Реакция организма человека на радионуклиды техногенного происхождения

После аварии атомной электростанции в окружающей среде могут появиться ряд опасных радионуклидов, которые с воздухом попадают в легкие, или с пылью - на кожу, или с пищей - в желудок и кишечник. Из этих органов они распределяются по всему организму, причем некоторые радиоактивные вещества выборочно накапливаются в какой-либо ткани, например, в костной или органе, например, в печени или щитовидной железе.

Затем они выводятся из организма, причем в радиологии выделяют эффективный период полувыведения, под которым подразумевается время, за которое радиоактивное вещество, находящееся в организме уменьшает в два раза свою активность вследствие радиоактивного распада. Другое понятие - биологический период полувыведения - это время, за которое половина радиоактивного вещества выводится из организма за счет обмена веществ. 30% короткоживущего йода-131 при поступлении в организм человека накапливается в щитовидной железе, остальные 70% распределяются равномерно по всему организму. Суточная потребность в нерадиоактивном йоде - 150 мкг. Йод поступает в организм с воздухом, водой, пищей, причем на море с воздухом может поступать до 35 мкг йода в сутки. Йод долго задерживается в щитовидной железе: биологический период его полувыведения - 120 суток, из остального организма - 12 суток. Эффективный период полувыведения - 7,5 суток. Наличие его в организме можно определить с помощью счетчика излучения человека - в щитовидной железе (110 Бк) и в моче (3,7 Бк/л).

Цезий-137 распределяется в организме почти равномерно, больше собирается в мышечной ткани. Биологический период его полувыведения от 40 до 200 суток. Можно определить его наличие в организме стационарным счетчиком излучения человека, нижний предел чувствительности - 40 Бк, в моче - 0,6 Бк/л.

Полоний-210 - 60% откладывается в костной ткани, остальное распределяется по мягким тканям - печень, почки, селезенка, клетки крови - эритроциты. Биологический период полувыведения - 50 суток, эффективный - 37 суток. Больше излучает альфа-частиц. Излучение от полония невозможно определить с помощью инструментов у живого человека. Нижний предел чувствительности (активность проб) составляет 3,7 мБк/л.

Плутоний-238, -239 - откладывается в скелете 45%, в печени 45%, 10% - в остальных органах и тканях. Биологический период полувыведения из костей - 100 лет, из печени - 40 лет. Эффективный период полувыведения - из костей скелета - 46 лет, из печени - 27 лет. При измерении счетчиком нижний предел чувствительности для плутония-238 - 75-1100 Бк, для плутония-239 - 185-3000 Бк. Активность в анализах мочи - 3,7 мБк.

Америций-241, в тканях распределяется так же, как и плутоний и биологический период полувыведения имеет аналогичный. Эффективный период полувыведения из скелета - 84 года, из печени - 18 лет. Нижний предел чувствительности для америция-241 в легких - 11-37 Бк, в печени - 15 Бк, методом измерения радиоактовности мочи - 0,0037 Бк/сутки.

Характеристика радионуклидов определялась Гусевой и соавторами в 1989 году после аварии на ЧАЭС.

Радиоизотоп нептуний - Np - может иметь массовое число от 231 до 241 и период полураспада от 16 минут до 5000 лет, с зависимости от массового числа. Нептуний испускает альфа- и бета-частицы. От 60 до 80% нептуния откладывается в костях. Биологический период полувыведения - 200 лет. Нептуний образуется как побочный продукт в реакторе АЭС при длительном облучении урана.

В 1988 году Сивинцев опубликовал сведения по радиобиологическим эффектам - реакции организма на облучение в зависимости от дозы. Результаты исследования приведены в бэрах, сейчас чаще применяеются единицы измерения зиверты, как перевести бэры в зиверты смотри в статье Что означают единицы измерения радиации - Зиверт, бэр, рентген.

По Сивинцева данным при облучении:
450 бэр - развивается тяжелая лучевая болезнь, с гибелью 50% пострадавших.;
100 бэр - развивается легкая степень лучевой болезни;
30 бэр - человек получает при рентгеноскопии желудка;
25 бэр - допустимое аварийное разовое облучение персонала;
10 бэр - допустимое аварийное разовое облучение населения;
3 бэр - облучение при рентгенографии зубов;
100 мбэр/год - фоновое облучение населения;
1 мкбэр - просмотр одного хоккейного матча по телевидению.

Таким образом, йод-131 при аварии выбрасывается не один, а с целым "букетом" прочих радионуклидов, большинство из них - намного опаснее йода, имеют большой период полураспада и полувыведения из организма, сохраняются в тканях и костях десятки и сотни лет, являясь все это время источником излучения.