Každý pozná vysoké nebezpečenstvo rádioaktívneho jódu-131, ktorý spôsobil veľa problémov po haváriách v Černobyle a Fukušime-1. Už minimálne dávky tohto rádionuklidu spôsobujú v ľudskom tele mutácie a odumieranie buniek, no najmä štítna žľaza je ním zasiahnutá. Beta a gama častice vznikajúce pri jeho rozpade sa koncentrujú v jeho tkanivách, čo spôsobuje silné ožarovanie a tvorbu rakovinových nádorov.
Rádioaktívny jód: čo to je?
Jód-131 je rádioaktívny izotop bežného jódu, nazývaný „rádiojód“. Vďaka pomerne dlhému polčasu rozpadu (8,04 dňa) sa rýchlo šíri na veľkých plochách a spôsobuje radiačnú kontamináciu pôdy a vegetácie. Rádiojód I-131 prvýkrát izolovali v roku 1938 Seaborg a Livingood ožiarením telúru tokom deuterónov a neutrónov. Následne ho objavil Abelson medzi štiepnymi produktmi atómov uránu a tória-232.
Zdroje rádiojódu
Rádioaktívny jód-131 sa v prírode nenachádza a do životného prostredia sa dostáva z technogénnych zdrojov:
- Jadrové elektrárne.
- Farmakologická výroba.
- Testy atómových zbraní.
Technologický cyklus každého energetického alebo priemyselného jadrového reaktora zahŕňa štiepenie atómov uránu alebo plutónia, pri ktorom sa v zariadeniach hromadí veľké množstvo izotopov jódu. Viac ako 90 % celej rodiny nuklidov sú krátkodobé izotopy jódu 132-135, zvyšok je rádioaktívny jód-131. Počas bežnej prevádzky jadrovej elektrárne je ročný únik rádionuklidov malý v dôsledku vykonávanej filtrácie, ktorá zabezpečuje rozpad nuklidov, a odborníci ho odhadujú na 130-360 Gbq. Ak dôjde k narušeniu tesnosti jadrového reaktora, rádiojód, ktorý má vysokú prchavosť a pohyblivosť, okamžite vstúpi do atmosféry spolu s inými inertnými plynmi. Pri uvoľňovaní plynového popola je väčšinou obsiahnutý vo forme rôznych organických látok. Na rozdiel od anorganických zlúčenín jódu predstavujú organické deriváty rádionuklidu jódu-131 najväčšie nebezpečenstvo pre človeka, pretože ľahko prenikajú cez lipidové membrány bunkových stien do tela a následne sa spolu s krvou prenášajú do všetkých orgánov a tkanív.
Veľké havárie spôsobujúce kontamináciu jódom-131
Celkovo ide o dve veľké havárie v jadrových elektrárňach, ktoré sa stali zdrojmi znečistenia rádiojódom na veľkých územiach – Černobyľ a Fukušima-1. Počas černobyľskej katastrofy bol všetok jód-131 nahromadený v atómovom reaktore pri výbuchu vyhodený do prostredia, čo viedlo k radiačnej kontaminácii zóny s polomerom 30 kilometrov. Silný vietor a dažde preniesli radiáciu do celého sveta, no zasiahnuté boli najmä územia Ukrajiny, Bieloruska, juhozápadných oblastí Ruska, Fínska, Nemecka, Švédska a Veľkej Británie.
V Japonsku k výbuchom prvého, druhého, tretieho reaktora a štvrtého energetického bloku JE Fukušima-1 došlo po silnom zemetrasení. V dôsledku narušenia chladiaceho systému došlo k niekoľkým únikom radiácie, čo viedlo k 1250-násobnému zvýšeniu množstva izotopov jódu-131 v morskej vode vo vzdialenosti 30 km od jadrovej elektrárne.
Ďalším zdrojom rádiojódu sú testy jadrových zbraní. Takže v 50-60 rokoch dvadsiateho storočia boli na území štátu Nevada v Spojených štátoch explodované jadrové bomby a granáty. Vedci si všimli, že I-131, ktorý vznikol v dôsledku výbuchov, vypadol v najbližších oblastiach a v pologlobálnych a globálnych spádoch prakticky chýbal kvôli krátkemu polčasu rozpadu. To znamená, že počas migrácií sa rádionuklid stihol rozložiť, než spadol spolu so zrážkami na zemský povrch.
Biologické účinky jódu-131 na ľudí
Rádiojód má vysokú migračnú schopnosť, ľahko preniká do ľudského tela vzduchom, potravou a vodou a dostáva sa aj cez kožu, rany a popáleniny. Zároveň sa rýchlo vstrebáva do krvi: po hodine sa absorbuje 80-90% rádionuklidu. Väčšinu absorbuje štítna žľaza, ktorá nerozlišuje stabilný jód od jeho rádioaktívnych izotopov a najmenšie množstvo ho absorbujú svaly a kosti.
Do konca dňa sa v štítnej žľaze zaznamená až 30% z celkového prichádzajúceho rádionuklidu a proces akumulácie priamo závisí od fungovania orgánu. Ak je pozorovaná hypotyreóza, potom sa rádiojód absorbuje intenzívnejšie a hromadí sa v tkanivách štítnej žľazy vo vyšších koncentráciách ako pri zníženej funkcii žľazy.
V zásade sa jód-131 z ľudského tela odstráni pomocou obličiek do 7 dní, len malá časť sa odstráni spolu s potom a vlasmi. Je známe, že sa vyparuje cez pľúca, no stále sa nevie, koľko sa ho takto z tela vylúči.
Toxicita jódu-131
Jód-131 je zdrojom nebezpečného β- a γ-žiarenia v pomere 9:1, schopného spôsobiť ľahké aj ťažké radiačné poranenia. Navyše, najnebezpečnejší je rádionuklid, ktorý sa dostal do tela s vodou a jedlom. Ak je absorbovaná dávka rádiojódu 55 MBq / kg telesnej hmotnosti, dochádza k akútnemu ožiareniu celého organizmu. Je to spôsobené veľkou oblasťou beta-žiarenia, ktorá spôsobuje patologický proces vo všetkých orgánoch a tkanivách. Obzvlášť vážne je poškodená štítna žľaza, ktorá intenzívne absorbuje rádioaktívne izotopy jódu-131 spolu so stabilným jódom.
Problém vývoja patológie štítnej žľazy sa stal aktuálnym počas havárie v jadrovej elektrárni v Černobyle, keď bolo obyvateľstvo vystavené I-131. Ľudia dostávali veľké dávky žiarenia nielen vdychovaním kontaminovaného vzduchu, ale aj konzumáciou čerstvého kravského mlieka s vysokým obsahom rádiojódu. Problém nevyriešili ani opatrenia úradov na vylúčenie prirodzeného mlieka z predaja, keďže približne tretina obyvateľov naďalej pila mlieko od vlastných kráv.
Je dôležité vedieť!
Obzvlášť silné ožiarenie štítnej žľazy nastáva pri kontaminácii mliečnych výrobkov rádionuklidom jódu-131.
V dôsledku ožarovania sa znižuje funkcia štítnej žľazy s následným možným rozvojom hypotyreózy. V tomto prípade dochádza nielen k poškodeniu epitelu štítnej žľazy, kde sa syntetizujú hormóny, ale aj k zničeniu nervových buniek a ciev štítnej žľazy. Syntéza potrebných hormónov prudko klesá, endokrinný stav a homeostáza celého organizmu sú narušené, čo môže slúžiť ako začiatok vývoja rakovinových nádorov štítnej žľazy.
Rádiojód je obzvlášť nebezpečný pre deti, pretože ich štítna žľaza je oveľa menšia ako u dospelých. V závislosti od veku dieťaťa sa hmotnosť môže pohybovať od 1,7 g do 7 g, pričom ako u dospelého človeka je to približne 20 gramov. Ďalšou vlastnosťou je, že radiačné poškodenie žľazy s vnútornou sekréciou môže byť dlho latentné a prejaviť sa až pri intoxikácii, chorobe alebo počas puberty.
Deti mladšie ako jeden rok, ktoré dostali vysokú dávku žiarenia s izotopom I-131, sú vystavené vysokému riziku vzniku rakoviny štítnej žľazy. Navyše bola presne stanovená vysoká agresivita nádorov - rakovinové bunky prenikajú do okolitých tkanív a ciev v priebehu 2-3 mesiacov, metastázujú do lymfatických uzlín krku a pľúc.
Je dôležité vedieť!
U žien a detí sa nádory štítnej žľazy vyskytujú 2-2,5 krát častejšie ako u mužov. Latentné obdobie ich vývoja v závislosti od dávky rádiojódu prijatej osobou môže dosiahnuť 25 rokov alebo viac, u detí je toto obdobie oveľa kratšie - v priemere asi 10 rokov.
"Užitočný" jód-131
Rádiojód ako prostriedok proti toxickej strume a rakovine štítnej žľazy sa začal používať už v roku 1949. Radiačná terapia sa považuje za relatívne bezpečnú metódu liečby, bez nej sú u pacientov postihnuté rôzne orgány a tkanivá, zhoršuje sa kvalita života a znižuje sa jeho trvanie. Dnes sa izotop I-131 používa ako dodatočný prostriedok na boj proti recidíve týchto chorôb po operácii.
Rovnako ako stabilný jód, aj rádiojód je akumulovaný a dlhodobo zadržiavaný bunkami štítnej žľazy, ktoré ho využívajú na syntézu hormónov štítnej žľazy. Keďže nádory naďalej vykonávajú funkciu tvorby hormónov, akumulujú izotopy jódu-131. Pri ich rozpade tvoria beta častice s rozsahom 1-2 mm, ktoré lokálne ožarujú a ničia bunky štítnej žľazy a okolité zdravé tkanivá prakticky nie sú vystavené žiareniu.
I-131 je rádioaktívny jód, presnejšie povedané, izotop jódu syntetizovaný umelo. Jeho polčas rozpadu je 8 hodín, v tomto čase vznikajú 2 druhy žiarenia – beta a gama žiarenie. Látka je absolútne bezfarebná a bez chuti, bez arómy.
Kedy látka poskytuje zdravotné výhody?
V medicíne sa používa na liečbu nasledujúcich chorôb:
- hypertyreóza - ochorenie spôsobené zvýšenou činnosťou štítnej žľazy, pri ktorej sa v nej tvoria malé uzlovité nezhubné útvary;
- tyreotoxikóza - komplikácia hypertyreózy;
- difúzna toxická struma;
- Rakovina štítnej žľazy- počas nej sa v tele žľazy objavia zhubné nádory, pripojí sa zápalový proces.
Izotop vstupuje do aktívnych buniek štítnej žľazy a ničí ich - zdravé a choré bunky sú vystavené. Jód neovplyvňuje okolité tkanivá.
V tomto čase je funkcia orgánu inhibovaná.
Do tela sa zavedie izotop, uzavretý v kapsule - alebo vo forme tekutiny - všetko závisí od stavu žľazy, je potrebné jednorazové ošetrenie alebo kurz.
Výhody a nevýhody liečby štítnej žľazy rádioaktívnym jódom
Izotopová liečba sa považuje za bezpečnejšiu ako operácia:
- Pacient nemusí byť anestetizovaný;
- Neexistuje žiadne rehabilitačné obdobie;
- Na tele sa nezobrazujú estetické chyby - jazvy a jazvy; je obzvlášť cenné, že krk nie je znetvorený - pre ženy je jeho vzhľad veľmi dôležitý.
Dávka jódu sa najčastejšie vstrekne do tela jednorazovo a ak spôsobí nepríjemný príznak - svrbenie v krku a opuch, potom je ľahké ho zastaviť pomocou lokálnych liekov.
Prijaté žiarenie sa do tela pacienta nešíri – absorbuje ho jediný orgán, ktorému je vystavený.
Množstvo rádioaktívneho jódu závisí od ochorenia.
Pri rakovine štítnej žľazy je reoperácia život ohrozujúca a liečba rádioaktívnym jódom je najlepším spôsobom, ako zastaviť recidívu.
Nevýhody a kontraindikácie
Nevýhody techniky sú niektoré z dôsledkov liečby:
- Kontraindikácie liečby sú stavy tehotenstva a laktácie;
- Akumulácia izotopu sa vyskytuje nielen v tkanivách samotnej žľazy - čo je prirodzené, ale aj vo vaječníkoch, takže sa musíte starostlivo chrániť do 6 mesiacov po terapeutickom účinku. Okrem toho môže byť narušená funkcia produkcie hormónov, ktoré sú potrebné pre správnu tvorbu plodu, preto lekári varujú, že plány na narodenie detí je lepšie odložiť o 1,5-2 roky;
- Jednou z hlavných nevýhod liečby je absorpcia izotopu mliečnymi žľazami, adnexami u žien a prostatou u mužov. Nechajte v malých dávkach, ale jód sa hromadí v týchto orgánoch;
- Jedným z dôsledkov liečby rakoviny štítnej žľazy a hypertyreózy rádioaktívnym jódom je hypotyreóza, umelo vyvolané ochorenie, ktoré sa lieči oveľa ťažšie, ako keby to bolo v dôsledku poruchy štítnej žľazy. V tomto prípade môže byť potrebná nepretržitá hormonálna liečba;
- Dôsledkom liečby rádioaktívnym jódom môže byť zmena funkcie slinných a slzných žliaz – izotop I-131 spôsobuje ich zúženie;
- Komplikácie môžu postihnúť aj orgány zraku - existuje riziko vzniku endokrinnej oftalmopatie;
- Môže sa zvýšiť hmotnosť, môže sa objaviť bezpríčinná únava a bolesť svalov - fibromyalgia;
- Chronické ochorenia sa zhoršujú: môže sa vyskytnúť pyelonefritída, cystitída, gastritída, vracanie a zmena chuti. Tieto následky sú krátkodobého charakteru, choroby sú rýchlo zastavené bežnými metódami.
Odporcovia metódy liečby štítnej žľazy jódom do značnej miery zveličujú negatívne dôsledky tejto metódy.
Ak sa vyskytne komplikácia - hypotyreóza, potom sa hormonálne lieky budú musieť užívať po celý život. Pri neliečenej hypertyreóze musíte brať protichodné lieky celý život rovnako a zároveň sa báť, že uzliny v štítnej žľaze zhubnú.
Hmotnosť sa zvyšuje - ak vediete aktívny životný štýl a racionálne sa stravujete, hmotnosť sa nezvýši, ale zvýši sa kvalita života a život samotný bude dlhší.
Únava, rýchla únava – tieto príznaky sú vlastné všetkým endokrinným poruchám a nemožno ich priamo spájať s použitím rádioaktívneho jódu.
Po užití izotopu sa zvyšuje riziko vzniku rakoviny tenkého čreva a štítnej žľazy.
Žiaľ, nikto nie je v bezpečí pred relapsom choroby a možnosť onkologického procesu v určitých orgánoch - ak už boli v tele atypické bunky - je vysoká a bez použitia rádioaktívneho jódu.
Štítna žľaza zničená žiarením sa nedá obnoviť.
Po operácii odstránené tkanivo tiež nerastie.
Je potrebné poznamenať ešte jednu vlastnosť liečby, ktorá sa považuje za negatívny faktor - do 3 dní po užití rádioaktívneho jódu musia byť pacienti izolovaní. Pre ostatných predstavujú nebezpečenstvo vyžarovaním beta a gama žiarenia.
Oblečenie a veci, ktoré boli na oddelení a na pacientovi, musia byť v budúcnosti opláchnuté tečúcou vodou alebo zničené.
Príprava na postup
- Na príjem rádioaktívneho jódu je potrebné sa pripraviť vopred - už 10-14 dní pred liečbou.
- Mali by ste začať zmenou stravy. Potraviny s vysokým obsahom jódu sú zo stravy odstránené – bunky by mali zažiť jódový hlad. Soli by ste sa však vôbec nemali vzdávať – stačí jej množstvo znížiť na 8 g denne.
- Ak štítna žľaza chýba - bola odstránená a v súčasnosti sa choroba zopakovala, potom akumuláciu jódu prevezmú pľúca a lymfatické uzliny - práve na ich citlivosti sa vykoná test - ako izotop je absorbovaný telom.
- Je potrebné vzdať sa všetkých užívaných liekov vrátane hormonálnych prostriedkov - musí sa to urobiť najneskôr 4 dni pred začiatkom liečby.
- Rany a rezné rany by sa tiež nemali ošetrovať roztokom jódu, nemali by ste byť v soľnej miestnosti, plávať v mori a dýchať morský vzduch. Ak bývate v prímorskej zóne, potom je izolácia od vonkajších vplyvov nevyhnutná nielen po zákroku, ale aj 4 dni pred ním.
Podrobnosti Nadradená kategória: Vylúčená zóna Kategória: Rádioaktívna kontaminácia
Prezentované sú dôsledky uvoľnenia rádioizotopu 131 I po havárii v Černobyle a popis biologického účinku rádiojódu na ľudský organizmus.
Biologické pôsobenie rádiojódu
Jód-131- rádionuklid s polčasom rozpadu 8,04 dňa, beta a gama žiarič. V dôsledku jeho vysokej prchavosti sa takmer všetok jód-131 prítomný v reaktore (7,3 MCi) uvoľnil do atmosféry. Jeho biologické pôsobenie je spojené so zvláštnosťami fungovania. štítna žľaza... Jeho hormóny – tyroxín a trijódtyroidín – obsahujú atómy jódu. Preto štítna žľaza normálne absorbuje asi 50% jódu vstupujúceho do tela. Železo prirodzene nerozlišuje rádioaktívne izotopy jódu od stabilných. Štítna žľaza detí je trikrát aktívnejšia pri absorbovaní rádiojódu, ktorý sa dostal do tela. okrem toho jód-131ľahko preniká do placenty a hromadí sa v žľaze plodu.
Akumulácia veľkého množstva jódu-131 v štítnej žľaze vedie k radiačné poškodenie sekrečný epitel a hypotyreóza – dysfunkcia štítnej žľazy. Zvyšuje sa aj riziko malígnej degenerácie tkaniva. Minimálna dávka, pri ktorej existuje riziko vzniku hypotyreózy u detí, je 300 rád, u dospelých - 3400 rád. Minimálne dávky, pri ktorých existuje riziko vzniku nádorov štítnej žľazy, sú v rozmedzí 10-100 rad. Riziko je najväčšie pri dávkach 1200-1500 rád. Ženy majú štyrikrát vyššiu pravdepodobnosť vzniku nádorov ako muži a deti trikrát až štyrikrát častejšie ako dospelí.
Veľkosť a rýchlosť absorpcie, akumulácia rádionuklidu v orgánoch, rýchlosť vylučovania z tela závisí od veku, pohlavia, obsahu stabilného jódu v potrave a ďalších faktorov. V tomto ohľade, keď sa do tela dostane rovnaké množstvo rádioaktívneho jódu, absorbované dávky sa výrazne líšia. Zvlášť veľké dávky sa tvoria v štítna žľaza deti, ktorá je spojená s malou veľkosťou orgánu a môže byť 2-10 krát vyššia ako radiačná dávka žľazy u dospelých.
Prevencia príjmu jódu-131 do ľudského tela
Príjem stabilných jódových prípravkov účinne zabraňuje prenikaniu rádioaktívneho jódu do štítnej žľazy. V tomto prípade je železo úplne nasýtené jódom a odmieta rádioizotopy, ktoré vstúpili do tela. Užívaním stabilného jódu aj 6 hodín po jednorazovom príjme 131 môžem znížiť potenciálnu dávku štítnej žľaze asi na polovicu, ale ak sa jódová profylaxia odloží o deň, efekt bude malý.
Vstupné jód-131 do ľudského tela môže dôjsť najmä dvoma spôsobmi: vdýchnutím, t.j. cez pľúca a orálne cez požité mlieko a listovú zeleninu.
Znečistenie životného prostredia 131 I po havárii v Černobyle
Intenzívne vypadávanie 131 I v meste Pripjať zrejme začali v noci z 26. na 27. apríla. Jeho príjem do organizmu obyvateľov mesta prebiehal inhalačne, a preto závisel od času pobytu na čerstvom vzduchu a od stupňa vetrania priestorov.
Oveľa vážnejšia bola situácia v obciach, ktoré sa dostali do pásma rádioaktívneho spadu. Pre nejasnú radiačnú situáciu nie všetci obyvatelia vidieka dostali jódovú profylaxiu včas. Hlavná cesta prijímania131 I do tela bolo jedlo, s mliekom (až 60% podľa niektorých zdrojov, podľa iných zdrojov - až 90%). Toto rádionuklid sa objavil v mlieku kráv už na druhý alebo tretí deň po nehode. Treba si uvedomiť, že krava zožerie denne krmivo z plochy 150 m 2 na pastvine a je ideálnym koncentrátorom rádionuklidov v mlieku. Ministerstvo zdravotníctva ZSSR vydalo 30. apríla 1986 odporúčania o všeobecnom zákaze konzumácie mlieka od kráv na pastvinách vo všetkých oblastiach susediacich s havarijnou zónou. V Bielorusku sa ešte dobytok choval v maštaliach, no na Ukrajine sa už pásli kravy. V štátnych podnikoch tento zákaz fungoval, no v súkromných domácnostiach zakázané opatrenia väčšinou fungujú horšie. Treba si uvedomiť, že na Ukrajine sa v tom čase asi 30 % mlieka spotrebovalo od osobných kráv. Hneď v prvých dňoch bola stanovená norma pre obsah jódu-13I v mlieku, podľa ktorej by dávka na štítnu žľazu nemala prekročiť 30 rem. V prvých týždňoch po havárii koncentrácia rádiojódu v jednotlivých vzorkách mlieka prekračovala túto normu desiatky a stonásobne.
Nasledujúce fakty nám môžu pomôcť predstaviť si mieru znečistenia prírodného prostredia jódom-131. Podľa existujúcich noriem, ak hustota kontaminácie na pastvine dosiahne 7 Ci / km 2, je potrebné vylúčiť alebo obmedziť spotrebu kontaminovaných produktov, premiestniť hospodárske zvieratá na nekontaminované pastviny alebo krmivo. Desiaty deň po havárii (keď uplynul jeden polčas rozpadu jódu-131) sa Kyjevská, Žitomirská a Gomelská oblasť Ukrajinskej SSR, celý západ Bieloruska, Kaliningradská oblasť, západ Litvy a sev. východ Poľska spadal pod tento štandard.
Ak je hustota znečistenia v rozmedzí 0,7-7 Ci / km 2, rozhodnutie by sa malo prijať v závislosti od konkrétnej situácie. Takáto hustota znečistenia bola takmer na celej pravobrežnej Ukrajine, v celom Bielorusku, pobaltských štátoch, v Brjanskej a Orjolskej oblasti RSFSR, na východe Rumunska a Poľska, na juhovýchode Švédska a na juhu krajiny. - na západ od Fínska.
Núdzová starostlivosť pri kontaminácii rádiojódom.
Pri práci v priestore kontaminovanom rádioizotopmi jódu za účelom prevencie denný príjem jodidu draselného 0,25 g (pod lekárskym dohľadom). Dekontaminácia pokožky mydlom a vodou, výplach nosohltanu a ústnej dutiny. Pri vstupe rádionuklidov do tela - vo vnútri jodid draselný 0,2 g, jodid sodný 02, g, sajodín 0,5 alebo tereostatiká (chloristan draselný 0,25 g). Emetiká alebo výplach žalúdka. Expektoranciá s opakovaným podávaním jodidových solí a tereostatík. Pitie veľkého množstva tekutín, diuretiká.
Literatúra:
Černobyľ nepustí ... (k 50. výročiu rádioekologického výskumu v republike Komi). - Syktyvkar, 2009 - 120 s.
Tikhomirov F.A. Rádioekológia jódu. M., 1983,88 s.
Cardis a kol., 2005. Riziko rakoviny štítnej žľazy po expozícii 131I v detstve - Cardis a kol. 97 (10): 724 - JNCI Journal of the National Cancer Institute
Štiepenie produkuje rôzne izotopy, dalo by sa povedať polovicu periodickej tabuľky. Pravdepodobnosť tvorby izotopov je rôzna. Niektoré izotopy sa tvoria s väčšou pravdepodobnosťou, niektoré oveľa menej (pozri obrázok). Takmer všetky sú rádioaktívne. Väčšina z nich má však veľmi krátky polčas rozpadu (minúty alebo menej) a rýchlo sa rozpadajú na stabilné izotopy. Sú však medzi nimi izotopy, ktoré na jednej strane vznikajú ľahko pri štiepení a na druhej strane majú polčasy dní a dokonca rokov. Sú pre nás hlavným nebezpečenstvom. Aktivita, t.j. počet rozpadov za jednotku času a podľa toho aj počet "rádioaktívnych častíc", alfa a/alebo beta a/alebo gama, je nepriamo úmerný polčasu rozpadu. Ak je teda rovnaký počet izotopov, aktivita izotopu s kratším polčasom rozpadu bude vyššia ako s dlhším. Ale aktivita izotopu s kratším polčasom rozpadu sa rozpadne rýchlejšie ako izotopu s dlhším. Jód-131 vzniká štiepením s približne rovnakou „pripravenosťou“ ako cézium-137. Ale jód-131 má polčas rozpadu „len“ 8 dní, zatiaľ čo cézium-137 asi 30 rokov. V procese štiepenia uránu sa najprv zvyšuje množstvo jeho štiepnych produktov, jódu a cézia, ale čoskoro nastane rovnováha pre jód - koľko sa tvorí, toľko sa rozpadá. Cézium-137, kvôli svojmu relatívne dlhému polčasu rozpadu, je ďaleko od tejto rovnováhy. Teraz, ak došlo k uvoľneniu produktov rozpadu do vonkajšieho prostredia, v počiatočných momentoch týchto dvoch izotopov predstavuje najväčšie nebezpečenstvo jód-131. Po prvé, kvôli zvláštnostiam štiepenia sa ho tvorí veľa (pozri obr.), a po druhé, kvôli relatívne krátkemu polčasu rozpadu je jeho aktivita vysoká. V priebehu času (po 40 dňoch) jeho aktivita klesne 32-krát a čoskoro nebude prakticky viditeľná. Cézium-137 ale spočiatku nemusí až tak „svietiť“, no jeho aktivita bude klesať oveľa pomalšie.Nižšie je uvedený popis „najpopulárnejších“ izotopov, ktoré predstavujú nebezpečenstvo pri nehodách v jadrových elektrárňach.
Rádioaktívny jód
| Spomedzi 20 rádioizotopov jódu vznikajúcich pri štiepnych reakciách uránu a plutónia zaujíma osobitné miesto 131-135 I (T 1/2 = 8,04 dňa; 2,3 hodiny; 20,8 hodiny; 52,6 minúty; 6,61 hodiny), vyznačujúci sa vysoký výťažok pri štiepnych reakciách, vysoká migračná schopnosť a biologická dostupnosť. Pri bežnej prevádzke jadrovej elektrárne sú emisie rádionuklidov vrátane rádioizotopov jódu malé. V havarijných podmienkach, o ktorých svedčia aj veľké havárie, bol v počiatočnom období havárie hlavným škodlivým faktorom rádioaktívny jód ako zdroj vonkajšieho a vnútorného žiarenia. |
 Zjednodušená schéma pre rozpad jódu-131. Rozpadom jódu-131 vznikajú elektróny s energiami do 606 keV a gama kvantá, hlavne s energiami 634 a 364 keV. |
Hlavným zdrojom príjmu rádiojódu obyvateľstvom v zónach rádionuklidovej kontaminácie boli lokálne potraviny rastlinného a živočíšneho pôvodu. Osoba môže prijímať rádiojód prostredníctvom nasledujúcich reťazcov:
- rastliny → človek,
- rastliny → zvieratá → ľudia,
- voda → vodné organizmy → človek.
Hlavným zdrojom príjmu rádiojódu obyvateľstvom sú zvyčajne povrchovo kontaminované mlieko, čerstvé mliečne výrobky a listová zelenina. Asimilácia nuklidu rastlinami z pôdy vzhľadom na jeho krátku životnosť nemá praktický význam.
U kôz a oviec je obsah rádiojódu v mlieku niekoľkonásobne vyšší ako u kráv. Stovky prijatého rádiojódu sa hromadia v mäse zvierat. Rádiojód sa hromadí vo veľkých množstvách vo vajciach vtákov. Akumulačné koeficienty (prekročenie obsahu vo vode) 131 I u morských rýb, rias, mäkkýšov dosahuje 10, 200-500, 10-70, resp.
Izotopy 131-135 I sú z praktického hľadiska zaujímavé. Ich toxicita je nízka v porovnaní s inými rádioizotopmi, najmä s rádioizotopmi emitujúcimi alfa. Akútne radiačné poranenia ťažkého, stredného a ľahkého stupňa u dospelého človeka možno očakávať pri perorálnom príjme 131I v množstve 55, 18 a 5 MBq / kg telesnej hmotnosti. Toxicita rádionuklidu pri vdýchnutí je približne dvakrát vyššia, čo súvisí s väčšou oblasťou kontaktného beta-žiarenia.
Na patologickom procese sa podieľajú všetky orgány a systémy, najmä ťažké poškodenie štítnej žľazy, kde sa tvoria najvyššie dávky. Dávka žiarenia štítnej žľazy u detí je vzhľadom na jej malú hmotnosť výrazne vyššia pri rovnakom množstve rádiojódu ako u dospelých (hmotnosť štítnej žľazy u detí v závislosti od veku je 1: 5-7 g, v r. dospelí - 20 g).
Rádioaktívny jód O rádioaktívnom jóde obsahuje oveľa podrobnejšie informácie, ktoré môžu byť užitočné najmä pre lekárov.
Rádioaktívne cézium
Rádioaktívne cézium je jedným z hlavných rádionuklidov tvoriacich dávku štiepnych produktov uránu a plutónia. Nuklid sa vyznačuje vysokou migračnou schopnosťou vo vonkajšom prostredí, vrátane potravinových reťazcov. Hlavným zdrojom príjmu rádioaktívneho cézia pre človeka sú potravinové produkty živočíšneho a rastlinného pôvodu. Rádioaktívne cézium dodávané zvieratám s kontaminovaným krmivom sa hromadí najmä v svalovom tkanive (až 80 %) a v kostre (10 %).
Po rozpade rádioaktívnych izotopov jódu je hlavným zdrojom vonkajšieho a vnútorného žiarenia rádioaktívne cézium.
U kôz a oviec je obsah rádioaktívneho cézia v mlieku niekoľkonásobne vyšší ako u kráv. Vo veľkých množstvách sa hromadí vo vajciach vtákov. Akumulačné koeficienty (prebytok obsahu vo vode) 137 Cs vo svaloch rýb dosahuje 1000 a viac, u mäkkýšov - 100-700,
kôrovce - 50 - 1200, vodné rastliny - 100 - 10 000.
Prísun cézia pre človeka závisí od charakteru stravy. Takže po černobyľskej havárii v roku 1990 bol príspevok rôznych produktov k priemernému dennému príjmu rádioaktívneho cézia v najviac kontaminovaných regiónoch Bieloruska nasledovný: mlieko – 19 %, mäso – 9 %, ryby – 0,5 %, zemiaky – 46 %. , zelenina - 7,5 %, ovocie a bobule - 5 %, chlieb a pekárenské výrobky - 13 %. Zvýšený obsah rádiocézia zaznamenávajú obyvatelia, ktorí vo veľkom konzumujú „dary prírody“ (huby, lesné plody a najmä divina).
Rádioaktívne cézium vstupujúce do tela je relatívne rovnomerne rozložené, čo vedie k takmer rovnomernému ožiareniu orgánov a tkanív. Toto je uľahčené vysokou penetračnou schopnosťou gama kvánt jeho dcérskeho nuklidu 137 m Ba, čo sa rovná asi 12 cm.
V pôvodnom článku I. Ya. Vasilenko, O. I. Vasilenko. Rádioaktívne cézium O rádioaktívnom céziu obsahuje oveľa podrobnejšie informácie, ktoré môžu byť užitočné najmä pre zdravotníkov.
Rádioaktívne stroncium
Po rádioaktívnych izotopoch jódu a cézia je ďalším najdôležitejším prvkom, ktorého rádioaktívne izotopy najviac prispievajú k znečisteniu, stroncium. Podiel stroncia v ožiarení je však oveľa menší.
Prírodné stroncium patrí medzi stopové prvky a pozostáva zo zmesi štyroch stabilných izotopov 84 Sr (0,56 %), 86 Sr (9,96 %), 87 Sr (7,02 %), 88 Sr (82,0 %). Z hľadiska fyzikálnych a chemických vlastností je analogický vápniku. Stroncium sa nachádza vo všetkých rastlinných a živočíšnych organizmoch. Telo dospelého človeka obsahuje asi 0,3 g stroncia. Takmer všetko je v kostre.
Za normálnych prevádzkových podmienok jadrovej elektrárne sú emisie rádionuklidov nevýznamné. Spôsobujú ich najmä plynné rádionuklidy (rádioaktívne vzácne plyny, 14 C, trícium a jód). V podmienkach havárií, najmä veľkých, môžu byť úniky rádionuklidov vrátane rádioizotopov stroncia významné.
| Najväčší praktický záujem sú 89 Sr (Т 1/2 = 50,5 dňa) a 90 Sr (T 1/2 = 29,1 roka), vyznačujúci sa vysokou výťažnosťou pri štiepnych reakciách uránu a plutónia. 89 Sr aj 90 Sr sú beta žiariče. Rozpadom 89 Sr vzniká stabilný izotop ytria (89 Y). Pri rozpade 90 Sr vzniká beta-aktívny 90 Y, ktorý sa zase rozpadá za vzniku stabilného izotopu zirkónu (90 Zr). |
 C rozpadového reťazca 90 Sr → 90 Y → 90 Zr. Pri rozpade stroncia-90 vznikajú elektróny s energiami do 546 keV, s následným rozpadom ytria-90 vznikajú elektróny s energiami do 2,28 MeV. |
V počiatočnom období je 89 Sr jednou zo zložiek znečistenia životného prostredia v zónach blízkeho spadu rádionuklidov. Avšak 89 Sr má relatívne krátky polčas rozpadu a postupom času začína prevládať 90 Sr.
Pre zvieratá sa rádioaktívne stroncium dodáva hlavne potravou a v menšej miere vodou (asi 2 %). Okrem kostry bola najvyššia koncentrácia stroncia zistená v pečeni a obličkách, najnižšia vo svaloch a najmä v tuku, kde je koncentrácia 4–6 krát nižšia ako v iných mäkkých tkanivách.
Rádioaktívne stroncium patrí medzi osteotropné biologicky nebezpečné rádionuklidy. Ako čistý beta žiarič predstavuje hlavné nebezpečenstvo, keď sa dostane do tela. Obyvateľstvo je nuklid zásobovaný najmä kontaminovanými produktmi. Menej dôležitá je inhalačná cesta. Rádiostroncium sa selektívne ukladá v kostiach, najmä u detí, čím sa kosti a v nich uzavretá kostná dreň vystavujú neustálemu žiareniu.
Všetko je podrobne popísané v pôvodnom článku od I.Ya. Vasilenko, O. I. Vasilenko. Rádioaktívne stroncium.
Jód 131 je beta, gama žiarič s polčasom rozpadu 8,1 dňa. Energia gama žiarenia je 0,364 MeV, energia beta žiarenia je 0,070 MeV. Celková aktivita liekov používaných na diagnostické účely je od 2 do 5 mccuries (300 mccuries je povolených len pri skenovaní pečene a obličiek). Pri príjme 1 μcurie jódu v štítnej žľaze sa vytvorí dávka 1,5-2 rad. Vhodnosť použitia rôznych množstiev jódu na diagnostické účely je určená klinickými indikáciami (F.M. Lyass, 1966). Bez ohľadu na cestu príjmu sa jód v tele rýchlo hromadí, pričom až 90 % sa koncentruje v štítnej žľaze. Jód sa vylučuje močom a stolicou. Možno ho nájsť aj v slinách (hneď po podaní). Maximálne prípustné množstvo pre chronický príjem je 0,6 μcurie; táto hodnota je dobre podložená klinickými pozorovaniami ako bezpečná pre ľudský organizmus podľa všetkých kritérií.
Prax používania dostatočne veľkého množstva rádioaktívneho jódu na terapeutické účely (až do 100 μcurie), skúsenosť s haváriou vo Windskell (Anglicko) a údaje o spáde rádioaktívneho spadu z jadrového výbuchu na Marshallových ostrovoch umožňujú posúdiť stupeň nebezpečenstva náhodného požitia izotopu v širokom rozsahu dávok.
V súlade s charakterom selektívnej distribúcie jódu sa klinické prejavy v závislosti od dávky pohybujú od prechodných zmien funkcie štítnej žľazy so zvýšením možnosti jej blastómovej metaplázie z dlhodobého hľadiska až po hlbokú, skorú deštrukciu tkaniva žľazy, čo môže byť sprevádzané všeobecnými klinickými prejavmi choroby z ožiarenia, vrátane porúch krvotvorby. V dôsledku pomerne rýchlej tvorby radiačnej záťaže sa hlavná symptomatológia vyvíja spravidla v relatívne skorom období - v prvých 1-2 mesiacoch.
Podľa D.A.Ulitovskiy (1962) a N.I.Ulitovskaya (1964) dochádza k selektívnemu ožiareniu a poškodeniu štítnej žľazy a jej neuroreceptorového aparátu pri jednorazovom príjme 1-3 μuri I131, čo zodpovedá lokálnej dávke 1000-3000 rad. Integrálne dávky v celom tele sú blízke dávkam generovaným ožiarením z vonkajších zdrojov gama v dávke 7-13 r; v týchto prípadoch nie sú žiadne známky zreteľných všeobecných reakcií.
Rozvoj klinických prejavov s možnosťou smrteľného výsledku s krvnými zmenami typickými pre chorobu z ožiarenia sa pozoruje pri prijatí v krátkom čase 300-500 μi I131, čo vytvára celkovú dávku žiarenia rádovo 300-570 rad. Celková aktivita 20-50 mc jódu vedie k strednej skupine klinických účinkov. Treba mať na pamäti, že rozhodujúci podiel na dávke má beta žiarenie jódu, teda dochádza k určitému nerovnomernému rozloženiu dávky v objeme žľazy a tým k zachovaniu jednotlivých intaktných úsekov epitel folikulov. Pri použití izotopov I132 a I134, ktoré sú výkonnými gama žiaričmi, je biologický účinok vyšší vďaka rovnomernosti ožiarenia tkaniva žľazy.