Радиационное воздействие ядерных взрывов

   С целью профилактики радиационных поражений 137Сs все работы с жидкими и твердыми соединениями рекомендуется проводить в герметичных боксах. Для предупреждения попадания цезия и его соединений внутрь организма необходимо использовать средства индивидуальной защиты и соблюдать правила личной гигиены.

   На рабочем месте без  разрешения санэпидемслужбы могут  находиться открытые препараты цезия  с активностью 0,37— 3,7 мБк (10—100 мкКи).

   Неотложная помощь при  остром поражении изотопами цезия

   Неотложная помощь при  поражении изотопами 137Сs заключается в дезактивации рук и лица водой с мылом, моющими порошками «Эра», «Астра». Необходимо провести промывание носоглотки и ротовой полости водой или физиологическим раствором.

   Для ускорения выведения  цезия из организма рекомендуют  применять в качестве сорбентов: ферроцин, 1,0: 100 мл воды, или бентонит, 20,0: 200 мл воды, с последующим вызыванием рвоты (1 % -ный апоморфин — 0,5 мл под  кожу), или обильное промывание желудка  водой. После очистки желудка  повторное назначение курса лечения  ферроцином (1,0 г 2—3 раза в сутки  в течение 15—20 суток). В тяжелых  случаях гемодиализ (применение аппарата «Искусственная почка»). Всемерное  повышение водно-солевого обмена. Назначение ацетата калия, 30,0:200,0, по 1 столовой ложке 5 раз в день. Калиевая диета (изюм, курага). Внутривенное введение лимоннокислого натрия 10% -ного – 2 - З  мл. Мочегонные с водной нагрузкой. Внутрь димедрол 0,05 г, антибиотики.

   Допустимое поступление 137Сs в организм человека не должно превышать 7,4 х 10² Бк/сутки. Допустимое годовое поступление 137Сs в организм персонала через органы дыхания составляет 13,3 х 104 Бк/год. Допустимая концентрация 137Сs в воздухе рабочих помещений 5,18 х 10-1 Бк/л, в воде — 5,5 х 102 Бк/л, в атмосферном воздухе 18 х 10-3 Бк/л.

   Стронций-89 (период полураспада 50.5 суток) и стронций-90(период полураспада 29.1 лет).

  Основным источником загрязнения внешней среды радиоактивным стронцием были испытания ядерного оружия и аварии на предприятиях топливно-ядерного цикла. Атмосфера — первичный резервуар стронция-89 и 90,откуда радионуклиды поступают на сушу и в гидросферу. Осаждение определяется гравитацией, адсорбцией на нейтральной пыли, постоянно присутствующей в атмосфере, и удалением атмосферными осадками (дождём, снегом). Время пребывания радиоактивных аэрозолей в атмосфере составляет 30–40 суток, в стратосфере — несколько лет. Вследствие различных периодов полураспада соотношение в выпадениях постоянно меняется.

   Биологическому действию радиоактивного стронция посвящены многочисленные публикации отечественных и зарубежных авторов. Однако, многие вопросы, особенно биологической опасности малых количеств стронция в условиях хронического его поступления человеку остаются недостаточно исследованными. Об опасности малых доз ионизирующих излучений имеются противоречивые суждения и эта проблема была и остается одной из наиболее сложных в радиобиологии и радиационной медицине.

   Радиоактивный стронций относится  к остеотропным биологически опасным радионуклидам. Как чистый бета-излучатель основную опасность он представляет при поступлении в организм.

   Населению нуклид в основном поступает с загрязненными продуктами. Ингаляционный путь имеет меньшее значение. Не исключается поступление нуклида через раневые и ожоговые поверхности. Растворимые соединения стронция хорошо всасываются в кишечнике. Резорбция зависит от возраста человека, физиологического состояния, характера питания и особенно содержания в рационе кальция. Она колеблется от 10 до 60 %. В больших количествах стронций всасывается у детей.

   Радиостронций избирательно откладывается в костях, особенно у детей, подвергая кости и заключённый в них костный мозг постоянному облучению. В костях стронций накапливается неравномерно. В эпифизе и метафизе  первоначальная концентрация нуклида примерно в 2.5 раза выше, чем в диафизе. В других органах и тканях стронций депонируется в значительно меньших количествах.

   Выводится стронций из организма в основном через кишечник. Кинетику выведения можно описать суммой трёх экспонент: 73, 10 и 17 % с периодом соответственно 3, 44 и 4000 суток. Быстро выводящийся компонент отражает выведение нуклида из мягких тканей, медленно выводящийся — из скелета.

   Профилактика. Неотложная помощь

1. В регионах радиоактивного  загрязнения меры защиты населения должны быть направлены:

-на снижение содержания радионуклидов в растительных и животных продуктах питания с помощью агромелиоративных и зооветеринарных мер. У животных, получавших сорбенты стронция (сульфат бария, бентонит и на их основе модифицированные препараты), при аварии на ЧАЭС с помощью указанных мер удавалось добиться 3–5 кратного снижения депонирования радионуклидов в костной ткани животных;

-на технологическую переработку загрязнённого сырья;

-на кулинарную обработку пищевых продуктов, замену загрязнённых пищевых продуктов на чистые

2. При работе с радиоактивным стронцием необходимо соблюдать санитарные правила и нормы радиоактивной безопасности с применением специальных мер защиты в соответствии с классом работ.

3. Неотложная помощь при загрязнении кожных покровов: обработка 5 % раствором пентацина, 5 % раствором Na2-ЭДТА, раствором лимонной или соляной кислоты, моющими порошками, мылом.

4. При пероральном поступлении радиостронция назначают адсобар или сернокислый барий, альгинат натрия, полисурмин. Обильное промывание желудка, рвотные средства, мочегонные, клизмы. При поступлении радиостронция в органы дыхания — обильное промывание носоглотки и полости рта, отхаркивающие и те же средства, что и пероральном поступлении нуклида.

5. В условиях хронического  поступления радиостронция для  снижения его всасывания назначают альгисорб — модифицированный альгинат кальция: взрослым и детям старше 14 лет по 5.0 г 3 раза в день, детям от 6 до 14 лет по 3.0 г 3 раза в день, детям от 1 года до 6 лет по 1.5 г 4 раза в день.

6. Все защитные мероприятия следует проводить под постоянным дозиметрическим контролем внешней среды, оценки внешнего загрязнения и поступления радионуклидов в организм.

7. В профилактике последствий облучения большое внимание следует уделять повышению резистентности организма пострадавших (рациональное питание, здоровый образ жизни, спорт и др.)

   Углерод-14. По своим физическим свойствам является бета-излучателем. Период полураспада – 5730 лет. В окружающую среду попадает в результате испытаний ядерного оружия как космогенный радионуклид и с выбросами АЭС. Соединения его растворимы, в организм поступает через ЖКТ в основном по пищевым цепочкам, вклад ингаляционного пути не превышает 1%. Распределяется в организме равномерно. Период биологического полувыведения из организма составляет около 200 дней. Углерод-14 вызывает трансмутационный эффект: встраиваясь в азотистые основания нуклеиновых кислот, углерод при распаде превращается в стабильный азот-14, что вызывает изменение структуры азотистых оснований,  в результате чего меняется смысл генетического кода. Эти изменения не поддаются репарации, и их доля составляет 10% от всех мутаций. Эффективный период равен 0,53 года.

   Тритий. Мягкий бета-излучатель с периодом полураспада – более 12 лет. Образуется в верхних слоях атмосферы как космогенный радионуклид, а также выделяется при термоядерных реакциях. Соединения трития растворимы. В организм поступает через желудочно-кишечный тракт, частично через легкие. Распределяется в организме равномерно. Период биологического полувыведения – 10 суток для свободного трития, 450 суток – для связанного. Летом период биологического полувыведения уменьшается из-за усиленного водного обмена. Эффективный период для свободного трития – 0,03 года, для связанного – 1,12 года.

   Плутоний-239. Является смешанным излучателем, с периодом полураспада – 24000 лет. Загрязнение биосферы плутонием происходит при аварийных выбросах предприятий, перерабатывающих ядерное горючее, при эксплуатации АЭС, при испытании ядерного оружия. Соединения плутония плохо растворимы, поступают в организм в основном ингаляционным путем. Тип распределения – скелетный, частично – ретикуло-эндотелиальный (лимфоузлы, печень). Период биологического полувыведения – 197 лет. Эффективный период – 195,4 года.

   Америций-241. Является дочерним продуктом изотопа плутония (241Pu). 241Am имеет период полураспада 432,8 года. При распаде америций-241 испускает альфа-частицы и мягкие (60 кэВ) гамма-лучи. Америций-241 – это металл серебристо-белого цвета, поддающийся ковке. Америций в темноте светится за счет собственного альфа-излучения. При поступлении америция-241 через органы дыхания отмечается, что изотоп быстро перемещается из легких в кровь и имеет способность к накоплению в скелете и печени человека. Установлено, что америций-241 может поступать в организм животных и через кожу. Основными органами депонирования 241Am в организме животных и человека являются скелет, печень и почки. Америций высокотоксичен. Поступая в организм с продуктами питания, америций достаточно слабо всасывается в пищеварительном тракте и варьирует в зависимости от химической формы изотопа, возраста животного и т.д. Для взрослых животных величина всасывания лежит обычно в пределах 0,01 – 0,001%, для молодых животных эти значения могут быть на один - два порядка выше. Также наблюдается миграции америция с кормов в молоко.

Аккумулируясь в организме  человека, америций накапливается в основном в костях и дополнительно в надкостнице.

   «Горячие частицы». Атомы, или свободные радикалы, обладающие энергией, превышающей энергию теплового движения. «Горячие» атомы, или атомы отдачи, образуются при ядерных реакциях; «горячие» свободные радикалы — при фотолизе, радиолизе и в электрическом разряде. При столкновениях энергия «горячих» частиц либо рассеивается, либо расходуется на химические превращения, причём в этих условиях могут протекать и такие реакции, которые для обычных частиц термодинамически невозможны.

         В атмосфере «горячие» частицы появляются в результате испытания атомного оружия и других искусственных или естественных радиоактивных процессов. Число «горячих» частиц в атмосфере исчезающе мало — одна частица на сотни и тысячи м³ воздуха, но радиоактивность высока: от 0,37/с до 370/с (от 10-11 до 10-8 кюри на частицу). Попадая в ткани организма (преимущественно в желудочно-кишечный тракт, дыхательные пути, кожу), «горячие» частицы могут вызывать зоны интенсивного облучения, суммарные поглощённые дозы превышают 10 Дж/кг (1000 рад), и местные очаги разрушения тканей.