Радиоактивность стронция. Влияние стронция на организм

Обновлено: 09.05.2024

Стронций — элемент главной подгруппы второй группы, пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 38. Обозначается символом Sr (лат. Strontium). Простое вещество стронций (CAS-номер: 7440-24-6) — мягкий, ковкий и пластичный щёлочноземельный металл серебристо-белого цвета. Обладает высокой химической активностью, на воздухе быстро реагирует с влагой и кислородом, покрываясь жёлтой оксидной плёнкой.

Новый элемент обнаружили в минерале стронцианите, найденном в 1764 году в свинцовом руднике близ шотландской деревни Строншиан, давшей впоследствии название новому элементу. Присутствие в этом минерале оксида нового металла было установлено почти через 30 лет Уильямом Крюйкшенком и Адером Кроуфордом. Выделен в чистом виде сэром Хемфри Дэви в 1808 году.

Присутствие в природе

Содержание в земной коре — 0,384 % в свободном виде стронций не встречается. Он входит в состав около 40 минералов. Из них наиболее важный — целестин SrSO₄. Добывают также стронцианит SrCO₃. Эти два минерала имеют промышленное значение.

Стронций содержится в морской воде (0,1 мг/л), в почвах (0,035 масс%).

В природе стронций встречается в виде смеси 4 стабильных изотопов 84 Sr (0,56 %), 86 Sr (9,86 %), 87 Sr (7,02 %), 88 Sr (82,56 %).

Получение Стронция

Три способа получения металлического стронция:

— термическое разложение некоторых соединений
— электролиз
— восстановление оксида или хлорида

Основным промышленным способом получения металлического стронция является термическое восстановление его оксида алюминием. Далее полученный стронций очищается возгонкой.

Электролитическое получение стронция электролизом расплава смеси SrCl₂ и NaCl не получило широкого распространения из-за малого выхода по току и загрязнения стронция примесями.

При термическом разложении гидрида или нитрида стронция образуется мелкодисперсный стронций, склонный к легкому воспламенению.

Физические свойства

Стронций — мягкий серебристо-белый металл, обладает ковкостью и пластичностью, легко режется ножом.

Полиморфен — известны три его модификации. До 215 о С устойчива кубическая гранецентрированная модификация (α-Sr), между 215 и 605 о С — гексагональная (β-Sr), выше 605 о С — кубическая объемно-центрированная модификация (γ-Sr).

Температура плавления — 768 о С, Температура кипения — 1390 о С.

Химические свойства

Стронций в своих соединениях всегда проявляет валентность +2. По свойствам стронций близок к кальцию и барию, занимая промежуточное положение между ними.

В электрохимическом ряду напряжений стронций находится среди наиболее активных металлов (его нормальный электродный потенциал равен −2,89 В. Энергично реагирует с водой, образуя гидроксид:

Взаимодействует с кислотами, вытесняет тяжелые металлы из их солей. С концентрированными кислотами (H₂SO₄, HNO₃) реагирует слабо.

Металлический стронций быстро окисляется на воздухе, образуя желтоватую плёнку, в которой помимо оксида SrO всегда присутствуют пероксид SrO₂ и нитрид Sr₃N₂. При нагревании на воздухе загорается, порошкообразный стронций на воздухе склонен к самовоспламенению.

Энергично реагирует с неметаллами — серой, фосфором, галогенами. Взаимодействует с водородом (выше 200 о С), азотом (выше 400 о С). Практически не реагирует с щелочами.

При высоких температурах реагирует с CO₂, образуя карбид:

Легкорастворимы соли стронция с анионами Cl - , I - , NO₃ - . Соли с анионами F - , SO₄ 2- , CO₃ 2- , PO₄ 3- малорастворимы.

Применение

Основные области применения стронция и его химических соединений — это радиоэлектронная промышленность, пиротехника, металлургия, пищевая промышленность.

Металлургия

Стронций применяется для легирования меди и некоторых ее сплавов, для введения в аккумуляторные свинцовые сплавы, для обессеривания чугуна, меди и сталей.

Металлотермия

Стронций чистотой 99,99—99,999 % применяется для восстановления урана.

Магнитные материалы

Магнитотвердые ферриты стронция — широкоупотребительные материалы для производства постоянных магнитов.

Пиротехника

В пиротехнике применяются карбонат, нитрат, перхлорат стронция для окрашивания пламени в кирпично-красный цвет. Сплав магний-стронций обладает сильнейшими пирофорными свойствами и находит применение в пиротехнике для зажигательных и сигнальных составов.

Изотопы

Радиоактивный 90 Sr (период полураспада 28,9 лет) применяется в производстве радиоизотопных источников тока в виде титаната стронция (плотность 4,8 г/см³, а энерговыделение около 0,54 Вт/см³).

Атомноводородная энергетика

Уранат стронция играет важную роль при получении водорода (стронций-уранатный цикл, Лос-Аламос, США) термохимическим способом (атомно-водородная энергетика), и в частности разрабатываются способы непосредственного деления ядер урана в составе ураната стронция для получения тепла при разложении воды на водород и кислород.

Высокотемпературная сверхпроводимость

Оксид стронция применяется в качестве компонента сверхпроводящих керамик.

Химические источники тока

Фторид стронция используется в качестве компонента твердотельных фторионных аккумуляторных батарей с громадной энергоемкостью и энергоплотностью.

Сплавы стронция с оловом и свинцом применяются для отливки токоотводов аккумуляторных батарей. Сплавы стронций-кадмий для анодов гальванических элементов.

Биологическая роль

Влияние на организм человека

Не следует путать действие на организм человека природного (нерадиоактивного, малотоксичного и более того, широко используемого для лечения остеопороза) и радиоактивных изотопов стронция. Изотоп стронция 90 Sr является радиоактивным с периодом полураспада 28.9 лет. 90 Sr претерпевает β-распад, переходя в радиоактивный 90 Y (период полураспада 64 ч.) Полный распад стронция-90, попавшего в окружающую среду, произойдет лишь через несколько сотен лет. 90 Sr образуется при ядерных взрывах и выбросах с АЭС. По химическим реакциям радиоактивный и нерадиоактивные изотопы стронция практически не отличаются. Стронций природный — составная часть микроорганизмов, растений и животных. Независимо от пути и ритма поступления в организм растворимые соединения стронция накапливаются в скелете. В мягких тканях задерживается менее 1 %. Путь поступления влияет на величину отложения стронция в скелете. На поведение стронция в организме оказывает влияние вид, пол, возраст, а также беременность, и другие факторы. Например, в скелете мужчин отложения выше, чем в скелете женщин. Стронций является аналогом кальция. Стронций с большой скоростью накапливается в организме детей до четырехлетнего возраста, когда идет активное формирование костной ткани. Обмен стронция изменяется при некоторых заболеваниях органов пищеварения и сердечно-сосудистой системы. Пути попадания:

вода (предельно допустимая концентрация стронция в воде в РФ — 8 мг/л, а в США — 4 мг/л)
пища (томаты, свёкла, укроп, петрушка, редька, редис, лук, капуста, ячмень, рожь, пшеница)
интратрахеальное поступление
через кожу (накожное)
ингаляционное (через воздух)
из растений или через животных стронций-90 может непосредственно перейти в организм человека.
люди работа которых связана со стронцием (в медицине радиоактивный стронций используют в качестве аппликаторов при лечении кожных и глазных болезней. Основные области применения природного стронция — это радиоэлектронная промышленность, пиротехника, металлургия, металлотермия, пищевая промышленность, пр-во магнитных материалов, радиоактивного — пр-во атомных электрических батарей. атомно-водородная энергетика, радиоизотопные термоэлектрические генераторы и др.)

Влияние нерадиоактивного стронция проявляется крайне редко и только при воздействии других факторов (дефицит кальция и витамина Д, неполноценное питание, нарушения соотношения микроэлементов таких как барий, молибден, селен и др.). Тогда он может вызывать у детей «стронциевый рахит» и «уровскую болезнь» — поражение и деформация суставов, задержка роста и другие нарушения Напротив, радиоактивный стронций практически всегда негативно воздействует на организм человека:

откладывается в скелете (костях), поражает костную ткань и костный мозг, что приводит к развитию лучевой болезни, опухолей кроветворной ткани и костей.
вызывает лейкемию и злокачественные опухоли (рак) костей, а также поражение печени и мозга

Изотопы

Стронций-90

Изотоп стронция 90 Sr является радиоактивным с периодом полураспада 28,79 лет. 90 Sr претерпевает β-распад, переходя в радиоактивный иттрий 90 Y (период полураспада 64 часа). 90 Sr образуется при ядерных взрывах и выбросах с АЭС.

Стронций является аналогом кальция и способен прочно откладываться в костях. Длительное радиационное воздействие 90 Sr и 90 Y поражает костную ткань и костный мозг, что приводит к развитию лучевой болезни, опухолей кроветворной ткани и костей.

Периодическая система химических элементов Менделеева

Классификация хим. элементов, устанавливающая зависимость различных свойств элементов от заряда атомного ядра. Система является графическим выражением периодического закона/

198095, г.Санкт-Петербург, ул.Швецова, д.23, лит.Б, пом.7-Н, схема проезда

Стронций: факты и фактики

Откуда он взялся? У элемента 38 в таблице Менделеева имеется четыре стабильных изотопа: 88 Sr (83% всех атомов), 84 Sr, 86 Sr и 87 Sr. При этом только три первых пришли из первичной туманности, сформировавшей планеты Солнечной системы. Изотоп 87 Sr имеет более сложное происхождение: часть его атомов появилась из 87 Rb, период полураспада которого — 48 млрд. лет. Из 29 радиоактивных изотопов наиболее значимы 89 Sr и 90 Sr, поскольку они получаются в ядерном реакторе при распаде урана и плутония. Первый изотоп живет недолго, период полураспада у него составляет 51 день, у второго — 28,78 лет.

Как связано поступление радиоактивного стронция в окружающую среду с ядерной энергетикой? Связано напрямую: цезий-137 и стронций-90 — наиболее массовые долгоживущие изотопы, попадающие в атмосферу, воду и почву как при взрыве атомной бомбы, так и при аварии на атомной станции. Самое сильное загрязнение этим элементом вызвали ядерные испытания в атмосфере, которые продолжались с 1945 по 1980 год: они дали 1020 Бк 89 Sr и 1018 Бк 90 Sr (один беккерель — один распад в секунду). Аварии дают в тысячи раз меньшие дозы. Так, в речку Теча на Южном Урале в результате работы комбината «Маяк» и аварии на нем в 1957 году попало 1015 Бк 90 Sr. Чернобыльская катастрофа в 1986 году дала 1017 Бк 89 Sr и 1016 90 Sr. Взрывы и утечки воды из станции в Фукусиме в 2011 году доставили только в Тихий океан 1015 Бк 90 Sr. Иными словами, с начала атомной эры наша планета живет в условиях постоянного притока рукотворного радиоактивного стронция, периодичность же этих выбросов, сравнимая с периодом полураспада, обеспечивает его накопление в воде и почве.

Неизбежно атомы 90 Sr попадают в организмы живых существ, где могут оставаться на всю жизнь. О попадании радиоактивного стронция в организм человека можно судить, изучая эмаль молочных зубов. В частности, американские исследователи установили, что у младенцев, рожденных во время пика ядерных испытаний в атмосфере — 1964 год, — содержание 90 Sr в эмали зубов выросло в 55 раз по сравнению с младенцами 1949—1950 годов рождения: 7,4 и 408,1 мБк 90 Sr на грамм кальция. В 1969 году, после прекращения массовых взрывов в атмосфере, его содержание упало на 50% по сравнению с пиком. Затем до 1989 года наблюдалось дальнейшее снижение, и минимальное значение в 1986 году составило 109 мБк 90 Sr на грамм кальция — очень далеко от доядерного значения.

Почему содержание стронция измеряют относительно кальция? Будучи щелочноземельным элементом, в организме он замещает кальций, именно степень такого замещения и оценивают. А поскольку кальций в организме сосредоточен в костях, то и стронций оказывается там же.

Чем опасен радиоактивный стронций? 90 Sr и 89 Sr излучают бета-электроны, которые проникают в окружающую ткань примерно на сантиметр. Кроме того, продуктом распада первого служит радиоактивный 90 Y — обладая периодом полураспада 64 часа, он вскоре испускает еще один бетаэлектрон и становится стабильным 90 Zr. В костной ткани оба изотопа стронция прежде всего представляют опасность для костного мозга — источника кровяных телец. Как следствие, при большой дозе облучения может развиваться лейкемия, а при средней — снижается иммунитет, появляются апатия и усталость. Именно такие симптомы наблюдались у жителей поселков в зоне загрязнения, созданной стоком опасных веществ с комбината «Маяк». Что происходит в организме при малом содержании радиоактивного стронция в костях, доподлинно неизвестно: спор о том, обладают ли малые дозы облучения стимулирующим или угнетающим эффектом и какие дозы следует считать малыми, далек от завершения.

Медики констатировали серьезное снижение здоровья населения страны в годы, последовавшие за Чернобыльской аварией, однако причиной считают резкое падение уровня жизни, вызванное радикальными экономическими преобразованиями. В пользу этой точки зрения можно отметить, что уровень здоровья падал по всей территории СССР, а не только в зонах, пострадавших от аварии. Однако менее известно, что с первых дней после аварии ив течение нескольких лет для спасения сельского хозяйства зерно, молоко и мясо из пострадавших районов смешивали с чистой продукцией, чтобы достичь безопасных уровней радиоактивного загрязнения, и распределяли по всей территории страны. Короткоживущий иод, пока молоко путешествовало на Дальний Восток, успевал распасться, радиоактивный цезий, будучи аналогом калия, в организме долго не задерживается, стронций же неизбежно оказывался в костях и по-прежнему вызывает слабое внутреннее облучение у всех граждан страны соответствующего возраста. У тех, кто в то время были детьми, уровень должен быть несколько выше, поскольку в растущих костях стронций охотнее замещает атомы кальция.

В любом случае нельзя забывать, что ядерные испытания в атмосфере обеспечили такой общепланетарный уровень загрязнения радиоактивным стронцием, который еще долгие десятилетия будет в несколько раз выше, чем последствия всех аварий на атомных станциях. На Филиппинах и атомных станций нет, и от мест аварий их отделяют многие тысячи километров, но в эмали зубов современных филиппинцев содержится 79 мБк 90 Sr на грамм кальция, что в десять раз больше, нежели американский доядерный уровень. А облучение организмов землян в конце концов зависит от накопления стронция в продуктах питания.

Как накапливается стронций в организмах? Занимая двенадцатое место по распространенности в земной коре, стронций (как стабильный, так и радиоактивный) неизбежно присутствует и в почве, и в воде. Различия здесь могут быть велики: в литре канадской питьевой воды содержится 0,199—3,2 мг стронция, в норвежской — 0,0015—0,57 мг, а в немецкой бутилированной — 0,036—24,5 мг. Растения в среднем содержат 36 мкг стронция на грамм сухого веса, причем главным образом в подземной части. Что касается надземных частей, больше всего его в орехах (8,67 мкг), хлебе (3,7 мкг) и зелени (1,6 мкг). Морепродукты также обогащены стронцием: в грамме рыбы содержится 3,6 мкг этого элемента. В мясе животных ив молоке стронция совсем мало — менее 1 мкг на грамм. Зато в костях его много, причем содержание сильно зависит от диеты. Так, древние охотники-собиратели с побережья Алабамы питались моллюсками, и в их костях оказалось 460 мкг стронция на грамм кости, а у проживавших неподалеку на берегу Миссисипи земледельцев — 250 («Journal of Archaeological Science», 1981, 8, 4, 391—397). Вообще-то такое распределение нетипично, обычно стронция в костях охотников меньше, чем у земледельцев (в частности, по этому признаку археологи определяют рацион древних людей); но этот факт лишний раз свидетельствует о повышенном содержании стронция в мясе морских обитателей. Современный человек потребляет 1,5 мг стронция в день; при среднем весе 70 кг в его теле содержится 320 мг стронция.

Накапливается ли стронций в грибах? Грибы, в отличие от растений, могут проявлять себя как гипераккумуляторы металлов — их содержание в плодовом теле бывает в десятки раз больше, чем в почве. Поэтому в грибах может оказаться повышенное содержание радиоактивных элементов. Но не стронция: немногочисленные исследования не обнаружили ни в каких съедобных грибах концентрацияю этого элемента, превышающую допустимые значения («Applied Microbiology and Biotechnology», 2013, 97, 2, 477—501; doi:10.1007/s00253-012-4552-8, полный текст).

Какую роль играет стронций в организме? Он не принадлежит к числу жизненно важных элементов, однако играет значительную роль в регуляции синтеза костей. При небольшой дозе эта роль оказывается положительной прочность костей растет. При большой же, если человек живет на земле, богатой стронцием, может развиться рахит и даже карликовость.

Как лечат радиоактивным стронцием? При некоторых видах рака — простаты, груди, легких — возникают болезненные метастазы в костях. Поскольку стронций откладывается прежде всего в растущих частях кости, он оказывается рядом с новой опухолью. Если этот стронций будет радиоактивным, он убьет опухолевые клетки. Именно на таком принципе работает препарат на основе 89 Sr.

Как стронций применяют в технике? Самое первое использование стронция — фейерверки и сигнальные ракеты: его соли окрашивают пламя в ярко-малиновый цвет. На основе его оксида делают глазурь для гончарных изделий, которая позволяет отказаться от использования свинцовой глазури. Поскольку стронций неплохо поглощает рентгеновские лучи, до недавнего времени его в основном применяли для изготовления стекла мониторов с электронно-лучевой трубкой. Теперь, из-за пришедших им на смену жидкокристаллических дисплеев, такое стекло уже не нужно. Зато нужны ферриты с оксидом стронция для небольших электромагнитов — тех самых, которые стоят ив маленьких электродвигателях постоянного тока, например для дворников автомобиля, и в громкоговорителях, и в игрушках. Титанат стронция — уникальный оптический материал, показатель преломления которого и, следовательно, дисперсия света выше, чем у алмаза.

Ну а долгоживущий радиоактивный 90 Sr служит источником электроэнергии для космических кораблей, метеорологических станций и навигационных буев.

Sr (стронций)(ИСП-МС) в Москве

Sr (стронций) — считается условно токсичным элементом, то есть в чистом виде не представляет угрозы для человека.

Стронций (87,6 а.е.м.) — избирательно накапливается в организме человека и в основном находится в костной ткани (99%). До настоящего времени точно не установлена роль этого элемента, как жизненно необходимого. Но доказано, что стронций играет важную роль в образовании и прочности эмали зубов, в процессах костеобразования. Использование препаратов стронция достоверно уменьшает риск переломов у женщин пожилого и старческого возраста. Этот микроэлемент оказывает цитопротективный эффект. Поступающий в организм с пищей стронций всасывается относительно слабо.

Стронций проникает организм вместе с употребляемой пищей (ежедневная получаемая с едой и водой доза составляет до 22 мг). Он очень плохо усваивается кишечником. Абсорбируется стронций в двенадцатиперстной кишке или подвздошной кишке. Стронций, который уже прошел процесс абсорбции выходит из организма вместе с мочой, а в крайнем случае — с желчью. Фекалии содержат в основном не абсорбированный стронций.

Избыток стронция может вызывать изменения в минеральном обмене костной ткани. «Стронциевый рахит» («уровская болезнь», болезнь Кашина-Бека) — эндемическое заболевание, связанное с нарушением баланса минералов.

Применение стронция в промышленности и медицине
Стронций используют в металлургии, в производстве телевизионной аппаратуры, аккумуляторов и пиротехнических средств. Радиоактивный 90Sr и 89Sr являются опасными побочными продуктами ядерных реакций. Нерадиоактивный стронций-88 используют для защиты организма от воздействия радиоактивных форм стронция (механизмы конкуренции). Радиоактивный 89Sr применяют в терапии некоторых онкологических заболеваний. Содержание стронция в волосах отражает экспозицию организма к этому элементу и коррелирует с его концентрацией в костях.

оценка экспозиции к стронцию;
болезнь Кашина-Бека;
остеопороз у лиц пожилого и престарелого возраста;
доклиническая и гигиеническая диагностика при подозрении на наличие дисбаланса в обеспечении организма микроэлементами.

Накануне сдачи исследования следует избегать пищевых перегрузок.

Моча:
Накануне сдачи анализа не рекомендуется употреблять в пищу овощи и фрукты, которые могут изменить цвет мочи (свёкла, морковь, клюква и т.п.), принимать диуретики.

Собирают утреннюю порцию мочи, выделенную сразу же после сна. Перед сбором мочи необходимо провести тщательный гигиенический туалет внешних половых органов. При первом утреннем мочеиспускании небольшое количество мочи (первые 1–2 сек) выпустить в унитаз, затем собрать всю порцию мочи в чистую ёмкость, не прерывая мочеиспускания. Мочу отлить в стерильный пластиковый контейнер с завинчивающейся крышкой приблизительно 50 мл. Во время сбора мочи желательно не касаться контейнером тела. Доставить контейнер с мочой в медицинский офис необходимо как можно скорее с момента взятия биоматериала.

Радиоактивность стронция. Влияние стронция на организм

Вы здесь: Зона отчуждения Радиоактивное загрязнение Стронций в человеке

Стронций в человеке

Рейтинг: Подробности Родительская категория: Зона отчуждения Категория: Радиоактивное загрязнение

Поступив из разрушенного реактора в окружающую среду, стронций находится в доступном для человека состоянии. Он вовлекается в биологические цепи миграции. Это означает, что стронций накапливается в растениях, которые человек употребляет в пищу. Стронций накапливается в организме домашних животных (например коров), которых люди содержат на загрязненных территориях и как следствие, молоко, мясо накапливает повышенное количество этого радионуклида. Употребляя продукты питания полученные на радиационно-неблагополучных территориях, человек способствует накоплению стронция в организме.

Кроме того, стронций может поступать в организм человека и при вдыхании пыли. Что же происходит с организмом человека, когда стронция накапливается очень много?

Где накапливается стронций в человеке?

Стронций остеотроп – то есть элемент, который накапливается избирательно в определенных тканях живых существ, в том числе и человека. Этим органом (тканью) является скелет (кости). Объясняется такая закономерность очень просто – по химическим свойствам стронций подобный кальцию, который является основных строительным элементом скелета всех организмов. При дефиците кальция, а зона Полесья бедна на этот элемент, и при наличии радиоактивного стронция – организм без разбору накапливает в костях этот радионуклид.

Накопления стронция в костях вызывает и другую важную проблему – радионуклид очень медленно выводится из человеческого организма (скелета). Через двести дней выводится только половина накопленного стронция.

Важно, что накапливаясь в костях – стронций облучает важные, говоря языком радиобиологии, критические органы человека – костный мозг. Место, где образовывается кровь человека. Высокое содержания стронция в костях человека способно оказать существенное воздействие на этот орган и вызвать соответствующие заболевания.

Чтобы понять насколько избирательно накапливается стронций в костной ткани, укажем, что например в мышечной ткани (мясе) стронция накапливается только один процент – остальное в костях.

Влияние радиоактивного стронция

Высокое накопление стронция, особенно в организме детей, может привести к крайне опасным последствиям. Радиоактивный стронций облучает растущую костную ткань, что приводить к заболеванию и деформации суставов ребенка, наблюдается задержка в росте. Это заболевание имеет даже свое название – стронциевый рахит.

Наиболее ярко негативное влияние стронция на организм человека запечатлено на фото ребенка, который пережил ядерную бомбардировку в Хиросиме.

Фото поражение человека инкорпорированным стронцием.

1 – фото ребенка через 2 года после бомбандировки (1947 год);

2 – прогрессирующее поражение сустава ноги (снимок сделан через 1 год после первого снимка);

3 – ребенок в 1951 году (развитие болезни).

Как уже отмечали, при высоком накоплении стронция в костях происходит облучение и поражение костного мозга. Хроническое облучение приводит к развитию лучевой болезни, появлению опухолей в системах кровообразования, а также возникают злокачественные опухоли в костях. Вызывает лейкемию, приводит к поражению печени и мозга человека.

Важным профилактическим методом, который позволяет предотвратить поступления стронция в организм человека является правильное приготовление пищи, которая получена на территориях подвергшихся загрязнению стронцием-90. Кулинарная обработка позволяет снизить концентрацию радионуклида в несколько раз. Ненужно пренебрегать такими простыми процедурами.

Продукты, способствующие выведению из организма радионуклидов (Резидент КазНМУ им. С.Д. Асфендиярова Гасанов А.)

Продукты, способствующие выведению из организма радионуклидов.

Продукты содержащие кальций. Кальций способствует выведению стронция из организма.

Скорлупа куриных яиц. Венгерский врач Кромпхер с группой медиков и биологов в результате 10 - летних исследований установил, что яичная скорлупа - прекрасное выводящее средство радионуклидов, препятствует накоплению в костном мозге ядер стронция-90. Применяемые медициной препараты - хлористый кальций, гипс, мел - плохо усваиваются организмом. Яичная же скорлупа - идеальный источник кальция, который легко усваивается организмом. Скорлупу употребляют от 2 до 6 г. в день. Яйца предварительно моются теплой водой с мылом, хорошо ополаскиваются. В большинстве случаев скорлупа не требует специальной стерилизации. Для маленьких детей необходимо на 5 минут помещать ее в кипящую воду. Скорлупа от яиц, сваренных вкрутую, чуть менее активна, но зато полностью готова к использованию, пройдя стерилизацию в процессе варки. Растирать в порошок лучше в ступке: замечено, что при использовании кофемолки препарат получается менее активный. Прием с утренней едой - творогом или кашей. Кроме того в скорлупе содержатся 27 микро элементов, она препятствует таким заболеваниям как искривление позвоночника, хрупкость костей, подверженность простудам. Введение в пищу измельченной скорлупы куриных яиц показало ее высокую терапевтическую активность и отсутствие каких-либо побочных действий. Этого нельзя сказать о скорлупе утиных яиц, они для подобного применения не пригодны.

В то же время на территориях, сильно загрязненных радиоактивными веществами, в скорлупе может накапливаться стронций. А при варке яиц даже переходить в белок.

Перепелиные яйца. Российские и белорусские специалисты обнаружили, что перепелиные яйца - эффективное средство при лечении малых доз радиоактивного облучения. У детей из зоны Чернобыльской аварии, испытывали на себе «перепелиное» лечение (в Витебском санатории «Луки») прекратились головокружения, не стало болей в сердце, улучшился аппетит, исчезли недомогания, усталость, повысилось содержание гемоглобина в крови. Причем выздоровление шло быстрее, чем у тех, кого лечили таблетками и уколами. Целебные свойства перепелиных яиц объясняются тем, считают исследователи, что в них очень много витаминов, аминокислот и других веществ, обладающих профилактическим радиозащитным действием.

Хлеб. В числе факторов способных снижать усвоение стронция, входит потребление хлеба из темных сортов муки, содержащей фитин, который способен связывать этот радиоактивный элемент и препятствовать всасывания его в кишечник. Следует заметить, что фитин одновременно связывает и кальций, снижая его содержание в организме

Радионуклиды

Из организма быстро выводятся радиоактивные вещества, концентрирующиеся в мягких тканях и внутренних органах (цезий, молибден, рутений, йод, теллур), медленно - прочно фиксированные в костях (стронций, плутоний, барий, иттрий, цирконий, ниобий, лантаноиды). Из большого числа радионуклидов наибольшую значимость как источник облучения населения представляют стронций-90 и цезий-137.

Стронций - 90. Период полураспада этого радиоактивного элемента составляет 29 лет. При попадании стронция внутрь его концентрация в крови уже через 15 мин достигает значительной величины, а в целом этот процесс завершается через 5 часов. Стронций избирательно накапливается в основном в костях и облучению подвергаются костная ткань, костный мозг, кроветворная система. Вследствие этого развивается анемия, называемая в народе «малокровием». Исследования показали, что радиоактивный стронций может находиться и в костях новорожденных. Через плаценту он проходит в течении всего периода беременности, причем в последний месяц перед рождением в скелете его накапливается столько же, сколько аккумулировалось за все предыдущие восемь месяцев. Биологический период полвыведения стронция из скелета составляет свыше 30 лет. Ускорение выведения из организма стронция является труднейшей задачей. По крайней мере до сих пор не найдено высокоэффективных средств для быстрого выведения этого радиоактивного элемента из организма.

Цезий - 137. После стронция-90 цезий-137 является самым опасным радионуклидом для человека. Он хорошо накапливается растениями, попадает в пищевые продукты и быстро всасывается в желудочно-кишечном тракте. Цезий-137 - долгоживущий радионуклид, период его полураспада составляет 30 лет. До 80% цезия откладывается в мышечной ткани. Биологические процессы эффективно влияют на цезий, поэтому в отличие от стронция, биологический период полувыведения цезия у взрослых людей колеблется от 50 до 200 суток, у детей в возрасте 6 - 16 лет от 46 до 57 суток, у новорожденных - 10 суток. Причем около 10% нуклида быстро выводятся из организма, остальная часть - более медленными темпами. Но в любом случае ежегодное его содержание в организме практически определяется поступлением нуклида с рационом в данном году. Влияние кулинарной обработки на содержание радионуклидов в готовых блюдах За счет механической обработки сырых продуктов (мытье, чистка) можно устранить значительное количество содержащихся в них цезия и стронция. Опыты показали, что таким путем удается удалить радионуклиды из моркови, томатов, шпината на 20 - 22% , картофеля, свеклы 30 - 40% , бобов 62%. У моркови, свеклы, репы и других корнеплодов рекомендуется срезать на 1 - 1,5 см верхнюю часть головки. В этой части плода содержится до 80% всех радиоактивных и других токсичных веществ ( свинец, кадмий, ртуть ). У капусты целесообразно удалять хотя бы верхний слой листьев и не использовать в пищу кочерыжку. Любой отваренный продукт теряет при варке до половины радионуклидов ( в пресной воде до 30%, соленой до 50% ). Жарить подозрительные мясо и рыбу не стоит. Хрустящая корочка не «выпустит» из продукта вредные вещества. Мясо и рыбу, другие продукты ( если можно ) вымочите приготовлением в воде с наибольшим количеством уксуса. Бульон после варки мяса лучше вылить. Но если нужен именно бульон, залейте мясо холодной водой, поварите минут 10, слейте воду. Налейте свежей воды и доварите бульон до готовности. Этот пример обеспечивает двукратное снижение радиоактивных веществ. Для уменьшения радиоактивных элементов рекомендуется измельчать мясо и выдерживать в воде в течение нескольких часов. Без особой необходимость этого совета придерживаться не следует, так как при вымачивании теряется до 30% питательной ценности мяса. При вымачивании грибов цезий уменьшается на 30% , при отваривании - на 90% . А стронций остается практически на том же уровне. При переработке молока в масло переходит лишь около 1% стронция-90. Молоко, загрязненное цезием-137 и другими короткоживущими нуклидами, легко обезвредить, превратив его в нескоропортящиеся продукты (сгущенное и порошкообразное молоко, сыр, масло) и подвергнув их соответствующей выдержке. Практически отсутствуют радиоактивные элементы в крахмале, сахаре, рафинированном растительном масле. При составлении пищевого рациона следует знать, что существуют растения и плоды, не накапливающие радиоактивные элементы. К их числу относится топинамбур. Директор НИИ полеводства и садоводства Российской Академии наук Н. Болтасов выращивал топинамбур на почве, загрязненной атомными отходами. И ни в клубнях, ни в зеленой массе радионуклидов не обнаружилось. Топинамбур употребляется как в сыром, так и жареном, тушеном, печеном, соленом и сушеном видах. В то же время в отдельных случаях в результате обработки в пищу может поступить более загрязненный продукт, чем первоначальный. Например, концентрирование стронция-90 может происходить при изготовлении отрубей из зерна, производстве некоторых видов сыра, приготовлении ухи, когда часть радионуклидов, содержащихся в костях, плавниках и чешуе, переходит в бульон. Может также увеличиваться поступление стронция-90 из рыбы при ее консервировании за счет обработки высокой температурой под давлением, в результате которой обычно несъедобные части (кости) размягчаются и превращаются в съедобные.

Пути поступления радионуклидов в организме

Источники внешнего облучения являются космическое излучение и естественные радионуклиды, содержащиеся в почве, воде и воздухе а также рентгенодиагностические процедуры, цветные телевизоры и полеты на самолетах на больших высотах. Хотя вклад двух последних факторов и невелик. Уровни облучения населения за счет глобальных выпадений продуктов ядерных взрывов в настоящее время существенно снизилось по сравнению с годами максимальных выпадений в 1963 - 1966 годах. Каково соотношение внешнего и внутреннего облучения? Например, после Чернобыльской аварии в течение первых двух лет внешнее достигало 90% от общей дозы, затем стало преобладать внутреннее облучение, подступившее в 1992 г. к 80%. Природные радиоактивные элементы содержаться в строительных материалах, особенно в бетонных конструкциях. Плохая вентиляция, особенно в домах с плотно закрывающимися окнами, может увеличить дозу облучения, обусловленную вдыханием радиоактивных аэрозолей за счет распада газа радона, который образуется в свою очередь при естественном распаде радия, содержащегося в почве и строительных материалах. Использование в сельском хозяйстве фосфорных удобрений, содержащих естественные радионуклиды рядов урана и тория, является дополнительным фактором облучения организма человека. Эти радионуклиды накапливаются в почве, затем с пылью и продуктами питания попадают в организм. Могут выбрасывать в атмосферу радиоактивную золу тепловые электростанции. Облучение зависит то исходного сырья, условий его сгорания, эффективности золоулавливающих систем. Человек может получать некоторую дозу за счет газо-аэрозольных выбросов атомных электростанций и оседания на почву техногенных радионуклидов. Выпадающие на поверхность почвы радионуклиды на протяжении многих лет остаются в ее верхних слоях. Если почвы бедны такими минеральными компонентами, как кальций, калий, натрий, фосфор, то связываются благоприятные условия для миграции радионуклидов в самих почвах и по цепи почва - растение. В первую очередь это относится к дерново-подзолистым и песчано-суглинистым почвам. Так, например, лишайники в тундре на почвах, бедных минеральными компонентами, захватывают цезий-137 в 200 - 400 раз больше, чем травы. Это обстоятельство способствует накоплению в организме северных оленей повышенного количества радионуклидов. В черноземных почвах подвижность радионуклидов крайне затруднена. Аккумулятором радионуклидов является лес, особенно хвойный, который содержит в 5 - 7 раз больше радионуклидов, чем другие природные ценозы. При пожарах сконцентрированные в лесной подстилке, коре древесине радионуклиды поднимаются с дымовыми частицами в воздух и попадают в тропосферу и даже стратосферу. Радиоактивному облучению, таким образом, подвергается население на значительных территориях. А пожары в Свердловской, Челябинской, Тюменской и Курганской областях только в 1989 г. дали 23% всех лесных пожаров бывшего СССР. Мало радиоактивных веществ поступает в рацион с пищевыми продуктами морского происхождения, так как из-за высокой минерализации морской воды продукты моря очень слабо загрязнены стронцием и цезием. Свободны от загрязнения радионуклидами глобальных выпадений артезианские и многие грунтовые воды благодаря изоляции от поверхности земли. А вот воды подземных водоемов, талые, дождевые воды могут служить источником поступления некоторых радионуклидов в организм человека. Исследования показали, что с вдыхаемым атмосферным воздухом человек может получать 1 - 2% радионуклидов от их общего количества, поступающих с пищей и водой. Хлебопродукты являются ведущим поставщиком радионуклидов в организм - от одной трети до половины их общего поступления. На втором месте по значимости стоит молоко, на третьем - картофель, овощи и фрукты, затем мясо и рыба. Например, накопление радионуклидов у рыб разных пород даже в одном и том же водоеме может различаться в 2 - 3 раза. Для хищных рыб (щука, окунь и др.) характерны минимальные показатели и накопления стронция-90 и максимальные цезия-137. Растительноядные рыбы (карп, карась и др.) наоборот накапливают стронция больше, а цезия в несколько раз меньше, чем хищники. Наибольшие уровни накопления радионуклидов характерны для пресноводных рыб северных районов нашей страны, где воды поверхностных водоемов, особенно озер, слабо минерализованы. На накопление радионуклидов в тканях рыб влияет тепловое загрязнение водоемов. Размещение рыбохозяйственных комплексов у мест удаления тепловых вод теплоэлектростанций и особенно АЭС способствует также более интенсивному усвоению и накоплению в тканях рыб находящихся в воде радионуклидов. Согласно данным, полученным в условиях лабораторных экспериментов, установлено, что уровни накопления цезия-137 в тканях карпа, обитавшего в воде с температурой 25 0С , вдвое выше, чем при обитании этой рыбы в воде с температурой 12 - 15 0С.

Чем опасна для организма радиация

Последствием производства и испытаний ядерного оружия, бурного развития атомной энергетики, растущего использования ионизирующих источников излучения в народном хозяйстве и медицине явилось повсеместное радиоактивное загрязнение биосферы. В результате средние дозы облучения человека достигают удвоенного естественного фона и вплотную приблизились к величине, которая определяется как радиационно-опасная. Поэтому в современных условиях недопустимо дополнительное облучение человека, поскольку оно может резко увеличить риск возникновения заболеваний. Радиоактивные вещества проникают в организм через легкие с вдыхаемым воздухом, через желудочно-кишечный тракт с заряженной водой и пищей, через раны и царапины на коже и даже через не поврежденную кожу. Радиоизотопы распределяются в организме неодинаково. Стронций, барий, радий накапливаются в скелете; лантаноиды, плутоний- в печени, селезенке, костном мозге; цезий, рубидий - в мышцах; рутений - в почках; радиоизотопы йода - в щитовидной железе. Попадая в организм, радионуклиды задерживаются там от нескольких дней до десятков лет. Ядерная частичка, попадая в организм, действует там, как мини реактор, воздействуя на клетки, и ее нужно вывести любыми средствами. Малые дозы облучения, согласно общепринятым в радио биологии представлениям, не могут явиться причиной каких - либо непосредственных нарушений здоровья. Хотя согласно новейшим представлениям, даже санитарные нормативы, лимитирующие облучение, не гарантируют полной безопасности. Специалисты считают, что в связи с длительным воздействием даже самые малые дозы способны вызывать в клетках организма изменения, приводящие к генетическим нарушениям, злокачественным новообразованиям и разнообразным расстройствам обменных процессов организма, его пищеварительных, кроветворных и других функций. Могут быть другие неприятные последствия: ослабление сексуальной потребности, нарушение жизнеспособности потомства, раннее старение, уменьшение продолжительности жизни. К ранним признакам лучевой болезни, по литературным данным, относятся чувство слабости и недомогания, головные боли и головокружение, повышенная возбудимость центральной нервной системы, бессонница. Нарушается пищеварение в виде потери аппетита и диспепсических жалоб (тошнота, рвота, тяжесть и боль под ложечкой, кишечные колики, нарушение стула), особенно у лиц более пожилого возраста. Часто наблюдается падение веса. Возможно функциональные расстройства сердечно - сосудистой деятельности, снижение кровеносного давления, нарушения деятельности почек, печени, повышение температуры, кровотечения. Важно отметить, что ионизирующее излучение не воспринимается органами чувств человека: мы не видим его, не слышим и не чувствуем воздействия на наше тело. Радионуклиды постоянно попадая в организм, постепенно разрушают его, делая нас полубольными - полу здоровыми.

Вещества и механизмы противорадиационной защиты

Некоторые пищевые вещества обладают профилактическими радиозащитным действием или способностью связывать и выводить из организма радионуклиды. К ним относятся полисахариды (пектин, декстрин), фенильные и фитиновые соединения, галлаты, серотанин, этиловый спирт, некоторые жирные кислоты, микроэлементы, витамины, ферменты, гормоны. Радиоустойчивость организмов повышают некоторые антибиотики (биомицин, стрептоцин), наркотики (нембутал, барбамил). Пектиновые вещества (прпектин, пектин, пектиновая кислота). Пектин - студенистое вещество, которое хорошо заметно в варенье или желе, приготовленных из плодов. В процессе усвоения пищи пектин превращается в полигалактуроновую кислоту, которая соединяется с радионуклидами и токсичными тяжелыми металлами. Образуются нерастворимые соли, не всасывающиеся через слизистую желудочно - кишечного тракта и выделяющиеся из организма вещества с калом. Кроме того низкомолекулярные фракции пектина проникают в кровь, образуют с радионуклидами комплексы и затем удаляются с мочой. Пектино содержащие вещества обладают высокой способностью в течение 1 - 3 часов связывать стронций, цезий, цирконий, рутений, иттрий, ионы свинца, лантана ниобия и эвакуировать из организма до половины этих элементов. Кроме пектина радиозащитным действием обладают и другие полисахариды типа декстрина, а также липополисахариды, находящиеся в листьях винограда и чая. Витамины. К очень важным радиозащитным соединениям относятся так называемые «витамины противодействия». В первую очередь это относится к витаминам группы В и С. Хотя по мнению специалистов одна аскорбиновая кислота не обладает защитным действием, но она усиливает действие витаминов В и Р. В то время как радиоактивные элементы приводят к разрушению стенок кровеносных сосудов, совместное действие витаминов Р и С восстанавливает их нормальную эластичность и проницаемость. Радионуклиды разрушают кровь, снижают количество эритроцитов и активность лейкоцитов, а витамины В1, В3, В6, В12 улучшают регенерацию кроветворения, ускорение восстановления эритроцитов и лейкоцитов. Если излучение снижает свертываемость крови, то витамины Р и К1 нормализуют протромбиновый индекс. Несколько повышает устойчивость организма к развитию лучевой болезни парааминобензойная кислота, улучшает показатели крови, способствует восстановлению веса биотин (витамин Н). Фенольные соединения растений ученые определяют как наиболее перспективные источники потенциально активных противолучевых средств. Фенольные соединения - это биологически активные вещества лечебно - профилактического действия, необходимые для поддержания жизни и сохранения здоровья. Они повышают прочность кровеносных сосудов, регулируют работу желез внутренней секреции. Например, хорошо лечит местные лучевые повреждения кожи прополис (пчелиный клей), что главным образом связано с его фенольными компонентами. Из многочисленного ряда фенольных веществ наибольший интерес вызывают флавоноиды, способствующие удалению радиоактивных элементов из организма. Источниками флаваноидов являются мандарины, черноплодная рябина, облепиха, боярышник, пустырник, бессмертник, салодка. Этиловый спирт. Обладает выраженным профилактическим радиозащитным действием на разнообразные организмы: человека, животных, бактерий. При введении в питательную смесь этилового спирта выживаемость бактерий повышается на 11 - 18%, спирт защищает от гибели почти всех мышей, облученных рентгеновскими лучами в дозе 600 рентген. Радиоактивные элементы, попадающие в организм, вызывают возникновение свободных радикалов - частиц, обладающих высоким повреждающим действием на живую клетку. При больших дозах происходят серьезнейшие повреждения тканей, а малые могут вызвать рак и индуцировать генетические дефекты, которые, возможно, проявятся у детей и внуков человека, подвергшегося облучению, или у его более отдаленных потомков.

Читайте также: