Токсикология радиоактивного цезия.

 

Цезий - элемент первой аналитической группы в периодической системе элементов.

Многие химические соединения его (нитраты, хлориды, карбонаты) растворимы в воде, поэтому хорошо всасываются в желудочно-кишечный тракт,разносятся по всему организму и выводятся из него.

Из радиоактивных изотопов цезия наиболее биологически опасны цезий- 134 и цезий-137. При распаде ядер атома цезия-137 излучаются бета- частицы с максимальной энергией - 1,46 МэВ и гамма-кванты. Период полураспада равен 30 годам (долгоживущий).

Период полураспада дочернего радиоактивного изотопа бария-137 равен 2,57 мин.

Радиоактивный цезий- продукт деления ядер тяжелых элементов (урана, плутония) по степени радиотоксичности относится к группе В.

Продукты ядерного деления, в том числе и цезий-137, от места образования распространяются в виде радиоактивного облака, состоящего из летучих веществ и частиц разного размера (от нескольких микрон до видимых глазом). Выпадающих вместе с осадками (дождь, снег, сухие осадки) в течении многих лет после ядерного взрыва, загрязняющих воздух, почву, растительность.

Один из основных источников попадания цезия-137 в растения - почва.

Переработка и подготовка кормов к скармливанию могут значительно изменить в них концентрацию радионуклидов.

В естественных условиях цезий-137, как и другие радионуклиды, в организм животных, в том числе птиц, поступает через желудочно-кишечный тракт, органы дыхания, поврежденные и неповрежденные кожные покровы. Оральный путь- основной. Поступление радионуклида через органы дыхания имеет намного меньшее значение, поскольку не все радиоактивные частицы задерживаются в дыхательных путях, часть их удаляется при выдохе, часть-со слизью, при кашле, которая животным заглатывается.

Усвоение цезия-137 осуществляется в основном в тонком кишечнике. Степень всасывания его в желудочно-кишечный тракт достигает 100%, так как он образует хорошо растворимые соединения. У молодых животных цезий усваивается больше, чем у старых. У животных с однокамерным желудком он всасывается быстрее, чем у животных с многокамерным. Это, очевидно, обусловлено более быстрой эвакуацией химуса из однокамерного желудка в кишечник. Отмечена исключительно высокая скорость обмена радиоизотопа в звене кровь - органы- ткани.

Характер метаболизма цезия-137 своеобразен, сходен обменом калия и определяется физико-химическим свойствами.

Накапливается цезий-137 в основном в мышцах и паренхиматозных органах, меньше- в крови, жировой ткани и коже. В условиях длительного непрерывного поступления с кормами и водой накопление его в организме происходит постепенно, а затем наступает состояние равновесия, (поступление = выведение).

В мышцах овец накопление цезия-137 продолжается более 105 дней, а во внутренних органах- 8-18. Величина перехода его в мясо у травоядных выше, чем у всеядных. Концентрация цезия-137 в белке яйца в 2-3 раза выше, чем в желтке, а в скорлупе- лишь 1-2% от общего содержания в яйце.

Цезий-137, как и другие радиоизотопы, выводится из организма с калом, мочой, а у продуктивных животных- с молоком, яйцами и другими путями.

Скорость выведения зависит от уровня продуктивности животных. У высокопродуктивных изотоп выводится быстрее. Так, при суточном удое 20 л выводится до 13% суточного поступления радиоцезия, а при 14 л - 8,8%.

Чем больше в рационе грубых кормов, чем меньше выводится с 1 л молока цезия-137.

Эффективный период полувыведения (Т эфф) по цезию-137 лактирующих коров составляет от 20 до 50 дней.

Важный объект исследования при радиохимическом анализе на содержания цезия-137- мясо разных животных, в том числе птиц. При исследовании трех видов мяса (говядины, баранины и свинины) наибольшая концентрация этого радиоизотопа установлена в баранине; в говядине в 2 раза, а в свинине в 3 раза его меньше, в оленине в 10 раз выше, чем в мясе других животных. Зависит это от поедаемой животными растительности.

Оленина- олени в зимний период питаются мхами и лишайниками, в которых большая концентрация радиоцезия. В летний период концентрация цезия-137 в оленинине снижается, т. к. животные едят в основном траву, активность которой по данному радиоизотопу меньше, чем у лишайников.

Кроме того при пастбищном содержании увеличивается содержание цезия-137 в молоке.

Радиоционно-гигиенические нормативы, которыми руководствуются радиологи, исходят из предельно допустимых суточных доз (ПДС) поступлений радионуклидов в пищевом рационе людей. Отсюда можно определить допустимое суточное попадание радионуклидов с кормами сельскохозяйственных животных животных.

Такие нормы окончательно не установлены, но приблизительно в суточном рационе молочного скота цезия-137 не должно быть более 1,3 мкКи, для мясного скота- 0,33, а для овец- 0,175. Как исключение, можно допустить трехкратное превышение этих норм. Разумеется, что любые изменения норм ПДС для человека должны повлечь за собой изменения ПДС для животных.