Ііі.Групи радіонуклідів за токсичністю.

Існує три основні типи розподілу радіоеуклідів в організмі: скелетний, ретикуло-ендотеліальний і дифузний. Скелетний розподіл обумовлюється лужно-земельною групою елементів (Ca, Sr, Da, Ra); ретикуло-ендотеліальний – нуклідами рідкоземельних елементів (Ge, Pr, Pm, Zn, Th, Am) та

трансурановими елементами; дифузний – лужними металами (K, Na, Cs, Rb).

Тип розподілу радіонуклідів в органах і тканинах не залежить від шляхів їх надходження в організм. У всіх видів ссавців тип розподілу майже однаковий.

Схема типу розподілу радіонуклідів в організмі:

- рівномірний – елементи першої основної групи періодичної системи (водень, літій, натрій, калій, рубідій, сезій, рутеній, хлор, бром тощо);

- скелетний (остеотропний) – лужноземельні елементи (бериллій, цирконій, ітрій, фтор тощо);

- печіночник – вісмут, сурма, миш’як, уран, селен тощо;

- тиреотропний – йод, астатин.

За здатністю накопичувати радіонукліди основні органі тварин і людини розподіляються наступним чином: щитовидна залоза, печінка, шлунково-кишковий тракт, нирки, скелет, м’язи.

Радіоактивні ізотопи при попаданні до організму включаються в процеси обміну речовин так, як і стабільні ізотопи данного елементу. Затримуючись в тканинах, ядра їх атомів піддаються розпаду, обумовлюючи іонізацію. Цим і визначається їх уражаюча дія.

Ступінь біологічної дії радіонуклідів при попаданні в організм визначається такими факторами:

1) видом і енергією випромінювання, періодом півроспаду;

2) фізико-хімічними властивостями речовини, до складу якої радіонуклід потрапляє в організмі;

3) типом розподілу в тканинах і органах;

4) швидкістю виділення із організму.

Радіонукліди за звичай нестабільні. Наприклад, атом урану-238 може випускати два протони і два нейтрони і перетворюватися в торій-234. Але і торій також є нестабільний. Цей ланцюг перетворень закінчується утворенням стабільного нукліду свинцю. Ці перетворення (розпад) супроводжуються вивільненням енергії. Різні радіонукліди здатні виділяти різного типу і дози випромінювання, забруднюючи довкілля. Радіонукліди з коротким періодом піврозпаду (що вимірюється хвилинами, годинами), представляють меншу небезпеку, ніж радіонукліди з періодом піврозпаду від декількох днів до декількох десятків років.

Радіоактивні речовини, що містяться в продуктах харчування, воді, повітрі можуть проникати в середину організму через травний тракт, органи дихання і через шкіру. За таких умов вони стають інкорпорованими радіоактивними речовинами. Інкорпоровані радіоактивні речовини всмоктуються у кров і розносяться по всьому організму. Інтенсивність всмоктування залежить від їх фізичних і хімічних властивостей та від фізіологічного стану організму. Їх міграційна і депонуюча властивості високі.

Характер розподілу інкорпорованих радіоактивних речовин в організмі теж різний. Так, порівняно рівномірно розподіляється в організмі трітій, цезій-137, інші вибірково накопичуються або в кістковій тканині (остеотропні речовини – барій-144, стронцій-89 та 90, радій-226), паренхиматозних органах, наприклад, печінці, щитовидній залозі (паренхимотропні – йод-125 та 131). За таким принципом можна виділити епітеліотропні, гематотропні, міотропні речовини.

Інкорпоровані радіоактивні речовини випромінюють α-, β-частинки та γ-промені і здійснюють внутрішнє опромінення, що має в багато разів вищу дію ураження, оскільки, еволюційно організм не пристосований захищатися від внутрішньої радіації. Внутрішнє опромінення відбувається, головним чином, при вживанні продуктів харчування та води, що забруднені радіонуклідами.

Систематичне і тривале споживання продуктів харчування та води, що забруднені радіонуклідами, призводить до накопичення їх в організмі тварини і людини (йоду – у щитовидній залозі, стронцію – у кістках, цезію – у м’яких тканинах).

Виводяться з організму інкорпоровані радіоактивні речовини через травний тракт, нирки, незначна частина – через потові та слюнні залози.

Радіотоксичність – властивість радіоактивних ізотопів викликати патологічні зміни при надходженні їх в організм.

Радіотоксичність ізотопів залежить від ряду їх характеристик і факторів, головними з яких є такі:

1) вид радіоактивного перетворення;

2) середня енергія одного акту розпаду;

3) схема радіоактивного розпаду;

4) шляхи надходження радіоактивних речовин в організм;

5) розподіл радіонуклідів в органах і системах;

6) час перебування радіонукліда в організмі;

7) тривалість часу надходження радіонуклідів до організму.

Всі радіонукліди, як потенційні джерела внутрішнього опромінення і метали-токсиканти, поділяють на 4 групи:

А група – радіонукліди особливо високої радіотоксичності, мінімально значуща активність яких на робочому місці становить 1 кБк. До цієї групи відносять 40 ізотопів, у тому числі наступні: каліфорній, свинець-210, полоній-210, радій-226, америцій-241, плутоній-239, плутоній-340 та інші трансуранові елементи (ТУЕ).

Б група – радіонукліди високої радіотоксичності, мінімально значуща активність яких на робочому місці становить не більше 10 кБк. До цієї групи відносять 38 ізотопи, у тому числі наступні: стронцій-90, радій-223, йод-131, торій-227, рутеній-106 та інші.

В група – радіонукліди середньої радіотоксичності, мінімально значуща активність яких на робочому місті становить не більше 100 кБк. До цієї групи відносять 162 ізотопи, у тому числі наступні: натрій-24, фосфор-32, сірка-35, калій-42, марганець-56, кобальт-60, стронцій-89, цезій-134, барій-140, селен-144 та інші.

Г група – радіонукліди низької радіотоксичності, мінімально значуща активність яких на робочому місці становить не більше 1000 кБк. До цієї групи відносять 75 ізотопів, у тому числі наступні: водень-3, вуглець-14, фосфор-33, мідь-64, кісень-15 та інші, а також усі короткоживучі радіоізотопи, період напіврозпаду яких менше 24 годин.

Проникаюча радіація поширується у середовищі, іонізує його, а при проходженні через живу тканину іонізує атоми і молекули, що входять до складу клітин. Це обумовлює порушення нормального обміну речовин, зміну характеру життєдіяльності клітин, тканин, окремих органів і систем організму.

Внаслідок накого впливу розвиваються променеві ушкодження і хвороби. Тому з радіоактивними речовинами, які застосовуються у відкритому вигляді, працюють тільки в спеціально обладнаних приміщеннях або радіологічних лабораторіях, до яких стапляться спеціальні санітарно-гігієнічні вимоги.