RU2045074C1 - Способ контроля радиоактивного загрязнения дыхательного тракта и установка для его осуществления - Google Patents
Способ контроля радиоактивного загрязнения дыхательного тракта и установка для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2045074C1 RU2045074C1 SU5019555A RU2045074C1 RU 2045074 C1 RU2045074 C1 RU 2045074C1 SU 5019555 A SU5019555 A SU 5019555A RU 2045074 C1 RU2045074 C1 RU 2045074C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aerosol
- respiratory tract
- concentration
- radionuclides
- particles
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Использование: для контроля внутреннего облучения человека. в частности определение наличия альфа-, бета-радионуклидов в дыхательном тракте. Сущность изобретения: измеряют активность радионуклидов в дыхательных путях путем ингаляции высокодисперсного нейтрального аэрозоля и определения концентрации заряженных частиц в выдыхаемом воздухе. Для ингаляции используют высокодисперсные аэрозоли со счетной концентрацией частиц не менее 107см-3 и радиусом 3·10-6-2·10-5см Способ реализуется с помощью установки, содержащей ингаляционное устройство и аэрозольный генератор, соединенный с ним воздушной линией, в которой установлены адсорбер с активированным углем и электрофильтр. Прибор для измерения концентрации аэрозольных частиц соединен с ингаляционным устройством линией отбора пробы, в которой установлен электрический сепаратор аэрозольных частиц. Предлагаемый способ и установка для его осуществления позволяют быстро и эффективно обследовать людей, подвергшихся риску радиоактивного загрязнения дахательного тракта (работники, имеющие профессиональный контакт с радионуклидами, контингенты людей, задействованных в ликвидации аварий на ядерных объектах, и т.п.) и определять степень загрязнения дыхательного тракта альфа- и бета-радионуклидами. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к методам контроля внутреннего облучения человека, в частности к методам определения наличий α- и β-радионуклидов в дыхательном тракте, и может быть использовано в дозиметрии органов дыхания.
Известен косвенный способ оценки радиоактивного загрязнения дыхательного тракта, основанный на измерении проб воздуха в окружающей среде и расчете поступления радионуклидов в организм с вдыхаемым воздухом [1]
Недостатком этого способа является высокая погрешность, обусловленная непостоянством загрязнения воздуха радионуклидами как во времени, так и в пространстве.
Недостатком этого способа является высокая погрешность, обусловленная непостоянством загрязнения воздуха радионуклидами как во времени, так и в пространстве.
Известен способ контроля радиоактивного загрязнения дыхательного тракта, базирующийся на измерении концентрации радиоактивного газа в выдыхаемом воздухе [2]
Однако данным способом могут быть обнаружены лишь немногие радионуклиды, а именно те из них, которые распадаются с образованием радиоактивного газа, например радий (появляется радон), актиний (появляется актинон).
Однако данным способом могут быть обнаружены лишь немногие радионуклиды, а именно те из них, которые распадаются с образованием радиоактивного газа, например радий (появляется радон), актиний (появляется актинон).
Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является способ контроля радиоактивного загрязнения дыхательного тракта, основанный на прямом измерении активности радионуклидов в дыхательных путях с помощью внешнего детектора излучения [3]
Однако данным способом можно определять только наличие γ-излучающих радионуклидов.
Однако данным способом можно определять только наличие γ-излучающих радионуклидов.
Наиболее близким к предлагаемой установке является устройство, содержащее детектор γ-излучения человека [3]
Однако это устройство позволяет определять только наличие γ-излучающих радионуклидов. Такие радионуклиды, как Рu235, практически не дающие γ-излучения, не обнаруживаются данным устройством.
Однако это устройство позволяет определять только наличие γ-излучающих радионуклидов. Такие радионуклиды, как Рu235, практически не дающие γ-излучения, не обнаруживаются данным устройством.
Задачей данного изобретения является обеспечение возможности обнаружения и контроля содержания в дыхательном тракте α- и β-радионуклидов со слабым сопутствующим γ-излучением или практически не дающих γ-излучения.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе контроля радиоактивного загрязнения дыхательного тракта, заключающемся в измерении активности радионуклидов в дыхательных путях, измерение активности проводят путем ингаляции высокодисперсного нейтрального аэрозоля и определения концентрации заряженных аэрозольных частиц в выдыхаемом воздухе.
Физическая сущность предлагаемого способа заключается в следующем. При ингаляции на фазе вдоха вместе с воздухом в дыхательный тракт попадают нейтральные аэрозольные частицы. В результате захвата ионов, образующихся в дыхательных путях под действием присутствующих в них α- и β-радионуклидов, часть аэрозольных частиц заряжается. В результате в выдыхаемом воздухе наряду с нейтральными появляются и заряженные частицы. Концентрация заряженных частиц является мерой ионизации воздуха в дыхательных путях и, следовательно, отражает степень радиоактивного загрязнения дыхательного тракта.
Концентрацию заряженных частиц можно определять путем измерения переносимого ими заряда, используя, например, счетчик аэроионов. Однако более высокая чувствительность достигается при определении концентрации аэрозольных частиц оптическими методами, когда измерения проводят с помощью фотоэлектрического счетчика или фотометра в сочетании с конденсационным укрупнителем аэрозольных частиц. Выделение заряженных частиц из потока пробы выдыхаемого воздуха осуществляется с помощью электрического сепаратора.
Для ингаляции предлагается использовать высокодисперсные нейтральные аэрозоли со счетной концентрацией частиц не менее 107 см-3 и радиусом частиц 3˙10-6-2˙10-5 см.
Высокая счетная концентрация аэрозоля нужна для обеспечения высокой чувствительности способа. Выбор диапазона размеров частиц обусловлен двумя обстоятельствами:
при радиусе r
3˙10-6 см частицы заметно осаждаются в дыхательном тракте, что приводит к снижению чувствительности способа;
при r
2˙10-5 см и счетной концентрации n >107 см-3 массовая концентрация аэрозоля может оказаться значительно выше установленной санитарными нормами предельно допустимой концентрации (обычно для получения высокодисперсных аэрозолей используют вещества, которые характеризуются значениями предельно допустимой концентрации от 0,01 до 0,3 мг/л).
при радиусе r
при r
При использовании высокодисперсных нейтральных аэрозолей с радиусом частиц 3˙10-6-2˙10-5 см и счетной концентрацией более 107 см-3 способ позволяет регистрировать наличие в дыхательном тракте α- и β-радионуклидов в количествах, соответствующих десятым долям их предельно допустимого содержания.
Данный способ может быть реализован только с помощью предлагаемой установки.
Указанный технический результат достигается также применением предлагаемой установки, содержащей ингаляционное устройство, аэрозольный генератор, соединенный с ингаляционным устройством воздушной линией, в которой установлены адсорбер с активированным углем и электрофильтр, и прибор для определения концентрации аэрозольных частиц, соединенный с ингаляционным устройством линией отбора пробы выдыхаемого воздуха с установленным в ней электрическим сепаратором аэрозольных частиц.
Для получения высокодисперсного аэрозоля применен аэрозольный генератор конденсационного типа. Аэрозоль получают путем испарения при 300-400оС высокомолекулярных органических соединений и турбулентного смешения горячих паров с потоком относительно холодного воздуха. В потоке аэрозоля на выходе из генератора присутствуют, как правило, обладающие неприятным запахом летучие продукты термической деструкции и неполного окисления аэрозольобразующего вещества. Адсорбер с активированным углем обеспечивает очистку аэрозольного потока от этих веществ. Электрофильтр полностью удаляет из потока аэрозоля заряженные частицы, которые образуются в небольших количествах при любом способе получения высокодисперсного аэрозоля.
С помощью электрического сепаратора осуществляется выделение из потока пробы выдыхаемого воздуха в воздушный поток, поступающий из сепаратора в измерительный аэрозольный прибор, только заряженных аэрозольных частиц.
На чертеже представлена блок-схема предлагаемой установки.
На чертеже показаны высокоэффективные аэрозольные фильтры 1 и 7, ингаляционное устройство 2, расходомеры 3, 4, 6 и 14, насос 5, электрофильтр 8, электрический сепаратор 9, выбросная линия 10, измерительный аэрозольный прибор 11, аэрозольный генератор 12 и адсорбер 13.
Стрелками на чертеже показаны направления движения воздушных и аэрозольных потоков, штриховыми линиями траектории движения заряженных частиц в рабочем канале электрического сепаратора.
Предлагаемый способ с помощью данной установки осуществляют следующим образом.
Получаемый в генераторе 12 поток аэрозоля направляют через адсорбер 13 и электрофильтр 8 в ингаляционное устройство 2. При прохождении через адсорбер и электрофильтр из потока удаляются плохо пахнущие вещества и заряженные частицы. Ингаляцию аэрозоля осуществляют с помощью маски, надеваемой на лицо.
Из ингаляционного устройства непрерывно отбирают пробу выдыхаемого воздуха и подают ее в электрический сепаратор 9 двумя потоками по линии с расходомером 3 и по линии с расходомером 4 и фильтром 7. Часть потока, прошедшего через фильтр 7 и сепаратор, направляют в измерительный аэрозольный прибор 11 по линии с расходомером 14, а оставшуюся часть общего потока пробы выводят из сепаратора в сбросную линию 10. В сепараторе заряженные аэрозольные частицы переходят из нефильтрованного потока в фильтрованный. В потоке, поступающем из сепаратора в измерительный аэрозольный прибор, присутствуют только заряженные частицы. Их концентрация тем больше, чем выше уровень загрязнения дыхательного тракта обследуемого пациента α- и β-радионуклидами.
Прокачивание потоков через сепаратор и измерительный прибор 11 осуществляют насосом 5.
Аэрозольный фильтр 1 очищает сбрасываемый в атмосферу воздух, а также предотвращает попадание в ингаляционное устройство грязного воздуха в моменты вдоха.
П р и м е р 1. Контролю подвергался пациент Ф. имеющий профессиональный контакт с радиоактивными веществами. При работе с препаратом Ас227 в органы дыхания пациента попали продукты pаспада Аn219активностью 0,007 мкКи. Контроль проводили с использованием нейтрального аэрозоля, имеющего концентрацию 6˙107 см-3 и средний радиус частиц 0,05 мкм. Обнаружено наличие в выдыхаемом воздухе заряженных аэрозольных частиц. В начальный момент времени их концентрация достигала 300-450 см3. С течением времени регистрируемые сигналы уменьшались, подчиняясь в первом приближении закону радиоактивного распада дочерних продуктов Аn219.
П р и м е р 2. Контролю подвергался пациент В. не имевший контакта с открытыми радиоактивными веществами. Пациент вдыхал нейтральный аэрозоль с концентрацией 5˙107 см-3 и средним радиусом частиц 0,04 мкм. Заряженных частиц в выдыхаемом воздухе не обнаружено, что свидетельствует об отсутствии в органах дыхания пациента В. α- и β-радионуклидов.
Предлагаемые способ и установка для его осуществления позволяют быстро и эффективно обследовать людей, подвергшихся риску радиоактивного загрязнения дыхательного тракта: работники, имеющие профессиональный контакт с радионуклидами, контингенты людей, задействованных в ликвидации аварий на ядерных объектах и проведении дезактивационных работ, жители населенных пунктов, оказавшихся в зоне воздействия аварийных выбросов АЭС, и т.п. и определять степень радиоактивного загрязнения дыхательного тракта α- и β-радионуклидами.
Claims (3)
1. Способ контроля радиоактивного загрязнения дыхательного тракта, заключающийся в измерении активности радионуклидов в дыхательных путях, отличающийся тем, что измерение активности проводят путем ингаляции высокодисперсного нейтрального аэрозоля и определения концентрации заряженных частиц в выдыхаемом воздухе.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для ингаляции используют высокодисперсный нейтральный аэрозоль с концентрацией частиц не менее 107 см- 3 и радиусом частиц 0,03-0,2 мкм.
3. Установка для контроля радиоактивного загрязнения дыхательного тракта, отличающаяся тем, что она содержит ингаляционное устройство, аэрозольный генератор, соединенный с ним воздушной линией, в которой установлены адсорбер с активированным углем и электрофильтр, и прибор для измерения концентрации аэрозольных частиц, соединенный с ингаляционным устройством линией отбора пробы выдыхаемого воздуха с установленным в ней электрическим сепаратором аэрозольных частиц.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5019555 RU2045074C1 (ru) | 1991-12-29 | 1991-12-29 | Способ контроля радиоактивного загрязнения дыхательного тракта и установка для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5019555 RU2045074C1 (ru) | 1991-12-29 | 1991-12-29 | Способ контроля радиоактивного загрязнения дыхательного тракта и установка для его осуществления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2045074C1 true RU2045074C1 (ru) | 1995-09-27 |
Family
ID=21593058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5019555 RU2045074C1 (ru) | 1991-12-29 | 1991-12-29 | Способ контроля радиоактивного загрязнения дыхательного тракта и установка для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2045074C1 (ru) |
-
1991
- 1991-12-29 RU SU5019555 patent/RU2045074C1/ru active
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 1. Аглинцев К.К. и др. Прикладная дозиметрия. М., 1962, с. 117. * |
| 2. Голутвина М.М. и Садикова Н.М. Контроль за содержанием радиоактивных веществ в организме человека. М.: Атомиздат, 1979, с.11. * |
| 3. Авторское свидетельство СССР N 165250, кл. G 01T 1/161, 1964. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Stahlhofen et al. | Experimental determination of the regional deposition of aerosol particles in the human respiratory tract | |
| Brain et al. | Deposition of aerosol in the respiratory tract | |
| DE2520197C2 (de) | Anordnung zur Driftkompensierung eines Gasanalysators | |
| Graham et al. | Neutrophil influx measured in nasal lavages of humans exposed to ozone | |
| Bowes III et al. | Deposition of inhaled particles in the oral airway during oronasal breathing | |
| Gebhart et al. | The use of light scattering photometry in aerosol medicine | |
| Sweeney et al. | Chronic bronchitis alters the pattern of aerosol deposition in the lung. | |
| RU2045074C1 (ru) | Способ контроля радиоактивного загрязнения дыхательного тракта и установка для его осуществления | |
| Weber et al. | Passive smoking: Irritating effects of the total smoke and the gas phase | |
| Schlesinger et al. | Measurement of particle clearance from the alveolar region of the rabbit respiratory tract | |
| Marshall et al. | The purposes, methods and accuracy of sampling for airborne particulate radioactive materials | |
| Holleman et al. | Total respiratory deposition of radon daughters from inhalation of uranium mine atmospheres | |
| Pogarev et al. | Direct measurement of the mercury content of exhaled air: a new approach for determination of the mercury dose received | |
| McAughey et al. | Environmental tobacco smoke retention in humans from measurements of exhaled smoke composition | |
| Burch et al. | Technetium-99m'pseudogas' for diagnostic studies in the lung | |
| Kylin et al. | Effect of inhaled trichloroethylene on the CNS: As measured by optokinetic nystagmus | |
| Black et al. | Penetration of iodine vapour through the nose and mouth and the clearance and metabolism of the deposited iodine | |
| Ong et al. | Monitoring of exposure to cyclohexanone through the analysis of breath and urine | |
| Mannix et al. | Effects of sulfur dioxide and formaldehyde on particle clearance in the rat | |
| Santrock et al. | Incorporation and disappearance of oxygen-18 in lung from mice exposed to 1 ppm 18O3 | |
| Craig et al. | Alveolar deposition of 239PuO2 aerosols in beagle dogs as a function of respiration and aerosol parameters | |
| Mehta et al. | An electrostatic apparatus for measurement of thoron in breath | |
| Eisenmenger et al. | Monitoring of Thorium Incorporation by Thoron in Breath Measurement-Technical Design of a Routine Method | |
| Hempelmann et al. | Determination of systemically deposited plutonium in laboratory personnel and a simple qualitative test for exposure to airborne radioactive material | |
| Fukuda et al. | Airborne iodine monitoring at the radioisotope test production plant, JAERI |