Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Прогнозирование радиационного и токсического воздействия выбросов гексафторида урана методами математического моделирования
ВАК РФ 03.00.16, Экология
Автореферат диссертации по теме "Прогнозирование радиационного и токсического воздействия выбросов гексафторида урана методами математического моделирования"
На правах рукописи
□□3170905
Бабенко Светлана Петровна
Прогнозирование радиационного и токсического воздействия выбросов гексафторида урана методами математического моделирования
Специальность 03 00 16 - экология (технические науки)
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
Москва-2008
003170905
Работа выполнена
в Московском государственном техническом университете (МГТУ) им Н Э Баумана
Официальные оппоненты доктор технических наук
Хрущ Валерий Тихонович
доктор технических наук, профессор Лелеков Владимир Иванович
доктор физико-математических наук, профессор Делицын Андрей Леонидович
Ведущая организация Научно-технический центр радиационной
химической безопасности и гигиены федерального медико-биологического агентства (ФМБА)
Защита состоится 24 июня 2008 г в аудитории 305 в 15 час на заседании диссертационного совета Д 212 137 01 в
Московском государственном открытом университете по адресу 107996, г Москва, ул Павла Корчагина, д 22
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного открытого университета
Автореферат разослан 7Г~ 2008 г
Ученый секретарь
диссертационного совета ( —— А Б Пермяков
Общая характеристика работы
Актуальность работы. Токсическое и радиологическое воздействие на организм человека веществ, загрязняющих атмосферу рабочих помещений вследствие технологических выходов, является серьезным осложнением в организации производственного процесса Актуальность проблемы обеспечения безопасного труда обусловлена необходимостью решения народно-хозяйственных задач рассматриваемого предприятия
В нашей работе решаются задачи, связанные с обеспечением безопасности труда в условиях, когда, вследствие аварийного выброса или производственного процесса, в воздухе рабочего помещения появляется гексафторид урана (Ш^, ГФУ) Гексафторид урана является основным
рабочим веществом в технологиях обогащения урана изотопом и235 Эти технологии лежат в основе атомной энергетики, которой в настоящее время в России, как и во всех цивилизованных странах, уделяется очень большое внимание Поэтому актуальность нашей работы обусловлена необходимостью решения народно-хозяйственных задач по производству ядерного топлива, которые решаются предприятиями атомной энергетики
К числу задач,' которые приходится решать для обеспечения безопасности труда на производстве, относятся нормирование загрязнения производственного помещения и количества инкорпорированного вещества, контроль загрязнения среды и поступления вещества в организм человека, разработка и принятие мер защиты, прогноз последствий воздействия на человека рассматриваемого вещества, выбор тактики медицинской помощи
Создание математических моделей, позволяющих оценивать интенсивность загрязнения воздуха рабочих помещений гексафторидом урана и продуктами его гидролиза (в составе которых содержатся токсичные вещества уран и фтор), максимальную величину этого загрязнения, динамику
проникновения токсичных веществ в организм человека и вывода из него, потребовало проведения в рамках данной работы исследования формирования газово-дисперсной среды, определения функции распределения размеров аэрозольных частиц, расчета оседания частиц на человека и производственные поверхности, прохождения их через барьерные органы перкутанного и ингаляционного поступлений (кожу и органы дыхания.
Основной целью работы является количественное описание динамики загрязнения производственного помещения, поступления в организм человека, депонирования в нем и вывода из него урана и фтора и определение относительной роли перкутанного и ингаляционного поступлений при различных мерах защиты
Задачи исследования. Создать комплексную модель формирования вредного воздействия гексафторида урана на организм человека В рамках этой модели решить вопросы
1. описание пространственного распределения концентраций и плотностей потоков атомов урана и фтора в производственном объеме и выражение их через начальную концентрацию молекул гексафторида урана в аварийной ситуации или плотность мощности их источников в стационарных производственных условиях,
2 количественное описание депонирования в организме человека, в барьерных и отдельных внутренних органах,
3 установление количественного соотношения между поступлениями урана и фтора в организм через дыхательную систему и через кожные покровы,
4 определение максимально возможного загрязнения окружающей среды и поступлений урана и фтора в организм человека, соответствующих этому загрязнению,
5 определение величины дозового коэффициента перкутанного поступления урана.
Научная новизна диссертационной работы.
1 Количественно описана динамика процессов загрязнения окружающей среды в закрытых помещениях и проникновения токсичных веществ (урана и фтора) в организм человека через органы дыхания и кожу применительно к аварийным выбросам и технологическим поступлениям гексафторида урана в воздух
2 Получены аналитические выражения для функций распределения размеров аэрозольных частиц, образующихся в процессе нуклеации молекул уранил-фторида и фтористого водорода (продуктов гидролиза гексафторида урана) и частиц, оседающих после нуклеации в поле силы тяжести в вязкой среде при наличии воздухообмена
3 Получены аналитические выражения для массы урана и фтора, депонированных в организме.
Практическая значимость диссертационной работы заключается в том, что расчеты, проведенные в рамках построенных моделей рассматриваемых процессов, позволили получить результаты, имеющие практический выход"
1 при расчете дозиметрических характеристик перкутанного воздействия гексафторида урана, нужно учитывать только газообразные продукты гидролиза,
2 пренебрегать перкутанным поступлением продуктов гидролиза гексафторида урана на фоне ингаляционного поступления недопустимо, т. к в некоторых условиях одно перкутанное поступление приводит к летальному исходу,
3 при организации контроля начальной концентрации гексафторида урана в аварийной ситуации, проведенные расчеты дают возможность
оперативного принятия медицинских и административных мер и решений для спасения пострадавших,
4. отклик организма на радиационное воздействие урана при его перкутанном поступлении на два порядка слабее, чем при ингаляционном поступлении (£„/■£„)
Некоторые результаты работы внедрены в практику медсанчастей, обслуживающих предприятия атомной промышленности
1 Результаты внесены в инструкцию - Оказание экстренной специализированной помощи пострадавшим при общей интоксикации и ожогах, обусловленных выбросом гексафторида урана на предприятиях атомной промышленности, выполненную по заказу Федерального управления «Медбиоэкстрем» в 2001 г и дополненную в 2003 г и 2005 г Инструкция принята к исполнению в ЦГСЭН- 28 (зарегистрирована под номером № 55 от 29 12 01 г) и в ЦГСЭН - 81 (зарегистрирована под номером №06/2350 от29 11 05 г)
2 Опробован и рекомендован для обследования персонала в ЦГСЭН -28 и в ЦГСЭН -81 метод быстрого количественного определения фтора в суточной моче персонала и выявления путей (перкутанный или ингаляционный) поступления фтора в организм В ЦГСЭН- 28 метод зарегистрирован под номером № 1 от 24 11 05 г , а в ЦГСЭН- 81 - под номером № 06/235 от 29 11 05 г
Достоверность и обоснованность результатов, полученных в рамках построенных моделей, выводов и рекомендаций, сделанных в работе, подтверждается применением классических методов решения дифференциальных уравнений, описывающих рассматриваемые процессы, совпадением расчетных и экспериментальных результатов, имеющихся в литературе по выбросу гексафторида урана в воздух рабочего помещения
Личный вклад автора работы заключается в постановке задачи, математическом моделировании рассматриваемых процессов, анализе полученных результатов, формулировке выводов, изложении материала, реализации всех форм внедрения Некоторые результаты исследований, представленные в диссертации, опубликованы Бабенко С П без соавторов (10 работ)
На защиту выносятся теоретические положения, совокупность которых позволяет количественно описать формирование вредного воздействия гексафторида урана на организм человека К ним отнесены
1 математическая модель, описывающая процессы загрязнения производственной среды гексафторидом урана и продуктами его гидролиза,
2 интегральная модель перкутанного и ингаляционного поступлений урана и фтора в организм,
3 камерная (дифференциальная) модель перкутанного и ингаляционного поступлений урана в организм,
4 важнейшие результаты расчета по относительной роли перкутанного поступления в различных условиях, по депонированию урана и фтора в самых жестких аварийных и производственных условиях, по динамике поступления фтора, как наиболее токсичного вещества в продуктах гидролиза ЦТ^
Апробация работы и публикации. Материалы диссертационной работы доложены на пяти всероссийских и международных научных конференциях
По материалам диссертационной работы опубликовано 38 научных работ, в том числе 33 статьи и 5 тезисов докладов и публикаций в материалах конференций, 17 статей опубликованы в журналах, которые содержатся в Перечне журналов и изданий ВАК
Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, приложения и списка использованных источников, изложена
на 375 страницах печатного текста, содержит 123 таблицы, 70 рисунков и список цитированной литературы из 160 источников, из которых 119 на русском и 41 на иностранных языках
Содержание работы
Во введении обоснована актуальность, научная и практическая значимость темы, определены цели и задачи исследований по прогнозированию радиационного и токсического действия выбросов гексафторида урана на человека
В первой главе описаны математические модели загрязнения производственной среды предприятий атомной промышленности гексафторидом урана, продуктами его гидролиза и их монодисперсными аэрозолями
Гексафторид урана (UF6) — газообразное соединение Появляясь в объеме производственного помещения, гексафторид урана взаимодействует с влагой воздуха по схеме
UF6 + Н20 -> UOF4 + 2HF, UOF4 + Н20 -» U02F2 + 2HF
Молекулы HF и U02F2, склонные к нуклеации, образуют аэрозольные частицы Гексафторид урана UF6, газы UOF4, U02F2, HF и аэрозоли U02F2, HF загрязняют воздух рабочего помещения На основе анализа современных представлений о процессах проникновения в организм человека веществ из окружающей среды, построена схема воздействия гексафторида урана на организм человека (рис 1)
рис 1 Схема комплексной модели воздействия гексафторида урана на организм человека, г, = 2с, т2 = 20 с - периоды полувыведения за счет гидролиза газов и иОР4; г3 = 50 с - периоды полувыведения за счет нуклеации газов и02Р2 и НБ
В качестве основных допущений при построении моделей загрязнения производственной воздушной среды приняты следующие
1 газ ЦР^ поступает в каждую точку области Q,
2 вывод молекул образующихся веществ из каждой точки области осуществляется за счет воздухообмена, диффузионного осаждения на границу области £>, дрейфа в пространстве,
3 молекулы и02Ег и Н? образуют аэрозольные частицы вследствие нуклеации,
4 все процессы ввода и вывода частиц - линейны
В основе математических моделей лежат уравнения непрерывности, описывающие концентрации частиц
Для газов
ß N _
Cf m-1
ni(x,0) = nto(x), lc = l,N,xeQ, nk(x,t) = 0, k-TJf, xedQ, ie(0,+co)
Здесь N- число интересующих нас веществ в составе газов, nk(x,t)~ концентрация молекул вещества с номером к в точке х в момент времени t, vk и Dk- скорость дрейфа и коэффициент диффузии молекул вещества с номером к, А - оператор Лапласа, акт - коэффициенты, описывающие процессы гидролиза, нуклеации и воздухообмена, Ft (x,t) - плотность мощности внешних источников молекул вещества с номером к, пк 0 (х) -концентрация молекул вещества с номером к в точке х в момент времени i = 0
Для аэрозолей
ot m-1
«,('-,i,0) = 0, xeQ,
ri(r,x,t) = 0, x e BQ, t e (0,+co)
Здесь* г- радиус аэрозольных частиц, n'(r,x,t) - удельная (по радиусам аэрозольных частиц) концентрация молекул интересующего нас вещества в составе аэрозольных частиц радиуса г в точке х в момент времени t, v(r) и D(r) - скорость дрейфа и коэффициент диффузии аэрозольных частиц радиуса г, К- коэффициент воздухообмена, g-дифференциальная функция распределения радиусов аэрозольных частиц, образующихся в процессе нуклеации, Ьт - коэффициенты, описывающие процессы нуклеации
Решение этих уравнений дает выражения для концентрации атомов урана и фтора ии (x,t), щ (Зс,i) и плотностей их потоков _/и (x,t), jF {x,t).
В данной главе решение искалось в предположении, что все аэрозольные частицы имеют одинаковые радиусы г0, дифференциальная функция распределения g описывается 8 — функцией, которая равна бесконечности при г = г0 и нулю при остальных значениях г Такие условия позволяют исключить коэффициент g(r) из исходного уравнения
Для описания систем газов и монодисперсных аэрозолей построены несколько нестационарных и стационарных моделей В каждой модели, кроме описанных выше общих условий, на частицы наложены конкретные дополнительные условия В рамках отдельных моделей исследовано влияние на полученные результаты характера граничных условий, протяженности выброса гексафторида урана, пренебрежения диффузией газов и аэрозолей, пренебрежения процессами нуклеации
Проведено сравнение полученных расчетных результатов с экспериментальными Последние получены в эксперименте, моделирующем ситуацию аварийного выброса гексафторида урана на предприятиях атомной промышленности, описанную в литературе Эксперимент состоял в том, что в закрытом помещении с известным объемом был реализован выброс определенного количества гексафторида урана В течение двух часов экспериментаторы находились в помещении, визуально наблюдая последствия выброса Была получена информация о динамике активности урана на поверхности кожи, активности урана в суточной моче, объемной плотности активности урана в воздухе В процессе сопоставления расчетных и экспериментальных данных сделано следующее
1 Проведен выбор той из построенных моделей, результаты которой ближе всего к эксперименту и которая используется в дальнейшем для расчета дозиметрических характеристик. На рис 2 изображены зависимости поверхностной плотности р5(() урана на производственных поверхностях от времени, полученные в рамках 1-ой, 2-ой и 4-ой моделей Там же отмечены
значения р3 тах (?), соответствующие оседанию на производственные поверхности всех выброшенных в эксперименте частиц за счет диффузии (нижняя горизонтальная линия) и силы тяжести (верхняя горизонтальная линия)
рис 2 Зависимость поверхностной плотности массы урана на
производственных поверхностях от времени рис 3 Зависимости поверхностных плотностей массы урана от времени, полученные в рамках второй и четвертой моделей Отдельные точки на
диаграмме (сверху вниз) - экспериментальные значения тех же величин на фильтре Петрянова, стеклах, на одежде и коже
Из рисунка следует, что только результаты расчета в рамках четвертой модели хорошо укладываются в экспериментальные факты по осаждению и основная доля выброшенного в воздух гексафторида урана находится там в состоянии аэрозолей
2 Показано, что поступление урана в организм человека через кожу (перкутанное поступление) реализуется газами (рис. 3), а поступление на одежду - газовой компонентой и аэрозольной, которая частично стряхивается с одежды в процессе движения человека
3 Показано, что хотя 4-ая модель позволяет получить хорошее соответствие теоретической и экспериментальной зависимостей р5 и(г) на производственных поверхностях, она не обеспечивает такого результата для концентрации частиц в воздухе (рис 4) Расхождение расчетных и экспериментальных зависимостей пи(1) различно для монодисперсных систем с разными радиусами аэрозольных частиц Из анализа кривых сделано заключение, что расхождение расчетных и экспериментальных результатов должно уменьшиться, если рассмотреть концентрацию атомов урана в составе всех аэрозольных частиц полидисперсной системы Поэтому во второй главе описаны полидисперсные модели процессов оседания
Анализ результатов расчета в рамках построенных моделей показал, что атомы урана в составе газов распределены в пространстве практически равномерно Концентрация атомов урана в составе аэрозолей при коэффициенте воздухообмена К = О час"1 уменьшается с увеличением высоты г При К-3,5,1 час"1, для самых мелких (г = 0 105мкм), из рассмотренных аэрозольных частиц, атомы урана распределены в пространстве практически равномерно Соотношение между концентрацией
атомов урана в составе газов и в составе аэрозолей, сильно меняется с изменением радиуса аэрозольных частиц
1 100 10000 I мин.
рис 4 Динамика формирования концентрации урана в составе монодисперсных аэрозолей разных радиусов и экспериментальной концентрации урана
Все посчитанные в первой главе величины (объемные концентрации атомов урана и фтора «и и щ и поверхностные плотности массы урана и фтора р5и и рзт) выражены через начальную объемную концентрацию молекул Ш6 в аварийной ситуации или через плотность мощности источников молекул ЦБ6 в стационарном режиме (.Р), т е через основные характеристики загрязнения среды
Одна из построенных в этой главе моделей (четвертая) в дальнейшем выделена как модель, которая лучше остальных описывает поступление в
организм газов через кожу (перкутанное поступление) Остальные модели носят исследовательский характер. Выявлен очень важный практический результат, что поступление урана и фтора через кожу с продуктами гидролиза гексафторвда урана осуществляется только газами Указано направление дальнейшего моделирования
Во второй главе описаны математические модели загрязнения производственной среды предприятий атомной промышленности гексафторидом урана, продуктами его гидролиза и их полидисперсными аэрозолями Размеры частиц полидисперсных аэрозолей различны
Построено несколько нестационарных, описывающих аварийные ситуации и стационарных, описывающих повседневные производственные условия, полидисперсных моделей Общие для всех моделей условия расчета принимались те же, что и в выбранной при верификации монодисперсной модели (гл 1) В каждом случае на эти условия накладывались еще дополнительные условия, соответствующие рассматриваемой ситуации
Основные характеристики полидисперсных аэрозолей - функции распределения радиусов аэрозольных частиц В работе введены следующие функции g{r) (дифференциальная) и (?(/-) (интегральная), описывающие распределение радиусов аэрозольных частиц, образующихся в процессе нуклеации молекул интересующего нас вещества и gl(r,z,t), б,(г,г,/), описывающие распределение радиусов аэрозольных частиц в любой точке объема рабочего помещения в любой момент времени Зависимость от координаты и времени появляется из-за движения аэрозольных частиц в поле силы тяжести и сопротивления среды
В системах полидисперсных аэрозолей g(r) является неизвестной функцией от радиуса частиц, и искомая концентрация выражается через нее Чтобы решить задачу определения концентрации урана в составе аэрозольных частиц, предложена методика определения функции g(r),
основанная на расчетных данных, полученных в рамках пятой (полидисперсной нестационарной) модели, и данных модельного эксперимента. Предложенная методика позволила получить набор значений интегральной функции распределения С?(г.), где значения радиуса г; определяются положением измерительных приборов и набором значений времени измерения.
Полученные значения С(^) накладывались на теоретические зависимости (7(г) для наиболее распространенных промышленных аэрозолей. Принята была та функция С{г), на которую расчетно-экспериментальные точки легли лучше всего рис. 5.
г!! = 2.744-1<Г6 Рг = 2.18 к = 0.987
•8(0
рис. 5 Сравнение экспериментальной функции распределения радиусов аэрозольных частиц с логарифмически нормальным законом
По описанной методике получено, что функция распределения аэрозольных частиц, образующихся в процессе нуклеации, описывается логнормальным законом
Здесь ^ =2 744 10 6 м и =2 18 - среднегеометрический радиус и
стандартное геометрическое отклонение, характерные параметры логнормального распределения.
Функции g^(r,z,t) и С,(г,г,г) вычислены по их определениям
построенных полидисперсных моделей, удельной (по радиусам аэрозольных частиц) концентрации п'{г,г,1) молекул интересующего нас вещества в составе аэрозольных частиц радиуса г и концентрации п„(г,Г) молекул интересующего нас вещества в составе аэрозольных частиц всех размеров. Из полученных аналитических выражений для g¡(r,z,t) и Сх(г,г,1) следует
1 В аварийной ситуации функции gí(r,z,t) описываются логнормальным законом в диапазоне значений г = 0-г0 (рис 6, рис.7, кривые 2) При г>г0 имеет место равенство gl(r,z,t) = 0 Величина г0 определяется выбранными значениями г и X С приближением условий, принятых в модели, к реальным, усечение логнормального закона сглаживается (рис 6, рис 7, кривые 3) Кривые 1 на тех же рисунках изображают функцию g(r)
г
и рассчитанным, в рамках
частиц и02Р2, образующихся в процессе нуклеации и находящихся на высоте г0 = 1 5 м в момент времени / = 10 мин рис 7 Дифференциальные функции распределения радиусов аэрозольных частиц Ш\ образующихся в процессе нуклеации и находящихся на высоте = 1 5 м в момент времени I = 10 мин
2. В стационарных режимах, в отсутствии воздухообмена в рабочем помещении (К = 0 час"'), функция распределения размеров аэрозольных частиц не зависит от высоты г и описывается логнормальным законом со среднегеометрическим радиусом в 3 5 раза меньшим, чем в аварийной ситуации В присутствии воздухообмена (К Ф0 час-1) функция зависит от высоты г и не описывается логнормальным законом Однако, при К < 3 час"1 зависимость от г слаба, а отклонения от логнормального закона не велики В стационарных производственных условиях чаще всего используется режим К = 3 час"1, поэтому и в производственном режиме 16
можно считать, что распределение размеров аэрозольных частиц описывается логнормальным законом
Вычислена основная характеристика загрязнения производственной среды- концентрация молекул интересующего нас вещества ия(г,г) в составе всех аэрозольных частиц, как функция г, / (с помощью уравнения непрерывности, по найденной функции я) Проведен анализ этой зависимости, полученной в рамках нескольких моделей, и сравнение ее с экспериментальной, полученной при моделировании аварийной ситуации по выбросу гексафторида урана (литературные данные) Получено следующее
экспериментальной и расчетных, полученных в рамках трех моделей рис 9 Рассчитанная зависимость концентрации атомов урана пи(г) (а составе всех аэрозольных частиц) от высоты г
1 Лучше всего экспериментальным результатам соответствуют расчетные данные, полученные в рамках шестой (нестационарной) модели (рис 8) Пятая модель, не учитывающая газы, не описывает первую стадию реального процесса, которая, хотя и длится десятки секунд, влияет на соотношение количеств веществ, попадающих в организм в газовой и аэрозольной фазах
2 Относительно пространственного распределения аэрозольных частиц после аварийного выброса гексафторида урана получено, что, и согласно расчету в рамках полидисперсных моделей, и по экспериментальным данным, вблизи потолка возникает резкая граница между областями с большой и малой концентрацией атомов токсичного вещества в составе всех аэрозольных частиц Со временем эта граница становится менее резкой и опускается к полу
3 В стационарных производственных условиях распределение атомов урана в составе всех аэрозольных частиц имеет вид, изображенный на рис 9 Видно, что при любом значении коэффициента воздухообмена К атомы токсичного вещества распределены в пространстве неравномерно, и тем более неравномерно, чем меньше коэффициент воздухообмена
4 Расчеты, проведенные в стационарных режимах, показали, что учет диффузии носителей урана и фтора слабо влияет на значения п(г) вдали от стенок
Сделано заключение относительно области применения каждой из построенных моделей
1 Поскольку расчетные данные, полученные в рамках шестой (нестационарной полидисперсной) модели, ближе остальных подходят к экспериментальным значениям, расчет величин, определяющих поступление
урана и фтора в организм человека, должен проводиться в рамках шестой модели
2 Пятая модель, не учитывающая наличие в воздухе урана в газовой фазе, не рекомендуется для расчета дозиметрических величин, но в ее рамках показано, что закон распределения радиусов аэрозольных частиц, возникающих при выбросе гексафторида урана, является известным для промышленных аэрозолей логнормальным законом
3 Полидисперсные модели точнее описывают динамику концентрации урана в воздухе рабочего помещения, чем монодисперсные модели (рис 4 и рис. 8) Однако четвертая (монодисперсная) модель рекомендуется для расчета дозиметрических характеристик при перкутанном поступлении урана и фтора в организм, поскольку уравнение непрерывности для газов в монодисперсных моделях записано и решено с учетом диффузионных процессов, которые не учитываются в полидисперсных моделях
4 В стационарном режиме для описания ингаляционного и перкутанного поступления урана и фтора в организм человека, рекомендуется четвертая стационарная (полидисперсная) модель Третья стационарная (полидисперсная) модель хорошо описывает ингаляционное поступление, но не может описать перкутанное поступление
В третьей главе описаны модели перкутанного (через кожу) поступления в организм человека и прохождения через него урана и фтора в составе гексафторида урана и газообразных продуктов его гидролиза
Схема перкутанного поступления выделена цифрой 3 на блок-схеме комплексной модели формирования вредного воздействия гексафторида урана на организм человека (рис 1) Осевшие на поверхность кожи вещества проникают в ткань кожи, из которой впоследствии выходят, в основном, в процессе сшелушивания кожи Частично из ткани кожи они проникают в плазму крови и впоследствии выходят через мочевой пузырь
Построены две модели перкутанного поступления рассматриваемых веществ в организм человека - интегральная и дифференциальная Первая из них делит процесс прохождения урана и фтора в составе продуктов гидролиза гексафторида урана на два - прохождение через барьерный орган и интегрально через все внутренние органы Вторая рассматривает процесс прохождения через барьерный орган аналогично, а прохождение через внутренние органы дифференцирует по отдельным органам
В основу построения интегральной модели перкутанного поступления легли следующие положения и допущения
1 Данные модельного эксперимента по закону изменения активности Л, (г) урана на поверхности кожи и активности А2(Х) урана в суточной моче
со временем А,(;) = Л? (С,^' + С2ек') и А2{?) = А° [с,е1> + С2е~4'), где А, ,
С,, С2, Л,, Я,, А\, С,, С2, \, Дг - постоянные
2 В модельном эксперименте поступление урана на кожу человека-мгновенное (это подтверждено расчетом, гл 1)
3 При протяженном поступлении, порции атомов урана, поступающие на кожу на двух малых промежутках времени, эволюционируют далее по одинаковым законам Суммарное поступление вычисляется интегрированием выражения для удельного (по времени) поступления
4 Каждое элементарное поступление на кожу сразу же включается в процессы прохождения в ткань кожи, частично внутрь организма и процессы вывода из них
5 В стационарных условиях поступление происходит только в течение рабочего дня, в конце каждого из рабочих дней кожа дезактивируется и полностью очищается от продуктов гидролиза гексафторида урана Плотность потока атомов урана на поверхности кожи при этом описывается некоторой кусочно-постоянной функцией у (^(t) = J0 внутри рабочего дня и
7(0 = 0 вне его) Полное поступление вещества в организм находится суммированием интегралов, определяющих поступление на протяжении одного рабочего дня.
6 Вещество, проникающее в кожу, распределено в ее толще по экспоненциальному закону п(г) = пае'р1, в котором коэффициент ц найден из условия количественного соответствия его данным эксперимента, моделирующего аварийную ситуацию
В рамках построенной модели сделано следующее
1 Вычислено число частиц рассматриваемого вещества на поверхности кожи в ткани кожи Л^/), число Л^) частиц, вышедших из организма к моменту времени I
2 Вычислена энергия а -излучения, выделившаяся в соответствующем
I
органе к моменту времени / ¿({) = 1УаЛудт0 г N(7) где 1Уа - энергия а-
0
частицы, Ауд, т0 - удельная активность урана и масса атома урана
3 Вычислены эквивалентные дозы, формирующиеся во внутренних органах и, отдельно, в ткани кожи и в ее самом чувствительном к а-излучению слое - базальном. Получено, что эквивалентная доза, формирующаяся в базальном слое, в 6 раз больше, чем в других областях кожи В сочетании с большой чувствительностью к а-излучению, этот результат означает, что базальный слой является критическим при облучении кожи
4 Просмотрены динамика депонирования урана и фтора в ткани кожи, во всех внутренних органах (интегрально), динамика вывода урана и фтора из организма При расчетах депонирования и выхода фтора принималась приведенная ниже интегральная схема (рис 10), согласно которой фтор, не задерживаясь в ткани кожи, проходит во внутренние органы и выходит из организма через мочевой пузырь
рис 10 Схема интегральной модели прохождения фтора через организм
человека
5 В рамках интегральной модели посчитан вклад кожи в дозовый коэффициент урана, поступающего перкутанно.
Достоинства интегральной модели
1 В литературе имеются данные по порогам детерминированных эффектов в связи с депонированием во всем организме урана и фтора Сопоставление этих данных с результатами расчетов в рамках интегральной модели позволяет определять опасность рассматриваемой ситуации и принимать меры по спасению пострадавших
2 Обеспечивает возможность оценки депонирования в организме фтора, для которого нет набора параметров метаболизма, необходимого для использования камерной модели, рекомендуемой МКРЗ для описания прохождения вещества через организм
Недостаток интегральной модели - отсутствие результатов по распределению депонирования веществ по отдельным внутренним органам и, соответственно, отсутствие возможности вычислить эффективную дозу, формирующуюся в организме
Проведена верификация модели сравнением расчётных данных в рамках интегральной модели перкутанного поступления и данных реальной аварийной ситуации Согласно этим данным, пострадавшая находилась в аварийной ситуации 15 мин, дезактивация кожи отсутствовала,
продолжительность жизни - 5 час, данные патологоанатомов о количестве фтора в организме - т0 = 1713 мг
Расчеты, проведенные в рамках интегральной модели, показали, что зафиксированное патологоанатомами количество фтора в организме соответствует начальной концентрации гексафторида урана в воздухе «иРб0«3 1023 м-3, что не противоречит тем значениям «<3 3 1024 м~3,
которые могут быть реализованы при выбросе гексафторида урана в воздух рабочего помещения
В основу построения дифференциальной модели перкутанного поступления легли следующие положения и допущения
1 Камерная модель МКРЗ-67, описывающая прохождение урана через организм в составе гексафторида урана, введенного непосредственно в плазму крови
2 Интегральная модель прохождения вещества через барьерный орган (кожу)
3 Входные функции для камерной (дифференциальной) модели метаболических процессов (скорость ввода массы урана в плазму крови через кожу) Для аварийной ситуации
Здесь п0 - начальная концентрация атомов урана в составе газов в воздухе рабочего помещения, т0 - масса атома урана, 5- эффективная площадь поверхности кожи человека, 8 - постоянная, характеризующая скорость гидролиза ЦБ6 Коэффициенты Си А3 подобраны так, чтобы, найденный экспериментально закон вывода урана из организма с мочой, наилучшим образом совпадал с законом скорости накопления урана в мочевом пузыре по модели МКРЗ
Для стационарных производственных условий
jmit^j^Scil-i^-*^, fefo.-t«), am)<t<p-m, jm{t) = 0, t € [i,,+oo), pm < t < ym
Здесь jQ - плотность потока атомов урана на поверхности кожи пострадавшего, tx - начало нулевого рабочего дня, N(t) - номер суток, на которые приходится момент времени i, а„, Д, - начало и конец и-го рабочего дня
В рамках построенной дифференциальной модели
1 Просмотрена динамика депонирования урана в различных органах
2 Проведены расчеты для условий, реализованных в модельном эксперименте и для стандартных производственных условий на предприятиях рассматриваемого типа
3 Посчитаны дозовые коэффициенты при перкутанном поступлении в аварийной ситуации и в условиях производственной деятельности
4 Проведено сравнение результатов, полученных для урана в рамках интегральной и дифференциальной моделей, в одинаковых условиях Сделан вывод, что оба метода дают близкие результаты и потому интегральный метод может быть использован для оценки депонирования в организме фтора, для которого не известны метаболические параметры
Достоинства дифференциальной модели
1. В литературе имеются данные по порогам детерминированных эффектов в связи с депонированием урана и фтора в отдельных органах Сопоставление этих данных с результатами расчетов в рамках дифференциальной модели позволяет определять условия возникновения различных детерминированных эффектов
2 В рамках этих моделей можно рассчитать многие величины, определяющиеся распределением поступившего вещества по органам
Недостатки дифференциальной модели она не описывает прохождение урана через барьерный орган при перкутанном поступлении его в составе продуктов гидролиза гексафторида урана и не описывает прохождение через организм веществ с неизвестными параметрами метаболизма
Обе построенные модели перкутанного поступления в организм урана и фтора в составе продуктов гидролиза гексафторида урана дополняют друг друга в плане возможностей расчета и анализа существующих данных по пороговым детерминированным эффектам, вызываемым этими веществами
В четвертой главе описаны модели процессов депонирования в организме и вывода из него урана и фтора, поступающих в него ингаляционно в составе газообразных и аэрозольных продуктов гидролиза гексафторида урана
Блок-схема ингаляционного поступления гексафторида урана и продуктов его гидролиза в организм человека выделена цифрой 2 на рис 1, изображающем комплексную блок-схему формирования вредного воздействия гексафторида урана на организм человека Вдохнутые с воздухом рабочего помещения уран и фтор проходят через барьерный орган (дыхательную систему), попадают в альвеолы, быстро проходят через них (быстрорастворимые вещества), попадают в кровь и выходят, в основном, через мочевой пузырь
Построены две модели - интегральная и дифференциальная, различие между которыми то же, что между теми же моделями, описывающими перкутанное поступление
В основу построения интегральной модели ингаляционного поступления легли следующие положения и допущения
1 Активность A(t) урана в суточной моче меняется со временем
(после разового поступления) по закону A(t) = Ag^Qe'^'где
С,, С2, Л,, Л2 - постоянные (литературные данные)
2 При вдыхании воздух рабочего помещения попадает в организм малыми порциями
3 Порции атомов урана, поступившие на двух малых промежутках времени, эволюционируют по одинаковым законам Суммарное поступление вычисляется интегрированием выражения для удельного поступления
4 В стационарных производственных условиях поступление происходит только в течение рабочего дня Суммарное поступление вещества в организм находится суммированием интегралов, определяющих протяженное поступление одного рабочего дня
5 Прохождение вдохнутых веществ через дыхательную систему описывается моделью, рекомендуемой МКРЗ, в которой введен коэффициент задержки в организме вдохнутого вещества £ В нашей работе он определялся по следующей схеме
В модели МКРЗ приведена графическая зависимость £ от активностного медианного аэродинамического диаметра АМАД, £ = /(АМАД), радиоактивных аэрозольных частиц с логнормальным распределением размеров
По литературным данным АМАД = 2 г у[р, где г^ -
среднегеометрический радиус частиц, описывающихся логнормальным законом распределения их размеров
По нашим расчетам, распределения размеров аэрозольных частиц уранил-фторида (1Ю2Р2) и фтористого водорода (НБ) подчинены логнормальному закону, для которого найдены характерные параметры гг (в аварийной ситуации) и г^ (в производственных условиях) Рассчитанные по приведенной схеме значения £ приведены в табл 1 (для фтора аналогом АМАД является массовый медианный аэродинамический диаметр ММАД)
табл 1 Коэффициенты задержки систем аэрозольных частиц 1ГО2Р2 и №
Вещество аэрозолей £ (%) Вещество аэрозолей £ (%)
Аварийные условия Производственные условия
ио2р2 (АМАД = 13 13 мкм) 34 1ВД (АМАД = 3 37 мкм) 38 5
НР (ММАД = 3 89 мкм) 34 НЕ (АМАД = 1.01 мкм) 28
Результаты, полученные в рамках интегральной модели рассчитаны зависимости от времени масс урана ти(/) и фтора мр(г), поступающих, депонирующихся в организме и выходящих из него, эквивалентной дозы //(¿), сформированной в организме Все расчеты проведены для аварийной ситуации и стационарных производственных условий
Достоинства и недостатки построенной модели те же, что и у интегральной модели перкутанного поступления
В основу построения дифференциальной модели ингаляционного поступления легли следующие положения и допущения
1 Камерная (дифференциальная) модель МКРЗ-67, описывающая прохождение урана через организм в составе гексафторида урана, поступающего непосредственно в плазму крови
2 Модель, рекомендуемая МКРЗ для описания прохождения вещества через дыхательную систему
3 Вычисленные в гл. 3 коэффициенты задержки в организме вдохнутых полидисперсных аэрозолей и02Р2 и Ш7
4 Данные построенной модели загрязнения производственной среды по определению концентрации атомов токсичного вещества в воздухе рабочего помещения
5 Аналитические выражения для скорости ввода массы урана в плазму крови Для аварийной ситуации
Для постоянных производственных условий
¿т . г ч _
— = 0, te[tl,+*¡), рт<1<ут
Здесь, q - объем воздуха, вдыхаемого человеком в единицу времени, г0 -высота, на которой находится нос человека, пТ(т,,() и пг- концентрации атомов урана в составе газов в аварийных и в стационарных условиях, -коэффициент прохождения аэрозолей через дыхательную систему, иа(г,/) и па(г) - концентрации атомов урана в составе аэрозолей в аварийных и в стационарных условиях Остальные обозначения те же, что и для записи ¿т/ск при перкутанном поступлении
Посчитаны массы урана, депонированного в различных внутренних органах и выведенного из организма через мочевой пузырь, число распадов ядер урана, накопленных в различных органах в любой момент времени, дозовые коэффициенты при ингаляционном поступлении урана в аварийной ситуации и в условиях производственной деятельности. Приведены результаты численного расчета при условиях, реализованных в модельном эксперименте (ииР(0 = 1 1021 м~3) и при стандартных производственных
условиях (Аг = 3 7 1(Г2 Бк/м3) на предприятиях рассматриваемого типа
Верификация дифференциальной модели проведена сравнением рассчитанных данных с данными, приведенными в литературе
Наш расчет для аварийного ингаляционного поступления дозовый коэффициент £ = 9 73 10~7 Зв/Бк (АМАД = 13 мкм)
Публикация ШРВ-"№56 (Англия) £ = 5 9 10~7 Зв/Бк (АМАД = 5 мкм)
НРБ г: = 4 9 1(Г7 Зв/Бк (АМАД = 1мкм)
С учетом того, что для всех приведенных случаев рассматриваемые системы частиц имеют различные значения АМАД и, учитывая тенденцию изменения а с изменением АМАД (публикация М1РВ-\У56), можно заключить, что рассчитанное значение е, в аварийной ситуации, для ингаляционного поступления, находится в соответствии со значением £ по литературным данным
Проведено сравнение динамики вывода урана из организма, рассчитанной в рамках интегральной и дифференциальной моделей Как и в случае перкутанного поступления, сделан вывод о том, что интегральная модель дает результат, сопоставимый с результатом, который дает дифференциальная модель Поэтому для фтора, для которого отсутствуют необходимые, для использования модели МКРЗ, метаболические параметры, было принято возможным использовать, для расчетов прохождения вещества через организм, интегральную модель
В пятой главе, в рамках построенных моделей, проведен количественный сравнительный анализ ингаляционного и перкутанного поступлений урана и фтора в организм человека в составе гексафторида урана и продуктов его гидролиза при разных условиях На основании анализа литературных данных по порогам детерминированных эффектов от поступления указанных веществ, проведена оценка меры опасности перкутанного и ингаляционного поступлений в отдельности Сделаны выводы относительно допустимости указанных видов поступления в отсутствии защиты от них Анализ проведен на следующих характерных примерах
1 Рассчитаны отношения массы урана (или фтора), депонированного в организме за счет ингаляционного поступления газов и аэрозолей, к массе урана (или фтора), депонированного во внутренних органах за счет перкутанного поступления газов (табл 2) Рассмотрены условия смоделированной аварийной ситуации = Ь1021 м~3), и стандартные
производственные условия (Аг =3 7 10~2 Бк/м3)
табл 2 Соотношение между массами урана и фтора, накопленными при ингаляционном и перкутанном поступлениях
Аварийная ситуация Производственные условия
г Уран Фтор /(сут) Уран Фтор
«»« Ко '«и.'Чо «ио Ко «и. Ко
10с 1 92 10* 144 97 2 8 66 10' 8 66 102
30 мин 7 8 103 11 63 50 365 8 75 1О2 8 66 102
Видно, что и при аварийной ситуации и в производственных условиях, и для урана и для фтора, ингаляционное депонирование на несколько порядков больше перкутанного
2 Рассчитаны прошедшие в организм массы урана и фтора (табл 3) и формирующиеся ураном эффективные дозы (табл 4), соответствующие самым жестким (концентрация выброшенного гексафторида урана в начальный момент ииРб0 = 3 3 1024 м~3) аварийным ситуациям Проведено сравнение их при перкутанном и ингаляционном поступлениях
табл 3 Массы, депонированные за 10 минут пребывания в самой жесткой аварийной ситуации Интегральная модель
Вещество Перкутанное поступление Полное ингаляционное поступление, ^ = 0 341
т (мг) (в коже) т (мг) (внутр О) т (мг)
Уран 6 77 1 02 (вредно) 6.77 1 09 105 (смертельно)
Фтор 3 26 10* (смерт.) 4 25 1 04 (смертельно)
Видно, что 10 минутное пребывание в аварийной ситуации, даже при защите органов дыхания, приводит к летальному исходу (поступление массы фтора т = 330 мг) Поступление урана при этом в ткань кожи в 2 раза, а при ингаляционном поступлении на 3 порядка больше величины (300 мг), которая считается предельной при разовом поступлении
Из (табл 4) видно, что серьезную радиационную опасность представляет только ингаляционное поступление урана
табл 4 Эффективные дозы, формирующиеся при /%б 0 = 3 3 1024 м~3
Перкутанное поступление, Д? = 10 мин (Зв), г = 50 лет,£(3в) Ингаляционное поступление, А? = 10 мин, г = 50 лет, Е (Зв)
7 43 10"2 (малое разовое поступление 4-Ю'2) 2 02 102 (опасно)
3 Приведены расчетные данные по накоплению урана в почках
(табл 5) и прохождению через организм фтора (табл 6) за время полной
трудовой деятельности (50 лет) в самых жестких, на рассматриваемых предприятиях, условиях (объемная плотность активности урана в составе газообразных продуктов гидролиза гексафторида урана Ау = 7 4 Бк/м3)
табл 5 Сравнение перкутанного и ингаляционного поступлений в почки за 50 лет работы Камерная модель
1 Перкутанное поступление в Ингаляционное поступление в
почки почки
50 "V (г) ОТнак (МКГ) ™иж1торг (мкг/г) 'V (г) ттк (мкг) (мкг/г)
лет 310 59 2 0 19 (<3 мкг/г) 310 5.2 104 168 (»3 мкг/г)
табл 6 Масса накопленного в организме и выведенного из него фтора за 50 лет работы в режиме Ау= 7 4 Бк/м3 Интегральная модель £ = 0 28
К (час"1) «„ (г) тп*ш (г) ™„с (г) "!Нс,ы. (г) допустимая транзитная масса т (г)
0 2 28 Ю"' 15 6 0.58 1988 50
3 2 2 10"* 15 2 94 10"' 376
<50 г »50 г
Приведенные в табл 5 данные свидетельствуют о том, что перкутанное поступление урана в почки за 50 лет остается ниже предела нефротоксичности (3 мкг на 1 г ткани почек), а ингаляционное поступление существенно превышает его.
По данные табл 6, транзит фтора через организм, за 50 лет перкутанного поступления, приближается к границе возникновения детерминированных эффектов, а ингаляционного поступления, примерно в 30 раз превышает эту границу
Исследованы различия между инерционностью распределения депонирования урана по внутренним органам в трех ситуациях уран
инъецируется в плазму крови, входит через кожу, входит через дыхательную систему Получены следующие результаты
При ингаляционном аварийном поступлении инерционность формирования нагрузки органов, по сравнению со случаем ввода урана непосредственно в плазму крови, имеется, но она очень мала
Процесс нагрузки внутренних органов, при аварийном перкутанном поступлении урана, значительно более инерционный, чем при вводе его инъекцией
Общие моменты при всех этих видах поступления быстрее всего из крови уран переходит в мышцы, затем в почки, поверхность трабекулярной кости и кортикальной кости, печень, объем трабекулярной и кортикальной кости, в аварийных условиях, при ингаляционном и перкутанном поступлениях, реализуется такое же распределение урана между органами, как и при инъекции Например, во всех трех ситуациях максимально в почки попадает примерно 0 1 прошедшего в организм урана
Проведена оценка допустимого времени эвакуации из зоны выброса ОТ6 при исключении ингаляционного поступления в условиях определяющий фактор поражения - интоксикация фтором, моменты выхода из аварийной обстановки и дезактивации совпадают На рис 11 изображены рассчитанные зависимости тт(1) массы фтора, прошедшего в организм к моменту времени от времени Горизонтальная линия, обозначенная —тлет, соответствует поступлению в организм массы тКТ = 330 мг, вызывающей летальный исход Точка пересечения этой линии с выбранной кривой, определяет время накопления смертельной дозы при рассматриваемом уровне выброса гексафторида урана
- предел пребывания без летального исхода
1 пиР(,0=1 10й м"3 и 30 мин,
2 «иР( 0 =3 1023 м-3 (2 «11 мин,
3 «Щ0=6 10" м-3 /3 » 6 мин,
4 пОТб„=1 1024 м-3 (,«4 мин,
5 «иР(0 =3 3 1024 м~3
6 - уровень массы фтора т = 330 мг в организме, вызывающий летальный исход
рис 11 Динамика массы фтора в глубине организма
Видно, что, при изменении начальной концентрации молекул гексафторида урана в диапазоне от «,=1 1023 м"3 до и5 =3 3 1024 м"3, предельное время выхода из аварийной ситуации меняется от и 30 мин до ?6»1 мин
Данные, приведенные в пятой главе, свидетельствуют о следующем
1 В отсутствии мер защиты, ингаляционное поступление урана и фтора в организм, в составе продуктов гидролиза гексафторида урана, становится опасным для здоровья человека при гораздо меньших уровнях аварийного выброса, чем перкутанное поступление
100000 1
10000
0 2 4 6 8 1012141618202224262830 Время I (мин)
2 При реализации самого сильного загрязнения производственной среды ("иГб1о=3 3 1024 м~3), одно только перкутанное поступление, при
защите органов дыхания, способно привести к серьезной интоксикации ураном и смертельному исходу по фтору уже при минутном пребывании в аварийной ситуации даже при дезактивации кожи сразу после выхода Организация измерения уровня выброса гексафторида урана (ииР4-0) и
экстренной, фиксированной по времени, дезактивации кожи, способны оценить количество поступления урана и фтора в организм к заданному моменту времени и сориентировать специалистов относительно тактики оказания помощи пострадавшим
3 Процесс нагрузки внутренних органов при аварийном перкутанном поступлении урана более инерционный, чем при ингаляционном поступлении или введении его непосредственно в кровь (инъекция)
4. В повседневном рабочем режиме, в котором объемная плотность активности урана в газовой фазе Ау = 7 4 Бк/м3, нельзя работать длительное время без нанесения ущерба здоровью даже при защите органов дыхания
Выводы
1 В соответствии с поставленной целью, путем построения комплексной модели и трех ее составляющих моделей, получено количественное описание динамики загрязнения производственного помещения, поступления в организм человека, депонирования в нем, вывода из него урана и фтора и определение относительной роли перкутанного и ингаляционного поступлений при различных мерах защиты
2 Определение, в рамках построенной комплексной модели, в производственном объеме, наряду с концентрациями атомов урана и фтора в
составе продуктов гидролиза гексафторида урана, плотности их потоков на производственных поверхностях, позволило рассчитывать не только ингаляционное поступление этих веществ в организм, но и перкутанное (через кожу)
3 Интегральная модель обеспечивает расчет депонирования урана и фтора в организме в целом, при ингаляционном поступлении, и распределения этих веществ между кожей и внутренними органами, при перкутанном поступлении Дифференциальная модель обеспечивает расчет распределения урана, прошедшего внутрь организма, между отдельными внутренними органами
4 Перкутанное поступление урана и фтора в организм человека обеспечивается только газовыми компонентами продуктов гидролиза Щ,
5 Аэрозольные системы уранил-фторида и фтористого водорода являются полидисперсными системами, распределение размеров аэрозольных частиц таких систем подчиняется логнормальному закону с рассчитываемыми характерными параметрами Эти факты обеспечили возможность определения коэффициента задержки урана и фтора в дыхательном тракте по графическим данным модели МКРЗ
6 В качестве контролируемой величины рекомендуется начальная концентрация гексафторида урана пи^ 0 для аварийной ситуации и плотность
активности урана в составе газов для стационарных производственных условий Аналитическая связь между динамикой депонирования вещества, количество которого нормируется, и динамикой контролируемой величины "иг6 о установлена в рамках комплексной модели
7 Показано, что существует самая жесткая аварийная ситуация, в которой начальная концентрация гексафторида урана в воздухе, и = 3 3 1024 м"3, не может быть превышена по физическим причинам
8 Из количественных расчетов, проведенных в рамках комплексной модели, следует
а Величина перкутанного поступления, в отсутствие средств защиты, много меньше ингаляционного, но она достаточна, чтобы при высоком уровне выброса и защите органов дыхания привести к летальному исходу Поэтому, при оценке опасности воздействия на организм человека, перкутанное поступление обязательно должно учитываться В самой жесткой аварийной ситуации человек с защищенными органами дыхания имеет только одну минуту времени для выхода из рабочего помещения и дезактивации кожи, чтобы избежать последующего летального исхода
Ь Смертельные исходы при перкутанном поступлении возможны только из-за токсичного действия гексафторида урана Радиологическое действие его при перкутанном поступлении не существенно для человека даже в самых жестких аварийных ситуациях Расчет дозового коэффициента показал, что при перкутанном поступлении дозовый коэффициент примерно на два порядка меньше, чем при ингаляционном
9 Результаты расчета в рамках интегральной модели и сопоставление их с литературными данными, позволяют устанавливать связь между условиями аварийной ситуации и производственного режима и характером детерминированных эффектов, возникающих в организме человека Результаты расчета в рамках дифференциальной модели и сопоставление их
с литературными данными позволяют устанавливать меру опасности накопления урана в рассматриваемом режиме в рассматриваемом органе
10 При организации контроля начальной концентрации гексафторида урана в аварийной ситуации, проведенные расчеты дают возможность оперативного принятия медицинских и административных мер и решений для спасения пострадавших
Список работ по теме диссертации
1 Экспрессное определение дисперсности радиоактивной пыли с помощью инерционного осадителя / СП Бабенко, В Ф Болотин, Ю К Моисеев и др // Тезисы Всесоюзной научно-практической конференции по радиационной безопасности -М, 1976 - С 55
2 Об одной возможности измерения дозы при аварийном облучении / С Н Крайтор, И Б Кеирим-Маркус, С П Бабенко и др // Атомная энергия - 1978. -Т 44,вып 4 - С 347-350
3 Опыт применения радиолюминесценции и электронного парамагнитного резонанса для аварийной дозиметрии / С Н Крайтор, С М Гинзбург, С П Бабенко и др // Атомная энергия - 1982 - Т 53, вып 2-С 91-95
4 Бабенко С П, Павлов К Б Определение радиоактивного загрязнения воздуха и оценка меры его опасности // Сборник научно-методических статей Физика(М) -1991 -Вып 16 - С. 109-121
5 Мирхайдаров А X, Бабенко С П, Бадьин В И. Газоаэрозольная опасность соединений урана с фтором в аварийных ситуациях // Тезисы докладов на международной конференции, г Москва, 24-26 апреля 2000 г -СПб, 2000 - С 229
6 Особенности диспансерного наблюдения за состоянием здоровья персонала в период перехода на новые НРБ-99 / Г Н Гастева, Е Н Западинская, С П Бабенко и др // Научные аспекты практического здравоохранения Сб трудовМЗРФ -М,2000 - С 62-64
7 Гастева Г Н, Бабенко С П., Бадьин В И Детерминированные эффекты у работников атомной промышленности // Компьютерные науки, информационные технологии, прикладная физика Сб научных трудов научной сессии МИФИ-2001 -М.2001.-Т 13 -С 124-125
8. Бадьин В И, Бабенко С П, Молоканов А. А Проблемы внедрения НРБ в атомную промышленность // Компьютерные науки, информационные технологии, прикладная физика Сб. научных трудов научной сессии МИФИ-2001 -М,2001 -Т 13 -С 126-127
9. Инструкция Оказание экстренной специализированной медицинской помощи пострадавшим при общей интоксикации и ожогах, обусловленных выбросом ГФУ на предприятиях атомной промышленности / Г Н Гастева, С. П Бабенко, В И Бадьин и др 2001 г. (с дополнением 2003 г) - 31 с
10 Бабенко С П, Бадьин А В , Бадьин В И Количественная оценка диффузионного осаждения гексафторида урана при аварии в закрытых помещениях // Известия Академии Промышленной Экологии (М) - 2001 -№3 -С 65-71
11 Мирхайдаров А X, Бабенко С П, Бадьин В И. Некоторые аспекты аварийных ситуаций на урановых заводах // Известия Академии Промышленной Экологии (М ) - 2002 - № 1 - С 67-71
12 Бабенко С П, Бадьин А В, Бадьин В И Количественная оценка диффузионного осаждения гексафторида урана при аварии в закрытых помещениях и последовательном учете гидролиза всех продуктов Щ; // Известия Академии Промышленной Экологии (М ) - 2002 - № 2. - С 66-73
13 Бабенко С. П, Бадьин А В , Бадьин В И Количественная оценка диффузионного осаждения гексафторида урана при аварии в закрытых помещениях и последовательном учете гидролиза всех продуктов UF6 И Известия Академии Промышленной Экологии (М) - 2002 - № 3 - С 77-84
14 Бабенко С П, Бадьин А В, Бадьин В И Оценка дозы, получаемой человеком за счёт аэрозольной компоненты аварийного выброса UF6 в закрытом помещении // Известия Академии Промышленной Экологии (М) -2002 -№4 - С 70-77
15 Доклад о санитарно-эпидемиологической обстановке на объектах и территориях, обслуживаемых Федеральным Управлением медико-биологических и экстремальных проблем МЗ РФ в 2002 г. / Е. Б Антипин, С П. Бабенко, В И Бадьин и др - М, 2003 - С 25-28, Радиационная гигиена - С 119-132
16 Бабенко С П, Бадьин А. В, Бадьин В. И Математическое моделирование процесса оседания UF6 и продуктов его гидролиза в присутствии силы тяжести // Известия Академии Промышленной Экологии (М) -2003 -№2 - С 70-85
17 Дисперсный и фазовый состав альфа-активных аэрозолей, при работе с соединениями урана, как основа дозиметрии в системе социально гигиенического мониторинга /СП Бабенко, В И Бадьин, Р В Мелентьева и др // Экологические аспекты медицины - Новосибирск, 2004. — Т III — С 86-99
18 Бабенко С. П., Бадьин А В , Бадьин В И Оценка загрязненности токсичными веществами рабочих помещений на производствах, использующих гексафторид урана // Известия Академии Промышленной Экологии (М) -2004 - № 1 - С 79-88.
19 БабенкоС П О дозовом коэффициенте урана, поступающего перкутанно в организм человека с газообразными продуктами // Известия Академии Промышленной Экологии (М.) - 2005. - № 1 - С. 72-77
20 Бабенко С П, Бадьин А В. О функции распределения радиусов аэрозольных частиц уранил-фторида (и02Б2) // Тезисы докладов Международной конференции Образование через науку. — М • изд-во МГТУ им Н Э Баумана, 2005 - 674 с
21 БабенкоС П, Бадьин А В Математическое описание процессов рождения и оседания продуктов гидролиза газообразного гексафторида урана Црб в плоском слое и в трубке // Вестник МГТУ им Н Э Баумана Сер Естественные науки -2005 -№3(18) - С 108-118
22 Бабенко С П, Бадьин А В Математическое описание процессов рождения и оседания продуктов гидролиза газообразного гексафторида урана ОТ6 в полупространстве // Вестник МГТУ им Н Э Баумана. Сер Естественные науки -2005 -№4(19) - С 122-132
23. Бабенко С П Монодисперсная модель ингаляционного поступления в организм человека гексафторида урана и продуктов его гидролиза в условиях аварийной ситуации // Энергосбережение и водоподготовка -2005 -№4 -С 73-74
24 Бабенко С П Математическая модель ингаляционного поступления токсичных веществ с продуктами гидролиза гексафторида урана в условиях повседневной производственной деятельности // Энергосбережение и водоподготовка -2005 -№5 -С. 76-77
25 Бабенко С П, Бадьин А В Методы определения функции распределения радиуса аэрозольных частиц уранил-фторида // Атомная энергия -2005 - Т. 99, вып 5 - С 353-358
26 Бабенко С П Расчет распределения по высоте концентрации ураносодержащих веществ в воздухе рабочих помещений при различных
коэффициентах воздухообмена // Мед радиол и радиац безопасность -2005 - Т 50, № 5 - С 16-21
27 Бабенко СП О расчете энергетических доз, получаемых человеком при перкутанном поступлении урана в повседневной деятельности на производствах, работающих с гексафторидом урана // Мед радиол и радиац безопасность - 2005 - Т 50, № 6 - С 5-9
28 Бабенко С П Расчет коэффициента задержки вдыхаемых аэрозольных частиц в альвеолах // Безопасность труда в промышленности -2005 -№8 -С 25-27
29 Бабенко С П Теоретическая оценка допустимого времени эвакуации из зоны аварийного выброса гексафторида урана в производственном помещении // Медицина труда и промышленная экология -2005 -№11 -С 30-35
30 Бабенко С П О расчете эффективных доз, получаемых человеком при перкутанном поступлении урана во время аварийной ситуации на производствах, работающих с гексафторидом урана // Безопасность труда в промышленности -2005 -№10 -С 38-43
31 Бабенко С П, Бадьин ABO функции распределения радиусов аэрозольных частиц уранилфторида (U02F2) // Образование через науку Сборник докладов Международного симпозиума - М изд-во МГТУ им Н Э Баумана, 2006 -512 с - ISBN 5-7038-2715-9
32 Бабенко С П Количественное сравнение перкутанного и ингаляционного поступлений в организм человека урана и фтора с гексафторидом урана и продуктами его гидролиза // Гигиена и санитария -2006.-№1 -С 69-72
33 Бабенко С П, Бадьин А В Математическая модель ингаляционного поступления в организм человека токсичных веществ в
условиях аварийной ситуации на предприятиях атомной промышленности // Вестн Моек Ун-та Сер 3, Физика Астрономия -2006 -№1 -С 36-39
34 Бабенко С П, Бадьин А В Математическая модель ингаляционного и перкутанного поступлений в организм человека токсичных веществ на предприятиях атомной промышленности П Математическое моделирование -2006 -Т 18,№3 -С 13-22
35 Бабенко С П, Бадьин ABO функции распределения радиусов аэрозольных частиц уранил-фторида в условиях повседневной производственной деятельности на сублиматных и обогатительных предприятиях атомной промышленности//Вестник МГТУ им Н Э Баумана Сер Естественные науки -2007 -№2(25) - С 14-21
36 Бабенко С П, Бадьин А В Комплексная модель формирования вредного воздействия гексафторида урана на организм человека в условиях аварийной ситуации // Вестник МГТУ им Н Э Баумана Сер Естественные науки -2007 - №3(26) - С 89-100
Ъ1 Бабенко С П Модель воздействия гексафторида урана на организм человека в производственных условиях // Атомная энергия - 2007 - Т 103, вып 2-С 103-106
38 Бабенко С П, Бадьин А В Дисперсность аэрозолей при аварийном выбросе гексафторида урана//Атомная энергия -2007 -Т 103, вып 3-С 198-200
Подписано к печати ОЦ 0 $ Тираж 100 Заказ
Отпечатано ООО «Центр-Авангард»
Содержание диссертации, доктора технических наук, Бабенко, Светлана Петровна
Введение.
1 Математические модели загрязнения производственной среды предприятий атомной промышленности гексафторидом урана, продуктами его гидролиза и их монодисперсными аэрозолями.
1.1 Постановка задачи.
1.2 Общий случай оседания в произвольной области.
1.3 Оседание в полупространстве, нестационарные уравнения.
1.4 Оседание в плоском слое, нестационарные уравнения.
1.5 Верификация моделей, построенных для аварийной ситуации.
1.6 Оседание в плоском слое, стационарный случай.
1.7 Основные результаты, полученные в гл. 1.
2 Математические модели загрязнения производственной среды предприятий атомной промышленности гексафторидом урана, продуктами его гидролиза и их полидисперсными аэрозолями.
2.1 Оседание в плоском слое, аварийная ситуация.
2.2 Верификация построенных моделей.:.
2.3 Оседание в плоском слое, стационарный случай.
2.4 Обоснование выбора из построенных моделей той, которая используется в работе для расчёта дозиметрических величин.
2.5 Использование выбранных моделей для анализа характера распределения газов и аэрозолей в воздухе производственного помещения и загрязнения производственных поверхностей.
2.6 Основные результаты, полученные в гл. 2.
3 Модели перкутанного поступления в организм человека и прохождения через него урана и фтора в составе гексафторида урана и газообразных продуктов его гидролиза.
3.1 Интегральная модель перкутанного поступления вещества и депонирования его в организме человека.
3.1.1 Описание интегральной модели поступления и депонирования вещества. Аварийные условия.
3.1.2 Описание интегральной модели поступления и депонирования вещества. Повседневные производственные условия.
3.1.3 Использование интегральной модели для вычисления дозы а-излучения урана, формирующейся в организме.
3.1.4 Оценка дозового коэффициента а -излучения урана в рамках интегральной модели
3.2 Камерная модель депонирования урана в организме.
3.2.1 Перкутанное поступление урана в аварийной ситуации. Определение закона ввода урана в плазму крови.
3.2.2 Расчёт депонирования урана в коже и формирование в ней дозы энергией а -излучения урана.
3.2.3 Перкутанное поступление урана в условиях постоянной производственной деятельности. Определение скорости поступления урана в плазму крови.
3.3 Оценка дозового коэффициента при перкутанном поступлении урана в ткань кожи и во внутренние органы.
3.4 Результаты расчёта депонирования в организме и вывода из него урана, полученные в рамках построенных моделей.
3.4.1 Интегральная модель. Повседневные производственные условия
3.4.2 Камерная модель. Повседневные производственные условия
3.4.3 Камерная модель. Аварийные условия.
3.5 Результаты расчёта для фтора и сравнение их с результатами расчёта для урана в рамках интегральной модели.
3.6 Результаты расчёта дозового коэффициента.
3.6.1 Интегральная модель. Стационарные производственные условия
3.6.2 Камерная модель. Аварийная ситуация.
3.6.3 Камерная модель. Стационарные производственные условия.
3.7 В ерификация моделей.
3.8 Основные результаты, полученные в гл. 3.
4 Модели процессов депонирования в организме и вывода из него урана и фтора, поступающих в него ингаляционно в составе газообразных и аэрозольных продуктов гидролиза гексафторида урана.
4.1 Интегральная модель депонирования вещества в организме человека и вывода из него при ингаляционном поступлении.
4.1.1 Условия аварийного выброса.
4.1.2 Условия повседневной производственной деятельности.
4.2 Камерная модель депонирования урана в организме человека и вывода из него при ингаляционном поступлении.
4.2.1 Постоянные производственные условия.
4.2.2 Аварийные условия.
4.3 Определение коэффициента прохождения аэрозольных частиц уранил-фторида и фтористого водорода в различных отделах дыхательного тракта.
4.4 Результаты расчёта депонирования в организме и вывода из него урана
4.4.1 Интегральная модель. Аварийная ситуация.
4.4.2 Интегральная модель. Повседневные производственные условия
4.4.3 Камерная модель. Аварийные условия. Накопление урана в организме и вывод его.
4.4.4 Камерная модель. Повседневные производственные условия. Накопление урана в организме и вывод его.
4.4.5 Камерная модель. Результаты расчёта дозового коэффициента для урана.
4.5 Результаты расчёта для фтора.
4.6 Верификация моделей.
4.7 Основные результаты, полученные в гл. 4.
5 Некоторые практические применения проведённых расчётов.
5.1 Количественное сравнение ингаляционного и перкутанного поступлений урана и фтора в организм человека в составе гексафторида урана и продуктов его гидролиза.
5.1.1 Аварийное поступление.
5.1.2 Стационарное производственное поступление.
5.2 Количественная оценка максимального отрицательного воздействия гексафторида урана на организм человека в экстремальных аварийных и производственных ситуациях.
5.3 Оценка допустимого времени эвакуации из зоны аварийного выброса Ш
5.4 Сопоставление характера динамики распределения урана по органам при инъекции, перкутанном и ингаляционном поступлениях продуктов гидролиза гексафторида урана в аварийных условиях.
5.5 Основные результаты, полученные в гл. 5.
Выводы.
Введение Диссертация по биологии, на тему "Прогнозирование радиационного и токсического воздействия выбросов гексафторида урана методами математического моделирования"
Токсическое и радиологическое воздействие на организм человека веществ, загрязняющих атмосферу рабочих помещений вследствие технологических выходов, является серьезным осложнением в организации производственного процесса, т. к. создает проблему обеспечения безопасного труда.
К числу задач, которые приходится решать для обеспечения безопасности труда на производстве, относятся: нормирование загрязнения производственного помещения и количества инкорпорированного вещества; контроль загрязнения среды и поступления вещества в организм человека; разработка и принятие мер защиты; прогноз последствий воздействия на человека рассматриваемого вещества; выбор тактики медицинской помощи. Решение этих задач нуждается в количественном описании этих процессов. Схема воздействия газообразного радионуклида включает в себя:
1. выход вещества в воздушную среду рабочего помещения;
2. перемещение вещества в процессах диффузии, седиментации, воздухообмена;
3. поступление вещества в организм ингаляционным (через органы дыхания) и перкутанным (через кожу) путями;
4. метаболизм (включая облучение);
5. выделение поступивших веществ из организма.
Подробно, из всех перечисленных, описаны процессы ингаляционного поступления в организм и прохождения через него. Это описание сделано и рекомендовано МКРЗ на основе разработанных моделей ингаляционного пути поступления веществ в организм человека и математических моделей метаболизма [36, 37, 39, 53, 62, 64, 65-70, 90, 97-99, 100, 120, 130, 134, 140, 142, 148, 152, 153, 154].
Менее изученным является поступление веществ в организм через кожу (перкутанное поступление).
Вещества, попавшие в барьерные органы — ЖКТ, дыхательную систему или в наружный слой кожи- ещё не включаются в процессы обмена, протекающие в организме. После перехода их оттуда во внеклеточные жидкости становится возможным их транспорт и, наряду с проблемой поражения барьерных органов, возникает проблема внутреннего поражения. Вводится коэффициент /, равный отношению количества вещества, поступившего в плазму крови и лимфу, к количеству его, однократно попавшему в барьерный орган. Определение этого коэффициента требует построения модели процессов прохождения вещества через барьерный орган.
Барьерный орган кожа изучен гораздо слабее, чем дыхательная система. В публикациях МКРЗ уделено большое внимание и вопросам облучения кожи человека и установлению доз при поступлении через нее [96, 97-99, 100], однако коэффициенты перехода вещества из кожи в кровь не обсуждались. Есть некоторые сведения об этом коэффициенте в отечественной литературе, причём практически все они получены на животных [91, 92]. Описана физика взаимодействия радионуклидов с тканью кожи [86, 91, 94, 95, 96]. Однако все эти исследования не доведены до уровня расчета поступления токсичных веществ и радионуклидов из объема рабочего помещения в кожу, кровь и внутренние органы.
Для расчёта количественных поступлений рассматриваемых веществ в организм человека, необходимо уметь описывать их движение в объеме производственного помещения, процессы их нуклеации и коагуляции. Эти процессы сильно зависят от внешнего воздействия на рассматриваемую систему и характеристик среды движения. Обычно эти задачи решаются в приближении, в котором совокупность гравитационного воздействия и ряда внешних воздействий, соответствующих реальным условиям, в которых находятся частицы, приводит к равномерному распределения аэрозольных частиц в пространстве помещения [97, 98]. В литературе описаны различные процессы, способствующие равномерному распределению аэрозольных частиц [56, 97-99, 100, 101, 102]. Нужно отметить, что нет публикаций, в которых аналитически описывается результат их совместного действия, хотя многие из них присутствуют одновременно (термофорез, диффузиофорез, конвекция естественная и принудительная, перемешивание движением сотрудников и их дыханием). Естественно предположить, что в совокупности все эти процессы тем более приведут к равномерному распределению аэрозольных частиц в пространстве, движущихся в поле силы тяжести. Именно на этом предположении останавливаются авторы, которые пробуют определить скорость оседания частиц на поверхности [97].
Скорость оседания аэрозольных частиц зависит от размера этих частиц, который меняется в процессах нуклеации и коагуляции их. Этим процессам уделено в литературе большое внимание [97, 99, 100, 103].
Хотя процессы коагуляции частиц и оседания их в пространстве тесно связаны друг с другом, они, как правило, рассматриваются отдельно, что, несомненно, связано со сложностью математического описания этих процессов, протекающих одновременно.
В силу сложности рассматриваемых процессов, описание загрязнения производственной среды для каждого конкретного вещества в конкретных условиях становится самостоятельной задачей.
В нашей работе решаются задачи, диктуемые проблемами обеспечения безопасного труда на предприятиях, на которых, вследствие технологических выходов и аварийных выбросов в воздухе рабочего помещения появляется гексафторид урана (ЦРб, ГФУ). Описано загрязнение производственного объема гексафторидом урана и продуктами его гидролиза, осаждение их на производственные поверхности, на человека.
Гексафторид урана является основным рабочим веществом в технологиях обогащения природного урана изотопом U235 . С этими технологиями неразрывно связаны перспективы развития атомной энергетики, которой в настоящее время в России, как и во всех цивилизованных странах, уделяется очень большое внимание. Про гексафторид урана хорошо известно, что, попадая в организм человека (и в аварийных условиях, и в условиях постоянной производственной деятельности), он представляет большую токсическую и радиологическую опасность [41, 42, 48, 56, 101, 116, 127, 128, 145, 151, 157, 158]. При количественном описании воздействия гексафторида урана на организм человека наибольшее внимание уделялось описанию тех процессов, которые были изучены менее остальных. К ним относятся: процессы загрязнения объема производственной среды, производственных поверхностей, человека; процессы перкутанного поступления, выявление меры опасности его в самых жестких аварийных ситуациях и самых жестких стационарных производственных условиях; процессы депонирования в организме фтора, для которого метаболизм не изучен достаточно подробно, чтобы реализовать возможность расчета в рамках камерной модели, рекомендуемой МКРЗ.
Для решения перечисленных вопросов, в предлагаемой работе построена комплексная математическая модель, описывающая поэтапно (с помощью составляющих моделей) все процессы, сопровождающие появление в воздухе гексафторида урана. В комплексной модели, как составные части, используются модели МКРЗ в несколько свернутом виде, достаточном для решения поставленных задач.
В предлагаемой работе за контролируемый параметр принимается начальная концентрация гексафторида урана в воздухе рабочего помещения. Хотя наиболее эффективным методом контроля депонированного радионуклида в организме человека считается метод определения радионуклида в суточной моче [1, 43, 44, 82, 101, 115, 116, 141, 146, 147, 149, 150, 159], предлагаемый в данной работе метод, при определенных условиях, может быть более удобным и потому быть хорошим дополнением к давно разработанному методу анализа мочи.
Поставленные вопросы и ответы на них определяют цель работы, ее задачу и научную новизну.
Актуальность работы — это актуальность проблемы обеспечения безопасного труда в условиях выброса и технического выхода гексафторида урана на предприятиях атомной энергетики, обусловленная необходимостью решения важных народно-хозяйственных задач на этих предприятиях.
Основной целью работы является количественное описание динамики загрязнения производственного помещения; поступления в организм человека, депонирования в нём и вывода из него урана и фтора и определение относительной роли перкутанного и ингаляционного поступлений при различных мерах защиты. Задачи исследования.
1. Создать комплексную модель формирования вредного воздействия гексафторида урана на организм человека. В рамках этой модели решить вопросы:
• описание пространственного распределения концентраций и плотностей потоков урана и фтора в производственном объёме и выражение их через начальную концентрацию молекул гексафторида урана в аварийной ситуации или плотность мощности их источников в стационарных производственных условиях;
• количественное описание депонирования в организме человека, в барьерных и отдельных внутренних органах;
• установление количественного соотношения между поступлениями урана и фтора в организм через дыхательную систему и через кожные покровы;
• определение максимально возможного загрязнения окружающей среды и поступления урана и фтора в организм человека, соответствующих этому загрязнению.
• определение величины дозового коэффициента перкутанного поступления урана.
Научная новизна диссертационной работы.
1. Описана динамика процессов загрязнения окружающей среды в закрытых помещениях и проникновения токсичных веществ (урана и фтора) в организм человека через органы дыхания и кожу применительно к аварийным выбросам и технологическим поступлениям гексафторида урана в воздух.
2. Получены аналитические выражения для функций распределения размеров аэрозольных частиц: образующихся в процессе нуклеации молекул уранил-фторида и фтористого водорода (продуктов гидролиза гексафторида урана); оседающих после нуклеации в поле силы тяжести в вязкой среде при наличии воздухообмена.
3. Получены аналитические выражения для массы урана и фтора, депонированных в организме.
Практическая значимость диссертационной работы заключается в том, что расчеты, проведенные в рамках построенных моделей рассматриваемых процессов, позволили получить результаты, имеющие практический выход:
1. при расчете дозиметрических характеристик перкутанного воздействия гексафторида урана, нужно учитывать только газообразные продукты гидролиза;
2. пренебрегать перкутанным поступлением продуктов гидролиза гексафторида урана на фоне ингаляционного поступления недопустимо, т. к. в некоторых условиях одно перкутанное поступление приводит к летальному исходу;
3. при организации контроля начальной концентрации гексафторида урана в аварийной ситуации, проведенные расчеты дают возможность оперативного принятия медицинских и административных мер и решений для спасения пострадавших;
4. отклик организма на радиационное воздействие урана при его перкутанном поступлении, на два порядка слабее, чем при ингаляционном поступлении ( £и /£п).
Некоторые результаты работы внедрены в практику медсанчастей, обслуживающих предприятия атомной промышленности.
1. Результаты внесены в инструкцию— Оказание экстренной специализированной помощи пострадавшим при общей интоксикации и ожогах, обусловленных выбросом гексафторида урана на предприятиях атомной промышленности, выполненную по заказу Федерального управления «Медбиоэкстрем» в 2001 г. и дополненную в 2003 г. и 2005 г. Инструкция принята к исполнению: в ЦГСЭН- 28 (зарегистрирована под номером № 55 от 29.12.01 г.) и в ЦГСЭН - 81( зарегистрирована под номером №06/2350 от 29.11.05 г.)
2. Предложен метод метод быстрого количественного определения фтора в суточной моче персонала и выявления путей (перкутанный или ингаляционный) поступления фтора в организм: Метод опробован и рекомендован в практику обследования персонала в ЦГСЭН- 28 (зарегистрирован под номером №1 от 24.11.05 г.) и в ЦГСЭН- 81 (зарегистрирован под номером № 06/235 от 29.11.05 г.)
Достоверность и обоснованность результатов, полученных в рамках построенных моделей, выводов и рекомендаций, сделанных в работе, подтверждается применением классических методов решения дифференциальных уравнений, описывающих рассматриваемые процессы, совпадением расчетных и экспериментальных результатов, имеющихся в литературе по выбросу гексафторида урана в воздух рабочего помещения.
Личный вклад автора работы заключается в постановке задачи, математическом моделировании рассматриваемых процессов, анализе полученных результатов, формулировке выводов, изложении материала, реализации всех форм внедрения. Некоторые результаты исследований, представленные в диссертации, опубликованы Бабенко С. П. без соавторов (10 работ).
На защиту выносятся.
1. Теоретические положения, совокупность которых позволяет количественно описать формирование вредного воздействия гексафторида урана на организм человека. К ним отнесены:
• математическая модель, описывающая процессы загрязнения производственной среды гексафторидом урана и продуктами его гидролиза;
• интегральная модель перкутанного и ингаляционного поступлений урана и фтора в организм;
• камерная (дифференциальная) модель перкутанного и ингаляционного поступлений урана в организм.
2. Важнейшие результаты расчёта по относительной роли перкутанного поступления в различных условиях, по депонированию урана и фтора в самых жестких аварийных и производственных условиях, по динамике поступления фтора, как наиболее токсичного вещества в продуктах гидролиза Щ.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены на следующих научных конференциях.
Международная конференция. Радиоактивность при ядерных взрывах и авариях. - Москва, 24-26 апреля 2000 г.
Международный симпозиум. Образование через науку. - Россия, Москва, 17-19 мая 2005 г.
Симпозиум США-РОССИЯ. Технология обеднённого урана. - Москва,
2001.
Всесоюзная научно-практическая конференция по радиационной безопасности. - Изд-во ВЦНИИОТ, 1976. - стр. 55.
Научная сессия МИФИ-2001. Компьютерные науки, информационные технологии, прикладная физика.
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 38 научных работ, в том числе 33 статьи и 5 тезисов докладов и публикаций в материалах российских и международных конференций; 17 статей (из 33) опубликованы в журналах, входящих в Перечень ВАК, из них 9 написаны без соавторов.
Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, приложения и списка использованных источников, изложена на 375 страницах печатного текста, содержит 123 таблицы, 70 рисунков и список цитированной литературы из 160 источников, из них 119 на русском и 41 на иностранных языках.
Заключение Диссертация по теме "Экология", Бабенко, Светлана Петровна
263 Выводы
1. В соответствии с поставленной целью, путём построения комплексной модели и трёх её составляющих моделей, получено количественное описание динамики загрязнения производственного помещения, поступления в организм человека, депонирования в нём, вывода из него урана и фтора и определение относительной роли перкутанного и ингаляционного поступлений при различных мерах защиты.
2. Определение, в рамках построенной комплексной модели, в производственном объеме, наряду с концентрациями атомов урана и фтора в составе продуктов гидролиза гексафторида урана, плотности их потоков на производственных поверхностях, позволило рассчитывать не только ингаляционное поступление этих веществ в организм, но и перкутанное (через кожу).
3. Интегральная модель обеспечивает расчет депонирования урана и фтора в организме в целом при ингаляционном поступлении и распределения этих веществ между кожей и внутренними органами при перкутанном поступлении. Дифференциальная модель обеспечивает расчет распределения урана, прошедшего внутрь организма, между отдельными внутренними органами.
4. Перкутанное поступление урана и фтора в организм человека обеспечивается только газовыми компонентами продуктов гидролиза
Щ.
5. Аэрозольные системы уранил-фторида и фтористого водорода являются полидисперсными системами; распределение размеров аэрозольных частиц таких систем подчиняется логнормальному закону с рассчитываемыми характерными параметрами. Эти факты обеспечили возможность определения коэффициента задержки урана и фтора в дыхательном тракте по графическим данным модели МКРЗ.
6. В качестве контролируемой величины рекомендуется начальная концентрация гексафторида урана лиРб)0 для аварийной ситуации и плотность активности урана в составе газов для стационарных производственных условий. Аналитическая связь между динамикой депонирования вещества, количество которого нормируется, и динамикой контролируемой величины «иРб;0 установлена в рамках комплексной модели.
7. Показано, что существует самая жесткая аварийная ситуация, в которой начальная концентрация гексафторида урана в воздухе, п = 3.3 • 1024 м~3, не может быть превышена по физическим причинам.
8. Из количественных расчетов, проведенных в рамках комплексной модели, следует. a. Величина перкутанного поступления, в отсутствие средств защиты, много меньше ингаляционного, но она достаточна, чтобы при высоком уровне выброса и защите органов дыхания привести к летальному исходу. Поэтому, при оценке опасности воздействия ЦР6 на организм человека, перкутанное поступление обязательно должно учитываться. В самой жесткой аварийной ситуации человек с защищенными органами дыхания имеет только одну минуту времени для выхода из рабочего помещения и дезактивации кожи, чтобы избежать последующего летального исхода. b. Смертельные исходы при перкутанном поступлении возможны только из-за токсичного действия гексафторида урана. Радиологическое действие его при перкутанном поступлении не существенно для человека даже в самых жёстких аварийных ситуациях. Расчёт дозового коэффициента показал, что при перкутанном поступлении дозовый коэффициент примерно на два порядка меньше, чем при ингаляционном.
9. Результаты расчета в рамках интегральной модели и сопоставление их с литературными данными, позволяют устанавливать связь между условиями аварийной ситуации и производственного режима и характером детерминированных эффектов, возникающих в организме человека. Результаты расчета в рамках дифференциальной модели и сопоставление их с литературными данными позволяют устанавливать меру опасности накопления урана в рассматриваемом режиме в рассматриваемом органе.
10. При организации контроля начальной концентрации гексафторида урана в аварийной ситуации, проведенные расчёты дают возможность оперативного принятия медицинских и административных мер и решений для спасения пострадавших.
Библиография Диссертация по биологии, доктора технических наук, Бабенко, Светлана Петровна, Москва
1. Андреева, О. С. Оценка содержания обогащенного и естественного урана в организме и в критических органах / О. С. Андреева, М. С. Егоров // Гигиена и санитария. 1973. - № 3. - С. 53-57.
2. Андреева, О. С. Природный и обогащенный уран. Радиационно-гигиенические аспекты / О. С. Андреева, В. И. Бадьин, А. Н. Корнилов. М.: Атомиздат, 1979. - 216 с.
3. Экспрессное определение дисперсности радиоактивной пыли с помощью инерционного осадителя / С. П. Бабенко, В. Ф. Болотин, Ю. К. Моисеев и др. // Тезисы Всесоюзной научно-практической конференции по радиационной безопасности. -М., 1976. С. 55.
4. Бабенко, С. П. Определение радиоактивного загрязнения воздуха и оценка меры его опасности / С. П. Бабенко, К. Б. Павлов // Сборник научно-методических статей. Физика. М. : 1991. Вып. 16. - С. 109— 121.
5. Бабенко, С. П. Количественная оценка диффузионного осаждения гексафторида урана при аварии в закрытых помещениях / С. П. Бабенко, А. В. Бадьин, В. И. Бадьин // Известия Академии Промышленной Экологии. М.: 2001. - № 3. - С. 65-71.
6. Бабенко, С. П. Количественная оценка диффузионного осаждения гексафторида урана при аварии в закрытых помещениях и последовательном учёте гидролиза всех продуктов щ? /
7. С. П. Бабенко, А. В. Бадьин, В. И. Бадьин // Известия Академии Промышленной Экологии. М. : 2002. - № 2. - С. 66-73.
8. Бабенко, С. П. Оценка дозы, получаемой человеком за счёт аэрозольной компоненты аварийного выброса UF6 в закрытом помещении / С. П. Бабенко, А. В. Бадьин, В. И. Бадьин // Известия Академии Промышленной Экологии. М. : 2002. - № 4. - С. 70-77.
9. Бабенко, С. П. Математическое моделирование процесса оседания UF6 и продуктов его гидролиза в присутствии силы тяжести / С. П. Бабенко, А. В. Бадьин, В. И. Бадьин // Известия Академии Промышленной Экологии. М. : 2003. - № 2. - С. 70-85.
10. Бабенко, С. П. Оценка загрязненности токсичными веществами рабочих помещений на производствах, использующих гексафторид урана / С. П. Бабенко, А. В. Бадьин, В. И. Бадьин // Известия Академии Промышленной Экологии. М. : 2004. - № 1. - С. 79-88.
11. Бабенко, С. П. О дозовом коэффициенте урана, поступающего перкутанно в организм человека с газообразными продуктами / С. П. Бабенко // Известия Академии Промышленной Экологии. М. : 2005. -№ 1.-С. 72-77.
12. Бабенко, С. П. О функции распределения радиусов аэрозольных частиц уранил-фторида (Ш2Р2) / С. П. Бабенко, А. В. Бадьин // Тезисы докладов Международной конференции. М. : изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2005. - 674 с.
13. Бабенко, С. П. Монодисперсная модель ингаляционного поступления в организм человека гексафторида урана и продуктов его гидролиза в условиях аварийной ситуации / С. П. Бабенко // Энергосбережение и водоподготовка. 2005. - № 4. - С. 73-74.
14. Бабенко, С.П. Математическая модель ингаляционного поступления токсичных веществ с продуктами гидролиза гексафторида урана в условиях повседневной производственной деятельности / С. П. Бабенко // Энергосбережение и водоподготовка. 2005. -№5.-С. 76-77.
15. Бабенко, С. П. Методы определения функции распределения радиуса аэрозольных частиц уранил-фторида / С. П. Бабенко, А. В. Бадьин // Атомная энергия. 2005. - Т. 99, вып. 5. - С. 353-358.
16. Бабенко, С. П. Расчет распределения по высоте концентрации ураносодержащих веществ в воздухе рабочих помещений приразличных коэффициентах воздухообмена / С. П. Бабенко // Мед. радиол, и радиац. безопасность. 2005. - Т. 50, № 5. - С. 16-21.
17. Бабенко, С. П. Расчет коэффициента задержки вдыхаемых аэрозольных частиц в альвеолах / С. П. Бабенко // Безопасность труда в промышленности. 2005. - № 8. - С. 25-27.
18. Бабенко, С. П. Теоретическая оценка допустимого времени эвакуации из зоны аварийного выброса гексафторида урана в производственном помещении / С. П. Бабенко // Медицина труда и промышленная экология. 2005. - № 11. - С. 30-35.
19. Бабенко, С. П. Количественное сравнение перкутанного и ингаляционного поступлений в организм человека урана и фтора с гексафторидом урана и продуктами его гидролиза / С. П. Бабенко // Гигиена и санитария. 2006. - № 1. - С. 69-72.
20. Бабенко, С. П. Математическая модель ингаляционного и перкутанного поступлений в организм человека токсичных веществ на предприятиях атомной промышленности / С. П. Бабенко, А. В. Бадьин // Математическое моделирование. 2006.- Т. 18, № 3. - С. 13-22.
21. Бабенко, С. П, Модель воздействия гексафторида урана на организм человека в производственных условиях / С. П. Бабенко // Атомная энергия. 2007. - Т. 103, вып. 2. - С. 103-106.
22. Бабенко, С. П. Дисперсность аэрозолей при аварийном выбросе гексафторида урана / С. П. Бабенко, А. В. Бадьин // Атомная энергия. 2007. - Т. 103, вып. 3. - С. 198-200.
23. Бадьин, В. И. К расчёту пробегов тяжёлых заряженных частиц в сложных веществах / В. И. Бадьин // Приборы и техника эксперимента. 1969. - № 3. - С. 85.
24. Гидролиз газообразного гексафторида урана в воздухе : отчёт предприятия п. я. М-5122 и п. я. В-2343 / В. И. Бадьин и др. ; ЦНИИАТОМИНФОРМ, 1975. 76 с. - ИК № M 34559.
25. Балонов, М. И. Исследование кинетики транспорта окиси трития в организме человека : автореф. дис. . канд. физ.-мат. наук / М. И. Балонов. М. : 1972. - ИБФ МЗ СССР.
26. Балонов, М. И. / М. И. Балонов, И. А. Лихтарев, Я. Ю. Багров // Физиол. Журн. СССР им. Сеченова. 1973. - № 9. - С. 1437.
27. Белоусов, В. В. Теоретические основы процессов газоочистки / В. В. Белоусов. М. : Металлургия, 1988. - 256 с.
28. Берман, M. / М. Берман, Р. Шенфилд // Теория информации в биологии. М. : И. Л., 1960.
29. Боголюбов, А. Н. Задачи по математической физике : учеб. пособие / А. Н. Боголюбов, В. В. Кравцов. М. : изд-во Московского университета, 1998. - 350 с. - ISBN 211-03373-6.
30. Ворошильский, Я. Werkung der Urans : Inangural-Dissertation zur Erlangung des Orades eines Doctor der Medicin / Я. Ворошильский. -Dorp. : 1889.
31. Вредные вещества в промышленности : справочник для химиков, инженеров и врачей / Под ред. проф. Н. В. Лазарева и д. б. н. И. Д. Гадаскиной. 7-е изд. - Л. : 1977. - 586 с.
32. Галибин, Г. П. Распределение урана в организме крыс при ингаляционном введении диураната аммония / Г. П. Галибин // Гигиена и санитария. 1967. - № 12. - С. 40-43.
33. Галибин, Г. П. Токсикология промышленных соединений урана / Г. П. Галибин, Ю. В. Новиков. -М. : Атомиздат, 1976. 184 с.
34. Галкин, Н. П. Технология фтора / Н. П. Галкин, А. Б. Крутиков. М. : Атомиздат, 1968. - 188 с.
35. Особенности диспансерного наблюдения за состоянием здоровья персонала в период перехода на новые НРБ-9 9 / Г. Н. Гастева, Е. Н. Западинская, С. П. Бабенко и др. // Научные аспекты практического здравоохранения: Сб. трудов МЗ РФ. М. : 2000. -С. 62-64.
36. Клиническая токсикология химических соединений урана при хронической экспозиции / Гастева Г. Н., Бадьин В. И., Молоканов А. А., и др. // Радиационная медицина М. : ИздАт, 2001.-Т. 2.-С. 369-389.
37. Гильберт, Д. Наглядная геометрия : пер. с нем. / Д. Гильберт, С. Кон-Фоссен. 3-е изд. - М. : Наука, 1981. - 344 с.
38. Экспресс-методы измерения степени обогащения гексафторида урана и следовых количеств Щ в НТ атмосфере на основе диодных лазеров ближнего и среднего ИК диапазона / Г. Ю. Григорьев,
39. A. И. Надеждинский, Ш. Ш. Набиев и др.. М. : 2006. - Препринт ИАЭ 6395/12.
40. В. С. Гринев и др. // Радиобиология. 1966. - Т. 6, № 1. - С. 122.
41. Гусев, Н. Г. Справочник по радиоактивным излучениям и защите / Н. Г. Гусев ; под ред. У. Я. Маргулиса. М. : Медгиз., 1956. - 126 с.
42. Некоторые данные по определению биологических констант растворимых соединений урана в эксперименте на белых крысах /
43. B. Н. Гуськова, А. А. Заседателев, В. М. Куприянова и др. // Гигиена и санитария. 1966. - № 11. - С. 39-42.
44. Дэвис, Л. Терроризм и насилие. Террор и катастрофы / Л. Дэвис ; пер. с англ. А. Марченко, И. Соколова. Смоленск: Русич, 1998. - 496 с.
45. Закутинский, Д. И. Токсикология урановых соединений / Д. И. Закутинский, О. С. Андреева // Мед. радиология. 1959. - Т. 4, №4.-С. 81-85.
46. Иванов, В. И. Курс дозиметрии: учебник для вузов / В. И. Иванов. -М. : Энергоатомиздат, 1988. 400 с.
47. Колпаков, Ф. И. Проницаемость кожи / Ф. И. Колпаков. М. : Медицина. - 1973.
48. Об одной возможности измерения дозы при аварийном облучении /
49. C. Н. Крайтор, И. Б. Кеирим-Маркус, С. П. Бабенко и др. // Атомная энергия. 1978. - Т. 44, вып. 4. - С. 347-350.
50. Опыт применения радиолюминесценции и электронного парамагнитного резонанса для аварийной дозиметрии /
51. С. Н. Крайтор, С. Гинзбург, С. П. Бабенко и др. // Атомная энергия. 1982. - Т. 53, вып. 2. - С. 91-95.
52. Краснощекова, Г. П. Камерные модели метаболизма кальция и стронция в организме человека и крысы : дис. . / Г. П. Краснощекова. М. : 1973. - ИБФ МЗ СССР.
53. Лаусон, А. В. Дезактивация кожи / А. В. Лаусон // Радиация и кожа / Пер. с англ. под ред. Д. П. Осанова. М. : Атомиздат, 1969. - 104 с.
54. Левинджер. Левинджер и др. // Радиационная дозиметрия. М. : И. Л, 1958.-С. 660.
55. Лихтарев, И. А. И. А. Лихтарев и др. // Вопросы радиационной иммунологии и цитоморфологии / Под ред. М. А. Невструевой. Л. : 1968.-С. 215.
56. Распределение, кинетика обмена и биологическое действие радиоактивных изотопов йода. /И. А. Лихтарев и др. // М. : Медицина, 1970. - С. 82.
57. Лихтарев, И. А. И. А. Лихтарев и др. // Мед. радиология. 1972. -№ 1.-С. 70.
58. Лихтарев, И. А. И. А. Лихтарев и др. // Мед. радиология. 1972. -№ 1.-С. 76.
59. Лихтарев, И. А. И. А. Лихтарев и др. // Мед. радиология. 1972. -№ 1-С. 81.
60. Использование специализированной аналоговой машины при построении моделей метаболизма некоторых радиоизотопов / И. А. Лихтарев и др. // Материалы III Международного конгресса по радиационной безопасности. Вашингтон, 1973.
61. Малыхин, В. М. В. М. Малыхин, В. П. Шамов // Медицинская радиология. 1966. - № 5. - С. 35.
62. Малыхин, В. М. Некоторые аспекты тканевой дозиметрии Ыа-226 / В. М. Малыхин, В. П. Шамов. М. : Атомиздат, 1967.
63. Мирхайдаров, А. X. Исследование закономерностей загрязнения воздушной среды и поверхностей в производстве разделения изотопов урана : дис. . канд. тех. наук / А. X. Мирхайдаров. М. : 1978. - 217 с. - ИБФ МЗ ; Архив ФМБА России.
64. Мирхайдаров, А. X. Газоаэрозольная опасность соединений урана с фтором в аварийных ситуациях / А. X. Мирхайдаров, С. П. Бабенко,
65. B. И. Бадьин // Тезисы докладов на международной конференции, 24-26 апреля 2000 г. -М., СПб. : Гидрометиоиздат, 2000. С. 229. -Доклад № 352.
66. Мирхайдаров, А. X. Метод и средство измерения гексафторида урана в воздухе / А. X. Мирхайдаров // Радиоактивность при ядерных взрывах и авариях. СПб. : Гидрометеоиздат, 2000. - С. 92.
67. Мирхайдаров, А. X. Некоторые аспекты аварийных ситуаций на урановых заводах / А. X. Мирхайдаров, С. П. Бабенко, В. И. Бадьин // Известия Академии Промышленной Экологии. М. : 2002. - № 1.1. C. 67-71.
68. Мордашева, В. В. Содержание и распределение урана в организме человека при различных путях поступления : дисс. . к. т. н. / В. В. Мордашева М. - ИБФ МЗ.
69. Новиков, Ю. В. Применение экстракционно-фотометрического метода с арсеназой III для определения урана в моче / Ю. В. Новиков, JI. Н. Абрамова // Гигиена и санитария. 1966. - № 2. - С. 57-58.
70. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). Гигиенические нормативы / Центр санитарно-эпидемиологического нормирования, гигиенической сертификации и экспертизы Минздрава России. М. : 1999.- 116 с.
71. Галогениды молибдена / А. А. Опаловский, И. И. Тычинская, 3. М. Кузнецова и др. : Наука, 1972. 260 с.
72. Оркутт, Дж. А. Токсичность урановых соединений при кожной аппликации / Дж. А. Оркутт // Фармакология и токсикология урановых соединений : пер. с англ. М. : И. Л., 1951. - Т. 2. - С. 521.
73. Осанов, Д. П. Д. П. Осанов и др. // Радиобиология. 1971. - Т. 11, вып. 1.-С. 154.
74. Дозовая функция плоского изотропного источника «-излучения в тканеэквивалентной среде / Д. П. Осанов, В. П. Панова, Ю. Н. Подсевалов и др. // Атомная энергия. 1975. - Т. 38, № 6. -С. 413.
75. Осанов, Д. П. Дозиметрия излучений инкорпорированных радиоактивных веществ / Д. П. Осанов, И. А. Лихтарев. М. : Атомиздат, 1977. - 200 с.
76. Осанов, Д. П. Дозиметрия и радиационная биофизика кожи / Д. П. Осанов. М. : Энергоатомиздат, 1983. - 152 с.
77. Пархоменко, Г. М. Гигиена труда при работе с радием / Г. М. Пархоменко, Р. Я. Золотухина. М. : Медгиз., 1960.
78. Петрянов-Соколов, И. С. Аэрозоли / И. С. Петрянов-Соколов, А. Г. Сутугин. М. : Наука, 1989. - 144 с. - (АН СССР Серия Наука и технический прогресс). - УДК 541.182.
79. Публикация 2 МКРЗ. Отчет Комитета II о допустимых дозах внутреннего облучения (1959) : пер. с англ. М. : Госатомиздат, 1961.
80. Радиация и кожа. Материалы симпозиума, Великобритания, 1963 / Пер. с англ. под ред. Д. П. Осанова М. : Атомиздат, 1969. - 104 с.
81. Радиоактивные вещества и кожа (метаболизм и дезактивация) / Под ред. Л. А. Ильина. М. : Атомиздат, 1972.
82. Райст, П. Аэрозоли. Введение в теорию : пер. с англ. / П. Райст ; под ред. д-ра хим. наук Б. Ф. Садовского. М. : Мир, 1987. - 280 с.
83. Определение толщины структурных слоев кожи / В. А. Раков, Д. П. Осанов, В. В. Филатов и др. // Гигиена и санитария. 1975. -№ 8. - С. 51.
84. Рачков, В. Прогнозы / В. Рачков // Росэнергоатом М. : 2003. - №5.
85. Рекомендации МКРЗ. Публикация 26. Радиационная защита / Пер. с англ. под ред. А. А. Моисеева, П. В. Рамзаева-М. : Атомиздат, 1978.
86. Рекомендации МКРЗ. Публикация 30. В 3-х ч. Ч. 1. Пределы поступления радионуклидов для работающих с ионизирующим излучением : пер. с англ. М. : Энергоатомиздат, 1982. - 136 с.
87. Рекомендации МКРЗ. Публикация 30. В 3-х ч. Ч. 2. Пределы поступления радионуклидов для работающих с радиоактивными веществами в открытом виде : пер. с англ. М. : Энергоатомиздат,1983.-64 с.
88. Рекомендации МКРЗ. Публикация 30. В 3-х ч. Ч. 3. Пределы поступления радионуклидов для работающих с радиоактивными веществами в открытом виде : пер. с англ. М. : Энергоатомиздат,1984.-96 с.
89. Рекомендации МКРЗ 1990 года. Публикация 60. Ч. 2. Радиационная безопасность : пер. с англ. М. : Энергоатомиздат, 1994. — 208 с. — ISBN 5-283-031-62-4.
90. Руководство по организации медицинского обслуживания лиц, подвергшихся действию ионизирующего излучения / Под ред. акад. АМН СССР JI. А. Ильина. М. : Энергоатомиздат, 1986. - 184 с.
91. Санитарные правила работы с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений М. : Медгиз, 1960.
92. Саноцкий, В. А. Токсическое действие соединений урана /
93. Сарапульцев, И. А. И. А. Сарапульцев и др. // Распределение и биологическое действие радиоактивных изотопов / Сборник статей под ред. Москалева. М. : Атомиздат, 1966. - С. 108.
94. Сидоренко, Д. Н. Успехи химии летучих соединений урана / Д. Н. Сидоренко, Г. В. Суглобов // Химия урана / Сборник научных трудов под ред. Б. Н. Ласкорина, Б. Ф. Мясоедова. -М. : Наука, 1989.
95. Стефанов, Ж. О некоторых показателях острой урановой интоксикации / Ж. Стефанов, Ц. Юрукова // Гигиена и санитария. -1964.-№7.-С. 113-116.
96. Распределение и выведение шестивалентного урана у человека / Стракснесс, Люссенхен, Бернард и др. // Материалы международной конференции по мирному использованию атомной энергии. Женева 8-20 августа 1955 г.- М. : И. Л., 1958.- Т. 10.1. C. 231-242.
97. Таблицы физических величин / Справочник под ред. академика И. К. Кикоина. М. : Атомиздат, 1976. - 1008 с.
98. Теверовский, Е. Н. Перенос аэрозольных частиц турбулентными потоками / Е. Н. Теверовский, Е. С. Дмитриев. М. : Энергоатомиздат, 1988. - 160 с.
99. Тихонов, А. Н. Уравнения математической физики : учеб. пособие / А. Н. Тихонов, А. А. Самарский. 6-е изд., испр. и доп. - М. : изд-во Московского университета, 1999. - 798 с. - ISBN 5-211-04138-0.
100. Химия фтористых соединений актинидов / И. В. Топанаев, Н. С. Николаев, Ю. А. Лукьянычев и др. М. : Акад. Наук СССР, 1963.
101. Фетт, В. Атмосферная пыль / В. Фетт ; пер. с немецкого
102. A. К. Фадеевой, Н. П. Фадеева под ред. Н. М. Томсона. М. : И. Л., 1961.-336 с.
103. Фукс, Н. А. Механика аэрозолей / Н. А. Фукс. М. : изд-во Академии Наук СССР, 1955.
104. Хоуланд, Дж. Фармакология и токсикология урановых соединений / Дж. Хоуланд // Действие урановых соединений на человека : пер. с англ. М. : И. Л, 1951. - Т. 2. - С. 224-243.
105. Чарный, A.M. К вопросу о токсическом гепаторенальном отёке / А. М. Чарный, С. Э. Красовицкая, Н. Н. Лаптева // Клиническая медицина. 1940. - Т. 18, № 11. - С. 95-104.
106. Человек. Медико-биологические данные. Доклады рабочей группы Комитета II МКРЗ по условному человеку, публикация 60 / Пер. сангл. Ю. Д. Парфёнова под ред. А. А. Моисеева. М. : Медицина, 1977.-496 с.
107. Шамов, В. П. В. П. Шамов // Распределение и биологическое действие радиоактивных изотопов / Сборник статей под ред. Москалева. М. : Атомиздат, 1966. - С. 112.
108. Шамов, В. П. Тканеводозиметрические характеристики основных радиоактивных изотопов : справочник / В. П. Шамов. М. : Атомиздат, 1972.
109. Balonov, М. I. М. I. Balonov, Е. I. Dolgirev, I. A. Likhtarev // Health Physics Problems of internal Contamination. Budapest: publ. Hungarian Academy of Sciences, 1973. - P. 255.
110. Bauer, F. G. Changes in the serum lipids of rabbits with acute uranyl-nitrate poisoning / F. G. Bauer e. a. // Arch. Pathol. 1951. - Vol. 51, no. 4.-P. 441-445.
111. Boice, J. D. Second cancer risk in patients treated for cancer of the cervix / J. D. Boice, G. Engholm, R. A. E. Kleinerman e. a. // Res. 1988. -Vol. 116.-P. 3-55.
112. Chapman, T. S. Some observation concerning uranium content in ingest and excreta of cattle / T. S. Chapman, S. Hammons // Health Phys. -1963.-Vol. 9, no. 1.
113. Industrial Hygiene of uranium processing / Eisenbud, J. Qwiqley, A.Brandt e. a. // Arch. Industr. Health.- 1956.- Vol.14, no. 1.-P. 130.
114. Fish, B. R. Ingestion of uranium compounds / B. R. Fish, J. A. Payne, J. L. Thompson // Oak Ridge National Laboratory Health Physics Division : Annual Progress Report for period ending 31 Jule I960.- 1960.-Document ORNL 2294; Cit by J. S. Eve, 1964.
115. Fisher, D. R. Uranium hexafluoride public risk : letter report : report submitted August 1, 1994 / Darrell R. Fisher, T. EdmondHui,
116. Michael Yurconic e. a. Health Protection Department Pacific Northwest Laboratory, Richland, Washington 99352, PNL 10065.
117. Gmelin, S. Versuche über die Wirking des Baryts, Strontium, Molibdains, Wolframs, Tellur, Titans, Asmium, Pratains, Iridium, Rhodium, Neckeis, Kobalts, Urans, Gerium, Eisens und Mandans auf den thierichen Organismus / S. Gmelin. Tübingen : 1824.
118. Hewey, H. Uranyl ions and intestinal he hose transfer / H. Hewey, P.A. Sanford, D.H. Smith // Nature.- 1965.- Vol.205, no. 4960.-P. 389-390.
119. ICRP (in preparation) Biological Basis of Dose Limitations in the Skin. To be published in Annals of the ICRP as ICRP Publication 59. Oxford : Pergamon Press.
120. ICRP Publication 66. Human respiratory Tract Model for Radiological Protection 1994. - (Annals of the ICRP ; Vol. 24, no. 4).
121. ICRP Publication 68. Dose coefficients for intakes of radionuclides by workers. (Annals of the ICRP ; 1994 ; Vol. 24, no. 4).
122. Laet, D. Toxicology of uranium / D. Laet, M. Meurice ; ad by M. D. Taunenbaum. -N. Y., Toronto, L. 1951. - P. 57.
123. Likhtarev, I. A. I. A. Likhtarev, V. P. Shamov // Ibid. P. 161.
124. Lippmann, M. The significance of urine uranium excretion data / M. Lippmann, L. D. Ong, W. B. Harris // Industr. Hyg. 1964. - Vol. 25, no. 1.
125. MacNider, W. deB. Functional and pathological study of the chronic nephropathy, induced in the dog by uranium nitrate / W. de B. MacNider // J. Exptl. Med. 1919. - Vol. 23. - P. 513-529.
126. Moitow, P. E. Clearage of insole dust from the lower respiratory tract / P. E. Morrow, F. R. Gibb, L. Johnson // Health Phys. 1964. - Vol. 10, no. 8.-P. 543-555.
127. Morrow, P. E. P.E.Morrow e. a. // Health Phys.- 1966.- Vol. 12, no. 2.-P. 173.
128. Multi-compartment analysis of tracer experiments // Annals of the New York Academy of Science. 1963. - Vol. 108, Art. 1.
129. Newman, W. F. The distribution and excretion of uranium / W. F. Newman // Pharmacology and Toxicology of Uranium Compounds. New York : 1949. - P. 701-728.
130. Oldie, T. H. T. H. Oldie // Brit. J. Radiol. 1949. - Vol. 22. - P. 261.
131. Orcutt, J. A. The toxicology of compounds of uranium following applications to the skin / J. A. Orcutt // Pharmacology and Toxicology of Uranium Compounds. New York, 1949. - Vol 1. - P. 377-414.
132. Osanov, D. P. D. P. Osanov e. a. // Health Phys. 1971. - Vol. 20. -P. 559.
133. Ponz, F. The effects of cytochrome C and uranyl ion on the active transport of sugars by the intestine / F. Ponz, M. Luch // Rev. esp. fisiol. -1958. Vol. 14, no. 4 - P. 217-224.
134. Pusch, W. M. Abschätzung einer internen Kontamination mit Uran aus den Urinasscheidungstaraten / W. M. Pusch // Atomkern-Energie. -1966. Bd 11, H. 9/10. - S. 404-413.
135. Quastel, M. R. Excretion and retention by humans of chronically in haled uranium dioxide / M. R. Quastel, H. Taniguchi, T. R. Overton e. a. // Health Phys. 1970. - Vol. 18, no. 3. - P. 233-244.
136. Riggs, D.S. D. S. Riggs // Pharmacol. Rev.- 1952.- Vol.4, no. 3.-P. 284.
137. A case of inhalation of enriched uranium dust / W. N. Saxby, I. Farland, G. Rundo e. a. // Assessment of radioactivity in men. Vienna: IAEA, 1964.-Vol. 2-P. 535-547.
138. Schultz, N.B. Inhalation cases of enriched insoluble uranium oxides / N. B. Schultz // I-st international Congress of Radiation Protection. Proceedings. N. Y. : 1968. - Vol. 2. - P. 1205-1209.
139. Seconte, M. Resume des experiences sur l'azotate d'uranium / M. Seconte //Gaz. med.-Paris : 1854.-T. 9, № 13.-C. 196.
140. Sharmey e. a. // J. Mount Sinai Hospital. 1965.- Vol.32, no. 3.-P. 421.
141. Sheppard, C. W. Basic Principles of the tracer Method / C. W. Sheppard. -N. Y. : Wiley, 1962.
142. Sheppard, C. W. C. W. Sheppard, A. S. Householder.
143. Toxicity following inhalation / H. F. Stokinger e. a. // Pharmacology and Toxicology of Uranium Compounds. New York : 1949. - P. 423-470.
144. Uranium Hexafluoride Safe Handling, Processing, and Transporting. Conferenc Proceedings. May 24-26, 1988. - Oak Ridge, Tennessee.
145. Weekers, R. Uranium nitrate poisoning / R. Weekers // Arch. Internat, pharmacodyn. 1936. - Vol. 54. - P. 423.
146. West, C. M. Uranium cases showing long chest fur den retention of uranium / C. M. West, L. M. Scott // USAEC, Report HASL-58. 1959. -P. 212-213.
147. Vennart, Y. Whole body counters in routine monitoring / Y. Vennart // HealthPhys.- 1967.-Vol. 13,no. 1.-P. 61-72.
148. Fell, T. P. Assessment of Internal Doses to Workers Potentially Exposed to Enriched Uranyl Fluoride and Uranium Tetrafluoride / T. P. Fell, A. W. Phipps, G. N. Stradling.
-
Бабенко, Светлана Петровна
-
доктора технических наук
-
Москва, 2008
-
ВАК 03.00.16
- "Морфофункциональная характеристика печени в условиях отдаленных последствий однократного перорального введения обедненного урана"
- Рациональное использование руд и минералов иизвлечение из них металлов радиационно-стимулированными методами
- Образование активных форм кислорода под влиянием ионов уранила и их токсическое действие
- ВЛИЯНИЕ УРАНА НА НЕКОТОРЫЕ ФИЗИОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ У САХАРНОЙ СВЕКЛЫ И КАРТОФЕЛЯ
- Миграция изотопов урана и америция-241 в цепи "почва-растение" и их накопление в организме животных
