Utama / Survey

Jangan berbohong - Jangan tanya

Isotop iodine-131 bersifat radioaktif, digunakan dalam pengobatan untuk diagnosis dan perawatan kelenjar tiroid. Pada 1941 Dokter Amerika pertama kali menggunakan yodium radioaktif untuk mengobati kelenjar tiroid.

Saya memiliki paruh 8,02 hari dan beta dan radioaktif gamma. Yodium sangat mobile dan praktis tidak membentuk senyawa yang tidak larut. Penilaian ekivalen radiologis dari aktivitas yodium-131 ​​diadopsi untuk menentukan tingkat kejadian nuklir pada skala INES. Aktivitas, yaitu jumlah peluruhan per satuan waktu dan, karenanya, jumlah "partikel radioaktif", alfa dan / atau beta dan / atau gamma, berbanding terbalik dengan waktu paruh.

Iodine-131 dibentuk oleh fisi dengan kira-kira “perburuan” yang sama seperti cesium-137. Sekarang, jika ada emisi produk peluruhan ke lingkungan eksternal, pada saat-saat awal dari kedua isotop ini, bahaya terbesar adalah yodium-131.

Pendidikan dan pembusukan

Dalam kondisi darurat, sebagaimana dibuktikan oleh kecelakaan besar, yodium radioaktif, sebagai sumber paparan eksternal dan internal, adalah faktor perusak utama pada periode awal kecelakaan. Skema peluruhan yodium-131 ​​sederhana. Sumber utama radioiodine di bidang kontaminasi radionuklida adalah makanan lokal dari tumbuhan dan hewan.

Yodium radioaktif tentang yodium radioaktif mengandung banyak informasi rinci yang, khususnya, dapat berguna bagi para profesional medis. Dalam peluruhan caesium-137, elektron dengan energi hingga 1,17 MeV dan gamma quanta terbentuk, terutama dengan energi 662 keV.

Di artikel asli I.Ya. Vasilenko, O.I. Vasilenko. Setelah isotop radioaktif yodium dan cesium, elemen yang paling penting berikutnya, isotop radioaktif yang membuat kontribusi terbesar untuk polusi - strontium.

Mereka terutama disebabkan oleh radionuklida gas (gas mulia radioaktif, 14С, tritium dan yodium). Partikel beta membunuh sel dalam radius 1 mm di sekitar isotop, menghancurkan sel kanker dan kelenjar tiroid itu sendiri. Seorang pasien dengan tirotoksikosis sekali mengambil kapsul atau larutan berair dengan yodium-131.

Terapi dengan yodium radioaktif diresepkan dalam 2 kasus:

Iodine-131 membunuh tumor bersama dengan kelenjar tiroid, dan juga menghancurkan metastasis yang jauh dari kelenjar. Penggunaan yodium radioaktif mengurangi risiko kekambuhan dan memberikan hasil pengobatan yang baik, memberikan pasien prognosis yang menguntungkan. Akumulasi pada saat ini hanya mencirikan penangkapan yodium dari plasma oleh kelenjar. L. Larsen dan L. Jansen menyarankan menentukan penyerapan J131 setelah pemberian larutan intravena yang mengandung radioaktif yodium. Ini menghindari efek penyerapan J131 di saluran pencernaan.

Apa yang tersembunyi di bawah nama menakutkan 'yodium radioaktif'?

Meyent dan Pouchin mengusulkan untuk menentukan jumlah plasma (cm3) yang dimurnikan dari yodium oleh kelenjar tiroid per satuan waktu. Mereka menemukan bahwa jumlah yodium dalam plasma dan urin dalam jangka waktu tertentu sebanding dengan kandungan yodium di kelenjar tiroid. Dalam 30 menit pertama penelitian, aktivitas kelenjar tiroid meningkat, dan kandungan iodida radioaktif dalam jaringan dan darah menurun karena ini.

Iodida yang bersirkulasi dalam darah dihilangkan darinya terutama oleh kelenjar tiroid dan ginjal. Sampai saat ini, metode untuk menentukan J131 dalam urin dilakukan dengan pemberian sejumlah besar yodium radioaktif kepada pasien (10-100 microcuries). Secara alami, ekspresi ini hanya mencerminkan penghapusan yodium dari darah oleh kelenjar tiroid.

Sejumlah besar 131I diperoleh dalam reaktor nuklir dengan menyadi target-target tellurium dengan neutron termal. Hampir semuanya radioaktif. Namun, untuk sebagian besar dari mereka, waktu paruh sangat pendek (menit atau kurang) dan mereka dengan cepat membusuk menjadi isotop stabil. Namun, di antara mereka ada isotop, yang, di satu sisi, siap dibentuk selama fisi, dan di sisi lain, waktu paruh memiliki hari dan bahkan bertahun-tahun. Mereka mewakili bahaya utama bagi kita.

Jadi, jika ada jumlah isotop yang sama, aktivitas isotop dengan waktu paruh yang lebih pendek akan lebih tinggi dibandingkan dengan yang lebih besar. Dengan cesium-137, karena umur paruhnya yang relatif panjang, keseimbangan ini jauh. Dalam operasi normal pembangkit listrik tenaga nuklir, emisi radionuklida, termasuk radioisotop yodium, kecil. Pada kambing dan domba, kandungan radioiodin dalam susu beberapa kali lebih tinggi daripada sapi. Dalam daging hewan, ratusan radioiodine yang masuk menumpuk.

Standar untuk konten yodium-131

Caesium radioaktif adalah salah satu radionuklida pembentuk dosis utama dari produk fisi uranium dan plutonium. Di antara radioisotop caesium, yang paling penting adalah 137Cs, ditandai dengan hasil yang besar dalam reaksi pemisahan dan seumur hidup (T1 / 2 = 30,2 tahun) dan toksisitas. Caesium radioaktif, memasuki tubuh, relatif terdistribusi secara merata, yang mengarah ke penyinaran organ dan jaringan yang hampir seragam.

Cesium radioaktif

Strontium ditemukan di semua organisme tanaman dan hewan. Dalam tubuh orang dewasa mengandung sekitar 0,3 g strontium. Dalam kondisi kecelakaan, terutama yang besar, emisi radionuklida, termasuk radioisotop strontium, dapat menjadi signifikan.

Baik 89Sr dan 90Sr adalah pemancar beta. Dengan dekomposisi 89Sr, stabil isotope istrium (89Y) terbentuk. Selama dekomposisi 90Sr, beta-aktif 90Y terbentuk, yang pada gilirannya terurai dengan pembentukan isotop zirkonium yang stabil (90Zr).

Kandungan strontium dalam hidrobionts tergantung pada konsentrasi nuklida dalam air dan tingkat mineralisasinya. Stronsium radioaktif mengacu pada radionuklida biologis berbahaya secara osteotropik. Sebagai emiter beta murni, ini menghadirkan bahaya utama ketika memasuki tubuh.

Stronsium radioaktif

Radiostrontium secara selektif disimpan di tulang, terutama pada anak-anak, mengekspos tulang dan sumsum tulang tertutup di dalamnya untuk iradiasi konstan. Kelenjar tiroid manusia menghasilkan hormon yang mengandung yodium thyroxin dan triiodothyronine.

Pada saat yang sama, penting untuk mematuhi seperangkat aturan dan rekomendasi sebelum terapi radioiodine dan setelah perawatan. Juga, terapi radioiodine diresepkan untuk pasien dalam kasus penolakan mereka untuk melakukan operasi pada kelenjar atau jika tidak mungkin untuk melakukan operasi karena alasan obyektif. Pada saat yang sama, pasien menghindari intervensi bedah dan berbagai komplikasi pasca operasi. Dan radiasi gamma memungkinkan Anda untuk menentukan metastasis di tubuh pasien dengan kanker tiroid.

Dengan peluruhan yodium-131, atom xenon, gamma-quanta dan partikel beta terbentuk. Pelepasan yodium-131 ​​ke lingkungan terjadi terutama sebagai hasil dari uji coba nuklir dan kecelakaan di pembangkit listrik tenaga nuklir. Karena periode paruh waktu yang singkat, beberapa bulan setelah rilis ini, konten yodium-131 ​​turun di bawah ambang sensitivitas detektor.

Iodine paruh waktu

Dalam operasi normal pembangkit listrik tenaga nuklir, emisi radionuklida, termasuk radioisotop yodium, kecil. Dalam kondisi darurat, sebagaimana dibuktikan oleh kecelakaan besar, yodium radioaktif, sebagai sumber paparan eksternal dan internal, adalah faktor perusak utama pada periode awal kecelakaan.

Sumber utama radioiodine di bidang kontaminasi radionuklida adalah makanan lokal dari tumbuhan dan hewan. Radioiodine dapat mengalir ke seseorang dalam rantai:

  • tanaman → manusia
  • tanaman → hewan → manusia,
  • air → hidrobionts → manusia.

Susu, produk susu segar, dan sayuran berdaun dengan kontaminasi permukaan biasanya merupakan sumber utama asupan radioiodine bagi penduduk. Asimilasi nuklida oleh tanaman dari tanah, mengingat durasi hidupnya yang singkat, tidak memiliki arti praktis.

Pada kambing dan domba, kandungan radioiodin dalam susu beberapa kali lebih tinggi daripada sapi. Dalam daging hewan, ratusan radioiodine yang masuk menumpuk. Dalam jumlah besar, radioiodine terakumulasi dalam telur burung. Koefisien akumulasi (kelebihan di atas kadar air) 131 I dalam ikan laut, alga, moluska mencapai 10, 200-500, 10-70, masing-masing.

Yang menarik adalah isotop 131-135 I. Toksisitas mereka rendah dibandingkan dengan radioisotop lainnya, terutama alpha-emitting. Lesi radiasi akut yang berat, sedang dan ringan pada orang dewasa dapat diharapkan dengan asupan oral 131 I dalam jumlah 55, 18 dan 5 MBq / kg berat badan. Toksisitas radionuklida selama asupan inhalasi adalah sekitar dua kali lebih tinggi, yang berhubungan dengan area yang lebih luas dari radiasi beta kontak.

Semua organ dan sistem terlibat dalam proses patologis, terutama luka parah di kelenjar tiroid, di mana dosis tertinggi terbentuk. Dosis kelenjar tiroid pada anak-anak karena massa yang kecil ketika menerima jumlah radioiodine yang sama secara signifikan lebih tinggi daripada pada orang dewasa (massa kelenjar pada anak-anak tergantung pada usia 1: 5-7 g, pada orang dewasa - 20 g).

Di artikel asli I.Ya. Vasilenko, O.I. Vasilenko. Yodium radioaktif tentang yodium radioaktif mengandung banyak informasi rinci yang, khususnya, dapat berguna bagi para profesional medis.

Cesium radioaktif

Caesium radioaktif adalah salah satu radionuklida pembentuk dosis utama dari produk fisi uranium dan plutonium. Nuklida ditandai oleh kemampuan migrasi yang tinggi di lingkungan, termasuk rantai makanan. Sumber utama radiocaesium untuk manusia adalah makanan asal hewan dan tumbuhan. Caesium radioaktif memasuki hewan dengan pakan yang terkontaminasi terutama terakumulasi dalam jaringan otot (hingga 80%) dan di tulang (10%).

Setelah peluruhan isotop radioaktif yodium, caesium radioaktif adalah sumber utama dari paparan eksternal dan internal.

Cesium-137 adalah pemancar beta dengan energi partikel beta rata-rata 170,8 keV. Radionuklida putrinya 137mBa memiliki waktu paruh 2,55 menit dan memancarkan gamma quanta dengan energi 661,6 keV selama pembusukan.

Kambing dan domba mengandung beberapa kali lebih banyak cesium radioaktif dalam susu daripada sapi. Dalam jumlah yang signifikan, terakumulasi dalam telur burung. Koefisien akumulasi (kelebihan di atas kadar air) dari 13 7 Cs dalam otot ikan mencapai 1000 dan lebih, di moluska - 100 - 700,
krustasea - 50 - 1200, tumbuhan akuatik - 100 - 10000.

Masuknya cesium ke seseorang tergantung pada sifat gizi. Jadi, setelah kecelakaan di NPP Chernobyl pada tahun 1990, kontribusi berbagai produk untuk asupan harian rata-rata caesium radioaktif di daerah yang paling tercemar dari Belarus adalah sebagai berikut: susu - 19%, daging - 9%, ikan - 0,5%, kentang - 46%, sayuran - 7,5%, buah-buahan dan buah - 5%, roti dan produk roti - 13%. Kandungan tinggi radiocaesium dicatat pada penduduk yang mengonsumsi “hadiah alam” dalam jumlah besar (jamur, buah beri liar, dan terutama permainan).

Caesium radioaktif, memasuki tubuh, relatif terdistribusi secara merata, yang mengarah ke penyinaran organ dan jaringan yang hampir seragam. Hal ini disebabkan daya tembus tinggi sinar gamma putri nuklidanya 137m Ba, sama dengan sekitar 12 cm.

Di artikel asli I.Ya. Vasilenko, O.I. Vasilenko. Caesium radioaktif tentang caesium radioaktif mengandung banyak informasi rinci yang, khususnya, mungkin berguna bagi para profesional medis.

Stronsium radioaktif

Setelah isotop radioaktif yodium dan cesium, elemen yang paling penting berikutnya, isotop radioaktif yang membuat kontribusi terbesar untuk polusi - strontium. Namun, proporsi strontium dalam iradiasi jauh lebih sedikit.

Strontium alam milik elemen dan terdiri dari campuran empat isotop stabil 84 Sr (0,56%), 86 Sr (9,96%), 87 Sr (7,02%), dan 88 Sr (82,0%). Dalam hal sifat fisiko-kimia, itu adalah analog kalsium. Strontium ditemukan di semua organisme tanaman dan hewan. Dalam tubuh orang dewasa mengandung sekitar 0,3 g strontium. Hampir semuanya ada di dalam kerangka.

Dalam kondisi operasi normal pembangkit listrik tenaga nuklir, emisi radionuklida tidak signifikan. Mereka terutama disebabkan oleh radionuklida gas (gas mulia radioaktif, 14 C, tritium dan yodium). Dalam kondisi kecelakaan, terutama yang besar, emisi radionuklida, termasuk radioisotop strontium, dapat menjadi signifikan.

Pada periode awal, 89 Sr adalah salah satu komponen pencemaran lingkungan di zona deposisi radionuklida di dekatnya. Namun, 89 Sr memiliki waktu paruh yang relatif singkat dan dari waktu ke waktu 90 Sr mulai berlaku.

Pada hewan, strontium radioaktif terutama berasal dari makanan dan, pada tingkat lebih rendah, dari air (sekitar 2%). Selain tulang, konsentrasi tertinggi strontium tercatat di hati dan ginjal, terendah dalam otot dan terutama lemak, di mana konsentrasi 4-6 kali lebih rendah daripada di jaringan lunak lainnya.

Kandungan strontium dalam hidrobionts tergantung pada konsentrasi nuklida dalam air dan tingkat mineralisasinya. Jadi ikan dalam kandungan strontium Laut Baltik adalah 5 kali lebih tinggi daripada ikan di Samudera Atlantik. Koefisien akumulasi mencapai 10-100, terutama strontium yang disimpan di dalam kerangka.

Stronsium radioaktif mengacu pada radionuklida biologis berbahaya secara osteotropik. Sebagai emiter beta murni, ini menghadirkan bahaya utama ketika memasuki tubuh. Populasi nuklida terutama berasal dari produk yang terkontaminasi. Rute inhalasi kurang penting. Radiostrontium secara selektif disimpan di tulang, terutama pada anak-anak, mengekspos tulang dan sumsum tulang tertutup di dalamnya untuk iradiasi konstan.

Semua rincian ditetapkan dalam artikel asli I.Ya. Vasilenko, O.I. Vasilenko. Stronsium radioaktif.

Radioactive iodine-131: bahaya nyata?

Semua orang tahu bahaya radioaktif yodium-131 ​​yang tinggi, yang menyebabkan banyak masalah setelah kecelakaan di Chernobyl dan Fukushima-1. Bahkan dosis terkecil dari radionuklida ini menyebabkan mutasi dan kematian sel di tubuh manusia, tetapi kelenjar tiroid paling menderita dari itu. Partikel beta dan gamma yang terbentuk selama disintegrasi terkonsentrasi di jaringannya, menyebabkan paparan paling kuat dan pembentukan tumor kanker.

Yodium radioaktif: apa itu?

Iodine-131 adalah isotop radioaktif yodium normal, yang dikenal sebagai radioiodine. Karena waktu paruh yang relatif lama (8,04 hari), dengan cepat menyebar ke area yang luas, menyebabkan kontaminasi radiasi tanah dan vegetasi. Untuk pertama kalinya, I-131 radioiodine diisolasi pada tahun 1938 oleh Seaborg dan Livingud oleh telurium yang disinari dengan deuteron dan fluks neutron. Selanjutnya, ia menemukan Abelson di antara produk fisi dari atom uranium dan thorium-232.

Sumber radioiodin

Radioaktif yodium-131 ​​tidak ditemukan di alam dan memasuki lingkungan dari sumber buatan manusia:

  1. Pembangkit listrik tenaga nuklir.
  2. Produksi farmakologi.
  3. Tes senjata atom.

Siklus teknologi dari setiap energi atau reaktor atom industri melibatkan fisi atom uranium atau plutonium, di mana sejumlah besar isotop yodium terakumulasi pada tanaman. Lebih dari 90% dari seluruh keluarga nuklida terdiri dari isotop pendek dari yodium 132-135, sisanya adalah radioaktif yodium-131. Selama operasi normal pembangkit listrik tenaga nuklir, rilis tahunan radionuklida kecil karena filtrasi dilakukan untuk memastikan peluruhan nuklida, dan diperkirakan oleh para ahli pada 130-360 Gbc. Jika ada pelanggaran ketatnya reaktor nuklir, radioiodine, memiliki volatilitas dan mobilitas tinggi, segera memasuki atmosfer bersama dengan gas lembam lainnya. Dalam emisi gas-ash, sebagian besar terkandung dalam bentuk berbagai zat organik. Tidak seperti senyawa yodium anorganik, turunan organik dari yodium-131 ​​radionuklida merupakan bahaya terbesar bagi manusia, karena mereka dengan mudah menembus melalui membran lipid dari dinding sel ke dalam tubuh dan kemudian dibawa melalui darah ke semua organ dan jaringan.

Kecelakaan besar yang telah menjadi sumber infeksi yodium-131

Secara total, diketahui tentang dua kecelakaan besar di pembangkit listrik tenaga nuklir yang telah menjadi sumber kontaminasi radioaktif di wilayah besar, Chernobyl dan Fukushima-1. Selama bencana Chernobyl, semua yodium-131 ​​yang terakumulasi dalam reaktor nuklir, bersama dengan ledakan, dilepaskan ke lingkungan, menyebabkan kontaminasi radiasi dari sebuah zona dengan radius 30 kilometer. Angin kencang dan hujan menyebarkan radiasi ke seluruh dunia, tetapi wilayah Ukraina, Belarus, wilayah barat daya Rusia, Finlandia, Jerman, Swedia, dan Inggris Raya sangat terpengaruh.

Di Jepang, ledakan di reaktor pertama, kedua, ketiga dan unit keempat PLTN Fukushima-1 terjadi setelah gempa bumi yang parah. Sebagai akibat dari pelanggaran sistem pendingin, beberapa kebocoran radiasi terjadi, yang menyebabkan peningkatan 1250 kali lipat jumlah isotop yodium-131 ​​dalam air laut pada jarak 30 km dari pembangkit listrik tenaga nuklir.

Sumber radioiodin lain adalah tes senjata nuklir. Jadi, pada 50-60-an abad kedua puluh, di wilayah negara bagian Nevada di Amerika Serikat dilakukan pemboman bom nuklir dan kerang. Para ilmuwan telah memperhatikan bahwa I-131 terbentuk sebagai akibat ledakan yang jatuh di daerah terdekat, dan itu praktis tidak ada dalam deposisi global dan global karena waktu paruh yang singkat. Artinya, selama migrasi, radionuklida memiliki waktu untuk terdekomposisi sebelum jatuh bersama dengan pengendapan ke permukaan Bumi.

Efek biologis yodium-131 ​​pada manusia

Radioiodine memiliki kapasitas migrasi yang tinggi, dengan mudah menembus ke dalam tubuh manusia dengan udara, makanan dan air, dan juga masuk melalui kulit, luka dan luka bakar. Pada saat yang sama, ia cepat diserap ke dalam darah: setelah satu jam, 80-90% radionuklida diserap. Jumlah yang lebih besar diserap oleh kelenjar tiroid, yang tidak membedakan yodium stabil dari isotop radioaktifnya, dan bagian terkecil - oleh otot dan tulang.

Pada akhir hari, hingga 30% dari total radionuklida ditetapkan dalam kelenjar tiroid, dan proses akumulasi langsung tergantung pada fungsi organ. Jika hypothyroidism diamati, radioiodine diserap lebih intensif dan terakumulasi dalam jaringan kelenjar tiroid dalam konsentrasi yang lebih tinggi dibandingkan dengan fungsi kelenjar yang berkurang.

Pada dasarnya, yodium-131 ​​dihilangkan dari tubuh manusia dengan bantuan ginjal dalam 7 hari, hanya sebagian kecil dari itu dihapus bersama dengan keringat dan rambut. Telah diketahui bahwa ia menguap melalui paru-paru, tetapi masih belum diketahui berapa banyak yang dikeluarkan dari tubuh dengan cara ini.

Toksisitas yodium-131

Iodine-131 merupakan sumber β- dan γ-iradiasi berbahaya dalam rasio 9: 1, yang dapat menyebabkan cedera radiasi ringan dan berat. Dan yang paling berbahaya dianggap sebagai radionuklida, yang memasuki tubuh dengan air dan makanan. Jika dosis radioiodine yang diserap adalah 55 MBq / kg berat badan, iradiasi akut seluruh organisme terjadi. Hal ini disebabkan oleh area luas radiasi beta, yang menyebabkan proses patologis di semua organ dan jaringan. Kelenjar tiroid, yang secara intensif menyerap isotop radioaktif yodium-131 ​​bersama dengan yodium stabil, terutama rusak parah.

Masalah pengembangan patologi tiroid menjadi relevan selama kecelakaan Chernobyl, ketika populasi terkena I-131. Orang-orang menerima radiasi dosis besar, tidak hanya menghirup udara yang terkontaminasi, tetapi juga menggunakan susu sapi segar dengan kandungan radioiodine yang tinggi. Bahkan tindakan yang diambil oleh pihak berwenang untuk mengecualikan dari penjualan susu alami tidak memecahkan masalah, karena sekitar sepertiga dari penduduk terus minum susu yang diperoleh dari sapi mereka sendiri.

Penting untuk diketahui!
Terutama iradiasi yang kuat dari kelenjar tiroid terjadi ketika produk-produk susu yang terkontaminasi dengan yodium-131 ​​radionuklida masuk.

Sebagai akibat dari iradiasi, fungsi tiroid berkurang, diikuti oleh kemungkinan perkembangan hipotiroidisme. Pada saat yang sama, tidak hanya epitelium tiroid yang rusak, di mana hormon disintesis, tetapi juga sel-sel saraf dan pembuluh-pembuluh kelenjar tiroid dihancurkan. Sintesis dari hormon yang diperlukan sangat berkurang, status endokrin dan homeostasis dari seluruh organisme terganggu, yang dapat berfungsi sebagai awal perkembangan kanker tiroid.

Radioiodine sangat berbahaya bagi anak-anak, karena kelenjar tiroid mereka jauh lebih kecil daripada orang dewasa. Tergantung pada usia anak, berat badan bisa dari 1,7 g hingga 7 g, sedangkan pada orang dewasa sekitar 20 gram. Fitur lain adalah bahwa kerusakan radiasi pada kelenjar endokrin dapat berada dalam keadaan laten untuk waktu yang lama dan memanifestasikan dirinya hanya selama intoksikasi, penyakit, atau selama pubertas.

Risiko tinggi mengembangkan kanker tiroid terjadi pada anak-anak di bawah usia satu tahun yang menerima dosis radiasi yang tinggi dengan isotop I-131. Selain itu, agresivitas yang tinggi dari tumor secara tepat ditetapkan - dalam 2-3 bulan sel-sel kanker menembus ke jaringan dan pembuluh di sekitarnya, bermetastasis ke kelenjar getah bening leher dan paru-paru.

Penting untuk diketahui!
Pada wanita dan anak-anak, tumor tiroid ditemukan 2-2,5 kali lebih sering daripada pada pria. Periode laten perkembangan mereka, tergantung pada dosis radioiodine yang diterima oleh seseorang, bisa mencapai 25 tahun atau lebih, pada anak-anak periode ini jauh lebih pendek - rata-rata sekitar 10 tahun.

"Berguna" yodium-131

Radioiodine, sebagai obat untuk gondok beracun dan kanker tiroid, mulai digunakan pada tahun 1949. Radioterapi dianggap sebagai metode perawatan yang relatif aman, tanpa itu, pasien menderita berbagai organ dan jaringan, kualitas hidup memburuk dan durasinya menurun. Saat ini, isotop I-131 digunakan sebagai alat tambahan untuk mengatasi kekambuhan penyakit ini setelah operasi.

Seperti yodium stabil, radioiodin terakumulasi dan secara permanen disimpan oleh sel-sel tiroid, yang menggunakannya untuk mensintesis hormon tiroid. Ketika tumor terus melakukan fungsi hormon, mereka mengakumulasi isotop yodium-131. Ketika mereka membusuk, partikel beta dengan jarak tempuh 1-2 mm terbentuk, yang secara lokal menyinari dan menghancurkan sel-sel kelenjar tiroid, dan jaringan sehat di sekitarnya praktis tidak terkena radiasi.

Bagaimana cara melindungi diri Anda dari isotop radioaktif I-131?

Populasi yang tinggal di dekat pembangkit listrik tenaga nuklir atau perusahaan farmakologi harus menerapkan tanpa gagal:

Pertama-tama, Anda perlu makan dengan benar, dan kedua, ambil senyawa yodium untuk mencegah perkembangan gondok.

Setiap pembangkit listrik tenaga nuklir secara berkala melempar radioiodine ke lingkungan. Kandungannya di udara dapat dipantau menggunakan radiometer yang memungkinkan penentuan konsentrasi yodium-131 ​​dalam beberapa menit. Hal ini menjadi semakin relevan, mengingat insiden yang terjadi pada Februari 2017, ketika sebagian besar Eropa utara dan timur ditutupi oleh awan yodium radioaktif. Mengingat bahwa peluruhan total radionuklida ini membutuhkan waktu sekitar 70 hari, bahkan tingkat kecil di atmosfer dapat menyebabkan peningkatan konsentrasi tiroid dan hasil yang tak terduga untuk kesehatan manusia.

Iodine-131

Iodine-131 (yodium-131, 131 I) adalah isotop radioaktif buatan yodium. Waktu paruh adalah sekitar 8 hari, mekanisme peluruhan adalah peluruhan beta. Pertama diterima pada tahun 1938 di Berkeley.

Ini adalah salah satu produk fisi yang signifikan dari uranium, plutonium dan torium, yang menyumbang hingga 3% dari produk fisi nuklir. Selama uji coba nuklir dan kecelakaan reaktor nuklir adalah salah satu polutan radioaktif hidup-pendek utama lingkungan. Ini merupakan bahaya besar radiasi bagi manusia dan hewan karena kemampuan untuk mengakumulasi dalam tubuh, menggantikan yodium alami.

4,6 · 10 15 Bq per gram.

Konten

Iodine-131 adalah produk anak dari peluruhan β - dari isotop 131 Te (waktu paruh yang terakhir adalah 25,0 (1) [2] menit):

Pada gilirannya, tellurium-131 ​​terbentuk di tellurium alami ketika menyerap neutron oleh isotop alami yang stabil Tellurium-130, konsentrasi yang di alam tellurium adalah 34% di:

131 Saya memiliki waktu paruh 8,02 hari dan beta dan radioaktif gamma. Ini terpecah dengan emisi partikel β dengan energi maksimum 0,807 MeV (saluran peluruhan beta dengan energi maksimum 0,248, 0,334 dan 0,606 MeV dan probabilitas 2,1%, 7,3% dan 89,9%, masing-masing) kemungkinan besar, serta Radiasi γ-kuanta dengan energi dari 0,08 hingga 0,723 MeV (garis gamma yang paling khas yang digunakan dalam praktik untuk mengidentifikasi yodium-131 ​​memiliki energi 364,5 keV dan dipancarkan dalam 82% peluruhan) [3]; elektron konversi dan kuanta X-ray juga dipancarkan. Dengan peluruhan 131 saya berubah menjadi stabil 131 Xe:

Mendapatkan

Sejumlah besar 131 I diperoleh dalam reaktor nuklir dengan menyadi target-target tellurium dengan neutron termal. Iradiasi tellurium alami memungkinkan untuk mendapatkan hampir murni yodium-131 ​​sebagai satu-satunya isotop akhir dengan waktu paruh lebih dari beberapa jam.

Di Rusia, 131 I diperoleh dengan iradiasi pada PLTN Leningrad di reaktor RBMK [4]. Isolasi kimia dari 131 I dari telurium yang diradiasi dilakukan di Institute of Chemical Physics yang dinamai L. Ya, Karpova. Volume produksi memungkinkan untuk memperoleh isotop dalam jumlah yang cukup untuk melakukan 2... 3 ribu prosedur medis per minggu.

Pelepasan yodium-131 ​​ke lingkungan terjadi terutama sebagai hasil dari uji coba nuklir dan kecelakaan di pembangkit listrik tenaga nuklir. Karena periode paruh waktu yang singkat, beberapa bulan setelah rilis ini, konten yodium-131 ​​turun di bawah ambang sensitivitas detektor.

Iodine-131 dianggap yang paling berbahaya bagi kesehatan manusia oleh nuklida yang terbentuk selama fisi nuklir. Ini dijelaskan oleh yang berikut:

  1. Konten yodium-131 ​​relatif tinggi di antara fragmen fisi (sekitar 3%).
  2. Waktu paruh (8 hari), di satu sisi, cukup lama untuk nuklida menyebar di area yang luas, dan di sisi lain, cukup kecil untuk memastikan aktivitas isotop spesifik yang sangat tinggi - sekitar 4,5 PBq / g.
  3. Volatilitas tinggi. Dalam kasus kecelakaan reaktor nuklir, pertama-tama, gas-gas radioaktif yang inert melarikan diri ke atmosfer, lalu yodium. Misalnya, selama kecelakaan Chernobyl, 100% gas lembam, 20% yodium, 10-13% cesium dan hanya 2-3% dari elemen yang tersisa dikeluarkan dari reaktor [353 hari sumber tidak ditentukan].
  4. Yodium sangat mobile di lingkungan alam dan praktis tidak membentuk senyawa yang tidak larut.
  5. Yodium merupakan unsur jejak yang penting, dan, pada saat yang sama, unsur yang konsentrasi dalam makanan dan airnya rendah. Oleh karena itu, dalam proses evolusi, semua organisme hidup telah mengembangkan kemampuan untuk mengakumulasi yodium dalam tubuh mereka.
  6. Pada manusia, sebagian besar yodium dalam tubuh terkonsentrasi di kelenjar tiroid, tetapi dengan massa kecil dibandingkan dengan berat badan (12-25 g). Oleh karena itu, bahkan jumlah yodium radioaktif yang relatif kecil yang telah memasuki tubuh mengarah ke paparan lokal yang tinggi dari kelenjar tiroid.

Sumber utama polusi udara dengan yodium radioaktif adalah pembangkit listrik tenaga nuklir dan produksi farmakologi [5].

Kecelakaan radiasi

Estimasi setara radiologi aktivitas yodium-131 ​​diadopsi untuk menentukan tingkat kejadian nuklir sesuai dengan skala INES [6].

Kecelakaan di pembangkit listrik tenaga nuklir Fukushima I pada Maret 2011 menyebabkan peningkatan yang signifikan dalam kandungan 131 I di makanan, laut dan air leding di daerah sekitar pembangkit listrik tenaga nuklir. Analisis air dalam sistem drainase unit ke-2 menunjukkan kandungan 131 I, sama dengan 300 kBq / cm3, yang melebihi standar untuk air minum di Jepang sebesar 7,5 juta kali [7].

Standar sanitasi untuk isi yodium-131

Menurut standar keselamatan radiasi NRB-99/2009 yang diadopsi di Rusia, keputusan untuk membatasi konsumsi makanan harus diambil ketika aktivitas spesifik yodium-131 ​​di dalamnya adalah 10 kBq / kg (dengan aktivitas spesifik dari 1 kBq / kg, keputusan ini dapat dibuat berdasarkan kebijaksanaan badan yang berwenang).

Untuk personel yang bekerja dengan sumber radiasi, batas asupan tahunan udara yodium-131 ​​adalah 2,6 · 10 6 Bq per tahun (rasio dosis 7,6 · 10 −9 Sv / Bq), dan aktivitas volume rata-rata tahunan yang diperbolehkan di udara adalah 1, 1 · 10 3 Bq / m 3 (ini berlaku untuk semua senyawa yodium, kecuali yodium unsur, di mana pembatasan ditetapkan, masing-masing, 1,0 · 10 6 Bq per tahun dan 4,0 · 10 2 Bq / m 3, dan metil dioda CH3I - 1,3 · 10 6 Bq per tahun dan 5,3 · 10 2 Bq / m 3). Untuk kelompok populasi kritis (anak-anak 1-2 tahun), pembatasan ditempatkan pada asupan yodium-131 ​​dengan udara 1,4 · 10 4 Bq / tahun, aktivitas volumetrik rata-rata tahunan yang diizinkan di udara adalah 7,3 Bq / m 3, batas masuk yang diperbolehkan dengan makanan 5,6 · 10 3 Bq / tahun; Koefisien dosis untuk kelompok populasi ini adalah 7,2 · 10 −8 Sv / Bq pada asupan yodium-131 ​​dengan udara dan 1,8 · 10 −7 Sv / Bq pada konsumsi dengan makanan.

Untuk populasi orang dewasa, ketika asupan yodium-131 ​​dengan air, koefisien dosis 2.2 · 10 −8 Sv / Bq, dan tingkat intervensi [8] adalah 6,2 Bq / l. Untuk menggunakan open source I-131, aktivitas spesifik minimum yang signifikan (di atas yang izin dari otoritas eksekutif diperlukan) adalah 100 Bq / g; aktivitas minimum yang signifikan dalam ruangan atau di tempat kerja adalah 1 · 10 6 Bq, itulah sebabnya mengapa yodium-131 ​​milik kelompok B radionuklida oleh bahaya radiasi (dari empat kelompok, dari A ke G, yang paling berbahaya adalah kelompok A).

Dengan kemungkinan kehadiran yodium-131 ​​dalam air (dalam bidang pengamatan objek radiasi kategori I dan II oleh potensi bahaya), penentuan aktivitas spesifiknya dalam air adalah wajib [9].

Pencegahan

Dalam kasus konsumsi yodium-131 ​​ke dalam tubuh, keterlibatannya dalam proses metabolisme adalah mungkin. Pada saat yang sama, yodium akan tetap berada di dalam tubuh untuk waktu yang lama, meningkatkan durasi paparan. Pada manusia, akumulasi yodium terbesar diamati pada kelenjar tiroid. Untuk meminimalkan akumulasi yodium radioaktif dalam tubuh dalam hal pencemaran radioaktif lingkungan, persiapan digunakan yang menjenuhkan metabolisme dengan yodium stabil biasa. Misalnya, obat kalium iodida. Ketika mengambil iodida kalium bersamaan dengan asupan yodium radioaktif, efek perlindungannya sekitar 97%; ketika diambil 12 dan 24 jam sebelum kontak dengan kontaminasi radioaktif - 90% dan 70%, masing-masing, saat mengambil 1 dan 3 jam setelah kontak - 85% dan 50%, lebih dari 6 jam - efeknya tidak signifikan. [sumber tidak ditentukan 313 hari]

Iodine-131, seperti beberapa isotop radioaktif yodium lainnya (125 I, 132 I) digunakan dalam pengobatan untuk diagnosis dan pengobatan penyakit tertentu pada kelenjar tiroid [10] [11]:

  • Pengobatan penyakit yang terkait dengan hyperfunction kelenjar tiroid: hipertiroidisme [12], gondok beracun menyebar (Graves disease).
  • Mengobati jenis kanker tiroid tertentu, mengidentifikasi metastasisnya. [13]

Isotop digunakan untuk mendiagnosis penyebaran dan terapi radiasi neuroblastoma, yang juga mampu mengakumulasi beberapa persiapan yodium.

Menurut standar keselamatan radiasi NRB-99/2009, diadopsi di Rusia, ekstrak dari klinik pasien yang diobati dengan yodium-131 ​​diizinkan ketika aktivitas total nuklida ini di tubuh pasien menurun ke tingkat 0,4 GBq [9].

Iodine-131

Skema dekomposisi Iodine-131 (disederhanakan)

Iodine-131 (iodine-131, 131 I), juga disebut radio yodium (meskipun ada isotop radioaktif lain dari unsur ini), adalah nuklida radioaktif dari unsur kimia yodium dengan nomor atom 53 dan nomor massa 131.

Sehubungan dengan peluruhan beta, yodium-131 ​​menyebabkan mutasi dan kematian sel-sel di mana ia telah menembus, dan jaringan sekitarnya hingga kedalaman beberapa milimeter.

Aktivitas spesifik dari nuklida ini adalah sekitar 4,6 · 10 15 Bq per gram.

Konten

Mendapatkan

Sejumlah besar 131 I diperoleh dalam reaktor nuklir dengan menyadi target-target tellurium dengan neutron termal. Iradiasi tellurium alami memungkinkan untuk mendapatkan hampir murni iodine-131 sebagai satu-satunya isotop dengan waktu paruh lebih dari beberapa jam.

Pendidikan dan pembusukan

Iodine-131 adalah produk anak dari peluruhan β - - nuklida [2] min):

131 Saya memiliki waktu paruh 8,02 hari dan beta dan radioaktif gamma. Ini terpecah dengan emisi partikel β dengan energi maksimum 0,807 MeV (saluran peluruhan beta dengan energi maksimum 0,248, 0,334 dan 0,606 MeV dan probabilitas 2,1%, 7,3% dan 89,9%, masing-masing) kemungkinan besar, serta Radiasi γ-kuanta dengan energi dari 0,08 hingga 0,723 MeV (garis gamma yang paling khas yang digunakan dalam praktik untuk mengidentifikasi yodium-131 ​​memiliki energi 364,5 keV dan dipancarkan dalam 82% peluruhan) [3]; elektron konversi dan kuanta X-ray juga dipancarkan. Dengan peluruhan 131 saya berubah menjadi penyunting yang stabil] Iodine-131 di lingkungan

Pelepasan yodium-131 ​​ke lingkungan terjadi terutama sebagai hasil dari uji coba nuklir dan kecelakaan di pembangkit listrik tenaga nuklir. Karena periode paruh waktu yang singkat, beberapa bulan setelah rilis ini, konten yodium-131 ​​turun di bawah ambang sensitivitas detektor.

Iodine-131 dianggap sebagai nuklida paling berbahaya yang dihasilkan oleh fisi nuklir. Ini dijelaskan oleh set properti berikut isotop ini:

  1. Konten yodium-131 ​​relatif tinggi di antara fragmen fisi (sekitar 3%).
  2. Waktu paruh (8 hari), di satu sisi, cukup panjang untuk nuklida menyebar di area yang luas, dan di sisi lain, cukup kecil untuk memberikan aktivitas isotop yang sangat tinggi - sekitar 4,5 PBq / g.
  3. Volatilitas tinggi. Jika terjadi kecelakaan di reaktor nuklir, gas-gas radioaktif inert menguap terlebih dahulu, lalu yodium. Misalnya, selama kecelakaan Chernobyl, 100% gas lembam, 20% yodium, 10-13% cesium, dan hanya 2-3% dari elemen yang tersisa dikeluarkan dari reaktor.
  4. Yodium sangat mobile dan praktis tidak membentuk senyawa yang tidak larut.
  5. Yodium adalah unsur yang penting, dan pada saat yang sama, kekurangan. Oleh karena itu, semua organisme hidup telah mengembangkan kemampuan untuk mengkonsentrasikan yodium dalam tubuh mereka.
  6. Pada manusia, sebagian besar yodium dalam tubuh terkonsentrasi di kelenjar tiroid, yang memiliki massa kecil dibandingkan dengan seluruh tubuh (12-25 g). Oleh karena itu, bahkan sejumlah kecil radioiodine menyebabkan dosis tinggi iradiasi lokal kelenjar tiroid.

Kecelakaan radiasi

Penilaian ekivalen radiologis dari aktivitas yodium-131 ​​diadopsi untuk menentukan tingkat kejadian nuklir sesuai dengan skala INES [4].

Kecelakaan di pembangkit listrik tenaga nuklir Fukushima I pada Maret 2011 menyebabkan peningkatan yang signifikan dalam kandungan 131 I di makanan, laut dan air leding di wilayah sekitar pembangkit listrik tenaga nuklir. Analisis air dalam sistem drainase unit ke-2 menunjukkan kandungan I-131 300 kBq / cm3, yang melebihi standar untuk air minum di Jepang sebesar 7,5 juta kali [5].

Standar untuk konten yodium-131

Menurut standar keselamatan radiasi NRB-99/2009 yang diadopsi di Rusia, keputusan untuk membatasi konsumsi makanan harus diambil ketika aktivitas spesifik yodium-131 ​​di dalamnya adalah 10 kBq / kg (dengan aktivitas spesifik dari 1 kBq / kg, keputusan ini dapat dibuat berdasarkan kebijaksanaan badan yang berwenang). Untuk personel yang bekerja dengan sumber radiasi, batas asupan tahunan udara yodium-131 ​​adalah 2,6 · 10 6 Bq per tahun (rasio dosis 7,6 · 10 −9 Sv / Bq), dan aktivitas volume rata-rata tahunan yang diperbolehkan di udara adalah 1, 1 · 10 3 Bq / m 3 (ini berlaku untuk semua senyawa yodium, kecuali yodium unsur, di mana pembatasan ditetapkan, masing-masing, 1,0 · 10 6 Bq per tahun dan 4,0 · 10 2 Bq / m 3, dan metil dioda CH3I - 1,3 · 10 6 Bq per tahun dan 5,3 · 10 2 Bq / m 3). Untuk kelompok populasi kritis (anak-anak berusia 1-2 tahun), pembatasan diberlakukan pada penerimaan yodium-131 ​​dengan udara 1,4 · 10 4 Bq / tahun, aktivitas volumetrik rata-rata tahunan yang diperbolehkan di udara adalah 7,3 Bq / m 3, batas asupan makanan 5,6 · 10 3 Bq / tahun; Koefisien dosis untuk kelompok populasi ini adalah 7,2 · 10 −8 Sv / Bq pada asupan yodium-131 ​​dengan udara dan 1,8 · 10 −7 Sv / Bq pada konsumsi dengan makanan. Untuk populasi orang dewasa, ketika asupan yodium-131 ​​dengan air, koefisien dosis 2.2 · 10 −8 Sv / Bq, dan tingkat intervensi [6] adalah 6,2 Bq / l. Untuk menggunakan open source I-131, aktivitas spesifik minimum yang signifikan (di atas yang izin dari otoritas eksekutif diperlukan) adalah 100 Bq / g; aktivitas minimum yang signifikan dalam ruangan atau di tempat kerja adalah 1 · 10 6 Bq, itulah sebabnya mengapa yodium-131 ​​milik kelompok B radionuklida oleh bahaya radiasi (dari empat kelompok, dari A ke G, yang paling berbahaya adalah kelompok A). Dengan kemungkinan kehadiran yodium-131 ​​dalam air (di bidang pengamatan objek radiasi kategori I dan II oleh potensi bahaya), penentuan aktivitas spesifiknya dalam air adalah wajib [7].

Iodine paruh waktu

Bab 6

MAIN DOSING FORMING TECHNOLOGY RADIONUCLIDES

Isotop hidrogen tritium, 3 N (paruh T 1/2 = 12,3 tahun), seperti radiokarbon, terus terbentuk di atmosfer sebagai akibat interaksi radiasi kosmik dengan inti atom nitrogen, oksigen dan argon (misalnya, dengan reaksi 14 7 N +1 0 n → 12 6C + 3 1 H), serta dalam pemisahan inti berbagai unsur oleh sinar kosmik berenergi tinggi.

Tritium buatan diperkenalkan ke lingkungan eksternal dalam dua cara: 1. Selama ledakan atom dan termonuklir, yang menyebabkan peningkatan konsentrasi 3 H di air hujan dengan faktor 10 hingga 100 (Gambar 6.1). 2. Dalam produksi energi nuklir pada dua tahap siklus bahan bakar: pengoperasian reaktor dan pengolahan ulang bahan bakar bekas. Konsentrasi tritium alami dalam air Samudera Dunia diperkirakan 0,1 Bq / l.

Dibentuk oleh reaktor nuklir 3 N mungkin dalam bentuk H 3 BUT, D 3 BUT, H 3 H, 3 N2, logam tritida, turunan organik. Karena kebocoran dan kekurangan dalam teknologi pengelolaan limbah, di mana 3 N praktis tidak tertangkap, tritium dilepaskan ke lingkungan dengan limbah gas dan cair.

Selama proses ulang bahan bakar iradiasi, 3 N dilepaskan dari elemen bahan bakar bekas.

Sebuah pabrik hipotetis dengan kapasitas 1.500 ton / tahun dapat membuang sekitar 30 KBq / tahun tritium ke atmosfir.

Pada tahap lain dari produksi energi nuklir ke sumber 3 H di biosfer harus dikaitkan dengan penyimpanan limbah radioaktif. Penyimpanan dan pembuangan limbah tingkat rendah dan menengah di lapisan permukaan tanah mengarah pada pelepasan difusi 3 N ke permukaan.2 dan Н 3 НО, serta pembentukan dan pelepasan metana tersier, СНз 3 Н dan senyawa organik lainnya, hingga munculnya Н 3 Н О dalam air tanah.

Kebanyakan tritium dalam badan air telah dipelajari di Ural (Utkin et al., 2004). Menurut penulis ini, latar belakang technogenic dari tritium adalah sekitar 5 Bq / l.

Di waduk pembangkit listrik tenaga nuklir Beloyarsk, konsentrasi tritium berkisar 5-7 hingga 100 atau lebih Bq / l (Gambar 6.2, 6.3).

Kandungan tritium dalam air sungai dan danau di wilayah Sverdlovsk dan Chelyabinsk lebih tinggi daripada di daerah Perm dan Orenburg. Di r. Techa angka ini adalah 55-134 Bq / l, di sungai. Iset 13 Bq / l (beras 6.4).

3 N memasuki tubuh manusia dalam bentuk gas dan air tritium 1 H 3 H O melalui paru-paru, kulit dan saluran pencernaan.

Telah ditetapkan bahwa 3 H dalam tubuh manusia ada sebagai dua senyawa terpisah: air tritium gratis 1 H 3 TAPI dan terikat secara organik 3 N.

Tritium adalah β-emitor murni dengan energi radiasi rata-rata 0,018 MeV, yang dua kali lipat lebih kecil dari energi radiasi β dari radiokarbon. Terkait dengan ini adalah fitur kerusakan jaringan yang dihasilkan oleh tritium. Memiliki energi partikel β terkecil, tritium menciptakan kepadatan jaringan ionisasi yang cukup besar (jumlah pasangan ion yang terbentuk oleh partikel bermuatan per unit dari jalurnya). Selain itu, jarak tempuh partikel β-tritium secara signifikan lebih kecil dari dimensi geometrik sel, sehingga kerusakan oleh tritium terlokalisasi dekat isotop itu sendiri, dan kerusakan total tergantung pada geometri distribusinya dalam jaringan tubuh dan microgeometry distribusi dalam sel (Muskacheva et al., 1994, dll.).

Atom tritium menggantikan atom hidrogen dalam molekul jaringan.

Efek biologis dari tritium diperkuat oleh fakta bahwa ketika meluruh, inert He 2 terbentuk 3, Oleh karena itu, ikatan hidrogen di tempat ini akan pecah, dan ini harus mempengaruhi baik pelanggaran sintesis struktur organik selama kehidupan individu, dan memiliki efek pada keturunan, mungkin jauh.

Ini mengikuti dari atas bahwa perlu untuk mengontrol kandungan tritium di lingkungan dan bahan makanan, pertama-tama, dekat dengan produksi NFC.

Radiokarbon (T 1/2 = 5730 tahun) terbentuk di bumi sebagai hasil dari reaksi nuklir berikut: 14 N (n; P) 14 C; 17 O (n; α) 14 C; 13 С (n; γ) 14 С

Reaksi-reaksi ini terjadi baik di atmosfer atas di bawah pengaruh radiasi kosmik (selama pembentukan alami 14 C), dan selama pembentukan radiokarbon technogenic sebagai akibat dari ledakan atom dan operasi reaktor atom, baik industri dan transportasi, dan penelitian.

Pemasok utama 14 C adalah reaksi pertama karena kandungan nitrogen yang tinggi (78%) di udara. Selain itu, dalam reaktor air grafit (ini adalah jenis reaktor di Siberian Chemical Combine) yang terbentuk pada nitrogen 14 C hampir sepenuhnya dibawa ke atmosfer. Selain itu, dalam reaktor jenis ini, bagian dari 14 C yang dihasilkan memasuki lingkungan dengan pembuangan cairan dalam bentuk karbonat terlarut dan karbon dioksida.

Ada konsep polusi radiokarbon lokal dan global.

Sumber polusi lokal dapat dianggap tidak hanya ledakan atom, tetapi juga setiap NPP, perusahaan NFC, produksi isotop untuk persiapan persiapan berlabel dengan 14 С, lembaga penelitian.

Asupan rata-rata reaktor 14 C dalam tubuh penduduk lokal yang tinggal di area operasi dari sumber tersebut dapat berada di zona 0-10 km –0.32.10–20 km –0,08 µCi / tahun.

Pencemaran radiokarbon global lingkungan dikaitkan dengan perkembangan energi nuklir pada umumnya dan pengujian nuklir. Dengan ledakan termonuklir, 90% dari latar belakang radiasi di atmosfer disebabkan oleh C-14. Perhitungan (Rublevsky et al., 1979) menunjukkan bahwa asupan tahunan 14 C dalam tubuh manusia dengan makanan akan melebihi jalur asupan alami 14 C pada tahun 2010 sebesar 5 kali, dan dosis tahunan ke seluruh tubuh akan meningkat dari 0 hingga 1975, 04 hingga 7 mRD, yaitu akan meningkat hampir 200 kali (Gambar 6.5) dan, menurut perhitungan Yarmonenko S.P., akan mempengaruhi 11.000 tahun, mempengaruhi 300 generasi orang. Gambar 6.6 menunjukkan dinamika akumulasi C-14 di rambut dan darah orang dari pengujian senjata nuklir di atmosfer.

Konsekuensi berbahaya dari dinamika tersebut terkait dengan fakta bahwa radiokarbon, berpartisipasi dalam proses metabolisme bersama dengan atom karbon yang stabil, menembus ke semua organ dan jaringan tubuh, termasuk langsung ke dalam molekul senyawa organik.

Efek merusak dari 14 C, yang merupakan bagian dari molekul protein dan khususnya DNA dan RNA dari organisme hidup, ditentukan, pertama, oleh efek radiasi partikel β dan nitrogen recoil nuclei yang dihasilkan dari peluruhan 14 C menurut 14 C → 14 N; kedua, dengan mengubah komposisi kimia dari molekul karena transformasi atom 14C menjadi atom 14 N (efek transmutasi).

Kerusakan DNA seperti itu sering menyebabkan mutasi gen urutan kedua dan ketiga, yang praktis tidak dapat diubah.

Oleh karena itu, peningkatan kandungan isotop 14 C di biosfer dapat menyebabkan akumulasi mutasi berbahaya, yang penuh dengan ancaman serius terhadap kemanusiaan. Masalah pemantauan 14 C adalah salah satu yang utama di bidang pembangkit listrik tenaga nuklir dan siklus bahan bakar nuklir.

Salah satu yang pertama untuk dicatat bahaya biologis dari C-14 adalah warga negara besar Rusia Sakharov AD (1958), yang menarik perhatian pada efek biologis non-ambang dari radiasi. Dia menghitung bahwa ketika menguji bom megaton hanya dari C-14 akan ada 2.200 korban penyakit keturunan, dan juga menarik perhatian pada kemungkinan peningkatan kanker dan leukemia.

Sakharov A.D. memperkirakan total kerugian dari uji radiokarbon (

50 Mt adalah sekitar 330000 orang (Sakharov, 1958), dan jika Anda memperhitungkan pengaruh cesium radioaktif dan radiostrontium, maka total kerugian akan berjumlah 10 ribu orang per 1 ton.

Saat itulah peneliti humanis Sakharov A.D. kategoris menentang pengujian senjata nuklir di atmosfer, dan usahanya mengubah keputusan untuk meledakkan bom 108 Mt di Novaya Zemlya (hanya 58 Mt yang diledakkan).

Dari isotop radioaktif dari kelompok kedelapan dari tabel periodik, isotop 85 K r adalah yang paling menarik.

Menurut Thomas Cochran et al. (1992), Siberian Chemical Combine melepaskan 3 isotop dari kelompok ini ke atmosfer:

85 K r 330 000 kCi / tahun

131 Xe 190 kCi / tahun

133 Xe 540 kCi / tahun.

Cg-89 bocor melalui lapisan insulasi batang bahan bakar kurang berbahaya karena terurai ke strontium radioaktif, adalah fraksi tidak signifikan, selain waktu paruhnya adalah 3 menit, dan oleh karena itu penting hanya dalam zona yang dekat dengan reaktor.

Umur isotop Xe dihitung dalam beberapa hari, dan setelah 10-30 jam mereka benar-benar dikeluarkan dari tubuh. 85 K r memiliki waktu paruh 10,72 tahun dan efeknya pada tubuh membutuhkan pertimbangan serius dan studi lebih lanjut.

Dalam jumlah kecil, 85 K r hadir di lingkungan karena spontan dan neutron-diinduksi fisi uranium alam, serta karena iradiasi neutron radiasi kosmik dari atom atmosfer 85 K r.

Namun, jumlah 85 K r di atmosfer dalam beberapa tahun terakhir telah meningkat secara signifikan (Gambar 6.7), dan, menurut perkiraan, tingkat dosis paparan kulit karena faktor ini dapat meningkat lebih dari 100 kali pada tahun 2000, mencapai sekitar 0,03 Sv / tahun

Saat ini, fasilitas produksi plutonium adalah sumber utama pelepasan 85 K r ke lingkungan. Selain itu, 85 K r dapat dilepaskan ke atmosfer dari ledakan atom untuk tujuan damai dan dari reaktor nuklir, termasuk mesin laut, tetapi emisi mereka dan akan tetap tidak signifikan dibandingkan dengan pabrik produksi plutonium.

Peluruhan 85 K r disertai dengan emisi partikel β, atau β-partikel dan γ-kuantum sesuai skema:

Menjadi lembam, tidak masuk ke dalam senyawa kimia, tetapi terakumulasi di atmosfer, tidak terlibat dalam proses biologis, tetapi teradsorpsi di jaringan tubuh ketika terhirup dan larut dalam cairan biologis. Hal ini ditandai dengan kelarutan rendah dalam darah, kelarutan tinggi dalam lipid dan difusi cepat dalam jaringan. Ada bukti penyerapan tinggi 85 K r oleh korteks adrenal.

Organ yang paling terpapar 85 K adalah kulit, tetapi juga yang paling tahan terhadap radiasi. Namun, paparan paralel terhadap radiasi ultraviolet dapat meningkatkan efek negatif.

Kedua efek keduanya bersifat mutagenik dan karsinogenik. Mekanisme mutagenesis dari dua faktor ini berbeda β-memancarkan 85 K r menghasilkan istirahat dalam rantai DNA, dan UVR membentuk dimer thymine di dalamnya), efek karsinogenik faktor-faktor ini, pada prinsipnya, tidak berbeda.

Sehubungan dengan perkembangan berkelanjutan energi nuklir di dunia, masalah pembersihan limbah gas dari gas radioaktif harus dipertimbangkan secara internasional (pada tingkat IAEA dan ICRP).

Saat ini, 24 isotop yodium diketahui, dimana 2 isotop, yodium-131 ​​dan yodium-129, merupakan bahaya radio-ekologi.

Waktu paruh yodium-131 ​​hanya 8,04 hari. Ini karena risiko yang relatif rendah dan kemungkinan perawatan medis.

Yodium-129 adalah salah satu nuklida yang paling signifikan secara radiologis dalam skala global, karena waktu paruhnya, yang diperkirakan mencapai 17 juta tahun. Kontribusinya terhadap lingkungan dalam jangka panjang diperkirakan signifikan. Terlibat aktif dalam siklus global, yodium-129 telah menjadi umpan global potensial selama jutaan tahun. Sayangnya, saya 129, sebagai suatu peraturan, tidak dievaluasi sebagai radiasi - faktor berbahaya, meskipun total emisi ke atmosfer adalah 10 12 Bq (Utkin et al., 2004).

Sumber-sumber antropogenik dari isotop-isotop ini dapat berupa tanaman untuk memproses kembali bahan bakar nuklir yang teradiasi, pembangkit listrik tenaga nuklir dan ledakan atom. Langsung dalam reaksi fisi, hasil dari isotop ini kecil, tetapi mereka terbentuk dalam jumlah yang signifikan dari prekursor radioaktif mereka: 129 I 129 m Te dan 129 Te, 131 I dari 131 m Te dan 131 Te.

Peningkatan konsentrasi isotop radioaktif yodium dicatat di semua area SNFC (Chelyabinsk, Tomsk, dll.). Gambar 6.8 menunjukkan masuknya I 131 ke atmosfer di PO Mayak.

Analisis kurva ini, dilakukan oleh Utkin VI et al., 2004, menunjukkan bahwa terlepas dari variabilitas data yang cukup besar pada kekuatan emisi 131 I ke udara atmosfer, keteraturan tertentu dari emisi ini dari waktu ke waktu dicatat. Khususnya, emisi yang cukup kuat yang saya rujuk pada periode 1957-1959, ketika indikator emisi adalah 01-1 Ku / detik (3.7–37 GBq / hari). Pada tahun 1957, Plant B ditutup, pada tahun 1959, sebuah kompleks produksi baru, Pabrik DB, yang memiliki indikator teknologi dan lingkungan yang lebih tinggi, dioperasikan. Periode dari 1965 ditandai oleh penurunan yang signifikan dalam emisi 131 I ke atmosfer, yang terkait dengan pembatasan bertahap dari produksi plutonium tingkat senjata di pabrik Mayak. Dalam ara. 6.7 menunjukkan dinamika tingkat emisi radionuklida pada periode 1949 hingga 1985. (1949 hingga 1957. data yang diperoleh dari rekonstruksi emisi).

Secara umum, dua puncak 1 terlihat jelas pada kurva dinamika emisi - sejak fasilitas produksi pertama dari fasilitas produksi Mayak ditugaskan sampai tahun 1953, ketika emisi saya meningkat dari beberapa lusin menjadi 4000 Ci / bulan (148 TBq / mss>, Hal ini mungkin disebabkan oleh kekurangan teknologi dalam kegagalan desain dan fitur sistem kontrol, 2- dari 1961 hingga 1963, ketika emisi 131 I meningkat sekitar dua kali lipat, peningkatan ini karena pemrosesan batch bahan bakar dengan durasi yang berkurang kutipan sebelumnya th melarutkan (Utkin et al., 2004).

Dalam operasi normal pembangkit listrik tenaga nuklir, emisi yodium juga kecil, tetapi dalam situasi darurat bahaya radioaktif disebabkan (pada periode awal) oleh isotop yodium memasuki tubuh, terutama secara lisan dan melalui sistem pernapasan.

Memiliki migrasi tinggi, dengan cepat berubah dalam rantai biologis dan menjadi sumber radiasi eksternal dan internal. Terutama dosis besar terbentuk di kelenjar tiroid anak-anak, karena ukurannya yang kecil, dan mungkin 2 hingga 10 kali lebih tinggi daripada dosis iradiasi kelenjar pada orang dewasa.

Gambar 6.9 menunjukkan ketergantungan dari akumulasi pada akhir tahun 1980 dosis setara dari kelenjar tiroid dari t ppt kepada orang-orang (seperti Utkin et al., 2004 note). Secara umum, ketergantungan ini dalam kesepakatan yang memuaskan dengan dinamika emisi yodium ke atmosfer. Dari semua kelompok usia yang dipertimbangkan, dosis tahunan maksimum (1,57 Sv) diterima oleh orang yang lahir pada tahun 1952 pada tahun 1953. Dosis ekuivalen maksimum dari emisi 131 I (4 Sv) diakumulasikan oleh perwakilan kelompok usia yang lahir pada tahun 1951.

Yodium radioaktif dari tubuh wanita hamil memasuki janin, di kelenjar yang dosis diserap sepuluh kali lebih banyak daripada di kelenjar ibu.

Masalah yodium-129 adalah bahwa radionuklida ini praktis diabaikan. Metode yang saat ini dikembangkan untuk mengisolasi yodium-129 bersama dengan limbah akan memastikan isolasi ini hanya selama beberapa abad, kemudian fasilitas penyimpanan akan runtuh dan semua yodium-129 akan menghilang di biosfer.

Sebagai contoh dari pendekatan semacam itu dalam menilai faktor radiasi, seseorang dapat mengutip data dari Buletin IAEA (No. 3, 1996, h. 25) pada zat radioaktif sisa di zona 30-km dari NPP Chernobyl (Tabel 6.1).

Dari analisis tabel ini jelas bahwa pada tahun 2056 tingkat radioaktivitas residu di zona akan ditentukan oleh Cs 137, Sr 90, Am 241, konsentrasi yang terakhir meningkat dari 1986 hingga saat ini 400 kali dan akan meningkat setiap tahun karena peluruhan Pu.

Dalam tabel, kehadiran I 129 bahkan tidak tercermin, terlepas dari fakta bahwa outputnya dalam reaksi fisi

1% dari I 131 menghasilkan, yaitu 2 - 17 PBK dan tingkatnya pada tahun 2056 (selama 70 tahun) praktis tidak akan berubah, karena waktu paruhnya adalah jutaan tahun (dapat dibandingkan dengan Pu 239, yang separuh hidupnya adalah 240 ribu tahun).

Perhitungan tingkat pencucian, migrasi dengan air tanah, transfer konveksi dengan mempertimbangkan serapan dan waktu paruh yodium-129 menunjukkan bahwa setelah 1000 tahun dari fasilitas penyimpanan ke biosfer dimungkinkan untuk memasukkan 13 GBq / tahun (Choline, 1983).

Kontribusi global yodium-129 ke dosis radiasi yang diharapkan karena NFC adalah karena periode integrasi dari 10 hingga 10 8 tahun, berasal dari pabrik pengolahan ulang TVEL dan akan menjadi 40 GBq per 1 GW (e) * tahun. Sampai saat ini, pelepasan total yodium-129 ke atmosfer telah mencapai 10 12 Bq. Pada kecepatan yang direncanakan pengembangan energi nuklir pada tahun 2000, 4 * 10 14 Bq dari yodium-129 akan terakumulasi.

Kekhususan yodium terletak pada keragaman senyawa kimianya. Bentuk yang paling aktif termasuk yodium dasar, yang, di bawah pengaruh berbagai faktor, membentuk banyak senyawa kimia, berinteraksi dengan partikel atmosfer padat, yang teradsorpsi di permukaannya.

Dari uraian di atas, dapat disimpulkan bahwa masalah radioecology yodium bersifat multifaset dan memerlukan penciptaan model sirkulasi biogeokimia yodium pada skala global, baik prakiraan jangka pendek maupun jangka panjang.

Stronsium alami stabil. Ini adalah bagian dari mikroorganisme, tumbuhan, hewan dan manusia, menjadi bahan bangunan dari jaringan tulang. Kelebihan strontium di dalamnya (di atas 0,02%) dapat menyebabkan kerapuhan tulang, rakhitis dan penyakit lainnya.

Isotop radioaktif strontium dibentuk oleh ledakan atom, karena kebocoran dan kecelakaan di reaktor nuklir. Yang paling berbahaya dari mereka dianggap 90 Sr. Waktu paruh adalah 28,5 tahun, dan paruh kehidupan dari tubuh (paruh biologis) agak panjang, 11 tahun.

Saat memasuki lingkungan, 90 Sr tergabung (terutama dengan Ca) ke dalam proses metabolisme tumbuhan, hewan dan manusia. Pada tumbuhan, 90 Sr dapat datang langsung melalui daun atau dari tanah melalui akar. Relatif lebih dari 90 Sr mengumpulkan legum, umbi dan akar, sedikit biji-bijian. Dalam biji dan buah itu jauh lebih sedikit daripada di daun dan batang.

Manusia 90 Sr terutama berasal dari susu sapi dan ikan.

Jumlah sedimen 90 Sr dalam tubuh tergantung pada usia. Jadi, pada anak-anak, karena jaringan tulang yang berkembang pesat, itu adalah urutan besarnya lebih tinggi daripada orang dewasa.

Efek biologis 90 Sr dikaitkan dengan sifat distribusi (akumulasi dalam kerangka) dan tergantung pada dosis radiasi β yang dihasilkan olehnya dan yttrium radioisotop putrinya (Y-90). Dengan asupan 90 Sr ke dalam tubuh, bahkan dalam jumlah yang relatif kecil, leukemia dan kanker tulang dapat berkembang sebagai akibat iradiasi terus menerus dari jaringan tulang.

Kesimpulan pada tahun 1963 di Moskow dari Perjanjian Pelarangan Senjata Nuklir Tes di Atmosfer, Ruang dan Bawah Air menyebabkan pelepasan hampir selesai atmosfer dari 90 Sr dan pengurangan bentuk ponselnya di tanah.

Di alam, logam berwarna keperakan ini muncul dalam bentuk isotop Cs-133 yang stabil. Ini adalah unsur langka dengan kandungan rata-rata di kerak bumi 3,7 * 10 -4%.. Cesium adalah mikrokomponen kimia permanen dari organisme tanaman dan hewan. Penyimpanan utama cesium pada mamalia adalah otot, hati, hati. Ia memiliki toksisitas rendah, peran biologisnya dalam tubuh tidak sepenuhnya diungkapkan.

137 Cs adalah radioisotop β-em-memancarkan caesium, salah satu komponen utama pencemaran radioaktif buatan manusia dari biosfer. Ini terbentuk sebagai hasil reaksi fisi nuklir. Terkandung dalam kejatuhan radioaktif, pembuangan, limbah tanaman radiokimia. Secara intensif diserap oleh tanah dan sedimen bawah. Tingkat akumulasi sangat tinggi di ganggang air tawar dan tanaman terestrial arktik, terutama lumut, dari hewan di rusa, melalui lumut yang mereka makan.

Pada manusia, 137 Cs didistribusikan lebih atau kurang secara merata dan tidak memiliki efek merusak yang signifikan, namun penjatahan wilayah sesuai dengan tingkat kontaminasi dengan radionuklida yang dilakukan terutama pada caesium-137.

6.7.1. Informasi umum

Plutonium (Pu) adalah unsur kimia yang ditemukan pada tahun 1940 oleh Seaborg GT, A. Val, dan J. W. Kennedy (Berkeley, California, USA), yang menerimanya ketika uranium diiradiasi dengan inti hidrogen berat (deutons). Ini adalah elemen turunan buatan kedua (yang pertama adalah neptunium, 1940), yang memunculkan unsur-unsur yang disebut transuranium (TEU), yang merupakan bagian dari kelompok actinide, yaitu. elemen dengan radioaktivitas.

Rantai peluruhan seri radioaktif dari TEM yang paling terkenal ditunjukkan pada gambar. 6.10.

Pada saat penemuannya di elemen alam tidak terpenuhi. Hari ini, ada data yang menunjukkan bahwa Pu memiliki isotop induk dalam rangkaian uranium dan thorium yang ada.

Sampai saat ini, 15 (termasuk isomer nuklir) Pu isotop sudah diketahui.

Sifat-sifat fisik-nuklir dari isotop Pu diberikan dalam Tabel. 6.2.

Dalam sebagian besar isotop, peluruhan radioaktif menghasilkan partikel-a dengan energi sekitar 4,2-5 MeV, lebih jarang g-quanta, b-partikel. The Long-livers (T t / 2> 1000 tahun) di antaranya adalah: Pu 244, Pu 242, Pu 241, Pu 239 dan Pu 240.

Inilah yang menentukan potensi bahaya tinggi untuk organisme hidup, serta kesulitan ekstrim mendeteksi Pu di objek alami.

Pu adalah logam perak radioaktif, aktif berinteraksi dengan oksigen, uap air, asam, tetapi tidak alkali.

Digunakan dalam pembuatan senjata nuklir, sebagai bahan bakar nuklir dan sebagai sumber energi yang kompak.

Pu 239 di bawah pengaruh neutron (mirip dengan U 235) dapat dibagi menjadi dua fragmen dengan pelepasan energi dan neutron baru yang mendukung reaksi fisi rantai nuklir.

Massa kritis Pu untuk bentuk geometris yang optimal (bola dengan diameter sekitar 8 cm) adalah sekitar 7 kg dan mudah pas di telapak seseorang.

Menurut isi Pu-kelas senjata 239, semua bahan plutonium oleh Departemen Energi AS (US DOE) dibagi menjadi beberapa kelompok ("Plutonium.....", 1992):

1) Pu dengan frekuensi tertinggi 97-98% Pu 239 2-3% Pu 240

2) Pu Arms Lebih dari 93% Pu 239.240

3) Pu bahan bakar 81-93% Pu 239 240

4) Pu reaktor 239.240

Sumber utama plutonium di lingkungan adalah, pertama dan terutama, perusahaan skala besar untuk memperoleh dan memproses Pu untuk keperluan militer, menguji senjata nuklir menggunakan hulu ledak Pu, terutama di atmosfer, mengoperasikan reaktor nuklir, pusat penelitian nuklir dan laboratorium, kecelakaan dengan pesawat ruang angkasa, dengan elemen struktural menggunakan Pu (contoh paling mencolok dari kecelakaan satelit SNAP) dan pesawat yang membawa hulu ledak nuklir.

Perkiraan jumlah dan komposisi Pu dari berbagai sumber penerimaannya disajikan dalam tabel. 6.3, 6.4.

Data yang agak berbeda disediakan oleh UNSCEAR (1982) (Tabel 6.5).

Perlu dicatat bahwa meskipun kandungan Pu sangat rendah di alam, dibentuk oleh interaksi alami U 238 dengan neutron asal kosmik dan terestrial sesuai dengan skema:

- Untuk skala waktu historis planet (4,5 * 10 9 tahun), sekitar 1000 ton Pu terbentuk dari isotop alami uranium. Tapi itu sangat tersebar dalam materi terestrial, yang sampai saat ini tidak ada metode analitis untuk pendeteksiannya. Studi dalam beberapa dekade terakhir telah memungkinkan kita untuk memperkirakan kandungan Pu dalam sampel alami dan, di atas semua, dalam bijih uranium yang kaya.

Jadi, penelitian David Curtis e. a. (1999) menemukan bahwa di cerutu cerutu Danau Cerutu (Kanada) ada fluks neutron dari 1,43-2,81 neutron per menit per 1 gram U, sebagai hasil dari interaksi yang dengan U 238 Pu 239 terbentuk. Isi Pu 239 adalah 2 * 10 -12 g / g, dengan nilai Pu 239 / U 14,3 * 10 -12.

Bersamaan dengan Pu 239, T e 99 dan Cl 36 (D. Curtis e. A., 1999), I 129 (D. Roman e. A., 1988) dicatat dalam bijih ini.

Pu juga ditemukan dalam sampel batuan vulkanik, di mana rasio terhadap U (Pu / U) adalah 1,6 * 10 -9 hingga 9,5 * 10 -11 (S. Frid e. A., 1985).

Dalam substansi fosfat meteorit, konsentrasi Pu 244 mencapai 20 * 10 -9 ppb (Ghislaine Crozaz e / a /, 1989), dan rasio Pu 244 hingga U 238 dalam meteorit berkisar antara 0,06 hingga 0,046 (John H. Jones, 1982).

Perbandingan Pu dan Am yang diproduksi setiap tahun (terbentuk ketika Pu 241 meluruh) dengan jumlah Pu alami yang terbentuk lebih dari 4,5 * 10 9 tahun belum mendukung tangan manusia (Gambar 6.11). Tetapi harus diingat bahwa Pu alami tersebar, sementara buatan secara lokal terkonsentrasi di biosfer atau terkonsentrasi di lapisan atas 30 cm tanah.

Skala sebenarnya dari produksi Pu sulit untuk dinilai saat ini. Peneliti yang berbeda, memiliki satu atau sejumlah informasi, mengutip angka yang berbeda, yang berkisar antara 800-1050 ton (yaitu, mereka mendekati kuantitas alamnya di seluruh planet).

Para ahli yang paling berpengetahuan di bidang isu-isu terkait Pu Arjuim Makhijani e. a. (1992) memperkirakan pada tahun 1990 jumlah plutonium tingkat senjata pada tingkat 205 ton (Plutonium..., 1992).

Pemegang utama negara dan produsen bahan ini disajikan pada tabel 6.6.

Jumlah Pu yang digunakan untuk tujuan sipil pada tahun 1990 dapat dinilai dari data dalam Tabel. 6.7. Jumlah totalnya sekitar 120 ton.

6.7.2. Sumber utama pendapatan

Sebagian besar Pu memasuki lingkungan selama produksi dan pengujian senjata nuklir di tempat pembuangan sampah.

Ini lebih dari fasih mengatakan angka-angka dalam tabel. 6,8 pada Pu pencemaran tanah di daerah di mana tanaman, laboratorium penelitian, dan lokasi pengujian nuklir di Amerika Serikat berada.

Aktivitas total Pu yang memasuki tanah di area ini, dan lingkungan penyimpanan ini adalah dasar untuk radionuklida ini, berada pada level 17 ribu Ku (17000 С i), yang setara dengan sekitar 2700 kg Pu 239. Dari jumlah ini, massa Pu yang luar biasa terkonsentrasi di kawasan Kompleks Nuklir Pertahanan Handford, yang pada dasarnya merupakan analog dari fasilitas Rusia "Mayak", Seversk, Krasnoyarsk, keduanya sesuai dengan skema teknologi yang diadopsi, kapasitas pemrosesan dan volume produksi, dan lamanya bekerja. Ini memungkinkan untuk mengasumsikan skala Pu yang sebanding di lingkungan, terutama di daerah Chelyabinsk dan Tomsk, karena rupanya, sistem pembuangan radionuklida yang diadopsi di Krasnoyarsk-26 agak berbeda.

Tingkat pencemaran lingkungan Pu di daerah Chelyabinsk-45 (kota Ozersk) dapat dinilai dari bahan penelitian Ural (Utkin, Chebotina, Evstigneev et al., 2004).

PO Mayak (Chelyabinsk-45, Ozersk) telah memproduksi plutonium senjata sejak tahun 1948. Sejak tahun 1977, pabrik RT-1 ditugaskan di pabrik ini untuk memproses bahan bakar yang diiradiasi dari reaktor daya untuk mengekstraksi plutonium darinya (siklus bahan bakar nuklir tertutup) untuk digunakan kembali.

Studi-studi tertanggal 1975-1977 menunjukkan bahwa pada waktu itu komposisi isotop plutonium di horizon tanah bagian atas sebenarnya berhubungan dengan komposisi total plutonium dari pengendapan global (37-100 Bq / m 2) dan emisi plutonium tingkat senjata dari Mayak.. Dalam radius 100 km dari pabrik, proporsi 238 Pu adalah 3-5% dari jumlah 239.240 Pu isotop (Utkin et al., 2004).

Setelah commissioning dari tanaman RT-1, pangsa plutonium 238 Pu dalam tanah mulai tumbuh sebagai hasil dari pengolahan ulang bahan bakar dari reaktor VVER-440. Dalam studi khusus, ditemukan bahwa konsentrasi 238 Pu dalam bahan bakar nuklir bekas reaktor VVER-440 meningkat secara dramatis dibandingkan dengan 239.240 Pu, dan rasio isotop 238 Pu / 239.240 Pu mencapai nilai 2,9.

Pada tahun 1994, di banyak tempat EURT, rasio ini mencapai 2-3 unit.

Pada 1994-1996 Spesialis Ural melakukan pemantauan skala besar plutonium di tanah distrik Kasli, Troitsk dan Bredinsky di wilayah Chelyabinsk.

Studi-studi ini menunjukkan bahwa konsentrasi total isotop plutonium (238.239,240 Pu) di wilayah Troitsky di lapisan atas tanah 0–20 cm berkisar antara 0,08 hingga 10 Bq / kg tanah kering-udara pada konsentrasi rata-rata 1,5 Bq / kg. Rasio konsentrasi isotop 238 Pu / 239.240 Pu berkisar antara 0,03 hingga 3,0, dengan nilai rata-rata 0,72. Di distrik Oktyabrsky yang berdekatan, konsentrasi rata-rata jumlah isotop plutonium adalah 0,75 Bq / kg, dan rasio konsentrasi rata-rata Pu 238 / Pu 239,4040 adalah 0,63. Sebuah survei di Distrik Bredinsky di Wilayah Chelyabinsk, yang terletak 350-400 km dari PO Mayak, memungkinkan untuk menetapkan konsentrasi total ketiga isotop plutonium 0,04-10,4 Bq / kg dengan nilai rata-rata 2,0 Bq / kg. Rasio 238 Pu / 239.240 Pu isotop adalah 0,03-14,0 dengan nilai rata-rata 1,24 (Utkin et al., 2004).

Studi tentang distribusi spasial total stok plutonium di penutup tanah di zona pengamatan di sekitar Asosiasi Produksi Mayak dilakukan oleh ONIS BY LIGHT. Menurut data pengukuran aktual untuk tahun 1995, di seluruh area yang disurvei, kandungan unsur ini di tanah kelebihan adalah karakteristik wilayah yang berdekatan dengan zona perlindungan sanitasi perusahaan (2-40 kBq / m2, 4,8-95 Bq / kg), serta ke kepala jejak radioaktif. Khususnya, di area Novogorny, kepadatan kontaminasi dengan radionuklida adalah 10 kBK / m 2 (23,7 Bq / kg), yang sekitar 2,5 kali lebih tinggi dari tingkat yang diijinkan yang ditetapkan untuk area di zona kecelakaan Chernobyl tahun 1986. plutonium diamati dalam arah angin timur laut yang berlaku. Pada jarak 10-70 km dari perusahaan, kepadatan polusi menurun rata-rata dari 2,5 hingga 0,07 kBq / m 2 (5,9 ¸ 1,7 Bq / kg) ke kedalaman lapisan garapan 30 cm).

Studi tentang penutup tanah di area jejak radioaktif East-Ural yang terbentuk dari kecelakaan pada tahun 195 menegaskan hasil yang diperoleh sebelumnya pada keberadaan konsentrasi plutonium yang tinggi di tanah zona EURT dibandingkan dengan wilayah kontrol yang terletak di luar bangun (Utkin et al., 2004). Di hampir semua titik pengamatan (dengan pengecualian dua) kepadatan kontaminasi tanah 239.240 Pu lebih tinggi daripada di kontrol. Tingkat tertinggi dicatat dalam paragraf. Muskaeva dan Hudayberdinsk. Kepadatan polusi meningkat dari 238 Pu terdaftar pada jarak hingga 50 km dari PO Mayak, di daerah yang lebih terpencil, kontaminasi oleh radionuklida ini tidak berbeda dari kontrol (Tabel 6.9).

Utkin V.I. et al. (2004) memperkirakan jumlah Pu yang memasuki lingkungan sebagai akibat dari hanya insiden nuklir di Mayak pada 10 12 Bq (sekitar 100 Ku).

Para peneliti ini mencatat bahwa di tanah dengan struktur yang tidak terganggu di wilayah zona observasi di sekitar Mayak, 80-90% stok plutonium terkonsentrasi pada lapisan 0-10 cm, hanya jumlah jejak elemen yang ditemukan di bawah 20 cm. Di tanah yang subur, distribusi stok plutonium agak berbeda - 99,5% dalam lapisan hingga 25 cm, sisanya didistribusikan ke kedalaman 60 cm (Utkin et al., 2004), yang dikonfirmasi oleh banyak peneliti lain (FI Pavlotskaya dan lainnya).

Mereka mencatat bahwa plutonium sangat terkait dengan kompleks penyerap tanah. Bentuk yang larut dalam air dan dapat ditukarkan tidak lebih dari 2% dari total stok, dan larut dalam asam hingga 10-20%. Sisa radionuklida praktis tidak dipindahkan dari tanah. Di tanah yang subur, 12% dari stok plutonium terikat pada partikel tanah 1-5 µm dan 84% 0 hingga 5-10 µm partikel. (Utkin et al., 2004).

Sebuah penelitian Pu di air dan sedimen bawah di wilayah ini menunjukkan bahwa konsentrasi 239.240 Pu di air sungai dan danau di wilayah EURT bervariasi dalam (2-11) * 10 -3 Bq / l dengan nilai rata-rata (5-2) * 10 -3 Bq / l. Secara umum, mereka berbeda dari nilai yang sama untuk wilayah yang berdekatan dengan EURT, tetapi melebihi tingkat maksimum plutonium di air dari badan air belahan bumi utara. Kandungan yang meningkat 239.240 Pu dalam air waduk tangki pengendapan ditunjukkan: No. 4–160 ± 6, No. 10– dari 0,6 ± 0,1 hingga 3,0 ± 0,3, Tidak. 11–0,8 ± 0,1 Bq / l. (Utkin et al., 2004).

Konsentrasi radionuklida di bawah sedimen sungai yang paling terkontaminasi Techa dan Karabolka bervariasi dari 34 hingga 91 Bq / kg berat kering dengan nilai rata-rata 59 Bq / kg. Dalam EURT, itu sedikit berbeda dari itu di wilayah yang berdekatan.

Kandungan 239.240 Pu dalam sedimen dasar kolam pengendapan menurun di hilir: No. 4-6240 ± 210, No. 10-dari 0,0 hingga 1000 ± 40, No. 11-dari 0,2 ± 0,04 hingga 3,4 ± 0, 2 Bq / kg berat kering dari tanah. Studi khusus telah menetapkan bahwa 239.240 Pu di air kolam pengendapan terletak terutama (80-90%) dalam bentuk kationik dan anionik. Pada sedimen bawah, kekuatan memperbaiki radionuklida meningkat, karena bagiannya dalam fraksi yang larut dalam asam tanah meningkat. (Utkin et al., 2004).

Utkina V.I. et al. (2004) dalam memuaskan sesuai dengan bahan yang dikutip oleh Pozolotina V.N. (2003).

Peneliti ini mengusulkan untuk mengambil total densitas 239.240 Pu 60 Bq / ku 2 untuk tingkat latar belakang Pu dari kejatuhan global, yang kira-kira setara dengan 0,14 Bq / kg 2 tanah dengan kepadatannya 1500 kg / m 3 dan ketebalan 30 cm atau 0,5 Bq / kg per ketebalan lapisan 10 cm.

Di tanah wilayah EURT, jumlah Pu utama terkonsentrasi pada kisaran 0-20 cm. Kerapatan kontaminasi tanah dengan radionuklida di daerah ini ditunjukkan pada Tabel. 6.10.

Dari analisis tabel ini dapat dilihat bahwa aktivitas spesifik tanah adalah sekitar 0,2-0,5 Bq / kg di area latar belakang dan mencapai 12,4 Bq / kg di 32 km timur laut dari tempat kejadian (Tabel 6.10).

Pu 238 dan Pu 239 + 240 ratios yang diperoleh mereka adalah 0,01115-0,004, yang sekitar 3 kali lebih kecil dari nilai-nilai tipikal untuk kejatuhan global dari pengujian senjata nuklir dan secara signifikan lebih rendah daripada di sel bahan bakar reaktor nuklir (Pozolotina, 2003).

Tingkat input Pu di area lokasi PNTC di Tomsk dan Krasnoyarsk dapat dinilai oleh aktivitas tanah spesifik di wilayah ini (Tabel 6.11).

Dari analisis data ini cukup jelas terlihat bahwa di zona pengaruh produksi nuklir (Tomsk, Krasnoyarsk), aktivitas tanah spesifik yang tinggi diamati untuk Pu, terutama di dataran banjir. Yenisei.

Gambaran spasial dari lokalisasi konsentrasi Pu yang tinggi di tanah cukup jelas menggarisbawahi sifat alami dari asupan radionuklida dari sumber-sumber semacam ini di Wilayah Krasnoyarsk (gbr. 6.12) dan wilayah Tomsk (gbr. 6.13), ini mirip dengan yang ada di sekitar perusahaan nuklir negara-negara lain di Dunia., Inggris di daerah Sallafield (Gambar 6.14).

Perlu dicatat bahwa gambaran yang agak berbeda, baik dalam hal akumulasi Pu di lingkungan alam dan skala polusi daripada di Chelyabinsk, Tomsk dan Krasnoyarsk daerah, diamati di bidang fasilitas nuklir seperti di Perancis, misalnya, di daerah perusahaan Marcoul.

Dengan demikian, studi rinci yang dilakukan oleh Celine Duffa pada tahun 2001 di wilayah bagian bawah Lembah Sungai Rhone, di daerah pusat nuklir di Marcoult (Prancis), menunjukkan bahwa meskipun fakta bahwa fasilitas mengoperasikan tiga reaktor nuklir untuk menghasilkan Pu-kelas senjata ( G 1, G 2, G 3) dan dari 1958 hingga 1997. ada pabrik untuk memproses bahan bakar nuklir UP 1, emisi ke lingkungan sangat kecil.

Menurut perkiraan yang dibuat oleh peneliti ini, pada area sekitar 30 km 2 di sekitar pusat ini, radioaktivitas tambahan isotop TUE (Pu, Am) sekitar 2,8 * 10 3 Bq (C. Duffa, 2001).

Tingkat aktivitas spesifik isotop Pu dan Am 241 dan rasio Pu isotop di tanah wilayah ini ditunjukkan pada Gambar. 6.15 dan 6.16.

Analisis data ini menunjukkan bahwa tingkat rata-rata akumulasi Pu 239 + 240 adalah sekitar 0,11 Bq / kg (hingga kedalaman 30 cm, dengan kepadatan tanah 1400 kg / m 3), Pu 238 sekitar 0,003 Bq / kg, dan Am 241 sekitar 0, 05 Bq / kg, dengan rasio rata-rata Pu 238 hingga Pu 239 + 240 0,03.

Konsentrasi maksimum Pu adalah 239 + 240 dalam tanah, yang diperbaiki oleh C. Duffa di zona pengaruh perusahaan Markul sebesar 1,1 Bq / kg dan hanya dalam beberapa sampel lumut, yang merupakan penyerap yang sangat baik, adalah aktivitas spesifik 4,77 Bq / kg (distrik Kodols, dekat gereja).

Dapat diasumsikan bahwa, karena undang-undang Prancis melarang pelepasan radionuklida ά-memancarkan ke lingkungan, fasilitas nuklir Marcoule, yang memiliki izin khusus untuk memancarkan komponen-komponen ini, menggunakan teknologi yang sangat efisien untuk menangkap komponen-komponen ini dan dengan demikian mencapai sangat rendah. tingkat pencemaran lingkungan. Bahkan, itu 2-3 kali lebih rendah dari latar belakang regional Siberia yang kami terima.

Di lokasi uji senjata nuklir, konsentrasi Pu secara signifikan lebih tinggi dan diperkirakan pada tingkat puluhan hingga ratusan Bq / kg tanah. Dengan demikian, analisis bahan yang tersedia di situs uji Semipalatinsk (CIP, Kazakhstan) menunjukkan bahwa beberapa dekade setelah uji senjata nuklir di atmosfer berakhir, TRE berumur pendek dan menengah membusuk, Sr 90 dan Cs 137 yang relatif berumur panjang sebagian terurai, dan juga bermigrasi dari permukaan ke horizon yang lebih dalam. tanah, atau dalam proses areal kegiatan erosi dipindahkan ke danau, depresi dan bentuk-bentuk bantuan negatif lainnya. Oleh karena itu, teknologi yang digunakan secara tradisional untuk mempelajari situasi radioecological, pada intinya, tidak mencerminkan situasi yang sebenarnya. Dan tidak mengherankan bahwa dalam publikasi tentang topik ini, bahkan oleh INP, adalah mungkin untuk bertemu dengan pernyataan bahwa dalam hal akumulasi Sr 90 dan Cs 137, tanah yang dipelajari di lokasi uji tidak berbeda dari tingkat global umum, dan MED mencerminkan kandungan unsur radioaktif alami (U, Th)., K).

Untuk komponen yang memancarkan gamma, gambar terlihat persis seperti ini (Tabel 6.12).

Pakar Jepang (Yamamoto, 1999) mencatat bahwa rasio Pu 240 hingga Pu 239 di bidang SIP adalah 0,02 ÷ 0,05, mencapai dalam kasus individu 0,1-0,12, yang secara signifikan lebih rendah daripada rasio ini dalam deposisi global sebesar 0,18.

Dan hanya studi yang lebih rinci yang menunjukkan bahwa konsentrasi Pu, Am tinggi di area ini. Di luar CIP, kerapatan kontaminasi tanah untuk plutonium berkisar antara 0,37 * 10 3 hingga 3,4 * 10 3 Bq / m 2, yang kira-kira 3 ÷ 28 Bq / kg tanah dengan kepadatan 1500 kg / m 3 dan kedalaman seleksi. sampel 10 cm.

Am 241 tingkat akumulasi di tanah bervariasi dari Bq / kg pertama hingga puluhan Bq / kg, dari maksimal akumulasi, misalnya, di wilayah Kaynar (25 km di selatan perbatasan CIP) pada kedalaman 10-20 cm.

Situasi radioecological di NPI dan wilayah yang berdekatan dengan mereka saat ini ditentukan di masa depan oleh tingkat akumulasi alpha-emitting radionuklida berumur panjang, terutama Pu dan Am.

Situasi nyata dengan pencemaran lingkungan alam Pu dan TUE lainnya belum dipelajari.

Pertama-tama, tingkat global kehilangan mereka tidak ditentukan. Analisis berbagai publikasi dalam jurnal-jurnal radioecological terkemuka Dunia, termasuk yang di wilayah Rusia, menunjukkan bahwa kegiatan khusus Pu pada tingkat 0,2-0,3 Bq / kg (M. Baskaran; J. Kirk Cochran et al.) Dapat diambil seperti itu..)

Studi yang dilakukan di Inspektur Negara Bagian Saniter dari Wilayah Krasnoyarsk di daerah Siberia menunjukkan bahwa tingkat ini terlampaui oleh faktor 2-3 atau lebih, dan di sejumlah tempat - urutan besarnya (dataran banjir Sungai Yenisei, wilayah Baikal, dll.). Atas dasar bahan-bahan ini, dokumen "Tingkat Kontrol Polusi Pu di Tanah Wilayah Krasnoyarsk", disetujui oleh Kepala Dokter Sanitasi Kurkatov S. pada tahun 2001. Dokumen ini menetapkan bahwa tingkat pendaftaran atau tingkat pengecualian dari tindakan adalah kegiatan spesifik Pu di tanah kurang dari atau sama dengan 1 Bq / kg. Tingkat lebih dari 1 Bq / kg adalah tingkat studi atau tingkat tindakan (Aturova, 2001).

Tampaknya perlu untuk mematuhi secara tepat tingkat aktivitas spesifik Pu di tanah ketika menilai situasi radioecological, termasuk di ILP.

Sampai taraf tertentu, ini cukup memuaskan dengan data pada isi Cs 13 dan Pu 239 yang diberikan oleh V.Suslin. pada tahun 2001 untuk tanah subur di wilayah Rusia pada 1965.

Analisis data ini (sayangnya Suslin VP tidak menunjukkan sumber yang tepat dari bahan-bahan ini) menunjukkan bahwa tingkat akumulasi Pu 239 dalam tanah berkisar dari 0,06 Bq / kg (wilayah Tambov) hingga 0,33 Bq / kg (wilayah Irkutsk), dengan nilai rata-rata 0,17 Bq / kg, yang mendekati perkiraan kerugian global Pu dari uji senjata nuklir.

Sifat kejatuhan dampak radioaktif global yang terkandung dalam Pu tidak merata, sebagaimana dapat dilihat dengan jelas dari peta skematis dari kerapatan kejatuhan Pu 239 di tanah Wilayah Novosibirsk (Gambar 6.17, 6.18). Pada saat yang sama, ada penurunan cepat pada tingkat akumulasi Pu di tanah dengan kedalaman. Jadi, dibandingkan dengan interval sampling atas (0-5 cm), pada interval kedalaman 5-10 cm, jumlahnya berkurang hampir 5 kali, dan pada kedalaman 10-15 cm sebanyak 30 kali.

6.7.3. Estimasi level penimbunan plutonium global dan regional

Secara global, kepadatan deposisi Pu diproduksi di lingkungan alam yang berbeda.

Dengan demikian, studi es kutub abadi, dilakukan di berbagai negara dan pada waktu yang berbeda, menunjukkan bahwa tingkat curah hujan sangat bergantung pada garis lintang daerah di mana sampel diambil (Tabel 6.13).

Analisis distribusi Pu 238 dan hubungannya dengan Pu 239 + 240 sehubungan dengan kedalaman pemilihan es. (Gbr. 6.19, 6.20) memungkinkan Anda mencatat waktu semua peristiwa yang terkait dengan pengujian senjata, dan kecelakaan dari satelit.

Perlu dicatat bahwa pada periode 1955-1959, jumlah maksimum Pu 239 + 240 turun di es Antartika, yang aktivitasnya dalam sampel salju (salju mencair) pada periode ini berkisar antara 0,945 Bq / per 100 liter menjadi 0,47 Bq / per 100 liter, ketika rasio Pu 238 / Pu 239 + 240 adalah sekitar 0,0026. Puncak maksimum akumulasi Pu 238 diamati pada periode 1965-1966.. Aktivitas permukaannya 0,05 Bq / m 2 selama 1 tahun. Hal ini terutama disebabkan oleh kecelakaan satelit Amerika SNAP -9 A pada tahun 1964 di belahan bumi selatan (G. Cutter e. A., 1979).

Analisis tingkat akumulasi Pu dalam formasi stratifikasi lain (berturut-turut) menunjukkan bahwa deposisi Pu global di planet ini juga terbatas pada interval waktu tertentu.

Dengan demikian, sebuah studi tentang sedimen danau di Swiss menunjukkan bahwa akumulasi Pu yang maksimum, serta Sr 90 dan Cs 137, jatuh pada pengendapan, formasi yang terjadi pada 1963-1965. Aktivitas spesifik Pu 239 + 240 mencapai 6,1 Bq / kg, dan Pu 238 - 0,1 Bq / kg. Rasio proton Pu 238 hingga Pu 239 + 240 pada saat yang sama adalah 0,02. Dalam presipitasi terbentuk pada 1934-1939. Pu 239 + 240 aktivitas spesifik kurang dari 0,001 Bq / kg. Peningkatan signifikan pertama dalam aktivitas spesifik presipitasi hingga 0,2 Bq / kg terjadi pada tahun 1947 (Wan e. A., 1986).

Tingkat akumulasi Pu di tanah liat merah laut bervariasi dari 0,04 Bq / kg massa kering di bagian paling atas kolom formasi ini.

Pada kedalaman 8-10 cm dari tepi atas kolom yang diteliti, aktivitas spesifiknya adalah 0,002 Bq / kg. Di bawah 12 cm, kolom Pu tidak ditemukan di tanah liat merah (Druffel e. A., 1984).

Sebuah studi tentang tingkat akumulasi Pu pada sedimen laut pesisir di lepas pantai timur laut Amerika Serikat menunjukkan bahwa aktivitas spesifiknya berkisar antara 3,8 hingga 0,05 Bq / kg berat kering. Dalam hal ini, nilai maksimum tercatat di apa yang disebut Wilkinson Basin (area pantai Boston-Massachusetts), dan nilai minimum pada lereng benua. Jumlah plutonium jarang berkurang di kedalaman sedimen.

15-20 cm dari tepi atas Pu mengandung jauh lebih sedikit daripada batas pendeteksiannya, metode yang digunakan.

Ada korelasi yang tinggi antara Pu dan Cs 137 (Gambar 6.21), yang dapat menunjukkan satu sumber pendapatannya.

Studi tentang sedimen pantai-laut dari cekungan Arktik Rusia di pertemuan sungai Yenisei dan Ob, di lembah di mana perusahaan siklus bahan bakar nuklir berada, yang dilakukan oleh M. Baskagan e. a. (1996) menunjukkan bahwa endapan bawah pada kisaran 0-5 cm dicirikan oleh aktivitas spesifik yang relatif tinggi (Tabel 6.14), melebihi tingkatnya dalam lumpur air dalam merah sebesar 50 kali atau lebih. Rasio Pu 238 hingga Pu 239 + 240 juga agak lebih tinggi. Semua ini dapat menunjukkan bahwa Pu berasal dari benua oleh aliran air sungai Yenisei dan Ob. (M.Baskagan e.a., 1996).

Aktivitas spesifik 0,24 Bq / kg dapat dianggap sebagai latar belakang Siberia regional untuk plutonium, jika kita memperhitungkan daerah tangkapan sungai Yenisei dan Ob. Tingkat aktivitas Pu dalam sedimen laut mendekati rata-rata untuk Pu di tanah dari belahan bumi utara benua dari kejatuhan globalnya (Hardy e. A., 1973).

Konsentrasi Pu di permukaan dan air laut bawah permukaan Teluk New York pada tahun 1977 berkisar antara 0,001 hingga 0,002 Bq / per 100 liter. Rasio aktivitas Pu 238 / Pu 239 + 240 adalah sekitar 0,03-0,04 (Peter H. Santschi e. A., 1980).

Pada saat yang sama, korelasi yang agak tinggi diamati antara aktivitas spesifik Pu dan salinitas total air dan kandungan Fe dan karbon organik (Glen T. Shen e. A., 1983).

Keseluruhan aktivitas Pu di air laut cenderung meningkat hingga kedalaman 500-710 meter, dan di bawah tingkat ini konsentrasinya berada di luar batas deteksi metode analitis. Jadi, pada kedalaman 15 cm, konsentrasinya adalah 0,0018 Bq / 100 kilogram air, sedangkan pada kedalaman 500-700 meter, nilainya 0,01. (Vaughan T. Bowen e.a., 1979).

Analisis deposisi Pu global (Tabel 6.15, 6.16) E. P. Hardy e. a., (1973) menunjukkan bahwa aktivitas areal dalam tanah sangat bergantung pada garis lintang daerah di mana sampel diambil untuk Pu 239 + 240, indikator ini bervariasi di belahan bumi utara dari 0,10 pada garis lintang 80-90 o hingga 2,2 mK u / km 2 pada garis lintang 40-50 o.

Di belahan bumi selatan di garis lintang yang sama, nilai-nilai ini 4–10 kali lebih rendah (Tabel 6.15).

Aktivitas kawasan Pu 238 karena pengujian senjata nuklir di atmosfer di belahan bumi utara pada garis lintang yang sama, masing-masing adalah 0,002 dan 0,053 m Ku / km 2. Rasio Pu 238 / Pu 239.240 berkisar antara 0,02 hingga 0,024. Perhitungan ini dibuat tanpa memperhitungkan Pu 238, yang jatuh ke permukaan planet dari kecelakaan satelit SNAP-9 A. Hilangnya maksimum dari kecelakaan ini diamati di belahan bumi selatan, di mana ia bertanggung jawab atas sebagian besar Pu 238 (Tabel 6.16), dan rasio Pu 238 / Pu 239.240 dapat mencapai 0, n.

Dengan demikian, adalah mungkin dengan tingkat probabilitas yang tinggi bahwa aktivitas Pu spesifik global dalam tanah di lintang kita akan berada pada tingkat 0,7-1,2 Bq / kg pada kedalaman 0-5 cm dengan kerapatan tanah 1,5 kg / dm 3 dan 0,1-0,2 Bq / kg per lapisan tanah garapan dengan kapasitas hingga 30 cm, interval di mana mengandung 95-97% dari seluruh stok radionuklida yang diberikan.

Ini adalah tingkat aktivitas spesifik untuk tanah di belahan bumi utara yang dapat dianggap sebagai latar belakang kehilangan global. Rasio Pu 238 hingga Pu 239 + 240 dapat diperkirakan sebagai 0,024.

6.7.4. Bahaya biologis dan tingkat akumulasi Pu dalam bahan biologis

Spesialis yang menangani masalah ini mencatat bahwa bahaya biologis plutonium terkait dengan fakta bahwa mayoritas isotop plutonium memiliki waktu paruh yang panjang (238 P u -87.7 tahun, 239 Pu -2.41 * 10 4 tahun, 240 Pu - 6737 tahun, 242 Pu -3.74 * 10 3 tahun, 244 Pu -8.26 * 10 7 tahun). Plutonium adalah α-emitor, masing-masing α-partikel memberikan 15 juta pasangan ion; Oleh karena itu, ketika dicerna, itu menyebabkan kerusakan biologis yang besar pada semua organ dan jaringan. Menurut tingkat radiotoksisitas, isotop 238. 240. 242. 244 Anda milik grup A (sangat beracun), dan 241, 243 Pu - ke grup B (beracun). Per satuan berat partikel, 238 P u 240 kali lebih aktif daripada 239 Pu (Utkin et al., 2004).

Masuk ke biosfer, plutonium bermigrasi di sepanjang permukaan bumi, termasuk dalam siklus biokimia. Aktivitas spesifiknya adalah 200.000 kali lebih tinggi daripada uranium, dan selain itu, pelepasan tubuh dari plutonium yang telah jatuh ke dalamnya praktis tidak terjadi selama seluruh kehidupan manusia. Plutonium disebut "racun nuklir", konten yang diizinkan dalam tubuh diperkirakan dalam nanogram. Faktanya adalah Pu-239 adalah pemancar alfa, dan masing-masing partikel ttnya dalam jaringan biologis membentuk 150.000 pasang ion di sepanjang jalur pendeknya, merusak sel, menghasilkan berbagai transformasi kimia. Sementara di dalam tubuh, plutonium menjadi sumber permanen dari radiasi-α untuk manusia, menyebabkan tumor tulang, kanker hati dan leukemia, karena itu, menjadi salah satu karsinogen yang paling berbahaya.

Pada manusia, plutonium disimpan di paru-paru, hati, tulang dan jaringan lain dan sangat buruk dihilangkan. Secara khusus, paruh unsur dari kerangka adalah 50-80 tahun, yang sepadan dengan durasi kehidupan seseorang. Ini berasal dari hati dengan waktu paruh 20 tahun, dan dari alat kelamin - 280-340 hari. Yang terakhir ini menyebabkan probabilitas tinggi gangguan gen pada generasi berikutnya (Utkin et al., 2004).

Menurut para ahli terkemuka di bidang radioecology (Dmitriev A.M., Dyakov A.S. et al., 1994), penggunaan Pu-239 dalam pengembangan lebih lanjut energi nuklir akan melahirkan lebih banyak masalah baru daripada masalah energi yang akan dipecahkan.

Pertukaran Pu saat memasuki paru-paru dengan menghirup udara sangat tergantung pada penyebaran aerosol. Dengan demikian, penelitian menunjukkan bahwa aerosol radioaktif semi tersebar dan memiliki nilai diameter aerodinamis median aktif (AMAD) dari submikron hingga puluhan mikron.

Jadi, Lyzlov A.F., Melenteva R.V. dan Shcherbakova LM, menggunakan metode khusus analisis radiografi-optik secara meyakinkan menunjukkan bahwa proporsi aerosol aktif yang baik (MDF) dalam produksi plutonium hanya untuk periode 1972-1980. meningkat dari 54 menjadi 94,5%, dan karenanya meningkatkan risiko paparan paru-paru.

Selain itu, dalam studi khusus yang dilakukan oleh Shcherbakova L.M. Di Institut Biofisika kota Ozersk, berdasarkan analisis bank data dunia, ditetapkan bahwa aktivitas spesifik plutonium di tanah dan udara atmosfer secara langsung terkait satu sama lain, yaitu, dengan peningkatan aktivitas spesifik dari permukaan (0-5 cm) lapisan tanah aktivitas debu udara meningkat (Gambar 6.22). Hubungan antara keduanya dapat dijelaskan dengan persamaan berikut:

dimana q VP - aktivitas spesifik plutonium dalam debu udara (Bq / kg, q n 0-5 - aktivitas spesifik plutonium di lapisan tanah 0-5 cm (Bq / kg).

Dengan demikian, dosis efektif saat paparan internal orang dewasa di kota Ozersk di awal 90-an karena asupan plutonium dan amerisium sekitar 100 μSv / tahun. Mereka adalah urutan besarnya lebih tinggi dari dosis radiasi internal dari 90 Sr dan 137 Cs (10 dan 6 μSv / tahun, masing-masing).

Dan jika kita memperhitungkan bahwa Pu di tanah juga dalam bentuk "partikel panas", mewakili MDF (partikel berukuran nano pada dasarnya), maka dapat diasumsikan bahwa perkiraan beban dosis yang diterima pada paru-paru harus direvisi, dengan mempertimbangkan faktor AMAD dan kehadiran "partikel panas".

Dalam seluruh literatur referensi ilmiah, misalnya, dalam buku J.Emsli “Elements” (Oxford, 1991), dicatat bahwa peran biologis Pu tidak ada, tidak terjadi di alam, dan tidak ada data pada konten di tubuh manusia, “... tapi mungkin nol "(J.Emsley, 1991).

Sayangnya, seperti yang diperlihatkan oleh studi dekade terakhir, ini bukan kasus untuk waktu yang lama.

Dengan demikian, studi rinci para ilmuwan dari Ural (Chebotina dan lain-lain) telah menunjukkan bahwa Pu ditemukan di semua lingkungan alam yang dipelajari, termasuk objek dan material biologis, termasuk manusia.

Jadi menurut Utkin VI et al., 2004, dengan konsentrasi rata-rata 239.240 Pu di vegetasi padang rumput dari EURT (7.0 ± 2.0 Bq / kg massa udara-kering) sekitar dua kali lebih tinggi dari wilayah sekitarnya EURT (3,5 ± 1,0 Bq / kg). Di atas rata-rata, ada polusi vegetasi di desa Tatarskaya Karabolka (5,2 Bq / kg), Kasli (6,8 Bq / kg), Poldnevo (8,2 Bq / kg), Kanzagarovo (7,9 Bq / kg), Ust- Bagaryak (3,8 Bq / kg).

Para peneliti ini mencatat bahwa ada informasi tentang akumulasi plutonium di tubuh binatang buas yang menghuni EURT. Khususnya, di daerah dengan konsentrasi plutonium di tanah 30-100 kBq / kg, mamalia kecil seperti tikus hutan, tikus biasa, tikus umum mengakumulasi radionuklida ini dalam jumlah 2 hingga 9 Bq / kg, dan mamalia besar dalam jaringannya. (Roe deer, elk, babi hutan, serigala) mengandung sekitar 4 kBq plutonium per kg berat badan kering.

Mereka juga menyediakan analisis menyeluruh tentang distribusi Pu dalam tubuh orang dewasa (Utkin et al., 2004).

Distribusi plutonium pada populasi dewasa dari zona observasi PO Mayak dipelajari oleh karyawan Cabang No. 1 Institut Biofisika Kementerian Kesehatan Federasi Rusia melalui radiometrik post-mortem jaringan yang diambil selama otopsi dari penduduk yang mati dari Ozersk yang terletak di dalam zona ini. Telah ditetapkan bahwa faktor penting yang menentukan tingkat akumulasi dan pola distribusi radionuklida dalam tubuh adalah lamanya tinggal di zona observasi. Khususnya, bagi orang-orang yang tinggal di kota sejak awal tahun 50-an, total kandungan plutonium dalam tubuh meningkat hampir secara linier hingga awal tahun 90-an. Pada saat yang sama, tingkat rata-rata pertumbuhan tahunan dengan massa rata-rata seorang karyawan 60 kg adalah dari 0,11 hingga 0,14 Bq / tahun. Untuk orang-orang yang datang ke kota pada tahun 1940-1959, tingkat akumulasi isotop rata-rata lebih dari 40 tahun adalah 4,5-5,6 Bq (Gambar 6,23), yang sekitar 40 kali lebih tinggi daripada angka latar belakang untuk plutonium asal global (0, 07- 0,12 Bq).

Dalam beberapa tahun terakhir, peningkatan akumulasi isotop di antara penduduk kota Ozersk telah melambat: orang dengan masa tinggal di kota selama lebih dari 40 tahun memiliki kecenderungan untuk menurunkan isinya di dalam tubuh. Rupanya, akumulasi radionuklida plutonium berumur panjang di dalam tubuh dapat dianggap sebagai sumber paling signifikan dari paparan internal orang-orang yang disebabkan oleh produksi Mayak. Meskipun ada kelebihan yang signifikan dari tingkat latar belakang, kandungan plutonium dalam tubuh penduduk Ozersk hanya beberapa persen dari tingkat yang diijinkan menurut standar NRB-76/87. Kandungan radionuklida rata-rata dalam kerangka penduduk kota ini yang hidup di dalamnya sejak dimulainya perusahaan hingga saat ini sekitar 30 kali lebih rendah daripada yang diperbolehkan untuk orang-orang dari kategori B.

Telah ditetapkan bahwa plutonium dari berbagai asal (latar belakang global dan pengendapan teknologi di zona observasi di sekitar perusahaan dan tempat produksi radio-kimia) didistribusikan di tubuh orang dengan cara yang berbeda. Aktivitas spesifik plutonium kejatuhan global di kelenjar getah bening manusia tidak lebih dari 10 kali lebih tinggi daripada di paru-paru. Pada populasi zona observasi, rasio ini meningkat menjadi 10-40, dan pada personel Mayak, aktivitas spesifik isotop di kelenjar getah bening paru pada beberapa kasus melebihi pada paru-paru sebanyak tiga kali lipat (kira-kira 1000 kali). Perbedaan ini mungkin terkait dengan fakta bahwa dalam emisi global emisi perusahaan, partikel plutonium memiliki ukuran dan bentuk senyawa yang berbeda, yang sangat menentukan kelarutannya di berbagai media biologis.

Kerangka manusia berfungsi sebagai tubuh utama untuk deposisi plutonium dalam tubuh. Orang yang relatif sehat memiliki kandungan nuklida rata-rata di rambut skeletal (dalam hal kandungannya di dalam tubuh) sekitar 3 kali lebih tinggi daripada di hati (kerangka / hati = 3: 1). Bagi para profesional yang bekerja dengan plutonium, bahkan tanpa adanya perubahan yang jelas pada jaringan hati, rasio ini bergeser ke peningkatan kandungan isotop relatif dalam hati (kerangka / hati = 1,6: 1). Studi yang dilakukan di kota Ozersk telah menunjukkan bahwa redistribusi P u antara kerangka dan hati manusia tidak tergantung pada durasi asupan radionuklida seperti pada status kesehatan mereka. Ketika perubahan patologis terjadi di jaringan hati, Pu meredistribusi dari hati ke tulang. Sebagai contoh, pada individu dengan patologi diucapkan (leukemia, sirosis dan kanker hati), kandungan plutonium dalam kerangka dapat melebihi konsentrasinya di hati 6 kali (Utkin et al., 2004).

Pada saat yang sama, konsentrasi plutonium terendah ditemukan pada bayi baru lahir (paru-paru - 11 mBq / kg, hati - 19 mBq / kg, skeleton - 311 mBq / kg). Dengan bertambahnya usia, konsentrasi plutonium meningkat, sementara ada redistribusi kuantitatif dari elemen dalam tubuh: pada orang yang lebih tua dari 30 tahun, nilai rata-rata 165 mBq / kg untuk paru-paru, 410 mBq / kg untuk hati, dan 245 mBq / kg untuk kerangka (Gambar 6.24, Utkin et al., 2004).

Tingkat akumulasi Pu yang dilaporkan dalam organ manusia dari daerah Mayak secara signifikan lebih tinggi daripada yang disebabkan oleh kerugian global dan kecelakaan di PLTN Chernobyl (Tabel 6.17).

Para ilmuwan Belarusia mencatat bahwa konsentrasi Pu di rambut anak-anak dari wilayah Gomel melebihi tingkat yang disebabkan oleh dampak radioaktif dari tes senjata nuklir di atmosfer.

Pada saat yang sama, di rambut anak-anak yang tinggal di zona kontaminasi radioaktif dari kecelakaan Chernobyl berkali-kali lebih tinggi daripada mereka yang tinggal di luar zona ini (Tabel 6.18).

Diperlukan asumsi bahwa situasi yang sama akan dicatat di semua area FLTC dan INP. Jadi, misalnya, dalam jaringan domba yang merumput di padang rumput yang membanjiri berbatasan dengan Laut Irlandia, di mana limbah dari PFCC Sellafield (Inggris) diterima, kehadiran Pu diperbaiki (Gambar 6.25), yang, tampaknya, memasuki jaringan hewan secara berkala.

Artikel Lain Tentang Tiroid

Kelenjar pituitari adalah organ paling penting yang mengatur sekresi berbagai hormon dalam tubuh, dan perkembangan neoplasma di dalamnya menyebabkan sejumlah gejala khas. Tumor hipofisis dapat muncul pada pria dan wanita, tetapi pada wanita gejala tumor pituitari memiliki karakteristik mereka sendiri.

Hypothyroidism adalah sindrom yang disebabkan oleh kurangnya hormon tiroid yang terus-menerus. Insiden patologi di antara wanita yang membawa anak mencapai 2%.

Biasanya, analisis hormon anti-Muller (atau AMG untuk jangka pendek) diresepkan untuk mengklarifikasi data dari studi hormonal lainnya dalam menentukan penyebab infertilitas atau untuk lebih akurat memprediksi keberhasilan fertilisasi in vitro.