Дозообразующие радионуклиды: I-131, Cs-137, Sr-90 – характеристика, поступление, распределение и выведение из организма, возможные биоэффекты.
а.)Радиоактивный йод (йод-131, I-131):
- бета- и гамма-излучатель, Т1/2 около 8 дней, период биологического полувыведения - 138 суток. эффективный период – 0,019 года.
- в окружающую среду радиоактивный йод поступает в результате ядерных испытаний, при удалении радиоактивных отходов атомной промышленности и судов с ядерными установками, в случае аварий на АЭС
- обладает большой миграционной способностью - легко проникает в овощи, ягоды, молоко, водоросли, рыбу
- в организм попадает всеми известными способами (через ЖКТ, легкие, неповрежденную кожу); токсичность при ингаляционном поступлении примерно в 2 раза выше, что связано с большей площадью контактного β-облучения
- накапливается в щитовидной железе, накопление зависит от возраста и количества стабильного йода
- особенности действия на организм:
1. при поступлении в малых количествах: нарушение функции щитовидной железы, незначительные изменения в крови, некоторых показателей обмена и иммунитета
2. при дозах в несколько грей: повышение функциональной активности щитовидной железы в ближайший период, которое в дальнейшем может сменяться гипофункцией
3. повреждение щитовидной железы связано с: а) непосредственным действием радионуклида на тиреоидный эпителий б) повреждением сосудов в) радиоиммунными нарушениями
4. при дозах в десятки сантигрей - бластомогенные эффекты
5. в организме беременной легко проходит плацентарный барьер к плоду, с увеличением срока беременности уровни перехода повышаются. В щитовидной железе накапливается до 50-60% йода, содержащегося в теле плода, таким образом в железе плода формируются дозы, в десятки раз большие, чем в железе беременной женщины
6. основной путь выведения йода из организма - почки; также йод выводится с калом и с женским молоком в период лактации.
б) цезий-137 (Cs-137):
- бета- и гамма-излучатель, Т1/2 - 30 лет, период биологического полувыведения для взрослых - 100 дней, у детей до 15 лет - 50 дней, до 5 лет - 20 дней, эффективный период для взрослых – 0,26 года, для детей до 15 лет – 0,13 года, для детей до 5 лет – 0,05 года.
- очень летучий, поэтому загрязнил обширные территории в РБ и в мире в целом
- хорошо сорбируется и удерживается чернозёмами, в песчаных почвах очень подвижен, т.е. коэффициент перехода его в растения высокий; в водной среде процессы миграции и накопления цезия идут интенсивнее, поэтому в рыбе накапливается в значительных количествах
- соединения хорошо растворимы, в организм поступает через ЖКТ (чаще с молоком, мясом, овощами); по химическим свойствам похож на калий
- характерен равномерный тип распределения
в) стронций-90 (Sr-90):
- бета-излучатель, Т1/2 - 29 лет, период биологического полувыведения - около 20 лет, эффективный период – 11,8 лет.
- менее летуч, чем цезий-137, загрязнил меньшую территорию
- плохо фиксируется почвами; имея хорошую растворимость, легко вымывается из почвы и попадает в водоёмы, где активно накапливается гидробионтами.
- по химическим свойствам близок к кальцию, поэтому накапливается в зонах роста костей (особая опасность для детей); процент всасывания зависит от ряда факторов:
а) возраста - у детей процент всасывания выше
б) физиологического состояния организма - выше в период беременности, лактации
в) приема витамина D - ускоряет всасывание стронция
г) количества поступающего в организм Ca - недостаток ускоряет всасывание стронция
д) пола - у мужчин всасывание происходит активнее
- в организм поступает через ЖКТ, чаще с цельным молоком, костными бульонами, злаковыми, рыбой
- особенности действия на организм:
1. вызывает нарушения в процессе развития плода и новорожденного (общие аномалии - асфиксия, дистрофия, отеки и частные аномалии - подкожная гематома, пороки сердца и костей)
2. в хронических эффективных дозах оказывает влияние на состояние функции печени и почек, нейроэндокринную систему, иммунную реактивность, сперматогенез и овогенез
3. в отдаленные сроки после поражения вызывает опухоли костей и лейкозы
4. при комбинированном действии с иодом-131 влияет на репродуктивную функцию, кроветворную систему, продолжительность жизни
5. при комбинированном действии с плутонием-239 увеличивает частоту остеосарком, лейкозов, сокращает продолжительность жизни.
Конечный продукт распада - радиоактивный иттрий-90, тоже бета-излучатель, но с коротким периодом полураспада - 64 часа и высокой энергией излучения, избирательно накапливается в гонадах, создавая значительную дозу облучения.