Определение удельной β-активности продуктов питания β-радиометров РУБ-01П1

Лабораторная  работа № 4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ β-АКТИВНОСТИ

ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ β-РАДИОМЕТРОМ РУБ-01П1

  1. Цель работы — ознакомить студентов с причинами и механизмами загрязнения продуктов питания в нашей республике, оценить пути поступления радионуклидов к человеку, коэффициентами перехода радионуклидов в продукты питания, изучить схему, принципы устройства β - радиометра РУБ-01П; освоить практику работы с прибором при определении удельной активности (Бк/кг) β-излучающих радионуклидов в продуктах питания.

  2. Порядок выполнения работы:

  2.1. Изучить настоящие методические  материалы.

  2.2. Законспектировать в рабочую  тетрадь ответы на вопросы  к зачёту.

  2.3. Перечертить в тетрадь таблицы  и заполнить их во время  работы с прибором, рассчитать полученные данные и сделать вывод о результатах выполненных измерений.

3. ЗАГРЯЗНЕНИЕ РАДИОНУКЛИДАМИ  ПРОДУКТОВ 

ПИТАНИЯ

  После того, как радионуклиды выпали на поверхность  земли, происходит их включение в биологические объекты: траву, злаки, овощи, грибы и др., куда они поступают с водой и минеральными веществами из почвы (рис 4.1). Радионуклиды мигрирую к человеку по цепочкам: почва-растение-человек. Такая цепочка прохождения радионуклидов через промежуточные продукты питания к человеку называется пищевой цепочкой радионуклида.

  Следует помнить, что растения обладают неодинаковой способностью накапливать радионуклиды. По убывающей способности накапливать цезий-137 их можно расположить следующим образом:

• разнотравье заболоченных лугов,
• зеленая масса люпина,
• многолетние злаковые травы,
• зеленая масса рапса, клевера, гороха, вики,
• солома овса,
• зеленая масса кукурузы,
• зерно овса, ячменя,
• картофель,
• кормовая свекла,
• зерно озимой ржи и пшеницы.

Рис. 4.1. «Пищевые цепочки» радионуклидов чернобыльского происхождения.

  По  аналогичной способности, но по отношению  к стронцию-90, растения располагаются иначе:

• зеленая масса клевера, люпина, гороха, рапса, вики, многолетних злаковых трав,
• солома ячменя,
• зеленая масса озимой ржи,
• кормовая свекла,
• зеленая масса кукурузы,
• солома овса, озимой ржи,
• зерно ячменя, овса, озимой ржи,
• картофель.

  Существуют и другие пищевые цепочки:

• почва-растение-животное-молоко-человек,
• почва-растение-животное-мясо-человек,

в связи с чем повышается содержание радионуклидов в молоке, овощах, мясе и других видах сельхозпродукции.

  Таблица 4.1

Коэффициенты перехода ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr в продукты питания.

  *⁾ На территории водосброса реки

  Продвигаясь по пищевым цепочкам, а также с  питьевой водой, они попадают в организм животных, в том числе сельскохозяйственных; вместе с мясом и молоком животных радионуклиды проникают в организм человека. Повышение концентрации радионуклидов в биологических объектах по сравнению с содержанием радиоактивные вещества в окружающей среде, в том числе и в почве, очень значительное. Соотношение между содержанием радионуклида в продуктах питания и в почве получило название коэффициенты перехода радионуклидов из почвы в продукты питания (табл. 4.1).

  В результате хлебобулочные изделия и мясо, например, имеют несколько большую радиоактивность, чем молоко, сметана, масло, кефир, овощи и фрукты. Так что на поступление радиоактивных элементов внутрь человека влияет набор продуктов, которыми он питается. Радиоактивные вещества проникают также и в водоемы из атмосферы или за счёт смыва с почвы. Попадая в реки, озёра, моря и океаны, радиоактивные вещества поглощаются водными растениями и животными как непосредственно из воды, так и из звена пищевой цепи: вода-водоросли-рыба-человек. Радиоактивные вещества переходят в зоопланктон, для которого водоросли служат пищей, а затем — в организм моллюсков, ракообразных, рыб. В результате загрязняются вода, загрязняются или гибнут рыбы и другие обитатели водоемов. Организмы, которые накапливают те или иные радиоактивные вещества в особенно высоких концентрациях, называют «биоиндикаторами радиоактивного загрязнения»; так, водоросль кладофора особенно интенсивно накапливает ⁹¹Y, а моллюск большой прудовик — ⁹⁰Sr.

  Для того, чтобы максимально ограничить поступление радионуклидов в организм человека с продуктами питания, в Беларуси введены республиканские допустимые уровни. В настоящее время действуют республиканские допустимые уровни содержания радионуклидов цезия-137 и стронция-90 в пищевых продуктах и питьевой воде, утвержденные в 2001 году (РДУ-2001, табл. 4.2).

  Таблица 4.2

Республиканские допустимые уровни содержания радионуклидов цезия-137 и строиция-90 в пищевых продуктах и питьевой воде (РДУ-2001).

Продолжение табл. 4.2.

  Для продуктов питания, потребление  которых составляет менее 10 кг/год на человека, устанавливаются допустимые уровни, в 10 раз более высокие, чем величины для прочих пищевых продуктов (см. табл. 4.2).В Брестской, Гомельской, Могилевской, Минской и Гродненской областях выявлено 216 населенных пунктов, где пищевые продукты из личных подсобных хозяйств, превышают требованиям РДУ-2001 по содержанию цезия-137. В табл. 4.3 представлено количество (в %) проб пищевых продуктов из личных подсобных хозяйств с превышением РДУ-2001 по содержанию цезия-137, выявленных в этих областях в течение 2001-2003 годов.

  Таблица 4.3.

Удельный  вес (%) проб пищевых  продуктов из личных

подсобных хозяйств с превышением РДУ-2001 по содержанию цезия-137

4. β-РАДИОМЕТР РУБ-01П1

  Бета-радиометр  РУБ-01П1 предназначен для измерения  удельной и объемной активности β-излучающих радионуклидов в пробах пищевых продуктов и др. Применяется он для комплексного санитарно-гигиенического контроля, как в лабораторных, так и в полевых условиях.

  Принцип действия β-радиометра основан на преобразовании световых вспышек в чувствительном объеме детектора в скорость счета импульса тока. β-радиометр имеет 2 блока детектирования. В одном из них детектор представляет собой блок, состоящий из 10 сцинтилляционных пластинок, в другом - сцинтиллирующий слой, нанесенный на оргстекло и закрытый пленкой с отражательным светозащитным покрытием.

  Сцинтилляционные  детекторы ионизирующих излучений  имеют определенное преимущество перед  счетчиками Гейгера - по амплитуде и длительности вспышки можно судить о типе и энергии породившей ее частицы. Важно и то, что сцинтилляционный счетчик имеет значительно большую эффективность, нежели счетчик Гейгера, фиксирующий обычно лишь одну-две частицы из ста в него попавших.