Диссертация (1151556), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Они по удельной радиоактивности примернов 10 раз превосходят травы.Лишайники представляют собой симбиоз двух представителей – грибаи водоросли, тело лишайника представляет собой слоевище (таллом), объемкоторого (90–95%) приходится на гифы гриба.Лишайники способны заселять практически любые субстраты, еслитолько они располагаются не подвижно. По этому признаку различают:эпилитные – которые поселяются на поверхности камней, эпигейные – наповерхности почвы, эпиксильные – на разлагающейся древесине, эпифитные– на коре деревьев и многие другие. Очень часто их можно обнаружить в техместах, где не могут жить растения. Первыми заселяя безжизненныесубстраты, они участвует в процессах почвообразования, что делаетвозможным дальнейшее поселение растений.Лишайникинакапливаютвсебезначительноеколичествоэнергетически ценных веществ, особенно большое кормовое значение имеютв тундровых и лесотундровых областях, которые как было отмечено выше,являются основой рациона, что закономерно сказывается на повышенномсодержании радионуклидов в организме северных оленей.В связи с вышеизложенными суждениями о проблемах окружающейсреды и влиянии ионизирующих излучений на биологические объекты,актуальностьизучениемиграцииестественныхрадионуклидовпокормовым цепочкам в местах добычи и переработки минерального сырьяявляется одним из приоритетных направлений науки радиобиологии.Цель и задачи исследования.
Целью исследований является изучениемиграции радионуклидов в звеньях северной биологической цепочки «почва– растения – северный олень – человек» на примере четырех почвенно –10климатических зон Республики Саха (Якутия). Для достижения цели былипоставлены следующие задачи:─изучитьрадионуклидов90содержание,Sr и137распределениеиформынахожденияCs в различных типах доминирующих мерзлотныхпочв;─ изучить поступление90Sr и137Cs в лишайниках и других растениях,поедаемых оленем в течение года;─ изучить накопление90Sr и137Cs в лишайниках и других растениях,поедаемых оленем в течение года;─ изучить распределение 90Sr и 137Cs в лишайниках и других растениях,поедаемых оленем в течение года;─ рассчитать дозовую нагрузку от90Sr на организм видов северногооленя, обитающих на исследуемых территориях;─ рассчитать дозовую нагрузку и137Cs на организм видов северногооленя, обитающих на исследуемых территориях;─ провести радиоэкологический мониторинг местности на примереКобяйского улуса Республики Саха (Якутия) для выявления закономерностипутей накопления радионуклидов по кормовым цепочкам «почва – растения– животные».Научная новизна исследования заключается в том, что:─ современными радиоспектрометрическими методами исследованияудалось более тщательно изучить механизм миграции и накопленияестественных и техногенных радионуклидов (238U,234U137Cs и90Sr) ворганизме животных и растениях в условиях «вечной мерзлоты»;─ получены новые данные по миграции и накоплению радионуклидов ворганизме животных, были также обнаружены места локализации инакопления в организме радионуклидов, которые не обнаруживаются припассивном выведении радионуклидов из организма;11─применениемразработаннойнакафедрерадиобиологииивирусологии программе пересчѐта доз при внутреннем облучении былирассчитаны в короткий срок времени дозовые нагрузки на органы и организмживотных, подвергшихся радиационному заражению.Теоретическаяипрактическаязначимостьполученныхрезультатов.Проведенное многоплановое исследование содержит новые данные дляуглубления теоретических представлений о взаимосвязи радионуклидов вокружающей среде и их места локализации в органах животного организма,что несомненно носит фундаментальный характер.
Полученные результатыисследований позволяют осуществлять прогнозирование радиоэкологическойобстановки региона, в котором проводились радиологические обследования.Для определения дозовой нагрузки организма использование программыпересчѐта доз при внутреннем облучении сокращает время обработкиданных.
Результаты работы внедрены в научно-исследовательской работе иучебном процессе кафедры радиобиологии, вирусологии ФГБОУ ВОМГАВМиБ – МВА им. К.И. Скрябина.Основные положения диссертации, выносимые на защиту.─ данные по содержанию, формам нахождения и распределениярадионуклидов в вертикальном профиле различных типов мерзлотных почв;─ особенности накопления и распределения радионуклидов влишайниках и другой растительности, поедаемых северным оленем;─ расчет дозовой нагрузки на организм северного оленя по90Sr и 137Cs.Объект и предметом исследований были пробы почвы, образцылишайников и другой растительности. Пробы животного происхождения –органы и ткани (легкие, печень, почки, мышцы и кости) Северных оленейразного вида (чукотский, эвенкийский и эвенский) и разных возрастныхгрупп (6-8 мес., 2-3 г., 4-5 лет) обитающих в трех климатических зонах –тундры, северной и южной тайги Республики Саха (Якутия).12Методология и методы проведенных исследований.
Для решенияпоставленных задач использовались стандартные радиоспектрометрическиеметоды исследования, а также современная методика расчета по программепересчѐта доз при внутреннем облучении для определения дозовые нагрузкина органы и организм животных.Исследованияпроводилисьрадиоспектрометрическихметодовсиспользованиеманализанасовременныхальфа-бета-гаммаспектрометрическом комплексе «ПРОГРЕСС».Личный вклад соискателя. Все экспериментальные и теоретическиеисследования по теме диссертации проведены соискателем методическиправильно под руководством научного руководителя д.б.н., профессораЛысенко Н.П.Публикация результатов исследований.Основное содержаниедиссертации и ее научные положения опубликованы в 2 печатных работах,входящих в перечень рецензируемых и научных журналов, рекомендуемыхВАК Минобрнауки РФ.Структура и объем диссертации.
Материалы диссертации изложенына 109 страницах машинописного текста, содержат 24 таблиц, 2 рисунков.Диссертация состоит из разделов: общая характеристика работы, обзорлитературы, материалы и методы исследований, результаты исследований иих обсуждение, выводы и практические предложения, библиографическийсписок, приложения. Список использованной литературы включает 118источника, в том числе 25 зарубежных.131.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ1.1. Естественные радионуклиды в окружающей средеУровень естественного радиационного фона на Земле составляет всреднем 2-3 мЗв/год.
Примерно на 1/3 он обусловлен космическимизлучением (внешним) и на 2/3 излучением земного происхождения(внешним и внутренним) от естественных радионуклидов [36].Радиоактивные элементы распространены в природе в ничтожныхколичествах. Они содержатся в твердых породах земной коры, в воде, ввоздухе, а также в растительных и в животных организмах, в которые онипоступают из окружающей среды.
В настоящее время известно более 60естественных радионуклидов формирующих радиоактивность биосферы [4].По происхождению их делят на две группы:– естественные радионуклиды (ЕРН) – изотопы радиоактивныхсемейств с периодами полураспада 109 – 1010 лет и более, такие как232Th,40К, а также87238U,Rb и некоторые другие, находящиеся в земной коре иобъектах внешней среды с момента образования Земли [2].– космогенные радионуклиды – нуклиды, образующиеся в результатевзаимодействия космического излучения с атомами азота, водорода и др.Из большого числа космогенных радионуклидов заметный вклад в дозуоблучения вносят 3Н, 7Ве, 10Ве С14, 39Ar.Концентрация естественных радионуклидов в природе варьируется вшироких пределах.
В земной коре, например, из всех радиоактивныхвеществ по распространенности и биофильности больше всего содержитсякалия (~2,5%), когда как содержание урана и тория в десятки и сотни, арадиявмиллионыразменьшепосравнениюссодержаниемрадиоактивного калия.При добыче угля и его использовании как минерального видатоплива, в окружающую среду поступают естественные радионуклиды,которыеспособныаккумулироваться,мигрироватьисоздаватьдополнительную радиационную нагрузку на окружающую среду на всех14этапахпереработкитоплива.Естественнаярадиоактивностьуглейсодержат 70-90% радиоактивного урана и тория и 10-30% калия.В результате неблагоприятных погодно – климатических условиях,набор различных долгоживущих естественных радионуклидов (U, Th, Ra ит.д.) в составе тонкодисперсной пыли может переноситься на огромныерасстояния и выпадать в виде осадков на различные поверхности.Уран – это естественно встречающийся в природе элемент, находящийприменение, среди прочего, в ядерной энергетике о котором, болееподробное описание будет рассмотрено в параграфе 1.3.Торий.
Природный торий состоит из шести радиоактивных изотопов,наиболее важный в радиологическом отношении232Th имеет периодполураспада Т1/2 =1,41∙1010 лет. Это α- излучатель с энергиями 3,98 Мэв (25%)и 4,0 Мэв (75%). Кроме 232Th в природе существуют 230Th (Т1/2 =8,3∙104 лет, αизлучатель),228излучатель)227Th (Т1/2 =1,9 лет, α- излучатель)234Th (Т1/2 =24,1 сутки, β-Th (Т1/2 =18,9). Природный торий представлен в основном(более 99,9% по массе) 232Th с примесью 228Th. (см.§ 1.3).Калий. В природе существует три основных изотопа калия: двастабильных–39Ки41К(распространенностьсоответственно), также один радиоактивный –0,018%),404093,22%и6,77%К (распространенностьК является β- излучателем (88%) с энергией 1,32 Мэв, а такжеиспускает при распаде - кванты (12%) с энергией 1,46 Мэв. Периодполураспада 40К равняется 1,28∙109 лет.Радий – самый тяжелый элемент в группе IIA – группе щелочноземельных элементов.
Это химический аналог бария. Природный радийимеет четыре основных радиоизотопа. Главный из них226Ra (Т1/2 = 1622года), это α- излучатель с энергиями 4,78 Мэв (94,3%) и 4,589 Мэв (5,7%).Кроме226Ra в природе существует228Ra (Т1/2 = 6,7 года, β- излучатель), 223Ra(Т1/2 =11,2 сутки, α- излучатель), 224Ra (Т1/2= 3,64 сутки, α- излучатель).Кларковое содержание226Ra в почвах составляет 8 ∙ 10-11%, а в земнойкоре - 1 ∙ 10-10 % [33].15Дочерние продукты распада 226Ra представлены в таблице 1.Таблица 1. Основные продукты распада 226RaНуклидТ1/22261622 лет2223,82 сут2183,05 мин26,8 минRaRnPoPb214214Bi19,7 минИзлучение и Нуклиэнергия, Мэв д210α- 4,78TI- 0,18210Pbα- 5,49- 0,51210Biα- 6,00210Poβ- 0,72206TI- 0,35206Pbα- 5,45β- 1,51- 0,6-1,7Т1/2Излучение иэнергия, Мэв1,32минβ- 1,9−2,3- 0,7920,4летβ- 0,01- 0,045,01сутβ- 1,1138,4 сутα- 5,34,19 минβ- 1,53Стабильный ─1.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
