Сәулеленудің биологиялық ағзаға әсері

Иондық сәулелердің тірі ағзаға әсерін арнайы ғылым – радиобиология зерттейді. Бұл ғылымның саласы физикаға сүйенеді, сонымен бірге генетика, биология, медицина, цитология және биофизика, биохимия, ядролық физика, физиология, радиациялық химия, имуннология және басқа ғылымдарға зерттеп баяндайды.

Ғалымдар иондық сәулелердің (рентген сәулелері, гамма сәулелер, альфа

бөлшектердің ағыны, β-бөлшектері, нейтрондар, прлотондар т.б.) биологиялық ағзаларға әсерін зерттейді. Ағзалардың радиациялық сезгіштігі, доза мөлшері, өсімдіктер мен жануарларда туғызатын түрлі өзгерістері, олардың қабылдау себептері, иондық сәуленің әсерінен тірі жасушада болатын бастапқы үрдістері зерттеледі.

Иондық сәулелердің ағзаға тигізетін әсерінің шешуші мәні оның дозасына және

қуатына байланысты. Иондау әсері ағзада өте күрделі үрдіс өтуден басталады. Нерв жүйесінің күйі, зат алмасу, жасушалардың бөлінуі, тұқым қуалайтын себептерінің өзгеруі, тірі ағзаның үдетілген түрдегі сәулеленуі сәуле ауруын туғызады. Сәуле ауруы дегеніміз – ағзаға α, β, γ сәулелері мен жылдам нейтрондардың щоғымен, сонымен қатар радиоактивті заттардың ағзаға түсуімен (ішкі сәулелену) туындайтын ауру түрлері жатады. Бұл жағдайда бірінші кезекте қан жасайтын мүшелер, ішкі секреция бездері, сілекейлі қабықшалар зақымданады. Сәуле ауруын хроникалық және өткір деп екіге бөледі.

Өткір түрі ағзаның бірінші реттік дозаны алуынан немесе ағзаның ішінен

радиоактивті заттардың көп мөлшерінің түсуінен болады. Әр адамда бірдей дозамен сәулелену адам ағзасының ауруға төтеп беру қызметіне байланысты.

Сәулеленудің хроникалық түрі – сәуленің үздіксіз және ұзақ уақыт бойы ағзадан дозаларды қабылдауының нәтижесінде пайда болады. Радиациялық сәулелену нәтижесі кейде пайдалы, өсімдіктердің өсуін жылдамдатады.

Өте үлкен сәулелердің әсерінен митоз фазасында да жасушалар өз тіршілігін

жояды. Бұл жасушалар жойылуының екінші түрі. Мұндай жағдайда жасушалар сәулелену әсері түсісімен тіршілігін жояды немесе ол одан соң тез арада байқалады.

Сәулеленген ағзаның тіршілігін сақтауда немесе онда негізгі радиоактивтік

синдром бола алатын, өздігінен жылдам және көптеп жаңарып отыратын екі жүйе бар. Олар қанның құрамы түзетін жүйе және қарын-ішек жүйесі.

Организм молекулаларының қышқылдануы және бүлінуі. Иондық сәуленің организмге алғашқы әсерлері. Сәулеленуден жасушада болатын морфологиялық өзгерістер. Тіршіліктің пайда болуының алғашқы кезеңіндегі сәулеленудің маңызы.

Тіршілік пайда болмас бұрын Жер үстіндегі атмосферада түрлі құбылыстар өтіп, жай қарапайым заттар күрделене бастаған, яғни жөнделу құбылыстары басым болған. Жердің даму тарихының алғашқы кезеңіндегі атмосфера сутегі, оттегі, көміртегі және азоттан құралған. Соған байланысты онда мынадай молекулалар болған:

Н О=С=О Н Н Н

Н - О көмірқышқыл Н-С-Н Н N-Н

су газ Н сутегі Н

метан аммиак

Күннің күлгін сәулелерінің, ғарыштық сәулелердің, радиоактивтік миенралдардың, атмосфераның қозғалысқа келу әсерінен электрлік құбылыстар жиі болып тұрған. Осылардың әсерінен С-Н, Н-О, Н-N, Н-Н байланыстары үзілген және энергияға бай ортақ аралық заттар түзілген.

Заттар өзара әрекеттенуінен тұрақты молекулалар құралған:

Н-С О Н

синил Н-С-ОН Н-С=О

Н О

Гликал альдегиді Сірке қыщқылы

Жоғарғы энергия квантының әсерінен органикалық қосылыстар молекуласы күрделі түрге айналған. Энергияның үлкен мөлшерінің одан әрі қарай әсер ете беруі анағұрлым күрделі молекулалардың пайда болуына әкеліп жеткізген. Мысалы, амин қышқылдары:

О О C O

Глицин NH2 NH2

Аланин Аспарагин қышқылы

Органикалық молекулалардың көбейіп топтасуы түрлі құбылыстардың болуына себеп жасап, полисахаридтердің, ДНҚ, белоктардың және т.б. пайда болуына жеткізді. Бұлар өмірдің негізгі сипаттамасы – энергия және информация қасиетін тасымалдайтын құралдар.

Органикалық молекулалардың абиогендік түзілуіне және өмірдің пайда болуында ядролық энергия маңызды роль атқарған. Зертханалық тәжірибелерде ерекше жағдай жасағанда (әр түрлі үлкен мөлшердегі энергия, иондық сәулелену, электр зарядтары әсерінен) органикалық молекулалардың аса

қарапайым заттардан пайда болатынын А.И.Опарин және т.б. оқымыстылар көрсеткен. Мысалы, амин қышқылдары, нуклеотидтер, уш фосфорлы аденозин қышқылы (АТФ) және т.б. тәжірибеде алынған.

пайдалы және зиянды әсерін тигізеді.

- Рентген және күлгін сәулелер, химиялық заттар әсері арқылы антибиотик түзетін саңырауқұлақтардың табиғи қасиетін өзгерту үшін зерттеулер жүргізу.

- Тіршілік ету жағдайында антибиотиктер және В12 дәруменін түзетін микроорганизмдердің жоғарғы активті штамптарын шығару және т.б.

- Сәулелену әсерінен пайда болған тұқым қуалау қасиетін жібек құрттарының өнімін, сапасын арттыру үшін сақтап, өндірісте кең пайдалану.

- Жануарлар мен өсімдіктер тұқымын жақсартуда және өнімін өсіруде сәулелену қолданылады (радиациялық селекция әдісі).

Адам өміріне қажет маңызды ферменттер, органикалық қышқылдарды

саңырауқұлақтарды және микробтарды сәулелендіру нәтижесінде алады (генетика және радиобиология бірлескен радиациялық генетика ғылымы саласы адамның практикалық іс- әрекетінде талай пайдалы табыстарға жеткізуде).

Зиянды әсері. Табиғи сәулелену, кейбір химиялық құрылымдар және сыртқы ортаның температурасы тұқым қуалау қасиетінің құрылымына әсер ету нәтижесінде ұрпақтарға таралатын табиғи мутацияға келтіреді.

- Табиғи сәулелену (ғарыштық сәулелер және жер минералдарының сәулеленуі)

ядролық сынақпен қатар келгенде тіршілікте үлкен қатерлі жағдай туғызады. Жер үстіндегі тіршілікті жойып жібереді.

- Табиғи сәулелену, кейбір химиялық құрылымдар, сыртқы ортаның температурасы және ядролық сынақ әсерінен өмір сүру ортасына қарай ұрпақтарда 500-ден астам түрлі аурулар пайда болғаны анықталды. Солардың ішінде, мысалы, ергежейлілік, «гемофилия»(түстерді ажырата алмау), заттардың алмасуынан болатын ауру түрлері, ұрпақтардың дене физикалық және ой еңбегіне, сонымен қатар тіршілік ету қабілеті әлсірейді, өмір сүру мерзімі қысқарады және т.б.

- Иондық сәулелену немесе химиялық заттар әсерінен болған мутация рецессивтілік сипатталады, бірақ адамда доминантты мутация кездеседі және ол тым жақын уақытта ұрпақтарда байқалады.

Шынайы және жалған қайтымдылық. Ұлпа мен жасушаның радиоәсерді

сезгіштігі, сәулелену әсері факторына әр түрлі ағзалардың сезімталдығы.

Табиғатта радиосезімталдық өте кең диапазонды. Өте төмен радиосезімталдық

бактерияларда байқалады. Осыдан ондаған жылдар бұрын Сахарада Франция атом бомбасын жарғанда бүкіл тірі жәндіктер, жануарлар арасында сарышаян радиациямен әсерленбеген. Сарышаяндар гамма-сәулелерінің 100 мың рентген күші бар осы орталықта аман-сау тіршілігін сақтап, өмір сүре берген. Ал адамдарға радиацияның 700 рентген дозасы қатерлі. Неліктен сарышаяндардың радиосезімталдығының жоғы туралы жаңалық құпия, ол зерттелетін мәселелердің бірі екеніне оқымыстылар көңіл бөлуде. Бұл мәселені зерттеп, шешу адамдарды радиациялық қауіптің әсерінен сақтау үшін көмектесетін жаңа

заттар жасап шығаруға мүмкіндік берер еді.

Ағзаның радиосезімталдығы негізінен табиғаттың екі жағдайына байланысты –

сыртқы ортаның температурасы және табиғаттағы оттегінің концентрациясы. Мысалы: бақаның денесінде радионуклидтердің жинақталып, көбеюі сыртқы температурасының жоғарылауына сай болады. Өсімдіктер радионуклидтерді өздерінің жапырақтары және тамырлар жүйесі арқылы жинайды. Радиоактивтік заттардың ыдырауынан пайда болған заттарды топырақтан өсімдіктердің сіңіруі топырақтың қасиеттеріне – механикалық және минералдық құрамына, химиялық қасиеттеріне, гумус заттарының және т.б. байланысты.

Суда тіршілік ететін жануарлар ағзасында радионуклидтердің мөлшері судың

құрамындағы мөлшеріне қарағанда жүздеген және мыңдаған есе асып түседі.

Жануарлар иондық сәулеленуді сезе ме және одан сақтана ала ма? – деген сұраққа оқымыстылар көп көңіл бөліп, зерттеулер жүргізген. Зертханалық тәжірибелерде сүтқоректілер иондық радиациясы бар заттың тұрған жерін анықтай алған. Тышқандарды арнайы камерада аппараттың шуы кезінде ұйықтауға әдет етіп үйреткен. Рентген аппаратының сәулелерін тышқандар жатқан жаққа қарай жібергенде бірнеше секунд ішінде олар ояна бастаған. Рентген аппаратының сәулелерін тышқандар жаққа жібермегенде, олар оянбаған. Көзі көрмейтін, соқыр жануарлар да осылайша әсерленген. Сонымен, әр түрге жататын тірі жәндіктер және жануарлар тіршілігінің жойылуы сәулелену мөлшерінің деңгейіне байланысты. Бактериялардың және қкрапайым

жәндіктердің иондық сәулелену әсеріне сезімталдығы төмен. Гүлдердің иондық сәулелену әсеріне сезімталдығы төмен, саңырауқұлақтардың сәулеленуге сезімталдығы өте жоғары. Көпшілік өсімдіктердің иондық сәулелену әсеріне сезімталдығы жоғары. Сондай-ақ сүтқоректілердің де иондық сәулелену әсеріне сезімталдығы өте жоғары.

1. 
   Гигиеналық практикада қолданылатын иондық сәулелердің түрлері.
   
2. 
   Стандартты радиометрлер көмегімен препараттардың белсенділігін өлшеу
   
3. 
   «Плато» есептегішінің есептік сипаттамасын табу
   
4. 
   Су қоймалары суларының, ауа, топырақ және азық-түлік тағамдарының
   
5. 
   радиоактивтілігін зерттеу әдістері
   
6. 
   Радиохимиялық зерттеу әдістері
   

Ауадағы жарылыстар ең қауіпті жарылыс. Радиоактивті материалдардың кейбір

бөліктері жарылыс болған жерге жақын аймаққа таралады, қандай-да бір бөлігі

трофосферада (атмосфераның ең төменгі қабатында) таралады, сосын жел әсерінен үлкен қашықтыққа географиялық ендікті сақтай отырып орын ауыстыра бастайды. Ауада шамамен бір ай таралып, осы орын ауыстыру нәтижесінде біртіндеп жерге түсе бастайды. Бірақ радиоактивтік материалдардың көп бөлігі стратоспераға атмосфераның 10-50км биіктікте жатқан келесі қабатына өтіп кетеді. Онда көптеген айлар бойы сақталып, содан

кейін баяу төмендей бастайды және жер шарының жоғарғы бетінің бәріне таралады.

Атомдық-электрондық станциялар қоныстардың сәулеленуіне аз ғана үлес

қосады. Ядролық құрылғылар дұрыс жұмыс істеген жағдайда радиоактивтік

материалдардың ауаға шығуы өте аз болады.

Радиоактивтік элементтердіің қалдықтары мекен жайларға түседі, әрі фосфорлық органикалық уландырғыш заттар бірге түседі. Оларды көзбен көре алмаймыз. Олардың әсерін адам баласы кейін байқайды. Оларды байқау үшін әр түрлі аспаптар жасалған. Аспаптың жәрдемімен адамдардың, жануарлардың, өсімдіктердің қанша доза алғанын өлшеуге болады. Ол аспаптың жұмыс істеу принципі физикалық және химиялық заңдарға негізделген.

Дозаны өлшейтін аспапты дозиметр деп атайды. Олар екі түрлі болады. Қалтаға

салып жүретін – КИД (контрольное измерение дозы) – дозаны өлшейтін бақылау. Оларды өлшеу кездерінде фотоға түсіргенде қарайған мөлшеріне қарай дозасын өлшей (біле) аламыз.

Радиациялық бақылау және адамдарды сәулелендіруді басқару аспаптарын дұрыс пайдалану үшін және өлшеудің қажетті дәлдігін алу үшін олар тіркейтін иондық сәулелердің сипаттамасын, сондай-ақ сол аспаптардың жұмыс істеу принциптерін білу керек.

Дозиметриялық аспаптар жұмысы сәулелердің өзі таралатын орта заттарын иондай алу қасиетіне негізделген. Өз кезегінде иондалу заттағы кейбір физикалық және химиялық өзгерістердің себебі болып табылады. Оларды табуға және өлшеуге болады. Мұндай өзгерістерге жататындар: электроөтімділіктің артуы (газ, сұйық, қатты материалдардың); люминесценция (жарқырау); жарыққа сезімтал материалдардың (фотопленкалардың) жарқырауы; кейбір химиялық ерітінділердің түр-түсінің өзгеруі.

Иондық сәуле әсер ететін ортада байқалып, тіркелетін физика-химиялық құбылыс табиғатына қарай иондық сәулелерді анықтау және өлшеу әдістерінің иондық, химиялық, сцинтилляциялық, фотографиялық және т.б. түрлері ажыратылады.

Иондық әдіс молекулалардың иондалуына негізделген. Иондалу ортада (газды

көлемде) иондық сәулелер әсерінен болады. Ортаның электроөткізгіштігі артады. Оны арнайы электрлі-техникалық құралдармен анықтайды. ДП-5А (ДП-5Б), ДП-3Б, ДП-22В және ИД-1 сияқты аспаптардың жұмыс істеу принципі иодық әдіске негізделген.

Иондық әдіс негізінде жұмыс істейтін аспаптардың құрылғылары бірдей және

құрамына: қабылдаушы құрылғылар (иондалу камерасы), электрлік схема (иондалу тогы күшейткіші), тіркеуші ұрылғы (микроамперметр), қуаттандыру көздері (құрғақ элементтер) енеді.

химиялық қосылыстар түзе отырып, бөліне алу қасиеттеріне негізделген. Мысалы: суда хлороформ сәулелендіру кезінде хлорсутектік қышқыл түзіп, хлороформаға қосылған бояғыш әсерінен түстік реакция береді. Түстің қанықтығына байланысты сәулелендіру дозасын (жұтылған энергияны) бағалайды. ДП-70 және ДП-70М химиялық дозиметрлері осы принципке негізделген.

күміс бромиді молекулаларының күміс пен бромға бөліне алу қасиетіне негізделген. Фотопленканың қараюын туғызатын күмістің майда кристалдары түзіледі. Қараю тығыздығы сәуле энергиясы жұтылуына пропорционал. Қараю тығыздығын эталонмен салыстырып, пленкамен алынған сәулелену дозасын (экспозициялық немесе жұтылған) анықтайды.

Радиометрлердің қабылдағыш бөлімінде газбен толтырылған Гейгер-Мюллер

есептегіші болуы мүмкін немесе сцинтилляциондық газразрядтық қондырғы қойылады. Газразрядтық есептегіштер қорғасыннан жасалған үйшіктердің ішіне жайғастырылады. Ондағы мақсат қондырғылардағы реңктің мәнін азайту. Есептегіш аспаптардың импульстерін есептеу үшін қайта есептегіш аспаптар қолданылады. Бұл аспаптардың әрқайсысының өзінше ерекшеліктері бар. Оларды белгілі жағдайда ғана қолдануға болады. Осы аспаптардың негізгі сипаттамаларының қысқаша мәнін келтіреміз:

1) В-2 түріндегі қондырғының бинарлық қайта есептегіші.

Бұл импульстерді тіркеу үшін газразрядты және сцинтилляциондық есептегішті

қалыпты жағдайда иондық сәулелердің әсерінен кейін қолдануға болады. Қайта есептеу коэффициентері 1:1, 1:4, 1:16, 1:64. Есептеудің ең жоғарғы жылдамдығы 6400 имп/с. Сезгіштігі – Вольтпен (0,4-2, 2-100 оң; 0,4-100 теріс). Рұқсат етілген уақыт 50мкс.

2) Толқын түріндегі қайта есептегіш қондырғы.

Қалыпты жағдайдағы сцинтилляциондық және газразрядтағыш есептегіштер

көмегімен иондық сәулелердің әсерінен кейін импульстерді тіркеуге және өлшеуге арналған. Ең үлкен жылдамдық 80000 имп/с. Жалпы есептеу көлемі 1млн имп. Рұқсат етілген уақыты 5мкс.

3) ДП-100 түріндегі декадты-есептегіш қондырғы.

Бұл аспап стационарлық түрде және далада газразрядты және иондық сәулелердің әсерінен кейін импульстерді өлшеуге және тіркеуге арналған, ең жоғарғы жылдамдығы 5000 имп/с. Жалпы өлшеу сыйымдылығы 100000 имп. Жиілігі 17-18Гц дейін болғандағы күшейтуі 3q вибрациялық тербелістерге шыдамды. Бірақ жаңбыр астында өлшем жасауға қолайсыз.

4) ПП-8 түріндегі радиометр.

Қалыпты жағдайда кез келген датчикпен жұмыс істей алатын, иондық сәулелену әсерінен кейін импульсті тіркеуге және өлшеуге арналған. Өлшеудің ең үлкен жылдамдығы 100000 имп/с. Екілік импульс бойынша рұқсат етілген уақыты 10мкс. Сыйымдылығы 10млн имп. Декатрондық және иондық лампалар бойынша есепті көрсетеді. Өлшеу мен өлшеу арасындағы уақытты электрондық секундомер көрсетеді. Аспаптың бас жағын өзгертіп α, β, γ-сәулеленуді өлшеуге болады.

5) В-3 түріндегі радиометр.

Иондық сәулелердің өзгеруінен төмен вольтті газдық есептегіштердің

импульстерін өлшеуге арналған. Кейбір жағдайда жоғары кернеулі көздердің кейбір бөліктерін өзгертіп, оны жоғарғы вольтті есептегіш ретінде қолдануға болады. Есептеу жылдамдығы периодты және 15кГц-ке дейін өлшенеді. Есептеу сыйымдылығы 1 млн имп.

6) ПП-12 түріндегі есептегіш аспап.

Периодтық импульстерді, сонымен бірге уақыт бойынша кездейсоқ (статикалы)

таралған импульстерді, иондық сәулелердің өзгерген мәнін өлшеуге және тіркеуге арналған аспап. Ең үлкен жылдамдығы 750 имп/с. Рұқсат етілген уақыты 1,5мкс. Аспапқа электрондық есептегіш орнатылған, ол 4000с дейін өлшей алады (400-4 млн. имп).

7) УМФ-1500 түріндегі  активтілікті өлшеуге арналған кіші фонды құрылғы.

Сұйықтықтар мен шашыранды қатты денелердің (40 ыдырау/мин көрсететін

стронций-90 және итрий-90) радиоактивтілігін өлшеуге арналған жылжымайтын аспап. Аспап дәлдігі минутына 1имп. Жылдамдығы 3000имп. Қайта есептеу құрылғысы ретінде В-3 құрылғысы комплектісінен ПС-20 аспабы қолданылады.

«Плато» есептегішінің есептік сипаттамасын табу

Әрбір қайтадан қолданылатын газразрядты есептегіш үшін жұмыс істеу кернеуін табу керек. Осы мақсатта оның «платосын» табады. Есептегіш аспап платасы енінің иілгіштігі 150в кем емес, оның ішінде 100в-ке 10-тен артық болмаса жұмысқа жарамды деп танылады.

«Плато» табу үшін келесі жұмыстар атқарылады:

1. Құрылғыны бақылауға алғаннан кейін тәжірибелік есептегіш астына

активтілігі шамамен 0,2 мккюри болатын β-сәуле көзі қойылады.

2. «Бастау» тумблерін қосады.

3. Неондық лампалар кезектесе жанып және сөне бастағанша кернеуді баяу

ұлғайта бастайды. Осы есептеу басы болады. Вольтметрдің көрсеткіштерін жазып алады.

4. «Бастау» тумблерін өшіреді, «өшіру» тумблерін басып механикалық

есептегішті нольге келтіреді.

5. Есептегіштегі кернеуді 50в-қа ұлғайтады.

6. «Бастау» тумблері мен секундомерді бір уақытта қосып импльстер санын

және берілген кернеудегі минутына болатын есептеу жылдамдығын өлшейді.

7. Тағы да «Өшіру» батырмасын басып есептегіш шкалаларыннольге келтіреді

де кернеуді 5в-қа арттырады.

8. 4 минут бойы тағы өлшеу жүргізіледі және минутына болатын импультер

санын жазып алады.

9. Мұндай есептеулер импульстер саны кенет өсіп кететін жағдайға дейін

жүргізіледі. Содан соң берілген есептегіштің «платосы» басының1/3 бөлігіне сәйкес келетін оптимальдік жұмыс жасау кернеуін таңдап алатын есептеу сипаттамасы қисығын тұрғызады.

Су қоймалары суларының, ауа, топырақ және азық-түлік тағамдарының

радиоактивтілігін зерттеу әдістері.

Суқоймалар cуының радиоактивтілігін зерттеу әдістері

Ашық және жабық суқоймалары суына радиактивтік заттар топырақтан, ауа

арқылы, сонымен қатар радиактивті заттары бар қоқыстар арқылы түсуі мүмкін

Гигиеналық көзқарас тұрғысынан алғанда суда болатын радиактивтілік заттар

табиғи және жасанды болып бөлінеді. Табиғи радиоактивтілік заттар суда уран, радий, торий, радон және т.б. К40 тұздары түрінде болады. Жасанды радиоактивті заттар негізінен Sr90+Y90, сонымен қатар Сs137 және басқа да өндіріс орындарынан суға түсетін әр түрлі изотоптардан тұрады.

Көптеген радиоактивтік изотоптар, соның ішінде Ra226, Sr90 және т.б. изотоптар суда тіршілік ететін өсімдік және жануар ағзаларында жинала алатындығын атап өткен жөн. Сондықтан ашық суқоймалар суы үлгісін зерттеу міндетті түрде су өсімдіктерінің және жануарларының активтілігін зерттеумен ұласады.

Өлшеудің сипаттамасы алға қойылған тапсырмаға және судың болжамдық

активтілігіне байланысты. Судағы радиоактивті заттардың құрамын өлшеу үшін жүргізілетін әрекеттер:

1) Су көзін санитарлы-топографиялық тексеру;

2) Радиометриялық өлшеулер;

3) Су, планктон және бентос үлгілерін алу;

4) Алынған үлгілердің зертханадағы радиометриялық және радиохимиялық

зерттеулері.

Су көздерінің санитарлы-топографиялық тексерулері санитарлық жазбалар картасы бойынша және су көзінің радиоактивтік заттармен ластану жағдайларын анықтау мақсатында жүргізіледі. Сонымен қатар аймақтың гидрогеологиялық, топографиялық ерекшеліктерін, ластанудың потенциалдық көздері сипатын, су үлгісі алынған пункттен ластану аймағына дейінгі арақашықтық және т.б. ескерген жөн. Аймақтың жағалық бөлігі, су тұрып қалған бөліктері радиометриялық тексеруге алынады. Су қоймасының (өзеннің) сызықтық бөліктерінің радиоактивтілігін өлшеу бөлек бөліктер мен қатарлардың ластануы жөніндегі түсінік беруі мүмкін. Радиометриялық

зерттеулер кезінде дозиметрлер қолданылады («Сенеж», «Луч»).

Радиометриялықөлшеулер бірден бағдарлық өлшемдер ғана бере алады, бірақ бұл ақпараттар өте пайдалы. Себебі ол арқылы ластану деңгейі мен таралуы жөнінде көзқарас қалыптастыруға болады. Санитарлы-топографиялық зерттеу мен радиометриялық өлшеулер негізінде аймақта үлгі алу пункттерін белгілейді.

Ластану көзі болған жағдайда үлгілерді келесі тәсіл бойынша алады: ағын

суларынан (басқарылу пункті) жоғары, ағыс бойынша төмен орналасқан әр түрлі қашықтықтардан (0,25-0,5-1км). Әрбір пунктте үлгілерді әр түрлі нүктелерден (жағажай, орта тұсынан), әдетте 0,5м тереңдіктен алады. Ағын судың түсу және жинау аймағында жартылай тәуліктік үлгілер алынады, ал керек жағдайда динамикалық бақылау ұйымдастырылады. Үлгіні алу барысында суды лайландырудың қажеті жоқ. Сонымен қатар су үлгісімен бірге балдырлар және су организмдері қосылмауын қадағалау қажет.

Радиометриялық зерттеулер үшін 0,5-1л су алынса, радиохимиялық анализ үшін 5л-ден кем емес су алынуы қажет. Үлгілерді таза жуылған бутылкаларға алады. Бутылка шынысымен радиоактивтік заттардың адсорбциясын алдын алу мақсатында алынған үлгі суды төменгі қышқылдық реакция жүруі үшін тұз қышқылымен қышқылдандырады. Бір уақытта планктон, бентостың үлгілерін алады. Планктон үлгісін арнайы тормен жинаса, бентосты пышақтың көмегімен қыру арқылы жинайды. Балықты әдеткі әдіспен аулап алады. Алынған үлгілерді формалиннің 4- 5л-дық ерітіндісінде консервілейді.

Үлгілерді алу уақыты тура есептелінеді. Бұл судың шынайы активтілігін, әсіресе оның құрамында аз өмір сүретін радиоактивтік элементтер болған жағдайда өте маңызды.

Алынған үлгілердің ортақ активтілігін анықтау

Зертханаға жеткізілген су үлгісінен 0,5л алып, оны таза, алдын ала өлшенген

фарфор кеселерге үлестермен құяды және құрғақ қалдық қалғанша су буы моншасында буландырады. Қалдықты 2 сағат бойы 105 температуралы құрғатқыш шкафта тұрақты салмақ алғанша кептіреді. Кесенің салмағын тағы да өлшейді және салмақтардың айырмасы бойынша 1л суға келетін құрғақ қалдық мөлшерін есептейді. Содан кейін құрғақ қалдықты сол кеседе аздап үйкейді және одан аналитикалық таразыда өлшейді, оның нысанадағы қалыңдығы 5-8мг/см2 аспауы шарт (жұқа қабаттағы активтілікті анықтау).

Егер суды буландырғаннан кейін алынған құрғақ қалдық айтарлықтай көп болса және нысанаға 3г-нан аз емес құрғақ қалдық алатын болсақ, онда активтілікті қалың қабаттық әдіс бойынша анықтайды. Бұл аналитикалық таразымен өлшем жүргізуді талап етпейді.

Су құрамында 10-7кюри/л және одан да жоғары радиоактивтік заттар

концентрациясы болған жағдайда активтілік зерттелетін судың (1,0-2,0мл) тура

анықталынған көлемінде анықталады. Судың бұл көлемін нысанаға қойып инфрақызыл сәуле астында құрғатады және есептегіш құрылғымен өлшейді. Алынған нәтижелер бойынша судың активтілігі кюри/л-мен есептелінеді.

Зертханаға жеткізілген фито-, зоопланктон және балықтан салмағы 10 г-нан

болатын үлгілер алынады. Алынған үлгілерді ұсақтап кептіргіш шкафта 105С

температурада кептіреді, содан соң муфельді пеште 400С температурада күлге

айналдырады, эксикалаторда суытып, күл салмағын анықтау үшін өлшем жүргізеді. Алынған күл мөлшеріне қарай ныманаға жұқа немесе қалың қабатпен жағып, құрылғыда активтіоік өлшемін жүргізеді. Ары қарай үлгілердің активтілігі кюри/кг-мен есептелінеді. Берілген суқойманың табиғи радиоактивтік фоны көрсеткіштерінен табылған өлшемдер артық болса және ластану қандай изотоптардан болғаны анық болса, онда судың -активтілігі жинағының радиометриялық анықтау нәтижесінің практикалық мағынасы болады.

Әдетте судың табиғи радиоактивтілігі 5·10-11 кюри/л-ден аспайды. Бұдан басқа

жағдайлардың барлығында судағы изотоптардың сәйкестілігін тексеру қажет. Судың айтарлықтай активтілігі болған жағдайда сәйкестікті тексеру физикалық әдістермен жүргізіледі, ал аз мөлшердегі активтілікте – жоғары радиотоксикалылығы бар изотоптар (Sr90+Y90, Cs137 және т.б.) бар-жоғын анықтау үшін радиохимиялық анализ жүргіледі.

Берілген су көзін пайдалану мүмкіндігі жөніндегі қорытынды санитарлы-

топографиялық тексеру материалдары жиынтығы бағасы негізінде судың радиометриялық және радиохимиялық зерттеулері және мүмкін жинақталу коэффициенттерін ескергендегі су қоймасының биомассасы негізінде беріледі.

Радиохимиялық зерттеу әдістері

Судың, ауаның, азық-түлік өнімдерінің және топырақтың радиоактивтілігін зерттеу тек қана берілген обьектінің ортақ активтілігін өлшеуді ғана емес, изотоптық құрамын зерттеуді дн қамтуы керек. Бұл сыртқы ортадағы радиоактивтік изотоптардың әр түрлі радиотоксикалылығы болуымен байланысты. Сондықтан бірдей деңгейлі активтілігі бар, бірақ әр түрлі токсикалылығы бар изотоптар болса, онда олар әр түрлі қауіп төндіреді.

Мысалы, суқойма суларында 8·10-10 кг/л-ге тең Na24 концентрациясы осы изотоптың шекті рұқсат етілген концентрациясынан (ПДК) 10 есе кіші болады. Осындай активтілік Sr90 үшін шекті рұқсат етілген концентрациядан (ПДК) 20 есе артық болады және мүмкін емес деп танылуы шарт.

Радиоактивтік заттар қоспасының изотоптық құрамын және бөлек компоненттердің сандық сипаттамасын анықтау мақсатында гигиеналық практикада радиохимиялық әдістер қолданылады. Бұл әдістердің мәні әр түрлі элементтердің изотоптарын қоспадан химиялық бөліп алып, олардың активтілігін анықтауда. Әдетте радиоактивтік элементтер қоспасын бөлу ерітінділерде жүргізіледі. Сондықтан зерттеуге арналған үлгілерді әр түрлі әдіспен ерітіндіге айналдырады. Алынатын ерітінділерде радиоактивтік элементтер өте аз мөлшерде болатынын атап өткен жөн. Олардың еру шегінен асу мүмкіндігі жоқтығынан және сыйымдылық қабырғасындағы радиоактивтік элементтер адсорбциясы себебінен радиоактивті элементтерді әдеттегі қоршау әдісімен бөліп алу мүмкін емес. Ерітінділердегі изотоптарды бөліп алу үшін келесі әдістерге жүгінеді:

1) Изотоп тасымалдаушымен қоршау, бұл жағдайда ерітіндіге сол радиоактивтік заттың тұрақты изотобын енгізеді;

2) Изоморфты қоршау – ерітіндіге радиоактивтік затпен химиялық қасиеті жағынан сәйкес изотоп енгізіледі;

3) Изотоп тасымалдаушымен әсер ету (мысалы, осылай І131-ді анықтайды).

4) Изотоп тасымалдаушымен экстрагирлеу;

5) Хроматография.

Радиоактивтік изотоптың толық бөлінуін бақылау зерттелетін ерітіндіге екінші

ретті қосылған тасымалдаушыны қоршау арқылы (бұл жағдайда екінші реттік қоршау активтілігі жоқ болуы керек) немесе зерттелетін ерітіндіге кейіннен толық қоршауға алынуы анықталатын тасымалдаушының тура мөлшерін қосу арқылы жүзеге асырады. Тасымалдаушының қоршалу пайызы радиоактивтік изотоп қоршауы пайызына тең болады. Радиохимиялық сандық анализ жүргізуге кіріспес бұрын зерттелетін материалдың мүмкін изотоптық құрамымен танысқан жөн. Егер анализ жүргізілетін материал құрамынан қандай да бір радиоизотоп тапса немесе бір бірінен β-бөлшектердің максималь

энергиясы немесе жартылай шашырау периоды өзгеше болған жағдайда радиохимиялық анализдің қажеті жоқ, физикалық әдістермен сәйкестікті тексеру жеткілікті. Сыртқы ортаның ластанған объектілерінде Sr90, Cs137 және Pu239 жоғары токсикалық изотоптарын анықтау ерекше гигиеналық мәнге ие. Кей жағдайларда I131-ді анықтау жүргізіледі.

Дәріс 10. Радиологиялық бақылау

Дәріс 11. Радиоактивті қалдықтар

2. 
   ПРАКТИКАЛЫҚ-семинар сабақтарының жоспары
   

2. 
   СТУДЕНТТІҢ ӨЗДІК ЖҰМЫСЫ
   

1. 
   Студенттің өздік жұмысын ұйымдастыру жөніндегі әдістемелік ұсынымдар:
   

1. 
   Атом энергиясын бейбітшілік мақсатта қолдану туралы халықаралық конвенциялар мен келісімдер
   
2. 
   Радионуклидтердің жартылай ыдырау периоды
   
3. 
   Қазақстанның табиғи фонының сипаттамасы
   
4. 
   Радиацияның биологиялық әсері