Біологічно значущі радіонукліди Стронцій
Стронцій (Sr) – елемент 2-ї групи Періодичної системи. За фізико-хімічними властивостями він є аналогом кальцію та в геохімічних процесах його супутником. В організмі дорослої людини міститься близько 0,3 г стронцію. Майже весь він у скелеті. Інші органи припадає лише 3,3 мг. Добове надходження з їжею та водою становить близько 1,9 мг. Виводиться з організму з фекаліями (1,5 мг) та сечею (0, 34 мг). Фізіологічне значення стронцію залишається незрозумілим.
Найбільший практичний інтерес становлять 89 Sr (Т1/2 = 50,5 діб) та 90 Sr (T1/2 = 29,1 року), що характеризуються великим виходом у реакціях поділу урану та плутонію.
Основним джерелом забруднення довкілля радіоактивним стронцієм були випробування ядерної зброї та аварії на підприємствах паливно-ядерного циклу. Атмосфера - первинний резервуар 89 Sr і 90 Sr, звідки радіонукліди надходять на сушу та гідросферу. Осадження визначається гравітацією, адсорбцією на нейтральному пилу, що постійно присутня в атмосфері, та видаленням атмосферними опадами (дощ, сніг). Час перебування радіоактивних аерозолів в атмосфері становить 30-40 діб, у стратосфері - кілька років. Внаслідок різних періодів напіврозпаду співвідношення 89 Sr : 90 Sr у випадання постійно змінюється. У початковий період після вибуху у випаданнях переважає 89 Sr, а потім 90 Sr. У початковому періоді Sr 89 є одним з компонентів забруднення зовнішнього середовища в зонах ближніх випадень радіонуклідів.
Джерелом забруднення довкілля, як зазначалося, були і залишаються підприємства атомної енергетики. В умовах нормальної експлуатації АЕСвикиди радіонуклідів незначні. В умовах аварій, особливо великих, викиди радіонуклідів, у тому числі радіоізотопів стронцію, можуть бути значними. Прикладом є відомі аварії на промисловому реакторі у Віндскейлі (1957) та ЧАЕС (1986).
Радіоактивний стронцій, що випав на поверхню Землі, включається під впливом природних факторів у процеси міграції. Після атмосфери ґрунт стає його найважливішим депо. Радіонукліди мігрують у горизонтальному та вертикальному напрямках. На їх міграцію істотно впливають їх фізико-хімічні властивості, кліматичні умови, рельєф місцевості, вид грунту, гідрологічний режим, характер рослинності, агрохімічні особливості ведення сільського господарства та ін. що має важливе значення у процесах його міграції.
Грунт -> рослини - початкова ланка більшості харчових ланцюжків екологічного циклу перенесення радіостронція із довкілля людині. У рослини радіонукліди можуть надходити в результаті безпосереднього забруднення їх наземних частин у момент випадання, пилеобразования і поглинання з ґрунту через кореневу систему. Радіоактивні частинки з рослин змиваються дощем, здуваються вітром і т. д. Час їх утримання залежить від розміру та виду рослин. Для помірного поясу воно становить 1-5 тижнів, у середньому 2 тижні. Осілий на рослини радіостронцій всмоктується внаслідок активних біологічних процесів. Інтенсивність всмоктування залежить від розчинності частинок та виду рослин і може досягати кількох відсотків.
Засвоєння радіостронції з ґрунту визначається його біологічною доступністю, насамперед розчинністю, агрохімічними властивостями ґрунту, видом рослин. Тваринирадіоактивний стронцій переважно надходить із кормом і меншою мірою з водою (близько 2 %). Перехід нукліду залежить від його біологічної доступності, видових та вікових особливостей тварин та їх фізіологічного стану. У крові стронцій циркулює у некомплексній формі та лабільно пов'язаний з білками.
Виводиться стронцій з організму переважно через кишечник. Біологічна дія радіоактивного стронцію різноманітна і пов'язана з розподілом нукліду, що надійшов в організм, і формованих доз. При надходженні рівних кількостей 89 Sr і 90 Sr величини поглинених доз і час формування різні, що пов'язано з великим періодом напіврозпаду 90 Sr.
Техногенне радіоактивне забруднення довкілля стало джерелом хронічного зовнішнього та внутрішнього опромінення населення. Опромінення, як правило, носить комбінований характер - поєднання зовнішнього та внутрішнього складними сумішами радіонуклідів. Свій внесок у опромінення роблять і радіоізотопи стронцію. У СРСР проведено 32 наземні вибухи (з них 30 - на Семипалатинському полігоні), з яких при 4 вибухах за межами полігону в ближній зоні сформувалися локальні радіоактивні сліди.
У переважній більшості населених пунктів дози опромінення були лише на рівні доз від глобальних випадень, які, за оцінками НКДАР, загалом становили 4,5 мЗв. Внесок внутрішнього опромінення за рахунок перорального та інгаляційного надходжень радіонуклідів та зовнішнього опромінення становив відповідно 72,5 та 24 %. Основне значення у тривалому формуванні доз мали 137 Cs та 90 Sr.
1. У регіонах радіоактивного забруднення необхідні такі заходи захисту:
• зниження вмісту радіонуклідів у рослинних та тваринних продуктах харчування за допомогою агромеліоративних та зооветеринарних заходів. У тварин,отримували сорбенти стронцію (сульфат барію, бентоніт та на їх основі модифіковані препарати), при аварії на ЧАЕС за допомогою зазначених заходів вдавалося досягти 3-5-кратного зниження депонування радіонуклідів у кістковій тканині;
• технологічна переробка забрудненої сировини;
• кулінарна обробка харчових продуктів; заміна забруднених харчових продуктів на чисті.
2. Під час роботи з радіоактивним стронцієм необхідно дотримуватись санітарних правил та норм радіоактивної безпеки із застосуванням спеціальних заходів захисту відповідно до класу робіт.
3. Невідкладна допомога при забрудненні шкірних покривів: обробка 5% розчином пентацину, 5% розчином Na2-ЕДТА, розчином лимонної чи соляної кислоти, препаратом «Захист», миючими порошками, милом.
4. При пероральному надходженні радіостронція призначають адсобар або сульфат барію (25 г на 200 мл води), альгінат натрію (15 г на 200 мл води), полісурмін (4 г на 200 мл води). Рясне промивання шлунка, блювота, сечогінні, клізми. При надходженні радіостронція до органів дихання — рясне промивання носоглотки і порожнини рота, препарати, що відхаркують, і ті ж засоби, що і при пероральному надходженні нукліду.
5. В умовах хронічного надходження радіостронцію для зниження його всмоктування призначають альгісорб - модифікований альгінат кальцію: дорослим і дітям старше 14 років по 5 г 3 рази на день, дітям від 6 до 14 років - по 3 г 3 рази на день, дітям від 1 року до 6 років - по 1,5 г 4 рази на день.
6. Усі захисні заходи слід проводити під постійним дозиметричним контролем довкілля, оцінюючи зовнішнє забруднення та надходження радіонуклідів до організму.
7. У профілактиці наслідків опромінення велику увагу слід приділяти підвищенню резистентностіорганізму постраждалих (раціональне харчування, здоровий спосіб життя, спорт та ін.).