Тесты для самоконтроля знаний студентов

РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СИТУАЦИЯ В РЕСПУБЛИКЕ БЕЛАРУСЬ ПОСЛЕ АВАРИИ НА ЧАЭС

Время: 4 часа

Рекомендации к практическим занятиям по «Радиационной и экологической медицине» для студентов 2 курса лечебного факультета и факультета по подготовке специалистов для зарубежных стран

Гомель

ГомГМУ

МОТИВАЦИОННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕМЫ

Знание характеристик основных дозообразующих радионуклидов чернобыльского выброса, путей миграции радионуклидов в биосфере, принципов расчета доз внешнего облучения при проживании на загрязненной радионуклидами территории необходимо для оценки дозовых нагрузок и проведения профилактических мероприятий по снижению доз внешнего и внутреннего облучения.

 

Цели занятия:

1) усвоить принципы формирования дозовых нагрузок на население после аварии на ЧАЭС;

2) усвоить принципы расчета доз внешнего облучения человека при проживании на загрязненной радионуклидами территории.

 

Задачи занятия:

1) ознакомиться с особенностями радиационной обстановки в Республике Беларусь после аварии на ЧАЭС;

2) усвоить характеристику чернобыльского выброса, его динамику во времени и пространстве; пути миграции радионуклидов в биосфере;

3) усвоить характеристику основных дозообразующих радионуклидов чернобыльского выброса;

4) овладеть практическими навыками оценки МЭД.

 

ТРЕБОВАНИЯ К ИСХОДНОМУ УРОВНЮ ЗНАНИЙ

Полноценное усвоение материала практического занятия возможно при наличии у студентов адекватных представлений о закономерностях круговорота веществ в природе (биология), физико-химических свойствах элементов первой, второй, седьмой и восьмой групп периодической системы элементов Менделеева (общая и биологическая химия). Для полного усвоения темы студентам необходимо повторить понятие и основные свойства биогенных макро- и микроэлементов (биоорганическая и биологическая химия).

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ ЗАНЯТИЯ

1. Авария на ЧАЭС, динамика выброса во времени и в пространстве.

2. Пути воздействия радионуклидов чернобыльского выброса на население республики и их участие в формировании эффективных доз облучения населения в разное время после аварии.

3. Миграция радионуклидов в биосфере: локальные и глобальные выпадения, особенности накопления радионуклидов в гидросфере и литосфере; свойства радионуклидов, определяющие особенности их миграции.

4. Сравнительная характеристика перорального и ингаляционного путей поступления радионуклидов в организм человека.

5. Общие закономерности распределения радионуклидов в организме человека. Типы распределения радионуклидов в организме человека.

6. Характеристика (физико-химическая характеристика, поступление, распределение и выведение из организма, возможные биологические эффекты) основных радионуклидов чернобыльского выброса: C-14, Cs-137, Am-241, Sr-90, H-3, I-131, Pu-239, «горячие частицы». Роль различных радионуклидов в формировании доз облучения населения в разные сроки после радиоактивного выброса.

7. Международная шкала ядерных событий. Критерии классификации. Обеспечение радиационной безопасности персонала и населения при радиационных авариях.

8. Концепция защиты населения при радиационных авариях на АЭС, в том числе проведение блокады щитовидной железы.

9. Радиометрия. Прямая и косвенная радиометрия. Радиометрия объектов окружающей среды, пищевых продуктов и воды.

УЧЕБНЫЙ МАТЕРИАЛ

Формирование радиоактивного загрязнения РБ началось сразу после взрыва реактора, т. к. радиоактивное облако перемещалось с воздушными потоками в северо-западном и северном направлениях. Около 70 % радиоактивных веществ, выброшенных из разрушенного реактора в атмосферу, в результате сухого и влажного осаждения выпали на территорию Беларуси. При этом 23 % территории Республики Беларусь (46,5 тыс. км²) с 3221 населенными пунктами, в том числе 27 городов, где проживало 2,2 млн. человек (более 400 000 детей), оказалось загрязненной цезием-137 более 37 кБк/м² (1 Ки/км²). Для сравнения: в Украине зона с уровнем загрязнения более 37 кБк/м² занимает площадь 28,5 тыс. км² (5 %, 1599 населенных пунктов), в России – 35,2 тыс. км² (10,6 %, 1088 населенных пунктов).

Радиоактивное загрязнение распространилось по всем областям республики. Оно имеет неравномерный «пятнистый» характер, что обусловлено динамикой выброса и постоянно меняющимися метеоусловиями.

Максимальные уровни загрязнения были обнаружены в 30-километровой зоне вокруг АЭС:

- по цезию-137 — 18500 кБк/м² (500 Ки/км²);

- стронцию-90 — более 455 кБк/м² (более 12 Ки/км²);

- по плутонию-239, 240 — около 150 кБк/м² (около 4 Ки/км²).

Однако и за пределами зоны отчуждения выявлены участки с высокими уровнями загрязнения (д. Чудяны, Могилевской области — 5402 кБк/м²). Есть случаи, когда в пределах одного населенного пункта существует большое различие уровней загрязнения почвы цезием-137. Например, в д. Веприн, Могилевской области в восточной части загрязнения 37 кБк/м² (1 Ки/км²), в западной — 2035 кБк/м² (55 Ки/км²); в д. Колыбань Гомельской области загрязнение почвы от 174 до 2424 кБк/м².

Самыми пострадавшими от Чернобыльской катастрофы областями Беларуси являются: Гомельская, Могилевская и Брестская. В Брестской области значительное радиоактивное загрязнение было установлено в Столинском, Пинском, Лунинецком, Дрогичинском, Березовском и Барановичском районах. В Минской, Гродненской и 4-х населенных пунктах Витебской области содержание цезия-137 в почве превышает 37 кБк/м² (1 Ки/км²). На остальной территории Беларуси уровни загрязнения почвы цезием-137 также выше доаварийных значений и лишь в северо-западных районах Витебской области сопоставимы с глобальными выпадениями.

В окружающую среду были выброшены:

· летучие радиоактивные инертные газы;

· сотни осколочных продуктов деления, накопившихся в зоне реактора;

· изотопы наведенной радиоактивности за счет веществ, которые сбрасывали на реактор;

· частички ядерного топлива.

Сразу после аварии радиационная обстановка в республике и формирование дозовых нагрузок на население определялись действием короткоживущих радионуклидов: молибдена, технеция, лантана, бария, благородных инертных газов, радиоизотопов йода-131, 132, 133, 134, 135, 123, 125, 126. По расчетным данным, в окружающую среду было выброшено 50–60 % накопившихся в реакторе радиоизотопов йода.

Уровни радиоактивного загрязнения короткоживущими радионуклидами йода во многих регионах республики были настолько велики, что вызванное ими облучение миллионов людей квалифицируется специалистами как период «йодного удара».

Выделяют несколько основных типов воздействия радионуклидов чернобыльской аварии на организм человека:

1. Внешнее гамма-облучение от радиоактивного облака.

Оно было недолгим и продолжалось до формирования радиоактивного следа на местности и объектах окружающей среды. Его вклад в формирование дозы в первый послеаварийный год составил 2,5 %.

2. Ингаляционное поступление радионуклидов в организм человека. Формирует 4,5 % дозы за счет внутреннего облучения организма. Аэрозольное загрязнение атмосферного воздуха можно разделить на 2 этапа:

а) относительно кратковременный — это момент выброса газоаэрозольной струи в атмосферный воздух, формирование и перенос радиоактивных облаков до момента их осаждения на поверхность земли, воды, объекты окружающей среды, т. е. ингаляционное поступление радионуклидов из радиоактивного облака;

б) непрерывный — вторичное загрязнение атмосферы за счет ветрового подъема пыли.

Загрязнение приземного слоя атмосферы в результате ветровой эрозии почвы является дополнительным фактором загрязнения территории радионуклидами. Мельчайшие аэрозольные частички переносятся с воздухом на большие расстояния вследствие медленной седиментации. В ряде случаев перенос радиоактивной пыли обуславливал повторное загрязнение дезактивированных территорий. Особую опасность вторичное загрязнение атмосферы радионуклидами за счет ветрового подъема пыли представляет для населения, постоянно проживающего и работающего на загрязненной территории.

3. Внешнее гамма-излучение от осевших на земную поверхность и объекты окружающей среды радионуклидов (осадки также интенсивно вымывают радиоактивные вещества из атмосферы).

Облучение организма от осевших радионуклидов самое длительное и интенсивное. Оно формирует около 50–60 % дозы у населения.

Данный тип воздействия обусловлен, в основном, гамма-излучением цезия-137 и другими гамма-излучающими радионуклидами.

Основными факторами, уменьшающими внешнее гамма-излучение, являются:

– естественный распад радионуклидов;

– миграция радионуклидов вглубь почвы.

В настоящее время доза на организм человека формируется за счет долгоживущих радионуклидов цезия-137 с периодом полураспада 30 лет; стронция-90 — 29,1 лет; трития — 12 лет; углерода-14 — 5730 лет; плутония-239 — более 24000 лет.

Как показывают результаты исследований, проводимых на загрязненных территориях, миграция радионуклидов вглубь почвы незначительна. Основная масса цезия-137 спустя 12 лет после аварии сосредоточена в верхнем 5-сантиметровом почвенном слое. В обедненных гумусом дерново-подзолистых песчаных почвах максимум концентрации радиоцезия находится на глубине 3,5–4,5 см. Наиболее интенсивно вертикальная миграция протекает в торфяниках. Основная часть радиостронция (51–78 %) находится в поверхностных слоях (0–1 см) почвы, причем 2–5 % — растворимых. Ближайший и долгосрочный (50 лет) прогнозы показывают, что самоочищение почв вследствие вертикальной миграции радионуклидов будет происходить крайне медленно.

Нахождение радионуклидов в корнеобитаемом слое, а также увеличение относительного количества обменного стронция в поверхностных слоях почв будут длительное время обуславливать интенсивную миграцию радионуклидов по пищевым цепочкам.

3. Попадание радионуклидов в организм по пищевым цепочкам.

Для нашей республики этот тип воздействия радионуклидов имеет особое значение. Это связано с особенностями почв, преимущественно в Белорусском Полесье.

Среди загрязненных радионуклидами земель Беларуси больше половины составляют почвы легкого гранулометрического состава, характеризующиеся низкой емкостью поглощения, малым содержанием гумуса и вторичных глинистых минералов. В легких почвах республики радионуклиды цезия-137 и стронция-90 аномально подвижны, т. е. они плохо связываются частицами почвы и поэтому коэффициент перехода их в растения высокий. Хорошо фиксирует радионуклиды чернозем, глинистая почва, а в Белорусском Полесье почва песчаная, подзолистая, торфяно-болотная, т. е. легкая.

Указанные особенности Полесского региона имеют принципиальное значение и определяют высокие уровни накопления радионуклидов в местных продуктах питания и высокие дозовые нагрузки на организм проживающего там населения. Наглядным примером является Лельчицкий район Гомельской области, на территории которого встречаются почвы, разные по составу и по плотности загрязнения цезием-137.

Особую опасность представляет попадание радиоактивных веществ внутрь организма человека. Концентрация их в том или ином органе тела человека может во много раз превысить таковую в окружающей среде. Поведение радионуклидов в организме — пути и способы поступления, распределения по органам и системам (включая избирательное накопление), скорость и пути выведения — обусловлены их химическими свойствами.

Существует три основных пути поступления радиоактивных изотопов в организм:

1) ингаляционный путь — при вдыхании загрязненного радиоактивными аэрозолями воздуха;

2) алиментарный — через желудочно-кишечный тракт с водой и пищей;

3) через кожу — поврежденную и неповрежденную.

Различают несколько типов распределения радионуклидов в организме:

· равномерный (Сs-137, С-14, Н-3, Ru-106);

· скелетный (Sr-90, Zr-95, Сe-144, Рu-239, Аm-241, Ra-226,Pb-210);

· щитовидный (I-131);

· ретикуло-эндотелиальный (Рu-239, Аm-241, Zn-65, Fe-55);

· почечный (U-238, Pb-210, Be-7).

Радиотоксичность — свойство радиоактивных изотопов вызывать большие или меньшие патологические изменения при попадании их в организм. Радиотоксичность обусловлена рядом факторов: 1) видом радиоактивного превращения; 2) средней энергией одного акта распада; 3) схемой радиоактивного распада; 4) путями поступления радионуклида в организм; 5) типом распределения радионуклида в организме; 6) временем пребывания радионуклида в организме; 7) продолжительностью времени поступления в тело человека.

Эффективный период полувыведения (Т_эфф) — время, в течение которого активность изотопа в организме уменьшается вдвое. Эффективный период рассчитывается по следующей формуле:

, где

Т_1/2 – период полураспада;

Т_б – период биологического полувыведения.

Трансурановые элементы — химические радиоактивные элементы, расположенные в Периодической системе элементов Д.И. Менделеева после урана-238, то есть с атомным номером (Z) более 92. Получены трансурановые элементы путем бомбардирования тяжелых ядер (урана, тория или протактиния) нейтронами. Известно 14 трансурановых элементов, синтезированных с помощью ядерных реакций. С увеличением Z период полураспада трансурановых элементов резко уменьшается.

«Горячие» частицы — это аэрозоль диспергированного ядерного топлива. Они бывают различной величины, активности и радионуклидного состава.

После аварии «горячие» частицы разнеслись атмосферным воздухом на значительные расстояния, но основная масса их сосредоточилась в зоне отчуждения и Гомельской области.

«Горячие» частицы представляют опасность для всего живого ввиду высокой концентрации в них радионуклидов с разными видами излучений.

Особенностью формирования доз облучения населения, проживающего на загрязненных территориях, является:

1) пролонгированное внешнее и внутреннее облучение за счет долгоживущих радионуклидов (Сs, Sr, Рu) в дополнение к дозам, сформировавшимся на раннем этапе аварии за счет короткоживущих радионуклидов, особенно радиоизотопов йода;

2) определенная часть населения вынуждена жить на загрязненных радионуклидами территориях, используя в пищу продукты местного производства, которые формируют основную дозовую нагрузку на организм (более 80 %). При этом сельские жители получают гораздо большие дозовые нагрузки, чем городские.

Принципы, заложенные в основу проведения всех защитных мероприятий, сводятся к следующему:

1. Следует исключить какую-либо возможность возникновения у населения лучевой болезни.

2. Риск возникновения у человека отдаленных эффектов действия радиации должен быть снижен настолько, насколько это практически достижимо.

Согласно Закону «О правовом режиме территорий, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате катастрофы на ЧАЭС» (12.11.1991 г.) вся загрязненная радионуклидами территория РБ делится на следующие зоны:

1. Зона эвакуации (отчуждения, 30-километровая зона).

2. Зона первоочередного отселения — плотность загрязнения радионуклидами цезия-137 более 40 Ки/км².

3. Зона последующего отселения — с плотностью загрязнения территории радионуклидами цезия-137 15–40 Ки/км².

4. Зона с правом на отселение — с поверхностной активностью цезия-137 5–15 Ки/км².

5. Зона периодического радиационного контроля — с плотностью загрязнения радионуклидами цезия-137 1–5 Ки/км².

 

Практическое задание.

Измерить МЭД с помощью дозиметра ДКС-АТ3509 внутри помещения и на открытой местности с последующей гигиенической оценкой полученных результатов.

 

Тесты для самоконтроля знаний студентов

1. Радионуклиды чернобыльского выброса, формирующие в настоящее время основную дозовую нагрузку на организм человека:

а) йод – 131,

б) цезий – 137,

в) рутений – 106,

г) стронций – 90,

д) церий – 144.

2. Радионуклиды чернобыльского выброса, имеющие преимущественно скелетный тип распределения в организме человека:

а) йод – 131,

б) стронций – 90,

в) цирконий – 95,

г) америций -241,

д) тритий.

3. На территории с плотностью загрязнения цезием - 137 менее 5 Ки/км² наибольшее значение при формировании дозы на организм человека имеет:

а) облучение при пероральном поступлении радионуклидов в организм,

б) облучение при ингаляционном поступлении радионуклидов в организм,

в) облучение от выпадений радионуклидов на объекты окружающей среды.

4. Наиболее кратковременным является следующее воздействие радионуклидов чернобыльского выброса на организм человека…

а) облучение при пероральном поступлении радионуклидов,

б) облучение при ингаляционном поступлении радионуклидов,

в) облучение от выпавших на объекты окружающей среды радионуклидов,

г) облучение от радиоактивного облака.

5. Радионуклиды чернобыльского выброса, имеющие равномерный тип распределения в организме человека:

а) цезий – 137,

б) плутоний -239,

в) рутений – 106,

г) йод – 131,

д) углерод – 14.

6. Сразу после аварии на ЧАЭС основную часть дозовой нагрузки на население сформировал…

а) цезий – 137,

б) цезий – 134,

в) йод – 131.

7. Наибольшую часть территории РБ в результате чернобыльского выброса загрязнили…

а) стронций - 90 и стронций – 89,

б) плутоний - 239 и плутоний – 240,

в) цезий - 134 и цезий – 137,

г) рутений - 103 и рутений – 106,

д) плутоний - 239 и плутоний – 240.

8. Зоне первоочередного отселения соответствует территория респуб­лики с плотностью загрязнения цезием - 137...

а) более 40 Ки/км²,

б) 15 - 40 Ки/км²,

в) 1 - 5 Ки/км²,

д) 5 - 15 Ки/км².

9. Плотность загрязнения территории республики цезием - 137 от 15 до 40 Ки/км² соответствует зоне...

а) с правом на отселение,

б) эвакуации,

в) периодического радиационного контроля,

д) первоочередного отселения,

е) последующего отселения.

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: