21.Пути и механизм поступления и распределения радионуклидов при аэральном загрязнении растений.

Основным органом при аэральном поступлении радионуклидов в растения является лист. Небольшая часть радионуклидов может поступать через стебли, плоды, соцветия, через воздушные корни – у растений естественных ценозов.

Начальная фиксация радионуклидов на листьях происходит, во-первых, путем механического закрепления на листьях частиц (сухое выпадение) или капель (мокрое выпадение), во-вторых, путем сорбции радионуклидов поверхностью листа.

Основные механизмы поступления:

1. ионно-обменные реакции между ионами клеток листовой пластинки и ионами радионуклидов, находящихся на поверхности листа.

2. Диффузия – механизм проникновения при высокой концентрации радионуклидов.

Пути поступления радионуклидов в растение:

1. Через кутикулу и эпидермис листа в клетки основной ткани – паренхимы. (Водорастворимые формы поступают с водой через мембрану в цитоплазму клетки, т. е. поступление радионуклидов идет по симпласту. А часть радионуклидов поступает через стенки клеток и межклетники, т. е. по апопласту.)

2. Через клетки, расположенные над поверхностью жилок;

3. Через волоски (волосок вырост эпидермиса);

4. Через устьица (поступают газообразные формы и мельчайшие аэрозоли) – максимальное поступление на свету;

5. Через стенки клеток, по которым осуществляется транспирация (испарение воды);

6. Через цветок, завязь, плод.

Проникновение радионуклидов в основные ткани листа зависит от следующих факторов:

– тип и форма выпадений (из аэрозолей и мокрых выпадений поступление больше, так как больше водорастворимых форм);

– погодных условий (осадки, влажность воздуха и листьев). При увеличении поступление усиливается.

– биологические и физиологические особенности листа (толщина кутикулы, опушенность, возраст, содержание воды). Максимальное поступление у молодых, неопушенных, имеющих тонкую кутикулу листьев.

Часть радионуклидов остается в листьях, а часть распределяются по растению и находятся в других органах. Наиболее активно продвигаются одно- и двухвалентные катионы, т. е. среди радионуклидов цезий и стронций. Максимальная миграция у цезия. Интенсивно мигрируют по растению из листьев йод-131, попадает в растение, оседает на листьях в газообразной молекулярной форме. Миграционная способность тяжелых трансурановых элементов в 100 и 1000 раз ниже. Миграция по растению интенсивно происходит у молодых растений, у которых интенсивный обмен веществ.

22.Полевые потери радиоактивности растительностью. Период полупотерь. Факторы, влияющие на этот процесс.

Одновременно с осаждением радиоактивных осадков, происходит снижение уровня загрязнения растений, по следующим причинам:

1.удаление радиоактивных частиц под действием метеофакторов (дождь, ветер);

2. радиоактивный распад радионуклидов;

3. биологические процессы, связанные с ростом и развитием растений (прирост биомассы, опад отмерших загрязненных листьев);

4. размеры частиц (крупные частицы опадают быстрее мелких);

5. влажность биомассы растений (частицы, осевшие на влажные листья, удаляются в 2-4 раза медленнее, чем осевшие на сухие).

Чем больше первичное удержание, тем меньше полевые потери радиоактивности растениями. Скорость удаления радионуклидов с растительного покрова, характеризуется периодом полупотерь – это время, за которое теряется 50 % активности.

Основная закономерность процесса полевых потерь – непостоянство скорости удаления радионуклидов с растений в разные периоды времени. Максимальные потери после выпадения радиационных осадков происходят в первые 2-3 суток. Они обусловлены метеорологическими факторами. В течение первых 7 суток теряется 70-90% радионуклидов.

Радиоактивные осадки в виде твердых частиц удаляются с растений быстрее, чем растворимые формы. Интенсивность потерь зависит от прочности фиксации радионуклидов. Наиболее быстро теряются радионуклиды находящиеся на поверхности кутикулы в свободном несвязанном состоянии. Процесс потерь фиксированных радионуклидов мало зависит от погодных условий и определяется физико-химическими свойствами радионуклидов и биологическими особенностями растений.

Период полупотерь:

Стронция-90 – у слабозакрепленных фракций – 5 суток,

у прочносвязанных – 70 суток;

Цезия-137- у слабозакрепленных фракций – 14 суток,

у прочносвязанных – 90 суток;

В условиях непрекращающихся хронических выпадений радионуклидов, определить поверхностное загрязнение и полевые полупотериочень сложно.