ФИЛЬТРАЦИЯ ТРИТИЯ, СТРУКТУРИРОВАННЫЙ ТРИТИЙ, ОРГАНИЧЕСКИ СВЯЗАННЫЙ ТРИТИЙ
Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И.Бурназяна
ФИЛЬТРАЦИЯ ТРИТИЯ, СТРУКТУРИРОВАННЫЙ ТРИТИЙ, ОРГАНИЧЕСКИ СВЯЗАННЫЙ ТРИТИЙ.
ВВЕДЕНИЕ
Структурированная вода
То, что вода неоднородна по своему составу, было установлено давно.
В жидком состоянии вода - неупорядоченная жидкость. Как было рассмотрено выше, в молекуле воды - четыре центра образования новых связей с другими элементами - два положительных и два отрицательных. Полярность молекул воды, наличие в них частично нескомпенсированных электрических зарядов порождает склонность к группировке молекул в укрупненные "сообщества" или ассоциаты.
Отдельные молекулы воды, каждая из которых является диполем, присоединяются друг к другу следующим образом: между атомами водорода одной молекулы, обладающими частично положительным зарядом, и атомом кислорода другой молекулы с частично отрицательным зарядом образуются водородные связи, задающие структуру псевдополимерной цепи.
Водородные связи в десятки раз слабее, чем внутримолекулярные химические связи: они спонтанные, короткоживущие, быстро рвутся. Но под влиянием тепловых колебаний так же легко образуются вновь. Однако, исследователи раскрывают все более тонкие и сложные механизмы "внутренней организации" воды. В последнее время все большее подтверждение находит тот факт, что строение воды представляет собой сложную надмолекулярную структуру. Этому посвящается все больше работ как теоретического, так и экспериментального характера. Существующие экспериментальные данные свидетельствуют, что молекулы воды образуют кластеры. Эти кластеры, в зависимости от условий их образования, могут иметь различную пространственную организацию и свойства.
Воду, состоящую из таких кластеров, и называют структурированной водой.
Результаты исследования структуры воды, проводимые ведущими лабораториями мира, подтверждают наличие в ней крупномасштабной структуры из ансамблей молекул, однако существенно расходятся в ряде важных аспектов проблемы. Остается множество нерешенных вопросов, связанных с определением того, что же понимается под термином "структура жидкости" и "структурированная вода".
Что касается биологической активности структурированной воды, то некоторые исследователи говорят о ее благотворном воздействии на все процессы регенерации в организме. Связывают они это прежде всего с тем, что по своему строению структурированная вода максимально приближена к внутриклеточной жидкости.
Примером структурированной воды может служить талая вода. Она образуется при таянии льда и сохраняет температуру 0С, пока весь лед не растает. Специфика межмолекулярных взаимодействий, характерная для структуры льда, сохраняется и в талой воде, так как при плавлении кристалла разрушается только часть водородных связей. Таким образом, талая вода отличается от обычной изобилием многомолекулярных кластеров. После таяния всего льда температура воды повышается и водородные связи внутри кластеров перестают противостоять возрастающим тепловым колебаниям атомов. Размеры кластеров уменьшаются, и поэтому начинают изменяться свойства талой воды. По различным данным биологическая активность талой воды сохраняется в течение суток и более. Целебное действие талой воды известно с древних времен.
Структурированный тритий (органически связанный тритий)
То, что в воде присутствует углерод, в частности С-14, это следует из множества литературных данных и, в частности, из наших измерений. Наиболее подходящая структура для ОСТ - это угольная кислота. В воде рек содержится около 1г угольной кислоты в 1л, в минеральной воде более 3-4г. Для воздуха и воды ОСТ - это частицы в виде агрегата (кластера) 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 ОСТ - это "дым" и "туман" с наноструктурами, содержащие ОСТ. "Дым" - это нерастворимые соединения-агрегаты молекул. "Туман" - растворимые. Скопление молекул "туман" - это облака. Молекулы "Дым" можно получить сжигая в кислороде ОСТ - высушенные растения, дрова и т. д.
Широко известна роль угольной кислоты в процессах выветривания, роста растения и т.д. 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.
Угольная кислота ОСТ и другие виды ОСТ задерживаются мембранными фильтрами, т.к. имеют размеры молекул более 1нм.
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 ранее не ставилась. Существующие дозиметрические методики по моче могут значительно недооценивать опасность трития.
Отдельно следует рассматривать опасность ОСТ от радиоактивного углерода С-14 .
МЕТОД И РЕЗУЛЬТАТЫ
1.Пробы снега и пробы родниковой воды отбирались в 1.5-5л пластмассовые ёмкости.
2.После таяния и фильтровании с помощью фильтровальной бумаги 10мл пробы + 10мл сцинтиллятора Ultima Gold LLT смешивались и измерялись 100мин и более на Tri-Carb 3180.
3.Также после таяния около 1л пробы фильтровали сначала на фильтре Барьер, а затем на мембранном фильтру ТиМ 1.ООС (отсекает частицы более 0.1нм) и 10мл пробы + 10мл сцинтиллятора измерялись также на Tri-Carb 3180.
4.За фон можно принять пробу из дистиллированной воды. Пробы из водопроводной воды или родниковой воды должны не выходить за пределы естественного фона по тритию: 1-3 Б/л.
5. Из наших измерений следует, что примерно 30-90% активности трития задерживается фильтром Барьер, и 20-30% задерживается фильтром ТиМ 1.ООС.
6. После фильтрации каждой пробы ТиМ промывали дистиллированной водой до концентрации трития 1-3Бк/л.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Структурированный, органически связанный тритий успешно фильтруется, что даёт практическую возможность снизить сбросы трития в окружающую среду. Пути перевода неструктурированной воды с окисью трития (НТО) в структурированную (ОСТ) следует доработать.
2. Глобальность распространения угольной кислоты и других углеводородов и участие их в геологических процессах определяет глобальность распространения в природе структурированного органически связанного трития ОСТ и его роль в геоэкологических процессах.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. http://www.japan-lab.ru/node/337
старший научный сотрудник ФМБЦ им. А.И.Бурназяна
Фомин Геннадий Васильевич