Контакты | Реклама | Подписка
Начало > Эко новости > УГОЛЬНАЯ КИСЛОТА, ОРГАНИЧЕСКИ СВЯЗАННЫЙ ТРИТИЙ И ЕГО ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

УГОЛЬНАЯ КИСЛОТА, ОРГАНИЧЕСКИ СВЯЗАННЫЙ ТРИТИЙ И ЕГО ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

05/04/2010 12:12 / 👁 737 / Поделиться:
Глобальность распространения угольной кислоты и участие её в геологических процессах определяет глобальность распространения в природе органически связанного трития ОСТ и его роль в геоэкологических процессах.
Представлен новый геофизический метод, который использует две радиоактивные метки - тритий Н-3 и углерод С-14.
Интерес к тритию в настоящее время вызван накоплением трития: в виде окиси НТО и органически связанного трития (ОСТ) в окружающей среде. Интерес к тритию в настоящее время вызван накоплением трития: в виде окиси НТО и органически связанного трития (ОСТ) в окружающей среде.
Фомин Г.В.

(Федеральный медико-биологический центр имени А.И.Бурназяна)

УГОЛЬНАЯ КИСЛОТА, ОРГАНИЧЕСКИ СВЯЗАННЫЙ ТРИТИЙ И ЕГО ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА


Введение
Данная работа актуальна для мониторинга современных геологических процессов.
Воздух, даже самый чистый,- высоко в горах, в Арктике и Антарктике - всегда засорён органической и минеральной пылью, частицами дыма, капельками воды или растворов. Эти частицы очень малы (радиус около 1нм), их масса, а следовательно и вес ничтожны, поэтому они так медленно падают на Землю, что малейший ток воздуха снова вздымает их вверх. Т. к. воздух непрерывно перемешивается, то в атмосфере всегда парит как бы сеть из мельчайших пылинок и капель, особенно густая в нижних приземных слоях. Широко известна роль угольной кислоты в процессах выветривания, роста растения и т.д.
Интерес к тритию в настоящее время вызван накоплением трития: в виде окиси НТО и органически связанного трития (ОСТ) в окружающей среде. Далее интересуются последующим поступлением трития в организм человека в виде питьевой воды, молока, рыбы, растительной пищи. Представляют интерес также работы по определению риска от трития для человека - работы по уточнению норм для питьевой воды, органически связанного трития, по уточнению относительной биологической эффективности для НТО и ОСТ, по расчету доз от трития в виде ОСТ для наноструктур (ДНК, белков и т.д.) |1,2,3|. Выделяется опасность трития в виде ОСТ, т.к. период полувыведения трития из организма человека в виде НТО составляет около 10 дней, а в виде ОСТ - больше года и зависит от вида ОСТ. 5% (по активности) ОСТ опаснее, чем 95% НТО.
Тритий имеет период полураспада 12.4 года. В результате распада образуются бета-частицы с энергией 0-18.6 кэВ и стабильный гелий-3. Углерод С-14 имеет период полураспада 5717 лет. В результате распада образуются бета-частицы с энергией 0-156 кэВ и стабильный азот -14.
В районе размещения ядерных объектов проводится мониторинг трития, целью которого является исследование значимости ОСТ, учитывая продолжительное время его удержания в живых организмах (1,2). Были описаны основные процессы переноса трития между объектами окружающей среды и общие параметры ассимиляции трития в растениях. Хорошо известно, что насыщенный тритием водяной пар (НТО) легко поступает в водные пулы растений в виде тритиевой воды в тканевой жидкости (TFWT), а затем преобразуется в ОСТ с помощью соответствующих биологических механизмов, главным образом, фотосинтеза. Наиболее консервативная и близкая к экспериментальным данным модель расчёта была бы такая: большая часть НТО перешла в ОСТ, и ОСТ в сотни раз опаснее НТО (3). Необходима модель расчёта доз, как можно ближе приближенной к экспериментальным, натурным данным. Пока существуют единичные экспериментальные работы, например хроно-экологической лаборатории во Франции по роли фотосинтеза при переходе НТО в ОСТ в растениях и обоснования перехода НТО в ОСТ (1,2).
Для воздуха и воды ОСТ - это частицы в виде агрегата молекул (всевозможные коллоидные частицы - мицеллы, размером около и более нм, в воздухе и во влаге воздуха) или в виде угольной кислоты (см. Рис.1), в которых в цепочках водород частично замещён на тритий, а стабильный углерод частично замещён на радиоактивный С-14. В упрощенном виде - это дым и туман с наноструктурами, содержащие ОСТ. Дым - это нерастворимые соединения молекул. Туман - растворимые. Скопление молекул туман - это облака. Молекулы Дым можно получить сжигая в кислороде ОСТ - высушенные растения, дрова и т. д. Как отличить НТО и ОСТ при измерении?
Для органически связанного трития ОСТ - атомы водорода заменены радиоактивным тритием Н-3, а углерод не стабильный С-12, а радиоактивный С-14.
Угольная кислота ОСТ и другие виды ОСТ задерживаются мембранными фильтрами, т.к. имеют размеры молекул более 1нм. ОСТ также выделяют химическим путём или сжиганием в кислороде.
Существующая методика определения трития в моче предполагает или использование угольного фильтра или выделение НТО из органики химическим способом - окислением . Т.е. авторы методик поставили задачу отсечь органику (а вмести с ней и ОСТ) от окиси НТО и измерять только НТО. Для этого использовали фильтр или химически выделяли НТО. Измерить ОСТ, задержанный в угольном фильтре или в осадке, такая задача не ставилась, да и кто мог измерить тогда ОСТ на счётчиках с порогом десятки Бк/л? Существующие дозиметрические методики по моче могут значительно недооценивать опасность трития.
Отдельно следует рассматривать опасность ОСТ от радиоактивного углерода С-14 (1).
Метод и/или Теория
Пробы ОСТ вместе с окисью трития НТО измерялись на жидкостном сцинтилляционном анализаторе Tri-Carb 3180TR/SL. Использование этого прибора позволяет измерять любые количества трития Н-3 и углерода С-14, начиная с фоновых природных значений.
Пробы воды (НТО вместе с ОСТ) отбирались нами в реке Сочи (2005г.), между впадениями в неё реки Ац -левый приток и реки Ажек - правый приток, а также ниже по течению реки Сочи до поселка Пластунка. Место отбора проб обусловлено выходом подземного водотока в районе реки Ац. Длина подземного водотока - несколько десятков км. Затем часть пробы измерялась на жидкостном сцинтилляционном счетчике. Остальная часть пробы измерялась на том же счётчике после пропускания через мембранный фильтр типа ТиМ с целью задержания на фильтре ОСТ. Мембранный фильтр ТиМ позволяет задержать молекулы с размерами более 0.1нм. При измерении пробы ОСТ+НТО и пробы НТО без ОСТ использовался сцинтиллятор типа Ultima Gold LLT в соотношении 10 мл сцинтиллятора и 10 мл пробы. При этом минимально детектируемая активность трития составляет 1Бк/л, а по С-14 менее 1Бк/л, что соответствует фоновой. Общая относительная неопределенность измерения составляет 10%. Было отобрано 10 проб воды. Максимальное значение концентрации трития в виде ОСТ- до 500Бк/л и до 40Бк/л по углероду С-14 дала проба, взятая у впадения реки Ац, а минимальная - 70Бк/л по тритию и 10Бк/л по углероду в ОСТ соответствует впадению реки Ажек. Пять проб, взятые еще ниже по течению реки Сочи, показали фоновые значения - до 1Бк/л - природный фон, т.е. в реке Сочи происходит быстрое разбавление трития.
Известно, что возраст известняка в данной местности составляет более 100 миллионов лет и соответствует сенонскому ярусу мелового периода. Аномалии природного трития в виде НТО обнаруживались и ранее (2), но в виде ОСТ обнаружены впервые. Есть перспектива сравнения техногенного ОСТ и природного ОСТ по количеству углерода С-14, как второй радиоактивной метке.

Заслуживает внимания приготовление стандарта угольной кислоты с ОСТ для измерения на Tri-Carb 3180. Если продувать через воду углекислый газ с известной активностью С-14, то образуется угольная кислота с ОСТ (здесь наблюдается аналогия с подземным карстовым водотоком на реке Ац в образовании природной угольной кислоты). Затем вы можете добавить известное количество стандарта НТО. Тогда можно утверждать, что угольная кислота содержит ОСТ с заданной активностью трития и углерода.

Выводы
1. Глобальность распространения угольной кислоты и участие её в геологических процессах определяет глобальность распространения в природе органически связанного трития ОСТ и его роль в геоэкологических процессах.
2. Представлен новый геофизический метод, который использует две радиоактивные метки - тритий Н-3 и углерод С-14.
Ссылки
1. http://emras.nipne.ro/
2. http://www.gvfomin.pochta.ru/
3. http://www.ieer.org/ensec/no-38/no38russ/tritium.html



старший научный сотрудник ФМБЦ им. А.И.Бурназяна
Фомин Геннадий Васильевич

Последние новости

Популярные новости