Контрольні питання

1. Які ви знаєте методи органолептичної оцінки продуктів?

2. В чому полягають переваги і недоліки органолептичної оцінки якості продуктів?

3. Значення методів органолептичної оцінки для моніторингу якості сільгосппродукції.

4. Перелічіть види і методи контролю якості продуктів.

9 Практичне заняття розрахунки забруднення радіонуклідами сільгосппродуктів

Важлива проблема сільського господарства - зменшення радіонуклідів в рослинницькій продукції, накопичення їх в організмах сільськогосподарських тварин. Інакше збільшується захворюваність, смертність і природжена потворність у населення, що проживає на забруднених територіях.

Радіоактивне забруднення природних об'єктів обумовлене:

• глобально розподіленими довго живучими радіонуклідами – продуктами випробувань ядерної зброї в атмосфері і під землею;

• викидами радіонуклідів Чорнобильської АЕС (1986);

• плановими і аварійними викидами радіонуклідів в навколишнє середовище від підприємств атомної промисловості;

• викидами і скиданнями радіонуклідів АЕС, що діють, при експлуатації;

• привнесеною радіоактивністю (тверді радіоактивні відходи і радіоактивні джерела).

Забруднення рослинності залежить від рівня радіоактивних випадань і властивостей ґрунту. На гідроморфних (надмірно зволожених) ґрунтах відмічають вищий ступінь переходу в системі «грунт – рослина», чим на автоморфних (нормально зволожених) ґрунтах. Чим вище родючість ґрунту, тим менше радіонуклідів поступає в рослинність.

Накопичення радіонуклідів в лісових ягодах і грибах в 20-50 разів більше, ніж в сільськогосподарських продуктах при однаковому рівні радіації. У лабораторіях СЕС, Агропрому, торгових організацій тощо використовують «Методику експресного визначення об'ємної і питомої активності бета-випромінюючих нуклідів у воді, продуктах харчування, продукції рослинництва і тваринництва методом «прямого» вимірювання.

В ній виділяють п'ять основних операцій:

• відбір і підготовка проб до вимірювань;

• підготовка радіометра до роботи;

• вимірювання фону;

• вимір проб (харчових продуктів, сировини, води і ін.);

• розрахунок радіоактивності (питомої, масової або об'ємної активності) проб і зіставлення їх з допустимою нормою.

9.1 Співвідношення між дозиметричними одиницями

Це одиниці різних фізичних величин, хоча всі вони характеризують радіоактивність або її дію і тому не мають строгих математичних співвідношень. Існують дві системи вимірювання доз – традиційна і міжнародна (СІ).

Активність А радіонукліда ( радіоактивної речовини) - число спонтанних ядерних перетворень в речовині за одиницю часу. Визначається рівнянням:

A = N/t (9.1)

де A – активність нукліда в радіоактивному джерелі, N – число актів розпаду в радіоактивному джерелі за час t.

Одиниця активності в СІ - Беккерель (Бк). 1Беккерель ≡ активність нукліда в радіоактивному джерелі, де за 1с відбувається 1 акт розпаду (1Бк = 1с^-1). Позасистемна одиниця активності - кюрі (1 Ки = 3,7 • 10¹⁰ Бк).

Питома активність радіоактивної речовини визначається рівнянням:

а = A/m (9.2)

де а - питома активність,

A – активність радіонукліда,

m – маса радіонукліда.

Розмірність – Бк/кг. Це питома активність, при якій на масу 1кг радіоактивної речовини доводиться активність, рівна 1 Бк.

Об'ємна активність радіоактивної речовини визначається рівнянням:

A_V = A/V .3)

де A_V – об'ємна активність,

A- активність радіонукліда,

V – об'єм радіонукліда.

Одиниця вимірювання – Бк/м³. Це об’ємна активність, при якій на 1 м³, що зайнятий радіоактивною речовиною, доводиться активність 1 Бк.

Період напіврозпаду Т_1/2 - час, протягом якого початкове число радіоактивних атомів зменшується удвічі (табл. 9.1).

Поглинена доза D - середня енергія, яка передана випромінюванням одиниці маси речовини. Одиниця поглиненої дози в СІ - грей (1 Гр = 1 Дж/кг), позасистемна - рад ( 1 рад = 100 ерг/г; 1рад = 0,01 Гр).

1 грей ≡ поглинена доза випромінювання, при якій опроміненій речовині масою 1 кг передається енергія іонізуючого випромінювання 1 Дж.

Таблиця 9.1 Періоди напіврозпаду для окремих радіонуклідів

Радіонуклід	Т1/2	Дозовий коеф, Епрод	Радіонуклід	Т1/2	Дозовий коеф, Епрод
P-32	14,3 д	1,9·10-8	Tb-157	1,5·102 p	2,2·10-10
K-40	1,28·109 p	4,2·10-8	Bi-206	6,24 д	1·10-8
Zr-93	1,53·106 p	1,1·10-9	Po-210	138 д	8,8·10-6
Zr-95	64 д	5,6·10-9	U-231	4,2 д	2·10-9
J-131	8,04 д	1,8·10-7	Pa-233	27 д	6,2·10-9
Cs-135	2,3·106 p	2·10-9	Np-235	1,08 p	4,1·10-10
Cs-137	30 p	1,3·10-8	Pu-241	14,4 p	4,8·10-9

Визначається рівнянням:

D = E/m (9.4)

де D – поглинена доза випромінювання,

E – енергія іонізуючого випромінювання,

m – маса опроміненої речовини.

Експозиційна доза Х – визначається рівнянням:

X = Q/m (9.5)

де X – експозиційна доза рентгенівського і гамма-випромінювань,

Q – електричний заряд іонів одного знаку, що виникають в сухому атмосферному повітрі (при повному гальмуванні всіх вторинних електронів, утворених фотонами в повітрі),

m – маса повітря, в якому утворені іони рентгенівським і гамма-випромінюваннями.

Одиниця експозиційної дози в СІ – Кл/кг, позасистемна – рентген (1 Р= 2,58х10^-4 Кл/кг). 1 кулон на кілограм ≡ експозиційна доза випромінювань, яка утворює в повітрі іони, що несуть електричний заряд рівний 1 Кл.

При пошкодженні організму різними типами випромінювань ефект біологічних пошкоджень буде різним.

Еквівалентна доза Н – визначається рівнянням:

H = D_i ∙ Q_i (9.6)

де H – еквівалентна доза випромінювання, дорівнює сумі творів поглинених доз D_і різних іонізуючих випромінювань на коефіцієнти якості Q_i (безрозмірна величина від 1 до 20), які характеризують несприятливі біологічні наслідки опромінювання людини цим видом випромінювання ( табл. 2).

Одиниця еквівалентної дози в СІ - зіверт (Sv, в російській транскрипції -Зв), позасистемна – бер (біологічний еквівалент рада) (I бер - 0,01 Зв). У радіобіології часто використовують 1мЗв=10^-3 Зв і 1 мкЗв=10^-6 Зв. 1 Зіверт рівний еквівалентній дозі випромінювання, при якій поглинена доза дорівнює 1 грей і коефіцієнт якості випромінювання дорівнює одиниці.

Потужність поглиненої дози випромінювання П має розмірність 1 Гр/с. Грей в секунду ≡ потужність поглиненої дози випромінювання, при якій за 1 сек речовиною поглинається доза в 1 Гр. Визначається рівнянням:

П = D/t (9.7)

де П – потужність поглиненої дози випромінювання

D – поглинена опроміненою речовиною доза випромінювання за час t.

Позасистемна одиниця вимірювання - 1рад/с.

Потужність експозиційної дози (ПЕД), яка обумовлена гамма-випромінюючими радіонуклідами харчового продукту в мікрорентгенах в год, орієнтовно відповідає питомій радіоактивності Ки/кг (Ки/л):

ПЕД, мкР/ч	3	7	13	25	50	100	125	250	500
Актів-ность, Ки/кг	2 . 10-8	5 . 10-8	1 . 10-7	2 . 10-7	4 . 10-7	8 . 10-7	1 . 10-6	2 . 10-6	4 . 10-6

Примітка. Дані приладу «Пошук» (по еталону цезій-137) для проб з щільністю рівній одиниці.

Побутові дозиметри і радіометри градуюють в традиційних (мікрорентгени) або в міжнародних одиницях СІ — микрозивертах (одиницях еквівалентної дози). Для точного перекладу 1 мкЗв = 104 мкР.

Потужність дози природного фону складає близько 0,15 мкЗв/год. (15 мкР/год) і залежно від місцевих умов може мінятися в 2 рази.

Для населення, що проживає поблизу АЕС, встановлена межа річної дози 5 мЗв, що відповідає 500 мбэр або 500 мР. (оскільки бер — це біологічний еквівалент рентгена, 1 бер = 1,04 Р).

Якщо радіоактивне забруднення вимірюваного харчового продукту досягає 3700 Бк (»4 кБк), то показання приладу «Бела» зростуть від фону місцевості на 0,15 мкЗв/год (15,6 мкР/год.). Це відповідає 1 ^. 10^-7 Ки/кг. (Ки/л) радіоактивного забруднення і від споживання таких харчових продуктів рекомендується відмовитися або обмежити їх споживання в звичайному раціоні удвічі, вчетверо, вдесятеро (залежно від ступеня забруднення).

У випадках, коли вимірювана радіація складає від 1 • 10^-7 Ки/кг. (Ки/л), харчові продукти вживати не можна. Потрібна спеціальна переробка, очищення або «розбавлення» чистими продуктами.