Начало >> Статьи >> Литература >> Патология органов дыхания у ликвидаторов аварии на ЧАЭС

Радионуклидный состав загрязнения - Патология органов дыхания у ликвидаторов аварии на ЧАЭС

Оглавление
Патология органов дыхания у ликвидаторов аварии на ЧАЭС
Радионуклидное загрязнение воздушной среды и облучение легких
Радионуклидный состав загрязнения
Физико-химические свойства частиц аэрозоля
Поведение радионуклидов топливных частиц в организме
Дозы облучения
Дозы внутреннего облучения погибших свидетелей аварии, группа 1
Дозы внутреннего облучения оставшихся в живых свидетелей аварии
Литература 1
Распространенность бронхолегочной патологии у ликвидаторов аварии
Оценка экономической эффективности лечения
Литература 2
Патология легких при остром радиационном поражении
Литература 3
Чернобыльские "горячие частицы" в легких
Полученные результаты по горячим частицам
Цитологическая и ультраструктурная характеристика бронхоальвеолярных смывов
Морфометрическая характеристика альвеолярных макрофагов
Химические соединения и концентрации тяжелых элементов, обнаруженных в альвеолярных макрофагах
Развитие свободнорадикальных процессов под воздействием пылевых частиц
Образование кислородных радикалов НАДФН-оксидазой
Механизмы активации фагоцитирующих клеток
Активация перекисного окисления липидов
Возможности антиоксидантной терапии
Особенности заболеваний органов дыхания
Нарушения респираторной функции и гемодинамики
Методики исследования функции внешнего дыхания
Рак легкого, индуцированный радионуклидами
Механизмы взаимодействия ионизирующей радиации с молекулами и клетками
Теории канцерогенного действия ионизирующей радиации
Патогенез предрака и рака легкого, индуцированного ионизирующей радиацией
Стадийность морфогенеза радиационного рака легкого
Биомолекулярные маркеры радиационного рака легкого
Гены-супрессоры при раке легкого
Факторы роста, рецепторы к факторам роста и связывающие протеины при раке легкого
Гистогенетические маркеры различных типов рака легкого
Заключение и литература по индуцированному раку легкого
Заключение
Диагностика и лечение патологии органов дыхания у ликвидаторов последствий аварии
Основные принципы отбора ликвидаторов аварии для обследования
Программа и методы обследования ликвидаторов аварии
Диагностические критерии и основные механизмы поражения органов дыхания у ликвидаторов аварии
Программа комплексного лечения ликвидаторов аварии

Радионуклидное загрязнение
Дозовые нагрузки на органы дыхания и, следовательно, ожидаемые последствия воздействия внутреннего облучения на людей, бывших свидетелями аварии на Чернобыльской АЭС или участвовавших в ликвидации ее последствий, определялись радионуклидным загрязнением воздуха с начала аварии до конца 1987—1988 гг. Ниже приводятся необходимые сведения о радиоактивных аэрозолях, загрязнявших воздух на территории промышленной площадки Чернобыльской АЭС и прилегающих территориях, которые были получены на основании анализа объектов окружающей среды.

Радионуклидный состав загрязнения

Принцип работы ядерного реактора основан на использовании энергии, выделяющейся при делении ядер одного из изотопов урана — 235U нейтронами тепловых энергий. В свежем топливе реакторов атомных станций содержится от 3 до 5% этого изотопа. Остальную массу ядерного топлива составляет другой изотоп — 238U.
Уран — радиоактивный химический элемент с порядковым номером 92 в периодической системе элементов Д. И. Менделеева. По ряду свойств уран может быть отнесен к VI группе периодической системы, вместе с тем обычно его относят к актиноидам, принадлежащим к III группе. Природный уран является смесью трех изотопов: 235U (около 0,005%), 236U (около 0,7%) и U238 (более 99%). Процесс изготовления ядерного топлива из природного урана сложен. Важнейшими этапами этого процесса являются обогащение природной смеси урана изотопом 235U, делящимся под действием тепловых нейтронов, и изготовление специальных устройств — тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ), в которых заключены таблетки диоксида обогащенного урана. Эти таблетки изготавливают прессованием мелкодисперсного порошка диоксида обогащенного урана с геометрическим размером гранул около 1—3 мкм.
Процесс деления 235U в реакторе сопровождается образованием радиоактивных продуктов деления — осколочных радионуклидов. В эту группу радионуклидов входят более 200 радиоактивных изотопов элементов из средней части периодической таблицы элементов Д. И. Менделеева (от цинка до гадолиния). При захвате нейтронов ядрами 238 U образуются изотопы трансурановых элементов. Эта группа радионуклидов состоит из более чем 10 изотопов из нижней части периодической таблицы (актиноидов) — от урана до кюрия. Одной из функций оболочек ТВЭЛ является предотвращение выхода в окружающую среду летучих продуктов деления.
Жизненный цикл ядерного топлива в реакторе длится несколько сот суток. В этот период происходит уменьшение содержания 235U и накопление радиоактивных продуктов деления, мешающих нормальной работе реактора. Изотопный состав актиноидов и продуктов деления в работающем топливе постоянно меняется, при этом происходит постепенное увеличение доли долгоживущих радиоактивных изотопов. Через определенные промежутки времени ТВЭЛ с отработавшим ядерным топливом заменяются свежими.
Захват нейтронов ядрами элементов, входящих в состав теплоносителя и конструкционных материалов, из которых изготовлена реакторная установка, является еще одним источником образования радионуклидов в работающем реакторе. В обычных условиях в результате коррозии поверхностей оборудования частицы материала, содержащие такие радионуклиды, попадают в воздух рабочих помещений атомной электростанции и являются источником внутреннего облучения персонала. К образующимся таким образом “коррозионным” радионуклидам относятся радиоактивные изотопы хрома, марганца, железа и кобальта. В условиях Чернобыльской аварии роль этих радионуклидов как источников внутреннего облучения была пренебрежимо малой.
Образование новых радиоактивных продуктов деления, актиноидов или коррозионных радионуклидов, в реакторе прекращается вместе с прекращением в нем цепной реакции деления. В дальнейшем происходит только радиоактивный распад накопленных в реакторе радионуклидов.
По экспертным оценкам практически все содержащиеся в отработавшем топливе радиоактивные газы (ксенон и криптон) после разрушения оболочек ТВЭЛов элиминировали из топлива и рассеялись в атмосфере. Приблизительно 10—20% менее летучих элементов (йод, теллур и цезий) и 3—6% тугоплавких материалов (радионуклиды Ва, Sr, Се, Pu и других актинидов) были также выброшены в атмосферу (Израэль Ю. А., 1990).
Конструкция реактора Чернобыльского типа была предназначена для замены отработавшего топлива без остановки реактора, и к моменту аварии в активной зоне реактора находились ТВЭЛы с различным сроком эксплуатации. Поэтому, несмотря на то, что качественный состав радионуклидов, входящих в облученное ядерное топливо, был хорошо изучен, количественные оценки этого состава для случая конкретной аварии на Чернобыльской АЭС были сопряжены со многими трудностями. Данные различных авторов о наработке радионуклидов в топливе разрушенного реактора обобщены в работах В. А. Кутькова и соавт. (1993а; 1995) и представлены в табл. 1, где даны оценки отношений активности продуктов деления и актиноидов в отработавшем “эффективном” топливе к активности радионуклидного маркера частиц ядерного топлива — 144Ce через 24 часа после прекращения работы реактора в результате аварии.

Таблица 1
Нормированные на активность 144Ce активности основных радионуклидов в топливе четвертого блока ЧАЭС через 24 часа после аварии

В условиях аварии на Чернобыльской АЭС роль радионуклидных маркеров топливных частиц играли изотопы тугоплавких элементов — Zr, Nb, Се, Pu, которые не встречались в составе аэрозолей конденсации. Топливные частицы, возникшие при разрушении различных ТВЭЛов, имели сходный радионуклидный состав, вариации которого обусловлены неоднородным выгоранием топлива в реакторе. Условной частице отработавшего топлива можно приписать радионуклидный состав, аналогичный усредненному составу топлива, приведенный в табл. 1. Удельная активность 144Ce в топливных частицах через 24 часа после аварии была равна примерно 2,2 х 1010 Бк. г1 диоксида 238U (Кутьков В. А., Муравьев Ю.Б., 1994; Кутьков с соавт., 1995).
При анализе радионуклидного состава чернобыльского выброса в качестве показателя вклада аэрозольных частиц конденсации в общую активность часто используется величина коэффициента фракционирования радионуклида относительно топливного маркера R, ψκ, равная отношению нормированной на активность топливного маркера активности радионуклида в пробе к нормированной на активность того же маркера активности этого радионуклида в “эффективном” топливе. При |ψR —1| < 0,3 полагают, что активность радионуклида в пробе обусловлена только топливной компонентой; при [ψR — 1| > 0,3 — что активность радионуклида в пробе обусловлена либо топливной компонентой, обедненной данным радионуклидом вследствие его испарения при нагреве топлива, либо конденсационная компонента вносит существенный вклад в его активность в пробе.
В табл. 2 приведены оценки ψСе-144 для γ-излучающих радионуклидов, сделанные по результатам определений радионуклидного состава выброса из разрушенного реактора. Эти данные, полученные путем взятия проб непосредственно из струи выброса, указывают на существенный вклад в активность выброса аэрозолей конденсации, содержащих 13II, 134Cs, 137Cs, 140Ва. Коэффициенты фракционирования относительно 144Ce других радионуклидов — 89Sr, 90Sr, 99Mo, 95Zr, 103Ru, 106Ru, 14lCe, 238Pu, 239Pu, 240Pu, 239Np и 242Cm лежали в пределах от 0,6 до 1,4, что может указывать на преимущественный вынос этих радионуклидов из реактора в одних и тех же частицах аэрозоля диспергированного ядерного топлива.

Таблица 2
Коэффициенты фракционирования основных γ-излучателей относительно 144Ce в выбросе из разрушенного реактора четвертого блока ЧАЭС и в теле свидетелей аварии
Коэффициенты фракционирования основных γ-излучателей
а) Легкие лиц из группы 1 А;
б) Легкие лиц из группы 1 Б;
в) Поступление радионуклидов в организм лиц из группы 2 Б;
г) Оценка интегрального выброса, данная в Информации, подготовленной для МАГАТЭ (1986);
д) Пробы из струи выброса над четвертым блоком, описанные в работе Ю. А. Израэля С соавт. (1987);
ΝΑ — не обнаружено.



 
« Отравления   Пневмонии »