Сырья и пищевых продуктов

Радиоактивность — самопроизвольный распад атомных ядер некоторых элементов, приводящий к изменению их атомного номера и массового числа. Радиоактивный распад не может быть остановлен или ускорен, осуществляется со строго определенной скоростью, измеряемой периодом полураспада — вре­менем, в течение которого распадается половина всех атомов. Распад радиоак­тивных элементов сопровождается потоками ионизирующих излучений, каждое из которых характеризуется своими физико-химическими свойствами: альфа- излучение представляет собой поток положительно заряженных частиц (атомов гелия), скорость которых может достигать 20 000 км/с; вследствие наличия по­ложительного заряда а-частицы отклоняются в магнитном поле (к северному по­люсу).

В системе СИ единицей измерения радиоактивности служит беккерелъ (Бк) — одно ядерное превращение в секунду.

Уровень облучения населения оценивают в единицах эквивалентной дозы — зивертах (Зв). 1 зиверт — это эквивалентная доза любого вида излучения, погло­щенная биологической тканью массой 1 кг и создающая такой же биологический эффект, что и поглощенная доза в 1 грей фотонного излучения. 1 грэй (Гр) — это поглощенная доза излучения, соответствующая 1 Дж энергии ионизирующего излучения любого вида, переданной облученному веществу массой 1 кг.

Радиационный фон Земли складывается из трех компонентов:

• космическое излучение;

• естественные радионуклиды, содержащиеся в почве, воде, воздухе, дру­гих объектах окружающей среды;

• искусственные радионуклиды, образовавшиеся в результате деятельнос­ти человека (например, при ядерных испытаниях); радиоактивные отходы, от­дельные радиоактивные вещества, используемые в медицине, технике, сельском хозяйстве.

К природным источникам облучения человека относят следующие.

1. Космическое излучение. Доза космогенных радионуклидов практически полностью обусловлена воздействием изотопа углерода-14 (¹⁴С), образующего­ся при взаимодействии космического излучения с атмосферным воздухом, и со­ставляет 12 мкЗв/год.

2. Ингаляция. Наибольший вклад в суммарную дозу облучения населения дает ингаляция долгоживущих природных радионуклидов уранового ряда изо­топов радия, их короткоживущих дочерних продуктов, находящихся в воздухе помещений и атмосферном воздухе, а также радионуклидов ториевого ряда. Эта доза обусловлена облучением легочного эпителия короткоживущими дочерни­ми продуктами радона-222 (²²²Rn), а также дозой, полученной за счет раство­рения газообразного ²²²Rn в крови и последующего облучения внутренних ор­ганов человека. Суммарная эффективная доза при ингаляции составляет около 1260 мкЗв/год.

3. Поступление с пищей и водой. Доза внутреннего облучения за счет поступления природных радионуклидов с водой и пищей включает две состав­ляющие:

а) доза, обусловленная воздействием калия-40 (⁴⁰К).

б) доза, создаваемая радионуклидами уранового и ториевого рядов.

Биологическое воздействие ядерных излучений на живые объекты включа­ет два этапа:

1) первичное действие излучения на биохимические процессы, функции и структуры органов и тканей;

2) нейрогенные и гуморальные сдвиги, возникающие в организме под влия­нием радиации: нарушением обмена веществ, ферментативных процессов и пр.

В результате взаимодействия излучений с биосредой живому организму передается определенная доля энергии. Основная величина, характеризующая действие излучения на организм, находится в прямой зависимости от количества поглощенной энергии.

Цезий-137 всасывается в желудочно-кишечном тракте полностью, распро­страняется в организме равномерно, преимущественно в мягких тканях. Степень всасывания в кишечнике стронция-90 составляет 9-60 %, так как щелочнозе­мельные элементы образуют труднорастворимые соединения, накапливается он в основном в костной ткани.

Распределение радионуклидов в организме слабо зависит от возраста. Для всех радионуклидов критическими органами являются кроветворная система и половые железы, так как в них даже при малых дозах радиации происходят существенные изменения. У беременных радиоактивные изотопы проходят че­рез плаценту и откладываются в тканях плода. Наиболее интенсивное всасыва­ние и депонирование происходит у молодого растущего организма. Так, строн-ций-90 сначала в большом количестве откладывается в губчатых, а в дальней­шем - в компактных частях костей. Стронций-90 токсичнее цезия-137 в 10 раз и плохо выводится из организма.