Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Фелленберг Г. -> "Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию" -> 76

Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию - Фелленберг Г.

Фелленберг Г. Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию. Под редакцией канд. хим. наук К. Б.Заборенко — M.: Мир, 1997. — 232 c.
ISBN 5-03-002857-9
Скачать (прямая ссылка): zagr_prir_sredi.pdf
Предыдущая << 1 .. 70 71 72 73 74 75 < 76 > 77 78 79 80 81 82 .. 85 >> Следующая

208
8. Радиоактивность
несенное к пучку протонов с энергией 100—200 кэВ. Полученный коэффициент умножают на поглощенную дозу. Мерой действия облучения в данном случае служит зиверт (Зв), который в свою очередь может быть определен как 1 Дж/кг. Раньше пользовались единицей рем (от англ. radiation equivalent man). Между ремом и зивертом существует следующее соотношение: 1 рем = 0,01 Зв или 1 Зв = 100 рем,
Высказанное выше ясно показывает, что из-за различия в свойствах излучений не так просто установить общее соотношение между 1 Бк и поглощенной дозой (в греях) или эквивалентной дозой (в зивертах). Это осложняется еще и тем, что эквивалентная доза должна быть отнесена только к мягким тканям и при каждом а- и jS-распаде возникают новые элементы с иными свойствами. Поэтому очень трудно предвидеть возможное физиологическое действие радионуклидов, попавших в организм. Далее будет рассмотрено упрощенное представление о радионуклидах и их свойст-. вах, влияющих на живой организм.
8.2. Физический и биологический периоды полураспада и полувыведения радионуклидов
Число ядер радионуклида, распадающихся в единицу времени, в данный момент пропорционально наличному числу ядер, т.е. скорость радиоактивного распада все время уменьшается, асимптотически приближаясь к нулю. Уменьшение радиактивности может быть описано с помощью уравнения в дифференциальной форме. Каждый радиоактивный изотоп имеет характеристическую константу X, называемую радиоактивной постоянной. С ней связана средняя продолжительность жизни радионуклида т, равная 1/Х. Периодом полураспада радионуклида Tm называют промежуток времени, за который число радиоактивных атомов данного вещества уменьшается вдвое. Число распадов в единицу времени определяет активность а радионуклида; она равна произведению X на N (JV — число радиактивных ядер в данный момент), a = XN. Согласно закону радиоактивного распада за промежуток времени, равный 2 периодам полураспада, количество оставшихся ядер
уменьшится и составит часть, а за 10 Тщ - (^) = —^7
часть. К этому времени оставшееся количество ядер составляет

8.2. Физический и биологический период полураспада и полувыведения радионуклидов 209
менее 0,1%. Считают, что сохранится одна тысячная часть первоначальной активности.
Для определения вредного воздействия радионуклида после попадания последнего в организм человека установлен так называемый биологический период полувыведения, в течение которого половина поглощенного радиоактивного изотопа покинет организм.
С помощью биологического периода полувыведения ГБИОЛ и физического периода полураспада 7фЮ можно вычислить средний эффективный период воздействия излучения на организм .или какой-либо орган: ГЦФФ характеризует промежуток времени, в течение которого ткани организма подвергались облучению за счет распада поглощенного радионуклида:
T — ^биол* ^фиэ эФФ TL 4. Т\
•* биол ~ 1 физ
В табл. 8.1 приведены значения ГфИЗ, Гбиол и для некоторых радионуклидов.
Таблица 8.1. Т^т, Тбтл и некоторых важнейших радионуклидов
Радионуклид Гфиз 7диол Вид из-
лучения
Тритий Н-3 12,26 года 19 дней 19 дней • ?~
Углерод С-14 5730 лет 35 дней 35 дней ?"
Фосфор Р-32 14,3 дня 10 лет 14,1 дня ?~
Калий К-40 1,28•1O9 лет 37 дней 37 дней ?- ,? +
Кальций Са-45 165 дней 50 лет 163,5 дней . ?~
Стронций Sr-90 28,1 года 11 лет 7,9 года ?~ . 7
Иод 1-131 8,07 дня 138 дней 7,6 дня ?~ .7
Цезий Cs-137 30,23 года 70 дней 69,6 дня ?~ » 7
Барий Ba-137 12,8 дня 200 дней 12 дней ?~ . 7
Радон Rn-222 . 3,824 дня — а
Радий Ra-226 1600 лет 55 лет 53,2 года а, 7
Уран U-233 1,62•1O5 лет 300 дней 300 дней <*» 7
Плутоний Ри-239 2,44-10* лет 120 лет 120 лет а, 7
210
8. Радиоактивность
8.3. Реакции в ткан их организма, вызванные действием ионизирующего излучения (радиолиз)
Облучение тканей организма при ядерном распаде в первую. очередь вызывает процессы ионизации и образования радикалов. Мягкие ткани состоят главным образом из воды* и основные реакции, протекающие под действием облучения, связаны с ее распадом (радиолизом). В первую очередь молекулы воды дают сольва-тированные электроны ?в"оДИ)» т.е. электроны, окруженные ги-дратной оболочкой. При этом образуются два радикала:
НгО'?=3? H- + ОН- + е;ода (8.3)
Продолжительность существования этих продуктов распада около 1 мс; в окислительных условиях в живых клетах в дальнейшем образуются новые радикалы и гидроксид водорода:
O2 + H- = HO2' ' (8.4)
02 + е-да = ОГ (8.5)
O2' -+ HO2 ^ H2O2 + O2 (8.6)
тт л .л» - катализатор (металл) _ ли, /е
Н2О2 + O2 -»— ОН + ОН + O2 (8.7)
Наряду с этими реакциями возможно взаимодействие первичных продуктов распада воды с образованием новых молекул воды, а также Щ и Н2Ог. Вызванное облучением образование радикалов ведет к возникновению множества дальнейших реакций, которые отражаются на функциях пораженных тканей организма. Сильная склонность к кровотечению после получения больших доз облучения, например 400 рентген, позволяет сделать вывод о повреждении мембран клеток. Происходящие при этом процессы можно достаточно ясно представить, поскольку в настоящее время известен механизм разрушительного действия радикалов на материал клеточных мембран (см. рис. 5.2). Реакции с ферментами влекут за собой значительные изменения ферментативной активности, причем эти изменения не имеют только специфический характер. Деструктивные изменения под действием радиации возрастают прежде всего с увеличением содержания воды в тканях организма. Воздушносу-хие семена растений с содержанием влаги не более 20ff/o проявляют значительно большую устойчивость к действию облучения, чем свежие листья и цветы, содержащие до 80--90% воды.
Предыдущая << 1 .. 70 71 72 73 74 75 < 76 > 77 78 79 80 81 82 .. 85 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed