Спосіб визначення вмісту радіоізотопів цезію в легенях людини

Спосіб визначення вмісту радіоізотопів цезію в легенях людини, який полягає у тому, що вимірюють інтенсивність фотонного випромінювання, ідентифікують за енергетичними діапазонами типи ІЗОТОПІВ, визначають інтенсивність фотонного випромінювання в імпульс/одиницю часу в окремих ділянках тіла для радіоізотопів, який відрізняється тим, що вимірюють інтенсивність Винахід відноситься до ядерної фізики, зокрема до засобів виміру іонізуючих випромінювань, і може бути використаний для якісного і КІЛЬКІСНОГО визначення нерівномірно розподіленого (локального) вмісту радіоізотопів цезію ( 137134 Cs) в окремих органах людини, наприклад легенях, на фоні рівномірно розподілених по всьому організмі радіоізотопів цезію Таке змішане накопичення радіоізотопів у організмі має місце у випадку радіаційних аварій і експлуатації ядерних об'єктів при різних шляхах надходження радіоізотопів цезію "харчовому" - із продуктами харчування й інгаляційному - із повітрям при подиху, а так само при поверхневому забрудненні шкірних покривів Визначення окремо вмісту радіоізотопів цезію в легенях має принципово важливе значення при ОЦІНЦІ ДОЗ внутрішнього опромінення, так як допустимі рівні вмісту розчинного радіоізотопів цезію для всього тіла і нерозчинного радіоізотопів цезію інгаляційного надходження тільки для легень розрізняються в десятки разів (Норми радіаційної безпеки України 97) Відомий спосіб визначення вмісту (КІЛЬКОСТІ) різних радіоізотопів за їхнім фотонним випромінюванням тіла людини з використанням ЛІЧИЛЬНИКІВ фотонного випромінювання цезію і калію в імпульс/одиницю часу в окремих ділянках тіла і одночасно з визначенням інтенсивності фотонного випромінювання радіоізотопів цезію визначають інтенсивність фотонного випромінювання природного радіоізотопу калію, порівнюють відношення інтенсивностей радіоізотопів цезію і калію для кожної окремої ділянки тіла і при значеннях відношення фотонної інтенсивності цезію до калію, рівних одиниці на кожній ДІЛЯНЦІ тіла, судять про наявність розчинної форми радіоізотопів цезію харчового надходження, а при значеннях відношення цезію до калію, рівних одиниці на ДІЛЯНЦІ легень і менше одиниці на інших ділянках тіла, судять про наявність нерозчинної форми радіоізотопів цезію - інгаляційного надходження випромінювання людини (GENNA ANALYTIKAL METHODS IN WHOLE-BODY COUNTING CLINIKAL USES OF WHOLE-BODY COUNT ING Internftional Atomic Energy Agency, VIENNA, 186 s,1966) Спосіб полягає у вимірюванні радіоактивного фотонного випромінювання з тіла людини детекторами різних типів і при різних геометріях (наявності або відсутності захисти від фону, взаємному розташуванні детекторів і людини) Проводять гамма-спектрометричний вимір людини (тіла), що містить радіоізотопи Випромінювання вимірюють КІЛЬКІСНО в одиницях інтенсивності (ім пульс/одиницю часу) за допомогою детектора в кожному окремому енергетичному діапазоні (область фотопіку), характерному для конкретного радіоізотопу (тобто якісне визначення наявності радіоізотопів, наприклад фотопік 661 кеВ для 137Cs) та за інтенсивністю через калібрувальний коефіцієнт визначають КІЛЬКІСТЬ інкорпорованого радіоізотопу в одиницях активності (Бк, Кі) на весь організм, а за енергетичним діапазоном ідентифікують цей радіоізотоп Основним недоліком способу є неможливість його використання для визначення КІЛЬКОСТІ радіоізотопів, зокрема радіоізотопів цезію, в окремих органах при нерівномірному розподілі по організмі ю (О 47695 Відомо спосіб непрямого визначення КІЛЬКОСТІ радіоізотопів цезію інгаляційного й харчового надходження, який полягає у тому, що роздільно вимірюють КІЛЬКІСТЬ радіоізотопів цезію в пробах повітря, що видихається та у сечі, а не в ТІЛІ ЛЮДИНИ Однак у пробі повітря вимірюється тільки інгаляційна складова радіоізотопів цезію, а в пробі сечі "харчова" Недоліком непрямого методу визначення КІЛЬКОСТІ радіоізотопів цезію в організмі за пробами сечі та повітря є його низька чутливість, що приводить до помилки 200 - 300% при його низькій оперативності й неможливості вимірів в окремих органах людини (Д П Осанов, И А Лихтарев, Г Б Радзиевский Дозиметрия излучений инкорпорированных радиоактивных веществ Атомиздат, Москва, 1970) Найбільш близькими по сутності до заявленого є спосіб визначення радіоізотопів, який полягає в тому, що вимірюють інтенсивність фотонного випромінювання, ідентифікують за енергетичними діапазонами наявні типи радіоізотопів, визначають інтенсивність фотонного випромінювання в імпульс/одиницю часу в окремих ділянках тіла для конкретних інкорпорованих ІЗОТОПІВ І визначають за його інтенсивністю через калібрувальний коефіцієнт КІЛЬКІСТЬ радіоізотопів в одиницях активності (Бк, Кі) у кожній ДІЛЯНЦІ тіла (Д П Осанов, И А Лихтарев, Г Б Радзиевский Дозиметрия излучений инкорпорированных радиоактивных веществ Атомиздат, Москва, 1970) Недоліком відомого способу є те, що він не дозволяє окремо визначати КІЛЬКІСТЬ радіоізотопів цезію у випадку надходження його в організм у різних ХІМІЧНИХ формах - нерозчинної і розчинної, наприклад, визначати КІЛЬКІСТЬ радіоізотопів цезію в легенях інгаляційного надходження - нерозчинної форми -на фоні радіоізотопів цезію, що містяться в організмі "харчового" надходження - розчинної форми Це відбувається через ідентичність радіаційних характеристик (інтенсивності, енергетичного діапазону) випромінювання радіоізотопів цезію як "харчового", так і інгаляційного надходження Технічною задачею є створення способу визначення вмісту радіоізотопів цезію в легенях людини при інгаляційному надходженні - нерозчинної форми на фоні радіоізотопів цезію "харчового" надходження - розчинної форми Поставлена технічна задача вирішується за рахунок того, що вимірюють інтенсивність фотонного випромінювання, ідентифікують за енергетичними діапазонами типи ІЗОТОПІВ, визначають інтенсивність фотонного випромінювання в імпульс/одиницю часу в окремих ділянках тіла для радіоізотопів , причому вимірюють інтенсивність фотонного випромінювання цезію і калію в імпульс/одиницю часу в окремих ділянках тіла і одночасно з визначенням інтенсивності фотонного випромінювання радіоізотопів цезію визначають інтенсивність фотонного випромінювання природного радіоізотопу калію, порівнюють відношення інтенсивностей радіоізотопів цезію і калію для кожної окремої ділянки тіла і при значеннях відношення фотонної інтенсивності цезію до калію рів ному одиниці на кожній ДІЛЯНЦІ тіла судять про наявність розчинної форми радіоізотопів цезію харчового надходження, а при значеннях відношення цезію до каліку рівному одиниці на ДІЛЯНЦІ легень і менше одиниці на інших ділянках тіла, судять про наявність нерозчинної форми радіоізотопів цезію - інгаляційного надходження Відомо, ЩО ПІСЛЯ інгаляції і надходження з харчовими продуктами розчинні радіоізотопи протягом декількох діб внаслідок потрапляння в кров ВІДПОВІДНО до властивої їм органотропності (розподіл в організмі), розподіляються по органах і тканинах, де можуть залишатися протягом тривалого часу Однак, нерозчинні радіоізотопи, які надходять інгаляційно, можуть залишатися, наприклад, у легенях протягом багатьох років і утворювати ділянки з дуже високою локальною дозою Це приводить до збільшення вмісту радіоізотопів в зоні грудної клітини, тим самим, викликаючи аномалію розподілу радіоізотопів в організмі, чим шкодять здоров'ю більш значно, ніж розчинні радіоізотопи У зв'язку з цим, визначення радіоізотопів цезію в легенях людини зводиться до проблем - необхідності вірогідно ідентифікувати наявність нерозчинної форми радіоізотопів цезію в легенях на фоні розчинних радіоізотопів цезію у всьому ТІЛІ та дозволяє оперативно оцінити ступінь радіаційного впливу на людину і при необхідності вчасно надати медичну допомогу Для реалізації способу був використаний ЛВЛ скануючого типу здатний на одночасний вимір випромінювання радіоізотопів цезію і калію в 5 - 7 ділянках тіла, починаючи від голови (див фіг1, 2) Чисельні значення відношення інтенсивності випромінювання радіоізотопів цезію до інтенсивності випромінювання радіоізотопу калію, вимірювані для кожної ділянки тіла визначали графічно Результати вимірів у графічному виді подані на фіг 1, 2 Пацієнт К, 45 років (фиг 1) при проведенні вимірів інтенсивності за енергетичними діапазонами ідентифіковані радіоізотопи цезію (661 кеВ) і калію (1460кеВ) Вимірювана інтенсивність фотонного випромінювання для цезію в залежності від ділянки склала від 276 до 1852імпульс/хв в окремих ділянках тіла Вимірювана інтенсивність фотонного випромінювання для калію в залежності від ділянки склала від 10 до 67імпульс/хв в окремих ділянках тіла Таким чином, відношення інтенсивностей радіоізотопів цезію до калію для кожної окремої ділянки тіла, у тому числі, зони легень, дорівнює 27,6 для конкретного випадку і кожної ділянки тіла, тобто дорівнює одиниці (фиг 1) На підставі чого можна стверджувати про відсутність радіоізотопів цезію інгаляційного походження (нерозчинної форми) у легенях Пацієнт Г, 52 років (фіг 2), при проведенні вимірів інтенсивності за енергетичними діапазонами також ідентифіковані радіоізотопи цезію (661 кеВ) і калію (1460кеВ) Вимірювана інтенсивність фотонного випромінювання для цезію в залежності від ділянки склала від 76 до 3323імпульс/хв в окремих ділянках тіла Вимірювана інтенсивність фотонного випромінювання для калію в залежності від 47695 ділянки склала від 10 до 67імпульс/хв в окремих ділянках тіла У цьому випадку відношення інтенсивностей радіоізотопів цезію до калію для кожної окремої ділянки тіла знаходилась в діапазоні 5,4 до 47,5 і конкретно в області легень - 47,5 Це відношення дорівнює одиниці на ДІЛЯНЦІ легень і 0,11 - 0,22 на інших ділянках (фіг 2), тому можна стверджувати про наявність радіоізотопів цезію не тіль ки "харчового" надходження - розчинної форми, розподілених по всьому організмі, але й інгаляційного надходження нерозчинної форми, у легенях Спосіб може бути реалізований у службах радіаційної безпеки і медичних установах, які мають ЛВЛ скануючого типу ФІГ. 1 Фіг. 2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71