 |
Принцип работы и состав спектрометра
|
|
|
|
УДК 658.382
ББК 62.247
© Учреждение образования «Могилевский государственный университет продовольствия», 2016
Пример оформления титульного листа отчета по лабораторной работе
Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
«Могилевский государственный университет продовольствия»
Кафедра охраны труда и экологии
Измерение объемной (удельной) активности цезия-137 на гамма-бета-спектрометре типа МКС-АТ1315 в пищевых продуктах, питьевой воде, почве, сельскохозяйственном сырье и кормах, продукции лесного хозяйства
Отчет по лабораторной работе № ____
Специальность 1-49 01 02 Технология хранения и переработки животного сырья
Специализация 1-49 01 02 01 Технология мяса и мясных продуктов
Проверил Выполнил
ст. преподаватель студент группы ТЖМП-141
_____________ Д.А. Липская ____________ И.И. Иванов
«___»_______________ 20___ г. «___»___________ 20___ г.
Могилев 20___
Цель работы: Измерить объемную (удельную) активность проб на гамма-бета-спектрометре МКС-АТ1315.
Теоретическая часть
Радиоактивное загрязнение является наиболее обширным по занимаемой площади видом загрязнения в Беларуси. Долгоживущие изотопы 137Cs и 90Sr, присутствуя в окружающей среде вследствие произошедшей в 1986 г. катастрофы на Чернобыльской АЭС, в течение длительного времени будут определять радиоактивное загрязнение сельскохозяйственной продукции, продуктов питания и уровни дозовых нагрузок на население.
В настоящее время зона радиоактивного загрязнения составляет 30,1 тыс. км2, или 14,5 % территории страны. Более 
(69,4 %) от общей площади радиоактивного загрязнения занимают территории с уровнем загрязнения 137Cs от 1 до 5 Кu/км2, 21,9% – от 5 до 15 Кu/км2, 7,3 % – от 15 до 40 Кu/км2, 1,4 % – свыше 40 Кu/ км2.
|
|
|
Среди видов земель в большей степени подвержены радиоактивному загрязнению лесные земли – 18,6 % от общей площади лесного фонда. Доля загрязненных 137Cs сельскохозяйственных земель в 1,7 раза ниже – 11,1 % от их общей площади. Однако необходимость ведения сельскохозяйственного производства в условиях радиоактивного загрязнения территории является одним из наиболее тяжелых последствий катастрофы на Чернобыльской АЭС.
Дозовые нагрузки на население, связанные с аварийным выбросом радионуклидов, обусловлены в значительной степени потреблением сельскохозяйственных продуктов, производимых на загрязненных территориях, особенно в отдаленные сроки после аварии.
Рисунок 1 – Миграция радионуклидов по биологическим цепям
Дозовые нагрузки, которые человек получает от внутреннего облучения примерно 90 % от общей дозовой нагрузки, а от внешнего облучения дозовая нагрузка не превышает 10 %.
Радионуклиды попадают в организм в виде аэрозолей, атомов, молекул вместе с продуктами питания (90%), с питьевой водой (6-8%), с вдыхаемым воздухом (5-8%).
В организм поступает лишь некоторая часть попавших в кишечник радионуклидов, большая часть их проходит «транзитом» и удаляется из кишечника. Во время нахождения радиоактивных веществ в пищеварительном тракте происходит облучение кишечника, причем короткопробежные а- или β-частицы облучают только его стенку, а γ-кванты достигают и других внутренних органов, расположенных в брюшной полости и грудной клетке.
Радионуклиды растворимые в жидкой среде желудочно-кишечного тракта хорошо всасываются в кровь через эпителий кишечника. В процессе транспорта радионуклиды задерживаются в тех тканях, в составе которых имеются стабильные элементы, аналогичные им по химическим свойствам. Так 137Cs по химическим свойствам близок к калию, следовательно, преимущественно накапливается в мышцах, печени, почках, яичниках, а 90Sr по химическим свойствам близок к кальцию, поэтому у человека и животных избирательно накапливается в костях.
|
|
|
При внутреннем облучении степень поражения организма зависит не только от количества попавших в организм радионуклидов, от распределения их по органам и системам, но и от времени их нахождения в органах и системах. Для оценки скорости выведения радионуклидов из организма введено понятие «период биологического полувыведения» – это время, в течение которого количество данного радионуклида в органе или организме уменьшится вдвое. Период биологического полувыведения 137Cs из организма взрослого человека – до 3 мес. (у детей до 15 лет – 50 сут., до 5 лет – 20 сут.), а 90Sr – около 20 лет.
Миграция радионуклидов по пищевой цепочке «почва – растения – животные – продукты питания» зависит от многих факторов, но в целом подчиняется общей закономерности – чем выше концентрация в предыдущем звене данной цепочки, тем выше в следующем. Эта закономерность позволяет прогнозировать уровни радиоактивного загрязнения растений и животных, если известна плотность радиоактивного загрязнения территории. Для этого используются коэффициенты перехода или пропорциональности, показывающие, какая часть радионуклидов переходит в следующее звено трофической цепи.
В среднем по загрязненным радионуклидами районам Беларуси для «лесных» (расположенных вблизи лесных массивов) населенных пунктов ряд убывания радиационной значимости продуктов питания выглядит следующим образом: грибы – 62%, молоко – 30%, картофель 3,2%, молокопродукты – 1,7%, лесные ягоды – 1,4%, дичь – 1,0%, рыба – 0,7%. Все сельскохозяйственные продукты питания и «дары природы» соотносятся как 1:1,9.
Для «нелесных» населенных пунктов этот ряд выглядит иначе: молоко – 48%, грибы – 24%, картофель – 9%, молокопродукты – 9%, дичь – 6%, рыба – 1,4%, лесные ягоды – 1,4%. Соотношения сельскохозяйственных и «лесных» продуктов питания – 1,8:1.
Для техногенных радионуклидов основным критерием для введения ограничений на потребление пищевых продуктов после Чернобыльской аварии является доза (дозовый уровень вмешательства). В Республике Беларусь эта величина равна 1 мЗв/год. На данный момент содержание радионуклидов цезия и стронция в пищевых продуктах, включая импортные, регламентируют ГН 10-117-99 «Республиканские допустимые уровни содержания радионуклидов цезия-137 и стронция-90 в пищевых продуктах и питьевой воде (РДУ-99) (таблица 1). Действие РДУ-99 распространяется на всю территорию Республики Беларусь.
|
|
|
Для получения продуктов питания с содержанием радионуклидов в пределах требований РДУ-99 разработаны и утверждены Минсельхозпродом «Республиканские допустимые уровни содержания цезия-137 и стронция-90 в сельскохозяйственном сырье и кормах», которые рассчитаны на общественный сектор сельскохозяйственного производства (таблица 3).
Таблица 1 – Республиканские допустимые уровни (РДУ-99) содержания радионуклидов цезия-137 и стронция-90 в пищевых продуктах и питьевой воде
| Наименование продукции | Бк/кг, Бк/л |
| Для цезия-137 | |
| Вода питьевая | |
| Молоко и цельномолочная продукция | |
| Молоко сгущенное и концентрированное | |
| Творог и творожные изделия | |
| Сыры сычужные и плавленые | |
| Масло коровье | |
| Мясо и мясные продукты, в том числе: | |
| – говядина, баранина и продукты из них | |
| – свинина, птица и продукты из них | |
| Картофель | |
| Хлеб и хлебобулочные изделия | |
| Мука, крупы, сахар | |
| Жиры растительные | |
| Жиры животные и маргарин | |
| Овощи и корнеплоды | |
| Продолжение таблицы 1 | |
| Фрукты | |
| Садовые ягоды | |
| Консервированные продукты из овощей, фруктов и ягод садовых | |
| Дикорастущие ягоды и консервированные продукты из них | |
| Грибы свежие | |
| Грибы сушеные | |
| Специализированные продукты детского питания в готовом для употребления виде | |
| Прочие продукты питания | |
| Для стронция-90 | |
| Вода питьевая | 0,37 |
| Молоко и цельномолочная продукция | 3,7 |
| Хлеб и хлебобулочные изделия | 3,7 |
| Картофель | 3,7 |
| Специализированные продукты детского питания в готовом для употребления виде | 1,85 |
Примечания:
|
|
|
1 Для продуктов питания, потребление которых составляет менее
5 кг/год на человека (специи, чай, мед и др.), устанавливаются допустимые уровни в 10 раз более высокие, чем величины для прочих пищевых продуктов.
2 Для колбасных, мясных изделий и мясных консервов, в рецептуры которых входят конина, мясо диких животных, устанавливаются величины, как для говядины.
3 Для макаронных изделий устанавливаются величины, как для хлеба и хлебобулочных изделий.
Доли продуктов питания, формирующих дозу внутреннего облучения населения Беларуси после введения в действие РДУ-99, представлены в таблице 2.
Таблица 2 – Формируемая доза внутреннего облучения населения Беларуси после введения в действие РДУ-99
| Наименование продукта | % от общей дозы |
| Вода | 10,2 |
| Хлебные продукты | 8,1 |
| Картофель | 19,3 |
| Овощи и бахчевые | 10,2 |
| Фрукты и ягоды | 2,3 |
| Мясо и мясопродукты: | |
| Говядина, баранина и продукты из них | 14,7 |
| Свинина, птица и продукты из них | 4,8 |
| Молоко и цельномолочные продукты | 25,4 |
| Продолжение таблицы 2 | |
| Наименование продукта | % от общей дозы |
| Грибы свежие | 3,6 |
| Ягоды лесные | 0,8 |
| Грибы сухие | 0,6 |
| Итого |
Таблица 3 – Республиканские допустимые уровни содержания цезия-137 и стронция-90 в различных видах кормов для получения различных видов конечной продукции
| Виды кормов | Содержание, Бк/кг | ||||
| Цезий-137 | Стронций-90 | ||||
| Молоко цельное* | Молоко- сырье для пере- работки на масло | Мясо, заключи- тельный откорм | Молоко цельное* | Молоко- сырье для пере- работки на масло | |
| Сено | |||||
| Солома | |||||
| Сенаж | |||||
| Силос | |||||
| Корнеплоды | |||||
| Зерно на фураж, комбикорм | |||||
| Зеленая масса | |||||
| Хвойная, травяная мука, дробина пивная, жом, патока, барда, мясокостная мука | - | - | - | - | |
| Мезга, молочные продукты (обрат) | - | - | - | - | |
| Прочие виды кормов | - | -- | - | - |
* Корма для производства молока-сырья для переработки на сыры и творог, а также для откорма свиней и птицы должны соответствовать тем же требованиям.
Принцип работы и состав спектрометра
Измерение объемной (удельной) активности на гамма-бета-спектрометре МКС-АТ1315 выполняют методом регистрации гамма- и бета-излучения сцинтилляционными блоками детектирования.
Рисунок 2 – Общий вид спектрометра
1 – блок детектирования бета-излучения; 2 – крышка; 3 – корпус;
4 – блок детектирования гамма-излучения; 5 – персональный компьютер с принтером.
|
|
|
|
|
|
