Радіоактивні ізотопи, що мають важливе значення в екології

Група А. Природні ізотопи, що беруть участь у створенні фонового випромінювання
Ізотопи	Період напіврозпаду	Випромінювання
Уран 235 (235U)	7 108 роки	***, *
Уран 238 (238U)	4,5 109 роки	***, *
Торій 232 (232Th)	1,4 1010 років	***, *
Калій 40 (40К)	1,3 109 роки	***, *
Карбон 14 (14С)	5568 років	***, ***
Група Б. Радіоізотопи, які являються компонентами організмів
Кальцій 45 (45Са)	160 діб	**
Карбон 14 (14С)	5568 років	*
Кобальт 60 (60Со)	5,27 років	**, ***
Купрум 64 (64Cu)	12,8 год.	**, ***
Йод 131 (131I)	8 діб	**, **
Ферум 59 (59Fe)	45 діб	**, ***
Манган 54 (54Mn)	300 діб	***, ***
Фосфор 32 (32Р)	14,5 діб	***
Калій 42 (42К)	12,4 год.	****, ***
Натрій 22 (22Na)	2,6 роки	**, ***
Цинк 65 (65Zn)	250 діб	**, ***
Група В. Радіоактивні ізотопи, що містяться у великих кількостях в продуктах поділу
Стронцій 90 (90Sr)	28 років	**
Цезій 137 (137Cs)	33 роки	***, *
Цезій 134 (134Cs)	2,3 роки	**, ***

^* - дуже низька енергія випромінювання, менше від 0,2 МеВ;

^** - відносно низька енергія випромінювання, 0,2 – 1 МеВ;

^*** - висока енергія випромінювання, 1 – 3 МеВ;

^**** - дуже висока енергія випромінювання, понад 3 МеВ.

Негативні наслідки, які мають місце в живих організмах внаслідок опромінення, будуть тим більшими, чим більше енергії передано живій речовині. Кількість енергії, яка передана тканинами організму, називається дозою.

У системі нормування використовують основні поняття: поглинута доза, еквівалентна доза та ефективна еквівалентна доза.

Кількість енергії випромінювання, яка поглинута одиницею ваги опроміненого тіла, називають поглинутою дозою випромінювання і вимірюється в системі CI в Греях (Гр). Грей – одиниця поглинутої дози випромінювання; 1 Гр дорівнює поглинутій дозі випромінювання, за якої опроміненій речовині масою 1 кг передається енергія іонізуючого випромінювання 1 Дж, 1 Гр= 1 Дж/кг.

Позасистемною одиницею поглинутої дози є рад, 1 Гр = 100 рад. Один рад – це доза випромінювання, при якій на один грам тканини поглинається 100 ерг енергії, 1 еВ = 1,6×10¹² ерг.

Доза випромінювання, яка одержана за одиницю часу називається інтенсивністю дози. Якщо організм одержує 20 мрад в годину, то сумарна доза за добу становитиме 480 мрад. Важливе значення має час, протягом якого організм отримує певну дозу опромінення.

Для оцінки радіаційного опромінення ( о, р, у, R) вводиться поняття еквівалентної дози (Дж/кг). Одиницею еквівалентної дози в системі CI є Зіверт (Зв), а позасистемною – бер. Зіверт - доза будь-якого виду іонізуючого випромінювання, що чинить таку саму біологічну дію, як і доза рентгенівського чи гамма-випромінювання в 1 Гр (Грей). Бер - біологічний еквівалент рада, 1 бер - це еквівалентна доза будь-якого іонізуючого випромінювання у біологічній тканині, що створює такий же біологічний ефект, як доза в 1рад рентгенівського чи - випромінювання 1 бер=0,01 Дж/кг=0,01 Зв. Введення поняття еквівалентної і ефективної дози (згідно з нормами радіаційної безпеки України НРБУ - 97) характеризує особливості дії іонізуючого випромінювання на живі організми.

Вражаюча дія іонізуючого випромінювання залежить не тільки від поглинутої дози, але і від іонізуючої здатності випромінювання. Для розрахунку еквівалентної дози величину поглинутої дози множать на коефіцієнт, який відображає здатність певного виду випромінювання вражати тканини організму. Так, - випромінювання у двадцять разів небезпечніше, ніж інші види випромінювання.

Зв’язок між поглинутого та еквівалентною дозами визначається виразом:

де Q - коефіцієнт якості. Для випромінювань Q=l, для - випромінювання Q=20 (таблиця 2.2).

Також необхідно враховувати, що одні частини тіла або внутрішні органи більш чутливі до радіаційних ушкоджень ніж інші. Тому дози опромінення органів і тканин враховують з різними коефіцієнтами.

Таблиця 2.2.