2. Міграція радіонуклідів.

Організм людини, рослинний і тваринний світ постійно зазнають дії іонізуючого випромінювання, яке складається з природної (космічне випромінювання, випромінювання радіоактивних газів з верхніх шарів земної кори) і штучної (рентгенівські апарати, телевізійні прилади, радіоізотопи, атомоходи, атомні електростанції, ядерні випробовування, розробка родовищ уранових руд, втрати під час переробки уранових руд, могильники радіоактивних речовин) радіоактивності.

Радіоактивні речовини потрапляють у повітря, ґрунти, ріки, озера, моря, океани і звідти поглинаються рослинами, рибами, тваринами і молюсками.

Через листя і коріння радіоактивні речовини потрапляють до рослин, далі до тварин і з продуктами рослинного та тваринного походження, з водою – до організму людини.

Радіоактивні речовини потрапляють до організму людини при вдиханні зараженого повітря, із зараженою їжею чи водою, крізь шкіру, відкриті рани.

Якщо радіонукліди, які потрапили в організм, однотипні з елементами, що споживає людина з їжею (Na, K, Cl, Ca, Fe, Mn, I та інші), то вони швидко виводяться з організму разом з ними.

Окремі радіоактивні речовини концентруються в різних внутрішніх органах. Елементи, які акумулюються в м’яких тканинах організму, легко виділяються. Джерела a- випромінювання (радій, уран, плутоній), - випромінювання (стронцій, іпітрій) і g- випромінювання (цироконій) відкладаються в кістках у вигляді хімічно зв’язаних сполук з кістковою тканиною і тому важко виводяться з організму.

Накопичення радіонуклідів живими організмами залежить від хімічної природи радіонукліда, типу грунтів, ступеня аерації, рН грунтового розчину, наявності поживних речовин, видової різноманітності рослин і тварин, кліматичних умов.

Найнебезпечніші нині (після аварії на ЧАЕС) радіонукліди ⁹⁰Sr і ¹³⁷Cs є хімічними аналогами біофільних елементів – кальцію і калію, тому легко потрапляють у рослини. Важкі грунти (суглинисті і глинисті) мають більшу вбирну здатність, ніж легкі.

Найбільше радіонуклідів накопичують багаторічні бобові та зернобобові культури, коренеплоди, щавель, смородина; з дикорослих – чорниця, дивина скіпетроподібна, м’ята, звіробій, фіалка триколірна.

 Первинним процесом дії радіоактивних речовин в організмі людини є іонізація. Збуджена при цьому енергія іонізуючого опромінювання передається на різні речовини організму людини. В результаті іонізації води утворюються вільні радикали гідроперекису (НО₂) і перекису (Н₂О₂) водню, які як сильні окислювачі мають високу хімічну активність і вступають у реакції з білками, ферментами та іншими структурними елементами біологічної тканини, що призводить до зміни біологічних процесів в організмі. Внаслідок цього порушуються процеси обміну, пригнічується активність ферментних систем, затримується ріст тканин, виникають нові хімічні сполуки – токсини – сильні отруювачі. Все це призводить до порушення життєдіяльності окремих систем та організму в цілому.

Патологічні процеси в організмі, в тому числі загибель клітин, ріст пухлин, пов’язують з хромосомними ураженнями соматичних клітин, причому рівень аутогенних ушкоджень хромосом зростає з віком людини.

Отже, основними напрямками міграції радіонуклідів є (рис.2):

1) осідання на поверхні тіл з атмосфери;

2) змивання опадами у підстилку;

3) поглинання і перенесення рослинами;

4) поглинання гумусом;

5) надходження у грунтові, а потім у підземні води;

6) надходження до тварин і людини.

До шляхів зменшення поглинання радіонуклідів рослинами відносяться:

1) внесення добрив (але надлишок сполук нітрогену при нестачі калію і фосфору може, навпаки, зумовити інтенсивне накопичення ¹³⁷Cs;

2) насичення грунту калієм зменшує поглинання цезію;

3) вапнування грунтів і збільшення концентрації кальцію в грунтовому розчині знижує надходження ⁹⁰Sr;

4) фосфати та карбонати осаджують стронцій у вигляді нерозчинних сполук або знижують його вміст у грунті за рахунок співосадження ⁹⁰Sr з важкорозчинними фосфатами й карбонатами феруму, кальцію, магнію при внесені фосфорних добрив;

5) внесення перегною та мінеральних добрив з одночасним вапнуванням грунтів знижує вміст радіонуклідів у рослинній продукції у 4-5 разів.

Крім того, для очищення грунтів від радіонуклідів використовують рпослини, які їх поглинають у значних кількостях. Зокрема сонячники за 10 днів вегетації вбирають з грунту 95% радіоактивних ізотопів цезію і стронцію. Рослини спалюють, а золу захоронюють, як радіоактивні відходи.

У зоні відчуження ЧАЕС ведеться велика робота в цьому напрямі.

 

Рис. 2 - Схема міграції радіонуклідів із зовнішнього середовища в організм людини.