войны экологические – резкое изменение состава атмосферы Земли, перемена климата на колоссальных пространствах, огненный шторм и др., ведущие к тотальному (полному) уничтожению животного мира, растительного покрова и т.д. на территориях, подвергшихся воздействию поражающих факторов ядерного взрыва. Предел годового поступления (ПГП) – допустимый уровень поступления данного радионуклида в организм в течение года, который при монофакторном воздействии приводит к облучению условного человека ожидаемой дозой, равной соответствующему пределу годовой Предел годовой эффективной (эквивалентной) дозы – величина эффективной (или эквивалентной) дозы техногенного (производственного) облучения, которая не должна превышаться за год. П.г.э.д устанавливают на уровне, предельно допустимом в условиях нормальной работы. Предел дозы (ПД) – основной дозовый предел для категории Б облучаемых лиц. П. д. представляет собой такое наибольшее среднее значение индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год у критической группы лиц, при котором равномерное облучение в течение 70 лет не может вызвать в состоянии здоровья неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами. Предельно допустимая доза (ПДД) – основной дозовый предел категории А облучаемых лиц. ПДД – такое наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год, при котором равномерное облучение в течение 50 лет не может вызвать в состоянии здоровья неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами. Предельно допустимые концентрации (ПДК) – гигиенические нормативы, регламентирующие безопасное для человека загрязнение окружа174 ющей среды химическими (в том числе радиоактивными) веществами. ПДК служит критерием при осуществлении санитарной охраны воздуха рабочей зоны, атмосферы населенных мест, воды, почвы и продуктов питания. Продукт экологически чистый – продукт, полностью удовлетворяющий условиям и требованиям, установленным в соответствующем экологическом сертификате. Работа с источником ионизирующего излучения – все виды обращения с источником излучения на рабочем месте, включая радиационный контроль. Работа с радиоактивными веществами – все виды обращения с радиоактивными веществами на рабочем месте, включая радиационный контроль. Радиационная авария – потеря управления источником ионизирующего излучения, вызванная неисправностью оборудования, неправильными действиями работников (персонала), стихийными бедствиями или иными причинами, которые могли привести или привели к облучению людей выше установленных норм или радиоактивному загрязнению окружающей среды. Радиационная безопасность населения – состояние защищенности настоящего и будущего поколений людей от вредного для их здоровья воздействия ионизирующего излучения. Радиационный контроль в животноводстве – исследования (измерения), выполняемые для определения дозовых нагрузок на животных, уровней радионуклидного загрязнения продукции животноводства и кормов. Радиационный контроль в сельском хозяйстве – измерения, выполняемые для определения уровней загрязнения агроэкосистем и сельскохозяйственной продукции с целью соблюдения принципов радиационной безопасности и требований действующих нормативов. Радиоактивность (радиоактивный распад) – самопроизвольное превращение ядер одних атомов в ядра других атомов; при этом ядро испускает заряженные частицы. Некоторые виды радиоактивных превращений сопровождаются электромагнитным излучениям. Радиолиз – процессы химического разложения под действием ионизирующей радиации. В действии радиации на биологическую материю важнейшую роль играют продукты радиолиза конституционной воды. Радиоактивное излучение – поток заряженных частиц и квантов электромагнитного излучения, возникающий при радиоактивном превращении ядер атомов. Радиоактивное загрязнение – присутствие радиоактивных веществ техногенного происхождения на поверхности, в воздухе, в теле человека или другом месте, в количестве превышающим уровни установленные НРБ99(2009) и ОСПОРБ-99(2010). 175 Радиологический мониторинг объектов ветеринарного надзора – система регулярных длительных наблюдений за содержанием и миграцией радионуклидов по цепи почва–корма–животные–продукция животноводства (по элементам экосистем аграрной, животноводческой сфер) в целях оценки и прогнозирования их биологического действия на животных, птиц, рыб, уровней радионуклидного загрязнения и безопасности получаемой от них продукции. Радиорезистентность – устойчивость биологических объектов к действию ионизирующих излучений. Радиоустойчивость – мера стойкости биологических систем к воздействию ионизирующего излучения. Характеризуется величиной дозы ионизирующего излучения, которая вызывает гибель определенного числа облученных клеток или организмов. Радиофобия – болезненно-устойчивая боязнь радиационного поражения. Радиочувствительность – чувствительность биологических объектов к действию ионизирующих излучений. Мера Р. – доза облучения, вызывающая гибель 50 % клеток или организмов (ЛД50). Р. различных биологических объектов может различаться в сотни и тысячи раз (например, ЛД50 для ряда клеток млекопитающих – 2...3,5 Гр, для бактерий и дрожжей – 100...450 Гр). ЛД50 определяют обычно для разных сроков после облучения – 3, 5, 15, 30 сут и т.д. Получаемые значения отражают радиочувствительность тех или иных систем организма, преимущественное поражение которых ответственно за его гибель в течение того или иного отрезка времени. Радиоэкологический мониторинг агроэкосистем – это система длительных наблюдений за уровнями радиоактивного загрязнения агроэкосистем, оценка их фактического состояния и прогнозирование возможных негативных последствий воздействия радиационно опасных объектов, на основании которого принимаются решения по оздоровлению экологической обстановки на территориях, подвергшихся загрязнению. Радиэкология сельскохозяйственных растений и животных – наука, изучающая закономерности миграции и концентрации радионуклидов по элементам экосистем аграрной сферы, их биологическое действие на сельскохозяйственные растения, животные и агроценозы, а также разрабатывающая методы регулирования уровней радиоактивного загрязнения в различных звеньях сельскохозяйственного производства. Реабилитация загрязненных территорий – комплекс организационных, научно-технических, социальных, медицинских мероприятий, направленных на восстановление среды обитания, нормальных условий проживания и ведения хозяйственной деятельности. Ей подлежат территории, загрязненные радиоактивными и токсичными (ядовитыми) веществами, на которых превышены нормативы допустимого содержания загрязняющих веществ и пределы доз облучения для людей. Р.з.т. включают дезактивацию и 176 очистку от токсичных веществ восстанавливаемых объектов (земли, водоемы), рекультивацию нарушенных земель (восстановление ландшафта, продуктивности и хозяйственной ценности) и другие защитные мероприятия, применяемые к окружающей среде и человеку. Реакторы ядерные – установки для осуществления управляемой цепной реакции деления атомных ядер, которое может происходить в самоподдерживающейся цепной реакции с участием нейтронов. В Р.я. тепловых деление осуществляется с помощью тепловых нейтронов, в Р.я. на быстрых нейтронах – с помощью быстрых нейтронов. Выделяют Р.я. экспериментальные (исследовательские), размножители (для производства вторичного ядерного топлива) и энергетические (для преобразования ядерной энергии в тепловую и электрическую). Рентгеновское излучение – совокупность тормозного и характеристического излучений, диапазон энергии квантов которых составляет от 1 КэВ до 1 МэВ. Риск радиационный – вероятность возникновения у человека или его потомства какого-либо вредного эффекта в результате облучения. Риск экологический допустимый – сознательное допущение вероятности причинения вреда окружающей среде ради достижения экологического или экономического эффекта. Санпропускник – комплекс помещений, предназначенных для смены одежды, обуви, санитарной обработки персонала, контроля радиоактивного загрязнения кожных покровов, средств индивидуальной защиты, специальной и личной одежды персонала. Семейство радиоактивное – совокупность элементов, образующих цепочку или ряд радиоактивных превращений, заканчивающихся стабильным элементом. Ситуация чрезвычайная – обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей. След радиоактивный – территория, загрязненная радиоактивными веществами по пути движения радиоактивного облака, образованного ядерным взрывом или выбросами радиоактивных веществ предприятий атомной промышленности и ядерной энергетики. Средняя проба – часть объединенной пробы, предназначенная для проведения исследования. Средство индивидуальной защиты – средство защиты персонала от внешнего облучения, поступления радиоактивных веществ внутрь организма и радиоактивного загрязнения кожных покровов. Территории, загрязненные радионуклидами – участки земли с находящимися на них объектами и водоемы, содержащие искусственные 177 или естественные радионуклиды в количествах, создающих дозовую нагрузку на население и животных, превышающую допустимые уровни, установленные санитарными, ветеринарными нормами и правилами, и/или находящиеся в физическом, химическом состоянии, не позволяющем получать в данной местности продовольственное сырье, пищевые продукты, корма и сырье кормового назначения, отвечающие требованиям радиационной безопасности. Токсикология радиоактивных изотопов – раздел токсикологии, изучающий влияние инкорпорированных радиоактивных веществ на живые организмы. Основными задачами Т.р.и. являются: установление допустимых уровней содержания и поступления радионуклидов в организм человека и животных с воздухом, водой и продуктами питания, а также степени безвредности радиоактивных веществ, вводимых в организм при клинических радиоизотопно-диагностических исследования; выяснение специфики поражения радионуклидами в зависимости от характера их распределения, энергии и вида излучения, периода полураспада, дозы, путей и ритма поступления; изыскание эффективных средств для профилактики поражения. Топливо ядерное – топливо, служащее для получение энергии в ядерном реакторе. Т.я. представляет собой смесь веществ (материалов), содержащих как делящиеся ядра (например 235U), так и ядра 238U и/или 232Th, способные в результате нейтронного облучения в активной зоне реактора образовывать делящиеся ядра 233U и 239Ри, не существующие в природе. Тормозное излучение – электромагнитное излучение с непрерывным спектром, возникающее при изменении кинетической энергии заряженных частиц. Точечная проба – минимальное количество продукции, отобранной из одного места за один прием от продукта данной партии для составления объединенной пробы. Тропность радионуклидов – способность радионуклидов избирательно поступать и накапливаться в отдельных органах или тканях организма. Удельная (объемная) активность радионуклида – отношение активности радионуклида в радиоактивном образце к массе (объему) образца, Бк/кг(л). Уровень вмешательства (УВ) – уровень радиационного фактора, при превышении которого следует проводить определенные защитные мероприятия. Уровень контрольный – численные значения контролируемых величин (дозы, мощности дозы, радиоактивного загрязнения и т.д.), устанавливаемые уполномоченными органами для радиационного контроля, закрепления достигнутого уровня радиационной безопасности, обеспечения дальнейшего снижения облучения персонала и населения, радиоактивного загрязнения окружающей среды. 178 Характеристическое излучение – электромагнитное излучение с дискретным энергетическим (линейчатым) спектром, возникающее при изменении энергетического состояния атома (при переходе атома из возбужденного в основное, стабильное состояние). Хранение ОЯТ и РАО – содержание отработанного топлива или радиоактивных отходов в установке, которая обеспечивает их изоляцию с намерением последующего использования. Хромосомные аберрации – перестройки в ядерных структурах клеток и молекулах ДНК под действием радиации, приводящие к мутациям. Частицы горячие – мельчайшие частицы пыли с высокой искусственной радиоактивность. Размер и форма Ч.г. сильно варьируются, диаметр составляет 2...20 мкм, радиоактивность может быть весьма высокой – более 3,7-1011 Бк (10 Ки) на частицу. Наиболее значительна концентрация Ч.г. в местах испытательных ядерных взрывов или при авариях на атомных предприятиях. Особенно опасно проникновение Ч.г. в организм человека и животных. Экология радиационная, радиоэкология – отрасль экологии, изучающая распределение, миграцию и круговорот радионуклидов в биосфере и воздействие ионизирующего излучения на экологические системы (биогеоценозы и популяции организмов). Экологическая безопасность – состояние защищенности граждан, животного и растительного мира, государства или региона от последствий антропогенного воздействия на окружающую среду, а также стихийных бедствий и катастроф. Под радиоэкологической безопасностью понимают состояние защищенности граждан, животного и растительного мира, материальных ценностей от радиоактивного загрязнения окружающей среды, радиационных аварий и катастроф. Экологический риск – вероятность неблагоприятных последствий антропогенного воздействия на окружающую среду, стихийных бедствий и катастроф для человека и биоты. Экосистема – любое сообщество живых существ и его среда обитания, объединенные в функциональное целое, возникающее на основе взаимозависимости и причинно-следственных связей, существующих между отдельными экологическими компонентами. Экспертиза (анализ, контроль) радиометрическая – система контроля количественного и качественного содержания радиоактивных элементов в объектах растительного и животного происхождения и внешней среде на основе измерения испускаемых ими радиоактивных излучений. Э.р. осуществляется полевыми и стационарными приборами и оборудованием и часто проводится в сочетании с радиохимическими анализами. Экспозиционная доза – отношение суммарного заряда всех ионов одного знака, созданных в воздухе, когда все электроны и позитроны, освобожденные фотонами в элементарном объеме воздуха, полностью останов179 лены в воздухе, к массе воздуха в указанном объеме. Единица экспозиционной дозы в СИ – кулон на килограмм (Кл/кг). Внесистемная единица экспозиционной дозы – рентген (Р). В условиях равновесия заряженных частиц экспозиционной дозе 1 Р соответствует поглощенная доза 0,873 рад в воздухе или 0,96 рад в биологической ткани. Мощность экспозиционной дозы гамма-излучения Рγ измеряется в Р/ч и производных – мР/ч; мкР/ч. Электростанция атомная (АЭС) – электростанция, на которой атомная (ядерная) энергия преобразуется в электрическую. На АЭС теплота, выделяющаяся в атомном реакторе, используется для получения водяного пара, вращающего турбогенератор. Первая в мире АЭС мощностью 5 МВт была пущена в СССР 27 июня 1954 г. в Обнинске (Калужская область). АЭС, составляющие основу ядерной энергетики, сооружаются в большинстве промышленно развитых стран и многих развивающихся странах. Мощность крупнейших, действующих и строящихся АЭС, свыше 9 ГВт (1989 г.). Энергетика ядерная – отрасль энергетики, использующая ядерную энергию для электрификации и теплофикации; область науки и техники, разрабатывающая методы и средства преобразования атомной энергии в электрическую и тепловую. Основа Э.я. – атомные электростанции. Первая АЭС (5 МВт), положившая начало использования атомной энергии в мирных целях, была пущена в СССР в 1954 г. В связи с истощением мировых запасов органического топлива возрастает значение Э.я.: к началу 90-х гг. XX в. доля атомных электростанций в производстве электроэнергии в мире составила около 19 %. Эффекты излучения (радиационные) детерминированные – биологические эффекты излучения, в отношении которых предполагается существование предела, выше которого тяжесть эффекта зависит от поглощенной дозы. Эффекты излучения (радиационные) стохастические – вредные биологические эффекты излучения, не имеющие дозового предела. Вероятность возникновения Э.и.с. пропорциональна дозе излучения, а тяжесть их проявления не зависит от нее. При облучении человека и животных Э.и.с. являются злокачественные опухоли и наследственные заболевания. Эффекты радиации соматические – повреждения, вызванные ионизирующим излучением, проявляющиеся в течение жизни организма, но не передающиеся его потомкам. Эффекты радиационные наследственные – пострадиационные стохастические эффекты, проявляющиеся у потомков облученного организма. «Ядерная зима» – глобальная экологическая катастрофа, гипотетическое состояние биосферы Земли в результате мировой термоядерной войны, которая, по модельным оценкам, может привести вначале к «ядерному пеклу», а затем в результате экранирования поверхности планеты от поступления солнечной энергии – к резкому похолоданию и невозможности сохранения высших организмов. 180 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................... 3 РАЗДЕЛ 1. ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ РАДИОБИОЛОГИИ ..................... 4 ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ РАДИОБИОЛОГИИ....................................................... 4 СТРОЕНИЕ АТОМА. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ ................................... 7 ИСТОЧНИКИ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ. ЕСТЕСТВЕННЫЙ (ПРИРОДНЫЙ) РАДИАЦИОННЫЙ ФОН .................................................. 10 ПРИРОДНЫЕ РАДИОАКТИВНЫЕ ИЗОТОПЫ, ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА И РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ .............................. 11 ИСКУССТВЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ ............................................................ 15 ПУТИ ПОСТУПЛЕНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ В ОРГАНИЗМ ЖИВОТНЫХ .................................................................................................... 17 ЗАКОНОМЕРНОСТИ НАКОПЛЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В ОРГАНИЗМЕ ЖИВОТНЫХ ........................................................................ 20 ВЫВЕДЕНИЕ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ОРГАНИЗМА ЖИВОТНЫХ .................................................................................................... 22 КЛАССИФИКАЦИЯ РАДИОНУКЛИДОВ ПО ИХ ТОКСИЧНОСТИ....... 26 БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАДИОНУКЛИДОВ ................. 27 ТОКСИКОЛОГИЯ МОЛОДЫХ ПРОДУКТОВ ДЕЛЕНИЯ ......................... 28 ТОКСИКОЛОГИЯ ПРОДУКТОВ ДЕЛЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ ЯДЕР ............... 29 ЗАЩИТА ЖИВОТНЫХ ОТ ПОРАЖЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ ................................................................................................ 31 ПРИНЦИПЫ ДЕЛЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ, ЗАРАЖЕННОЙ РАДИОНУКЛИДАМИ ..................................................................................... 32 ВЕДЕНИЕ ЖИВОТНОВОДСТВА В ПЕРИОД «ЙОДНОЙ ОПАСНОСТИ» ................................................................................................. 32 ВЕДЕНИЕ ЖИВОТНОВОДСТВА В ПЕРИОД ПОВЕРХНОСТНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ .......................... 35 ВЕДЕНИЕ ЖИВОТНОВОДСТВА В ПЕРИОД КОРНЕВОГО ПОСТУПЛЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В РАСТЕНИЯ .......... 37 СНИЖЕНИЕ ПОСТУПЛЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В ОРГАНИЗМ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ ..................... 38 ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПОСТУПЛЕНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ В ОРГАНИЗМ ЖИВОТНЫХ И ПОЛУЧАЕМУЮ ОТ НИХ ПРОДУКЦИЮ.. 39 ОЦЕНКА ПРОДУКТИВНЫХ ЖИВОТНЫХ, ОКАЗАВШИХСЯ В ЗОНЕ РАДИОАКТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ......................................................... 40 СОРТИРОВКА ЖИВОТНЫХ В ОЧАГАХ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ................................................................................................ 41 ДЕЗАКТИВАЦИЯ ЖИВОТНЫХ И ПРОДУКЦИИ ЖИВОТНОВОДСТВА ...................................................................................... 44 181 ИММУНОПРОФИЛАКТИКА ИНФЕКЦИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ НА ФОНЕ ОБЛУЧЕНИЯ .................................................................................46 ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОТИВОЭПИЗООТИЧЕСКИХ И ВЕТЕРИНАРНОСАНИТАРНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ НА СЛЕДЕ РАДИОАКТИВНОГО ОБЛАКА ............................................................................................................49 ОРГАНИЗАЦИЯ ВОСПРОИЗВОДСТВА СТАДА НА ТЕРРИТОРИИ РАДИОАКТИВНОГО СЛЕДА .........................................................................50 ЛУЧЕВЫЕ ПОРАЖЕНИЯ ЖИВОТНЫХ.......................................................51 ОСТРАЯ ЛУЧЕВАЯ БОЛЕЗНЬ .......................................................................52 ОСОБЕННОСТИ ТЕЧЕНИЯ ЛУЧЕВОЙ БОЛЕЗНИ ПРИ ВНУТРЕННЕМ ПОРАЖЕНИИ РАДИОНУКЛИДАМИ ......................57 ПАТОЛОГОАНАТОМИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИ ОСТРОЙ ЛУЧЕВОЙ БОЛЕЗНИ ......................................................................................61 ДИАГНОСТИКА И ПРОГНОЗ ОСТРОЙ ЛУЧЕВОЙ БОЛЕЗНИ................64 ЛЕЧЕНИЕ ПРОДУКТИВНЫХ ЖИВОТНЫХ ПРИ ОСТРОЙ ЛУЧЕВОЙ БОЛЕЗНИ ......................................................................................68 ЛЕЧЕНИЕ ЖИВОТНЫХ ПРИ ВНУТРЕННЕМ ПОРАЖЕНИИ РАДИОАКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ .........................................................70 ПРОФИЛАКТИКА РАДИАЦИОННЫХ ПОРАЖЕНИЙ ...............................71 ЛУЧЕВЫЕ ОЖОГИ КОЖНЫХ ПОКРОВОВ (БЕТА-ОЖОГИ) .................73 ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ ............77 ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ И КОМПЕНСАТОРНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЗМЕ ПРИ ОБЛУЧЕНИИ ..............................................................80 ВЕТЕРИНАРНО-САНИТАРНАЯ ЭКСПЕРТИЗА ПРОДУКТОВ УБОЯ ОБЛУЧЕННЫХ ЖИВОТНЫХ ........................................................................82 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ И РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В РАСТЕНЕВОДСТВЕ И ЖИВОТНОВОДСТВЕ ..................................................................................87 РАДИАЦИОННЫЙ МУТАГЕНЕЗ ..................................................................88 СТИМУЛИРУЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ ....................................................................................................89 РАДИАЦИОННАЯ СТЕРИЛИЗАЦИЯ ...........................................................90 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАДИОАКТИВНЫХ ИЗОТОПОВ В КАЧЕСТВЕ ИНДИКАТОРОВ (МЕЧЕНЫХ АТОМОВ) ......................................................91 РАДИАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ В КОРМОПРОИЗВОДСТВЕ .............93 РАЗДЕЛ 2. ЗАДАНИЯ И ЗАДАЧИ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ ................................................................................94 ЗАДАНИЕ 1 ТЕМА: ДОЗЫ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ ................94 ЗАДАНИЕ 2 ТЕМА: МОЩНОСТЬ ДОЗЫ И ОТНОСИТЕЛЬНАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ ..................................................................................................100 ЗАДАНИЕ 3 ТЕМА: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОЗ ОБЛУЧЕНИЯ РАСЧЕТНЫМ МЕТОДОМ ПРИ ВНЕШНЕМ ВОЗДЕЙСТВИИ ИЗЛУЧЕНИЯ .................107 182 ЗАДАНИЕ 4 ТЕМА: ВЫЧИСЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА (АКТИВНОСТИ) РАДИОИЗОТОПОВ С ПОМОЩЬЮ ТАБЛИЦ ПОКАЗАТЕЛЬНЫХ ФУНКЦИЙ ех и е -х ........................................................................................ 111 ЗАДАНИЕ 5 ТЕМА: ВЫЧИСЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА (АКТИВНОСТИ) РАДИОИЗОТОПОВ С ПОМОЩЬЮ ТАБЛИЦ И.Н.ВЕРХОВСКОЙ ........ 121 ЗАДАНИЕ 6 ТЕМА: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОЗ ОБЛУЧЕНИЯ РАСЧЕТНЫМ МЕТОДОМ ПРИ ВНУТРЕННЕМ ВОЗДЕЙСТВИИ ИЗЛУЧЕНИЯ .......... 128 ЗАДАНИЕ 7 ТЕМА: ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ РАДИОАКТИВНОСТИ ОБЪЕКТОВ ВЕТЕРИНАРНОГО НАДЗОРА И ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ ...... 135 ЗАДАНИЕ 8 ТЕМА: ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ В ПРОДУКЦИИ ЖИВОТНОВОДСТВА .................. 140 ВОПРОСЫ ДЛЯ ЭКЗАМЕНА ПО РАДИОБИОЛОГИИ ....................... 148 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.............................................................................. 151 ПРИЛОЖЕНИЯ ............................................................................................... 153 СОПРОВОДИТЕЛЬНАЯ ОПИСЬ ................................................................ 153 А К Т ВЫЕМКИ ПРОБ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ НА РАДИОАКТИВНОСТЬ ............................................................................ 154 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАДИОМЕТРИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ......................................................................................... 155 ВРЕМЕННЫЕ ДОПУСТИМЫЕ УРОВНИ СУММАРНОГО СОДЕРЖАНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ В ПРОДУКТАХ И ПИТЬЕВОЙ ВОДЕ (ВДУ-99) .............................................................................................. 156 МНОЖИТЕЛИ И ПРИСТАВКИ СИ ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ДЕСЯТИЧНЫХ КРАТНЫХ И ДОЛЬНЫХ ЕДИНИЦ ................................. 157 ОСНОВНЫЕ РАДИАЦИОННЫЕ ВЕЛИЧИНЫ И ИХ ЕДИНИЦЫ ......... 157 ПЕРИОДЫ ПОЛУРАСПАДА РАДИОИЗОТОПОВ .................................... 158 СРЕДНЕГОДОВЫЕ ЭФФЕКТИВНЫЕ ДОЗЫ ОТ РАЗЛИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ РАДИАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА 2000г., мкЗв/год........................................................................................ 159 ПЛОЩАДИ ТЕРРИТОРИЙ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ 137Cs В ЕВРОПЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ АВАРИИ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС, км2 .................. 160 РЕЗУЛЬТАТЫ ШИРОКОМАСШТАБНЫХ ОБСЛЕДОВАНИЙ ВНЕШНЕГО ОБЛУЧЕНИЯ ЛЮДЕЙ ВНУТРИ И ВНЕ ПОМЕЩЕНИЙ ЗА СЧЕТ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЙ ................................................................. 160 НЕКОТОРЫЕ ОСНОВЫНЕ ПОНЯТИЯ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ТЕРМИНОЛОГИЯ ..................................................................................... 161 183 Учебное издание КРАТКИЙ КУРС ВЕТЕРИНАРНОЙ РАДИОБИОЛОГИИ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ для самостоятельной работы студентов заочной формы обучения по специальности «Ветеринария» Компьютерный набор Р.О. Васильев Подписано в печать 11.06.19г. Зак. № 22 Объѐм 11,5 п.л. Тираж 100 экз. Издательство ФГБОУ ВО СПбГАВМ, ул. Черниговская, д. 5 184
