4.8. Токсикологическая характеристика радия

Радий– радиоактивный химический элемент II группы периодической системы Д.И.Менделеева. Атомная масса 226,05. Основной изотоп –²²⁶Ra с периодом полураспада 1622 года. Этот изотоп принадлежит к радиоактивному семейству²³⁸U. При распаде²²⁶Ra образуется изотоп инертного газа²²²Rn (радон), который, поступая в воздух, может представлять опасность. Изотоп²²²Rn, в свою очередь, превращается в короткоживущий полоний и другие изотопы. Конечным продуктом распада²²⁶Ra является стабильный свинец. Энергия альфа-излучения ²²⁶Ra и его дочерних продуктов 4,78-7,68 МэВ.Энергия его гамма-квантов 0,18-2,19 МэВ.

Поведение радия в биосистемах имеет много общего с кальцием и стронцием: несмотря на количественные различия, радий в виде ионов поступает в растения из почвенного раствора. При увеличении в почве содержания кальция уменьшаетсяпоглощение растениями радия.

Из желудочно-кишечного тракта всасывается 20-70 % радия. В организме распределяется в крови, костях и мягких тканях, из которых более половины – в первые сутки.

Выведение его из организма происходит с калом (95 %), мочой (5 %). Высокая токсичность радия обусловлена большим периодом полураспада, большой эффективной энергией распада и выраженной остеотропнотью. Поражение радием характеризуется анемией, лейкопенией, декальцификацией костной ткани и нарушением его регенерации, лучевым пневмонитом, поражением кожи. В отдаленные сроки наблюдаются остеосаркомы, пневмосклероз и рак легких, бородавки и рак кожи, возможны опухоли других органов и тканей. Минимальная активность ²²⁶Ra, допускаемая на рабочем месте, 3,710³ Бк (0,1 мкКи) – группа А по радиотоксичности.

4.9. Токсикологическая характеристика плутония

Плутоний– радиоактивный химический элемент из группы актиноидов, имеет 15 изотопов. В очень малом количестве существует в природе на поверхности Земли, образуясь из урана под действием нейтронов космических лучей и нейтронов при делении урана. При этом образуется долгоживущий изотоп²³⁹Pu с периодом полураспада 24360 лет. Большое количество плутония получают в атомных реакторах при делении урана и используют для изготовления ядерных зарядов.

В почве плутоний прочно фиксируется и поступает в растения в небольших количествах. Поэтому основной источник поступления плутония в организм животных и человека – воздушный, через кожу или с пищей при загрязнении кормов и продуктов питания. Из желудочно-кишечного тракта всасывается менее 1 % поступившего плутония; он депонируется в основном в костной ткани. При попадании на кожу растворимые соли плутония быстро всасываются, а нерастворимые депонируются в эпидермисе и транспортируются в региональные лимфоузлы. При ингаляции распределение плутония в легких сильно зависит от размера и растворимости частиц. Растворимые соли (нитраты и хлориды) быстро всасываютсяи поступают в кровь. Нерастворимые частицы могут годами находиться в легких. Их выведение происходит путем медленного растворения или перемещения в бронхиальные лимфоузлы. При этом происходит длительное облучение легочной ткани. Чем крупнее частица, тем неравномернее облучение. В зависимости от дозыоблучения в легких могут развиться лучевой пневмонит, фиброз ипневмосклерозы, гемангиосаркомы, мезателиомыи карциномы.

В желудочно-кишечном тракте изотопы плутония, поступающие с кормом, всасываются в 25 раз лучше, чем из неорганической соли. После внутривенного введения плутония через 5 мин в крови его остается 50 %. Попавший в организм плутоний вызывает подавление миелоидного кроветворения, истощение лимфоидных фолликулов селезенки, атрофию лимфоузлов, снижает продолжительность жизни эритроцитов и т.д. Иммуногенез нарушается, так как подавляется образование антителобразующих клеток в лимфоузлах. Происходит образование остеосарком.

Плутоний имеет выраженные гепатотропные свойства. Из крови до 45 % плутония депонируется в печени с периодом биологического полувыведения 20 лет. Уже через два-три месяца после поступления плутония возникает цирроз печени, а при высоких дозах – диффузный некроз; возможны гематомы и аденомы желчных протоков. В семенниках он концентрируется в макрофагах интерстициальных тканей, а в яичниках – в атретических фолликулах мозгового слоя.

Выводится в основном печенью и желчью.

Плутоний способен преодолевать плацентарный барьер, но в плаценте его концентрируется в 10 раз больше, чем в плоде.

Изотоп ²³⁸Pu (период полураспада 87,7 года) обладает высокой генетической эффективностью, индуцируя хромосомные аберрации. При инкорпорации²³⁸Pu локализация радиационных опухолей (остеосаркомы) зависит от возраста. У взрослых животных они локализуются в основном в конечностях, а у молодых – в голове или в позвонках.