книги из ГПНТБ / Перцов Л.А. Ионизирующие излучения биосферы

Приведенные в табл. 101 показатели свидетельствуют о том, что современный уровень глобальных выпадений обусловливает невысокие степени заражения растений, не выходящие за грани­ цы безусловно безопасных концентраций.

Только материалы, полученные в ходе экологических обсле­ дований районов вечной мерзлоты Крайнего Севера, Дальнего Востока, Аляски и т. д., а также лесов холодного пояса, позво­ лили установить, что животные, которые питаются многолетни­ ми растениями, обладающими относительно большой поверх­

Это в определенной мере объясняется тем, что корни расте­ ний влажных мест (низин) получают больше влаги и вместе с нею больше растворимых радиоизотопов, чем на возвышенных. Кроме того, дождевые потоки способствуют переносу радиону­ клидов со склонов в низины.

При поверхностном загрязнении растений радионуклидами степень их радиоактивности существенно зависит от интенсивно­

Этим обстоятельством в определенной мере объясняется высо­ кая активность растений тундры, где, как известно, дожди вы­ падают сравнительно редко.

§ 3. ПОГЛОЩЕНИЕ И НАКОПЛЕНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ ЖИВОТНЫМИ С У Ш И

Резорбция. Изучение особенностей поглощения, накопления и выведения радионуклидов, проведенное на млекопитающих различных видов (белых крысах, кроликах, кошках, собаках, свиньях, крупном рогатом скоте, оленях и т. п.), позволило вы-

явить, что всем этим животным свойственны практически одни и те же закономерности, определяющие скорость всасывания радиоизотопов в пищеварительном тракте, в дыхательных пу­

топов в тканях и скорость их выведения. При этом было уста­ новлено, что наиболее вероятно поступление радиоактивных веществ в организм животных при употреблении ими заражен­ ного корма или воды. Всасыванием через кожу можно пренеб­ речь, так как неповрежденная кожа представляет собой естест­ венный барьер для проникновения в организм различных ве­ ществ. В опытах на белых крысах было обнаружено, что через

поглощения обладает небольшая группа радиоизотопов, таких, как 3 Н , 1 4 С, 8 5 Kr, 8 9 '9 0 Sr, 1 3 Ч, 1 3 3 Хе и 1 3 7 Cs. Однако, учитывая, что у одних радиоизотопов весьма короткий период полураспа­

только радиоизотопы стронция и цезия. Действие других радио­ изотопов значительно слабее.

В опытах с 1 3 7 Cs, 9 0 Sr и 1 4 4 Се было выявлено, что пути их всасывания и распространения в теле млекопитающих различ­ ны. Оказалось, что цезий и стронций в организме переносятся преимущественно по кровеносным, а церий —по лимфатическим сосудам [52].

На интенсивность всасывания радиоактивных веществ су­ щественное влияние оказывает их физико-химическое состояние. Например, если радиоизотопы находятся в сплаве с минераль­ ным веществом горных пород, то, как правило, резорбция их в пищеварительном тракте невысока и всецело зависит от раство­ римости минеральных частиц. Скорость и уровень всасывания также зависят от характера химического соединения, в составе которого радиоизотоп поступает в организм, и т. д.

Обширные исследования, проведенные Ю. И. Москалевым, показали, что ритм поступления и в некоторой мере характер распределения по органам и тканям цезия, рубидия, стронция, кальция, бария, церия и других элементов определяются физио­ логическим состоянием организма. В то же время было установ­ лено, что если тип распределения изотопов по органам млекопи­ тающих мало зависит от вида животных, то кинетика выведе­ ния радиоактивных веществ в ряде случаев связана с видовыми особенностями. Так, в отличие от крыс, мышей, морских свинок и кроликов 1 4 4 Се чрезвычайно медленно выделяется из печени собак и кошек [53].

Всосавшаяся в дыхательных путях часть радиоактивных ве­ ществ обычно подвергается переотложению. Например, шРи из легких перемещается в лимфатические узлы, в мышцы, скелет, печень, селезенку. 2 3 7 Np первоначально оседает в легких, но вскоре в значительном количестве перемещается в желудочнокишечный тракт, и только около 2% его откладывается в кост­ ной ткани.

Распределение. В зависимости от физико-химических свойств большинство попавших в организм радионуклидов отклады­ вается в тканях неравномерно. Ткани и органы, характеризую­ щиеся наиболее интенсивным накоплением того или иного ра­ дионуклида, получили название критических.

К сравнительно равномерно распределяющимся в организме элементам относятся тритий, литий, цезий; к накапливающимся

но в ретикуло-эндотелиальной ткани — лантаноиды, актино­ иды, полоний, ниобий, рутений, радий; к концентрирующимся в щитовидной железе — иод, платина.

Характер распределения в организме остеотропных радио­ изотопов можно проследить на примере 9 0 Sr. В табл. 91 и 92 приведены данные, отражающие динамику накопления 9 0 Sr

В этих же опытах животные были разделены на группы в з а ­ висимости от содержания в их корме кальция. Благодаря это­

ции стронция относительно кальция увеличивается. Аналогичные закономерности были отмечены и в опытах на телятах.

Данные, приведенные в табл. 92, свидетельствуют о том, что на величину накопления 9 0 Sr в организме телят и взрослых коров определенное влияние оказывает уровень кальциевого питания животных. Чем больше кальция в рационе, тем менееинтенсивно накапливается в организме стронций.

Отложение 9 0 Sr у телят на 2—3-м месяце жизни составляет ~ 6 0 % и снижается к 4—6 месяцам до 30—40%. У коров в ор­ ганизме задерживается 0,9—1,6% 9 0 Sr, поступившего с кормом.

ных веществ более активно накапливают радиоизотопы. Расту­ щие участки костей, являющиеся более реактивными, концент­

большая концентрация I 3 7 Cs обнаружена в скелетной мышце, сердце, почках и в печени. Суммарно по всему органу или тка­

в некоторых тканях свиньи, характеризуется следующими пока­

ной зависимости. Обнаружено, что у свиней при хроническом

лидов, поступающих в организм вместе с пищей или вдыхаемым воздухом, в существенной мере зависят от функционального со­ стояния животного. Было установлено, что повышение темпе­

больше, чем у молодых, растущих. 9 0 Sr, наоборот, в больших количествах накапливается в костях и в меньших количест­ вах — в мягких тканях молодых животных [59].

На интенсивность отложения радионуклидов в тканях оказы­ вают влияние и половые различия. Обнаружено, что концент­ рация 9 0 Sr в скелете, a 1 3 7 Cs в мышцах при прочих равных ус­ ловиях всегда выше у самцов, чем у самок. Кроме того, уро­ вень накопления радионуклидов в тканях существенно зависит от химического состава рациона, сезонов года и т. д. Изучение степени накопления 1 3 7 Cs в тканях хищных животных, обитаю­ щих на свободе, показало, что в ноябре месяце удельная актив­ ность их тканей была значительно выше, чем в декабре. В нояб-

ре концентрация I 3 7 Cs в мышцах волков достигала 84, а в мышцах лис—14 пкюри/г сырой ткани. В декабре содержание цезия соответственно снизилось до 78 и 6 пкюри/г сырой ткани [60]. Такое быстрое уменьшение степени зараженности хищ­ ников, по-видимому, можно объяснить резким спадом активно­

одним из исследований установлено, что содержание радиоактив­ ных веществ в мышцах зайцев, обитавших в пределах одного и

ний скот получает корма и в их числе корнеплоды и клубне­ плоды, менее загрязненные радиоактивными веществами, чем корм диких животных [61].

Влияние сезонов года на содержание радиоактивных ве­ ществ в тканях диких животных было обнаружено и при изу­ чении интенсивности накопления 1 3 7 Cs в мышцах колорадского оленя. Наблюдения показали, что в летний период эти живот­ ные поглощают больше радиоактивных веществ, выпадающих с атмосферными осадками, чем зимой (табл. 94).

радиоактивными веществами оказывают и особенности геогра­ фической зоны. Так, исследования коровьего, молока показали,

чем у животных европейского континента [63].

Как отмечалось выше, при всасывании из желудочно-кишеч­ ного тракта стронция и кальция у животных наблюдается дис­ криминация в отношении 9 0 Sr. Согласно материалам Научного комитета ООН, для звена корм — кости животных величина ко­ эффициента дискриминации колеблется в пределах 0,09—0,42, составляя в среднем 0,23. По данным К. Комара и др., коэф­ фициент дискриминации 9 0 Sr в звене корм — мышцы для сель­ скохозяйственных животных также соответствует 0,23 [64].

или у хищных насекомых концентрация радионуклидов в тка­ нях быстро достигает равновесного состояния и обычно состав­ ляет примерно 50—80% активности донора. Общее представле­ ние о миграции 9 0 Sr и , 3 7 Cs по цепи почва — растение — насеко­ мое— хищное насекомое дают материалы, собранные на русле

сов радиоактивные вещества, попавшие в организмы, его поки­ дают. Выведение их из организма происходит разными путями, но главным является желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) . Обыч­ но в первые дни после разового поступления из организма вы­ деляется основное количество радиоактивных веществ.

Наряду с физиологическим выделением радионуклидов из. организма постоянно происходит их радиоактивный распад, по­ этому действительное уменьшение концентрации нуклидов в тка­ нях слагается из убыли, протекающей за счет биологического выведения (Те), и процесса радиоактивного распада (7ф). Вре­ мя, в течение которого содержание радиоактивного вещества уменьшается наполовину, получило название эффективного пе­ риода полувыведения (Гэфф). Отыскивается этот эффективный период полувыведения с помощью следующего уравнения:

Ориентировочное представление о скорости выделения из организма всасавшихся радиоизотопов с учетом их скорости вы­ ведения и радиоактивного распада можно получить из табл. 96.

Из таблицы видно, что в тех случаях, когда радиоизотопы обладают большим периодом полураспада, их выведение из ор­ ганизма в основном определяется скоростью обменных процес­ сов, т. е. физиологическим его удалением (7/о).

Когда же радиоизотоп относится к группе короткоживущих, тогда скорость выведения чаще определяется интегральной ве­ личиной Гдфф. Наблюдения также показали, что в разные сроки после однократного поступления радионуклидов их эффектив­ ный период полувыведения имеет различную величину. В пер­ вые дни он обычно несколько укорочен, а в более поздние, нао­ борот, растянут. Например, для трития в первые сутки 7"Эфф равен 1 дню, а в более поздние сроки от заражения ГЭфф = 4-^- 5 суткам. Все это указывает на неравномерное распределение радионуклидов как между отдельными тканями, так и между отдельными их функциональными компонентами.

•или минеральной части кости. Примерное представление о ско­ рости выведения из организма неразделенной смеси продуктов деления 2 3 5 U , попавшей в тело свиньи с кормом, можно полу­ чить из рис. 38.

В связи с таким характером выведения неразделенной смеси, при котором более 90% активности выделяется после первых 24 ч, судить о задержанном их количестве в организме по ак­ тивности мочи или кала последующих дней практически невоз­ можно. Несмотря на то, что в поздние сроки после поступления