- •Радиационная медицина Минск 2009
- •Предисловие
- •Список сокращений
- •Некоторые множители и приставки для образования кратных, дольных единиц и их наименование
- •Соотношение между единицами си и внесистемными единицами в области ионизирующих излучений
- •Глава 1. Основы действия ионизирующих излучений.
- •1.1. Физические основы радиационной медицины.
- •Характеристика основных видов ионизирующего излучения
- •Взвешивающие коэффициенты для отдельных видов излучения
- •Взвешивающие коэффициенты для тканей и органов при расчете эффективной дозы (wt)
- •Соотношение между системными и внесистемными единицами доз
- •1.2. Действие ионизирующих излучений на биологические объекты.
- •Прямое и косвенное действие ионизирующих излучений. Радиолиз воды. Кислородный эффект
- •Действие ионизирующих излучений на белки
- •Действие ионизирующих излучений на нуклеиновые кислоты
- •Действие ионизирующих излучений на липиды
- •Действие ионизирующего излучения на углеводы
- •Реакция клеток на облучение (биологическая стадия)
- •Глава 2. Уровни облучения населения.
- •2.1. Радиационный фон Земли.
- •Средняя доза облучения от естественных источников
- •Содержание урана, тория и радия в породах и почвах
- •Основные источники радона
- •Источники радона в атмосфере Земли и их интенсивность
- •Действие изолирующих покрытий на стенах на уменьшение интенсивности эксгаляции радона
- •Удельный вес источников радона в типичном доме
- •Меры, направленные на снижение концентрации радона в воздухе помещений:
- •Дозы облучения за счет радона
- •Мощность дозы в некоторых органах и тканях при постоянной ингаляции воздуха с концентрацией радона 37 Бк/м3 при дыхании 13,8 л/мин
- •Медицинские последствия облучения радоном
- •Риск возникновения рака легких у населения (число случаев на 1000 человек) в сопоставлении с концентрацией радона
- •Содержание к-40 в окружающей среде
- •Средняя удельная активность k-40 и Rb-87 в органах и тканях взрослого мужчины и создаваемые годовые эквивалентные дозы
- •Техногенно измененный радиационный фон
- •Радиационные нагрузки при медико-диагностических рентгеновских обследованиях
- •Удельная активность Ra-226 и Th-232 в различных стройматериалах (Бк/кг)
- •Сравнительная оценка общего ущерба здоровью от ядерного и угольного топливного циклов (ятц и утц), отнесенная к выработке 1 гВт*год
- •Лучевая нагрузка при профессиональном облучении
- •Годовая подушная эффективная доза в 2000 году от естественных и антропогенных источников
- •2.2. Формирование дозовых нагрузок на население Республики беларусь после катастрофы на Чернобыльской аэс.
- •Динамика ежесуточного выброса радиоактивных веществ в атмосферу из аварийного блока чаэс (без радиоактивных благородных газов)
- •Важнейшие радионуклиды, выброшенные в окружающую среду в результате катастрофы на чаэс
- •Зависимость объемной активности молока от степени поверхностной активности по цезию-137
- •Задержка в легких частиц разной дисперсности
- •Значения коэффициентов всасывания в желудочно-кишечном тракте химических элементов
- •Значения мощности экспозиционной дозы (мР/ч) в некоторых населенных пунктах непосредственно после катастрофы на чаэс
- •Нормируемые величины содержания цезия-137 в некоторых продуктах питания (Бк/кг) в различные периоды после аварии на чаэс
Мощность дозы в некоторых органах и тканях при постоянной ингаляции воздуха с концентрацией радона 37 Бк/м3 при дыхании 13,8 л/мин
Орган или ткань |
ЭД, нЗв/час |
Легкие |
0,55 |
Печень |
0,16 |
Почки |
0,18 |
Надпочечники |
0,41 |
Мышцы |
0,16 |
Костный мозг |
0,36 |
Гонады |
1,05 |
Медицинские последствия облучения радоном
В настоящее время имеются эпидемиологические данные о связи радона с заболеваемостью раком легких. Все они основываются на данных по шахтерам, занятым на работе в урановых рудниках со значительными дозами облучения (содержание радона в горнорудных разработках достигает 100–500 кБк/м3). Показано, что риск рака легких у шахтеров составляет (1–5)∙10–4. Эти данные не могут служить основой для объяснения действия малых доз излучения.
В 1995 г. представителями Федеральной службы здравоохранения США радон признан второй основной причиной возникновения рака легких в США, причем, было обнаружено, что около 12 % всех домов содержат радон в количествах, способных вызвать раковые заболевания. По данным Научного Комитета ООН по действию атомной радиации около 20 % всех заболеваний раком легких обусловлено воздействием радона и его дочерних продуктов (214Pb, 212Pb, 214Bi, 212Bi, 218Po, 216Po и др.). Подсчитано, что от 5 до 20 тысяч человек в год умирает от рака легких радоновой этиологии (табл. 2-7). Радон в питьевой воде может вызвать дополнительно 30–600 случаев рака легких в год (данные по США). Для сравнения можно отметить, что смертность от онкологических заболеваний легких у некурящих людей равна 34 на миллион, а у курящих — 590 на миллион.
Таблица 2-7
Риск возникновения рака легких у населения (число случаев на 1000 человек) в сопоставлении с концентрацией радона
Концентрация радона, кБк/м3 |
Риск заболевания у курящих |
Риск заболев. у некурящих |
Риск заболевания у всего населения |
20 |
10 |
1 |
3 |
100 |
50 |
5 |
15 |
200 |
100 |
10 |
30 |
400 |
200 |
20 |
60 |
Растворимость радона в липидах примерно в 15 раз выше, чем в крови. Костный мозг взрослых, как известно, содержит до 40 г жира. Отсюда, видимо не случайно, имеются данные о связи между активностью радона, накапливающегося в жировых клетках костного мозга и лейкозом. Более того, показано, что в тот же возрастной период, когда у человека формируется максимальная эффективная доза от облучения радоном, наблюдается всплеск заболеваемости острым миелоидным лейкозом.
Полоний-210 (Po-210) подвергается альфа-распаду с образованием стабильного Pb-206, T1/2 — 138,38 сут; коэффициент всасывания из желудочно-кишечного тракта — 0,2. В среднем за сутки в организм человека с пищей поступает 0,037–0,37 Бк Po-210 (т. н. нормальное поступление). В регионах, где человек потребляет пищу морского происхождения, а также питается мясом северных оленей, наблюдается повышенное поступление Po-210 в организм — 2,2–11,1 Бк/сут; например: в диете японцев содержание Pо-210 в 11–18 раз превышает среднестатистические цифры. Курение увеличивает поступление Po-210 в организм человека: в легких курильщика, выкуривающего 10–60 сигарет в сутки, создаются концентрации Po-210 1,66 мБк/г, что в 2–3 (вплоть до 7–9) раза выше, чем у некурящих, и соответствует дозам 0,027–0,04 мГр/год. Из организма человека Po-210 выводится с Tб, равным приблизительно 80 сут.
Свинец-210 [ядро Pb-210 подвергается бета-превращению (электронный распад) с образованием Bi-210] распадается с T1/2 — 22,3 года; коэффициент всасывания в желудочно-кишечном тракте — 0,2 (для всех соединений); элемент остеотропен, его обмен связан с обменом кальция и фосфора; из организма (в том числе и из костной ткани) выводится с Tб, равным 12–10000 сут. Pb-210 — один из источников появления в организме Po-210.
Б. Радионуклиды, не входящие в радиоактивные ряды
Эта группа в основном состоит из 11 долгоживущих радионуклидов (период полураспада от 107 до 1015 лет). Из них наибольший вклад в формирование эффективной дозы вносят К-40 и Rb-87.
Калий-40 (ядро К-40 претерпевает бета-распад, период полураспада 1,32∙109 лет, К-40 является бета- и гамма-источником облучения биоты) занимает 2 место как источник излучений, обусловливающих природный радиоактивный фон. В природе К-40 всегда сопутствует стабильному К-39 (доля К-40 — около 0,01 %), формируя годовую эффективную дозу за счет внешнего облучения 0,12 мЗв и 0,18 мЗв за счет внутреннего облучения.
Калий-40 часто обусловливает активность поверхностного слоя почвы, равную 1–2 Ки/км2. Активность растительного покрова Земли по К-40 равна (0,5-1)∙10–8 Ки/кг сырого веса. Активность пищевых продуктов по К-40 составляет 10–9 Ки/кг сырых продуктов. Наибольшая активность К-40 регистрируется в клюкве, орехах, фасоли, картофеле (табл. 2-8).
Таблица 2-8