Дозиметрическая характеристика облучения при вдыхании воздуха, обогащенного радоном

Вдыхание воздуха, обогащенного радоном, имеет свои особенности: во время вдоха воздух, обогащенный радоном, заполняет альвеолы легких, откуда некоторая часть его проникает через капилляры в кровоток- остальная масса радона выдыхается обратно.

По данным С.В. Андреева (1962-1969), в первые минуты вдыхания в кровоток проникает около 7%- радона, попадающего в легкие, затем, по мере накопления радона в крови и тканях, «процент задержки» уменьшается к 40-й минуте почти наполовину и составляет 3,8%, а через 120 минут - всего 1,4%. Происходит это в связи с тем, что по мере накопления радона в крови и тканях он начинает выделяться из организма при дыхании.

Как показали экспериментальные данные и расчеты С. В. Андреева, максимальное количество радона накопляется в организме через 40-60 минут после начала процедуры. Затем наступает динамическое равновесие между вдыхаемым и выделяющимся из организма радоном.

Установлены следующие закономерности количества радона, накопившегося в организме пропорционально концентрации радона во вдыхаемом воздухе и продолжительности ингаляции. Накопившийся в организме радон продолжает выделяться после процедуры через легкие.

За первые 10 минут выводится более половины накопившегося в организме радона. Затем скорость выведения радона значительно снижается. Иная судьба дочерних продуктов радона, которые также содержатся во вдыхаемом воздухе. Наблюдения показали, что большая часть продуктов распада оседает на стенках альвеол и обратно не выдыхается.

Таким образом, интегральная поглощенная доза излучения при вдыхании воздуха, содержащего радон и его дочерние продукты, складывается из дозы излучения в результате распада радона, проникшего в организм- из дозы в результате дальнейшего распада дочерних продуктов, образовавшихся в организме в процессе распада в нем радона, и, наконец, от распада дочерних продуктов, находившихся во вдыхаемом воздухе и осевших на стенках легочных альвеол.

Такая процедура особенно показана в тех случаях, когда основное воздействие ионизирующим излучением желательно произвести на легочную ткань и широкие интерорецепторы зоны альвеол. Когда же хотят получить преимущественно общее внутреннее облучение организма, на пути вдыхаемого воздуха с радоном можно поставить ватные фильтры, которые, пропуская воздух и радон, хорошо задерживают продукты распада радона.

В этом случае на долю легких приходится всего около 15% интегральной поглощенной дозы. Остальные 85% приходятся на долю общего внутреннего облучения. Вполне понятно, что важно знать хотя бы среднюю на организм поглощенную дозу облучения при этом виде терапии.



М.С. Каган, О.Ю. Волкова, А.Д. Ташинская (1956) определили интегральные поглощенные дозы излучения на белых мышах в специально смонтированном эманатории. Эксперименты проходили при концентрациях радона в воздухе от 30 до 4000 единиц Махе, причем количество дочерних продуктов радона в воздухе по расчетам было близким к равновесным с радоном, а продолжительность процедуры доходила до 60 минут.

Интегральная поглощенная доза излучения была вычислена как для одной процедуры, так и для месячного курса лечения.

С.В. Андреев (1962) определил интегральные поглощенные дозы излучения при вдыхании человеком воздуха с концентрацией радона от 20 до 150 единиц Махе (5,45*10 -9 - 54,5*10 -9 кюри/л) и при длительности ингаляции от 10 до 120 минут. В этих опытах во вдыхаемом воздухе не было продуктов распада радона, так как они захватывались фильтром, через который происходило дыхание (табл. 14).




Табл. 14 позволяет определять поглощенную энергию излучения при наиболее часто применяемых концентрациях и продолжительности радоновых ингаляций- ее можно рекомендовать для практических целей.

Интересная и полезная работа выполнена С.В. Андреевым по вычислению распределения поглощенных доз излучения по органам и тканям человека при радоновых ингаляциях.

Предварительно автор сконструировал аппаратуру для проведения экспериментальных радоновых ингаляций и провел большую серию опытов на белых крысах.

Дозиметрические эксперименты проводились на содержание радона, Ra A, Ra В, Ra С в различных органах и тканях животного при ингаляции воздуха, содержащего радон без его дочерних продуктов. В результате была получена дозиметрическая характеристика облучения - поглощенных и интегрально поглощенных доз для каждого органа и всего животного в целом.

На основании полученных показателей С.В. Андреев рассчитал дозовые характеристики облучения для человека при сходных условиях облучения. В табл. 15 приведены экспериментальные и расчетные данные, указывающие, что облучение органов и тканей при радоновых ингаляциях проходит очень неравномерно.

1 - Одна треть всей крови (т.е. кровь в крупных артериях и венах).
Примечание. В распределении доз учтен вынос дочерних продуктов радона из дыхательных путей в глубь организма (на основании экспериментальных данных о перераспределении и миграции изотопов в организме).

Наиболее интенсивное воздействие падает на место приложения - на легочную ткань. На втором месте стоят почки, очевидно, это связано с миграцией образовавшихся в организме дочерних продуктов распада радона из других органов в почки.

Довольно интенсивному воздействию облучения подвергаются также жировые ткани, кожа и печень. Значительно меньшее облучение приходится на гонады, мозговую, костную и мышечную ткани.

Е.А. Смирнов-Каменский, С.М. Петелин