Ветеринарная и сельскохозяйственная радиобиология. Методические указания к лабораторнопрактическим занятиям Для студентов факультетов ветеринарной медицины и технологии
 Скачать 0.66 Mb.
|
|
Тема 9 ЭКСПРЕСС-МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ И ОБЪЕМНОЙ АКТИВНОСТИ ГАММА-ИЗЛУЧАЮЩИХ НУКЛИДОВ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПРОДУКТАХ Цель занятия: освоить методику определения объемной и удельной активности гамма-излучающих нуклидов в пробах с.-х. продуктов. Оборудование: радиометр СРП-68-01, полиэтиленовые чехлы, жестяная спираль шириной 3 см, кювета эмалированная, стеклянные стаканы, банки на 1 л, сосуд Маринелли, объекты исследования (молоко, зерно, мясо, овощи, клубнеплоды и др.) Экспресс-метод определения радиоактивности объектов ветнадзора основан на измерении мощности дозы гамма-излучающих нуклидов в пищевых продуктах с помощью радиометра СРП-68-01 в пределах от 2×103 до 4×104 Бк/кг (л). Этим методом пользуются в хозяйствах, на складах, рынках. Порядок проведения испытаний Измерение фона Для измерения фона щуп прибора помещают в пустую банку на месте измерения удельной или объемной активности и определяют фоновую величину, в мкР/ч (Рф), если используется сосуд типа Маринелли, измерение фона проводится при надетом на прибор сосуде. Подготовка и размещение проб Продукты помещают в сосуд Маринелли или стеклянную банку емкостью 1 л. Молоко (сыворотка, кефир, сливки, сметана, сгущенное молоко, масло растительное, соки) наливают в литровую банку в количестве 0,7 л, предварительно на дно банки помещают жестяную ленту, свернутую в виде спирали, затем наполняют банку молоком до верхнего края. Овощи, фрукты, корне- клубнеплоды моют, мелко крошат ножом и засыпают в литровую банку 200-300 г, затем утрамбовывают до ¼ высоты банки, вставляют щуп прибора и оставшимся продуктом заполняют банку до краев. Ягоды помещают в литровую банку массой 700 г, раздавливают ложкой, затем на дно банки погружают спираль из жести. На щуп прибора надевают полиэтиленовый чехол и вставляют его в середину банки до упора в спираль, при этом ягоды должны полностью заполнять банку до верхнего края. Крупу, муку, сахар и другие сыпучие продукты засыпают в литровую банку массой 700 г так, чтобы до верхнего края банки оставалось 4 см. Вставляют шуп так, чтобы он расположился в центре банки на расстоянии 2—3 см от дна банки. При этом измеряемая проба должна полностью заполнять банку до верхнего края, но не высыпаться через него. Мясо и мясные продукты в измельченном виде массой 600 г помещают в литровую банку, вставляют щуп прибора до упора в спираль или заворачивают в целлофан в виде прямоугольного пакета размером 8X15 см и высотой 4 см. Этим пакетом обвертывают щуп прибора так, чтобы торец щупа был выше нижнего края пакета на 2—3 см и закрепляют пробу тесьмой на щупе. Масло сливочное и маргарин подготавливают так же, как и мясо, отобрав пробу массой 400 г. Лук, чеснок, пищевую зелень, лекарственные травы массой 250 г. кладут на целлофан и формируют пакет шириной 8 см и длиной 30—32 см. Пакет обвертывают дважды вокруг нижней части щупа так, чтобы он свисал на 2 — 3 см ниже щупа. Свисающие кромки пакета вдавливают к дну щупа и пакет на щупе закрепляют тесьмой. Хлеб исследуют отдельными булками, при этом корочки срезают, так как возможно поверхностное загрязнение, из мякиша вырезают куб 10X10X10 см и заворачивают в целлофан, в середину пакета вдавливают щуп на глубину 5 — 7 см. Обжимают хлеб вокруг щупа руками и закрепляют тесьмой. Сыр отбирают в виде куба размером 8Х8Х8 см, разрезают его на две части, одну толщиной 2—3 см. В другой по центру квадрата делают отверстия диаметром 4 см (или квадратное 4X4 см). Складывают обе части и в образовавшийся колодец вставляют щуп. Яйца исследуют в количестве 10 шт., вначале на дно банки кладут спираль, а затем выливают содержимое яиц. Щуп прибора смачивают чистой водой и погружают в банку до упора в жестяную спираль. Проведение измерений и расчетов В подготовленной к радиометрии пробе измеряют суммарную мощность дозы радиоизлучающих нуклидов и фона (Рх + Рф) в мкР/ч. Удельную или объемную активность находят по формуле: Q = (Рх + Rф – Рф)×К Бк/кг (л), где K — коэффициент пересчета. При измерении продукта в литровой банке или вышеуказанных пакетах К=1,1×103; для трехлитровой банки и сосуда Маринелли К=4,07Х102 . Примечание: Объемную активность молока с помощью прибора СРП-68-01 можно определить в молочных цистернах, при этом К=6,66. Контрольные вопросы
Тема 10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗМОЖНОГО СОДЕРЖАНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ В МЫШЦАХ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА С ПОМОЩЬЮ ПРИБОРА СРП–68-01 Цель занятия: освоить методику прижизненного контроля радиоактивной загрязненности мяса крупного рогатого скота. Материалы и оборудование: прибор СРП-68-01, спецодежда, объекты исследования (крупный рогатый скот). Радиометрию в полевых условиях осуществляет дозиметрическая группа из двух человек (дозиметрист и помощник), соблюдая правила личной гигиены и технику безопасности. Порядок выполнения работы На щуп прибора СРП-68-01 одевают свинцовый цилиндр-экран с толщиной стенок 10—12 мм и высотой 100—150 мм. Затем измеряют мощность дозы гамма-излучения в области крупа и верхней трети плечевой кости животного. Определяют среднюю величину и по таблице 9 находят возможную концентрацию радиоактивных веществ в мясе. Таблица 9 Возможная концентрация радиоактивных веществ в мясе в зависимости от гамма-фона и мощности измеряемой дозы надлопаточной и ягодичной областей
Измерить возможную концентрацию радиоактивных веществ в мясе можно и через коэффициент пересчета, который вводится для каждого случая загрязнения местности на конкретный период времени. Порядок измерения такой же, за исключением того, что датчик прибора не экранируют, а лишь предварительно покрывают его полиэтиленовой пленкой. Определив среднюю мощность излучения по замерам в областях лопатки и ягодичных мышц, вычисляют величину фона и полученную разность умножают на коэффициент пересчета
Коэффициент пересчета определяют после изучения суммарной бета-активности ягодичных, плечевых и спинных мышц после убоя животных. Пример проведения расчетов Если мощность дозы излучения от мышцы ягодичной области составляет 29 мкР/ч, а от плечевых 27 мкР/ч, при гамма-фоне — 19 мкР/ч и при значениях коэффициента расчета 1,6×102, то
Контрольные вопросы
ТЕМА 11 КОМПЬЮТЕРНЫЙ ГАММА-, БЕТА-СПЕТКТРОМЕТРИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС С ПРОГРАММНЫМ ОБЕСПЕЧЕНИЕМ «ПРОГРЕСС» ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ПРОБ ПРОДОВОЛЬСТВИЯ НА СООТВЕТСТВИЕ ТРЕБОВАНИЯМ КРИТЕРИЕВ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ. Цель занятия: изучить назначение устройство и работу на спектрометрическом комплексе «Прогресс-БГ». Материалы и оборудование: гамма-бета спектрометрический комплекс «Прогресс-БГ», паспорт, техническое описание и инструкция по эксплуатации. Особенности радиологического исследования на современном этапе До аварии на ЧАЭС контроль за активностью цезия-137 и стронция-90 в продовольствии основывался на селективной радиохимической экстракции цезия и стронция из вещества проб с измерением активности каждого радионуклида в соответствующих счетных образцах на бета-радиометрических установках (например УМФ-1500, ДП-100 и т.п.). После аварии на ЧАЭС необходимый объем измерений возрос настолько, что осуществление на этой аппаратурно-методической основе массового контроля оказалось невозможным. В первую очередь из-за ограничений, обусловленных слишком большой продолжительностью и трудоемкостью химических процедур приготовления счетных образцов. Выходом явилось использование компьютеризованных гамма-, бета-спектрометрических комплексов. Применение спектрометров позволяет в значительной степени упростить и удешевить процедуры приготовления счетных образцов, а возможности современной вычислительной техники, реализованные в программном обеспечении, позволяют автоматизировать обработку спектрограмм, все вычисления значений удельной активности, их погрешности и т.д. В методическом обеспечении сохраняются апробированные традиционные способы представительного пробоотбора, принятые в различных ведомствах, а методики приготовления счетных образцов изменены для использования возможностей спектрометрических методов радиометрии. Внедрение комплексов в систему измерений лабораторий радиационного контроля помогло обеспечить работу по соблюдению требований ВДУ-93 к содержанию цезия-137 и стронция-90 в продовольствии. Действие ВДУ-93 закончилось в связи с переходом к новым нормам радиационной безопасности (НРБ-96). В соответствии с НРБ-96 разработаны нормативы допустимых уровней удельной активности цезия-137 и стронция-90 в различных видах продовольствия, вошедшие в "Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов. Санитарные правила и нормы СанПиН 2.3.2.560-96". Переход к новым критериям радиационной безопасности продовольствия требует приведения методического и метрологического обеспечения комплексов в соответствие с новыми нормативами. Введение СанПиН регламентируется Методическими Указаниями "Организация и проведение радиационного контроля за продуктами питания на территории Российской Федерации", согласно которым испытания пищевой продукции и продовольственного сырья на соответствие критериям радиационной безопасности включают: — отбор проб продовольствия на испытания; — приготовление из вещества проб счетных образцов для проведения измерений активности; — измерение активности цезия-137 и стронция-90 в счетных образцах; —определение удельной активности цезия-137 и стронция-90 в веществе проб; — определение соответствия удельной активности цезия-137 и стронция-90 в веществе проб требованиям критериев радиационной безопасности; — передачу результатов для проведения санитарно-гигиенической экспертизы и составления заключения. Все элементы указанной схемы рассматриваются в соответствующих разделах, настоящих методических указаний. Назначение и область применения Комплекс "ПРОГРЕСС - БГ" предназначен для измерения активности бета- и гамма-излучающих нуклидов в счетных образцах спектрометрическим методом. Комплекс используется в лабораторных условиях как установка специального назначения и является средством для измерения активности радионуклидов в продуктах питания, биологических пробах и других объектах окружающей среды. Состав комплекса Комплекс "ПРОГРЕСС - БГ" представляет собой два или более спектрометрических тракта, управляемых одной ПЭВМ. Каждый тракт состоит из спектрометрического детектора, блоков низковольтного и высоковольтного питания, усилителя, подключенных к амплитудному анализатору на базе аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и ПЭВМ. Принцип действия комплекса "ПРОГРЕСС - БГ" заключается в получении аппаратного спектра импульсов от детектора, регистрирующего излучение счетного образца, экспонируемого в фиксированных условиях измерения. Активность радионуклида в исследуемой пробе определяется путем обработки полученной спектрограммы на ПЭВМ с помощью специального пакета программ "ПРОГРЕСС-3.1". Пакет программ ПРОГРЕСС-3.1" состоит из набора независимых программ для каждого спектрометрического тракта, объединенных в единой программной оболочке. Пакет программ "ПРОГРЕСС-3.1" позволяет управлять работой каждого самостоятельного спектрометрического тракта, анализировать спектрограмму и идентифицировать радионуклиды, определять активность соответствующих нуклидов в пробе, рассчитывать погрешность измерения активности и протоколировать результаты измерений. Тракт регистрации бета-излучения содержит: сцинтилляционный блок детектирования на основе пластика, усилитель, источники питания, держатель счетного образца и блок свинцовой защиты от фонового излучения, скомпонованные в едином корпусе. Сцинтилляционный тракт регистрации гамма-излучения содержит: сцинтилляционный блок детектирования на основе кристалла йодистого натрия, источники питания, усилитель, блок свинцовой защиты от фонового излучения. Устройство и работа комплекса Оба измерительных тракта комплекса эксплуатируются как самостоятельное средство измерений. Предусмотрена возможность работы двух или более трактов, управляемых с одной ПЭВМ. Детальное рассмотрение устройства и работы спектрометрических трактов комплекса приведено в «Методике измерения активности бета-излучающих радионуклидов в счетных образцах с использованием программного обеспечения «Прогресс» и в «Методике измерения активности радионуклидов в счетных образцах на сцинтилляционном гамма-спектрометре с использованием программного обеспечения «Прогресс», прилагаемых к спектрометру. Контрольные вопросы 1.В каких документах рассматриваются критерии радиационной безопасности продовольствия? 2.Каков порядок радиологического исследования пищевой продукции и продовольственного сырья? 3.Что входит в состав комплекса «Прогресс-БГ»? ТЕМА 12 ИЗМЕРЕНИЕ АКТИВНОСТИ БЕТА-ИЗЛУЧАЮЩИХ РАДИОНУКЛИДОВ В СЧЕТНЫХ ОБРАЗЦАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ «ПРОГРЕСС» Цель занятия: освоить методику работы с бета-спектрометром. Материалы и оборудование: гамма-бета спектрометрический комплекс «Прогресс-БГ», пробы объектов ветеринарно-санитарного надзора. Подготовка комплекса к работе Включите компьютер, питание детекторов и принтер. Прогрейте установку в течение 20 мин. Войдите в программу через значок ПРОГРЕСС на рабочем столе. «Прогресс–БГ» позволяет проводить измерения на всех подключенных к данному компьютеру измерительных устройствах одновременно. Для проведения измерений на любом из измерительных устройств, входящих в состав комплекса, используйте значок «автопилот». Проведите контрольное (калибровочное) измерение на всех измерительных устройствах комплекса согласно разделов 1.1.или 2.1. Контрольные значения и допустимые отклонения от них указаны в таблице 10. Таблица10 Контрольные значения и допустимые отклонения
1. Работа с бета-спектрометром 1.1.Проведите калибровку по энергии. Для энергетической калибровки следует произвести следующие действия: – войти в меню «автопилот»; – выбрать устройство "ВЕТА" (папка открывается двойным щелчком мыши); – отметить в списке задачу "Бета - Энергетическая калибровка"; – нажать кнопку "продолжить"; – поместить калибровочный источник под детектор; – нажать кнопку "продолжить"; по истечении 150 с. сравнить результаты калибровки (позиции границ рабочей области спектрометра и контрольную скорость счета) с контрольными значениями, полученными при поверке, указанными в таблице 1. Бета-спектрометр считается годным к проведению измерений в течение межповерочного интервала, если значение скорости счёта импульсов от контрольного источника (с учётом поправки на распад) не выходит за пределы интервала, указанного в таблице 1. ВНИМАНИЕ! Калибровку рекомендуется проводить перед каждым измерением активности или фона. 1.2. Измерение фона следует проводить один раз в день. Его продолжительность должна быть не менее 1800 с. Проводится фоновое измерение в любое время в течение рабочего дня. Для проведения измерения фона необходимо: – войти в меню «автопилот»; – выбрать в списке устройство "ВЕТА"; – отметить в списке задачу "Бета - Измерение фона"; – нажать кнопку "продолжить"; – установить время измерения (не менее 1800 с); – поместить чистую измерительную кювету под детектор; – нажать кнопку "продолжить". По истечении 100с после начала измерения программа начинает производить периодическую обработку фонового спектра. При обработке рассчитываются и выводятся на экран значения фоновой скорости счёта импульсов в определенных энергетических интервалах. Одновременно происходит сравнение этих значений с результатами обработки фонового спектра, записанного при последнем измерении фона (цифры, указанные в скобках). При несовпадении хотя бы в одном из энергетических интервалов измеренной скорости счёта со значением, полученным при обработке записанного фонового спектра, строка, соответствующая этому интервалу, отмечается знаком «!». При этом в строке состояния (под спектрограммой) выдается соответствующее предупреждение. Если это предупреждение остается в строке состояния по окончании измерения, следует выяснить и попытаться устранить причину, вызвавшую изменение фоновых характеристик спектрометра. При регулярном появлении такого предупреждения необходимо обратиться к разработчикам программы. 1.3. Для проведения измерения активности следует произвести следующие действия: подготовить счетный образец к измерению; ВНИМАНИЕ! Проведение измерений с использованием неаттестованных геометрий недопустимо. Порядок работы: – войти в меню «автопилот»; – выбрать устройство "ВЕТА"; – отметить в списке задачу, соответствующую геометрии измерения и использованной методике приготовления счётного образца (например для счетных образцов, приготовленных из проб биологического происхождения без применения радиохимии в общем случае следует использовать задачу "Бета - Измерение активности Sг(Y)90"); –нажать кнопку "продолжить"; – поместить счётный образец под детектор и заполнить в форме «Пуск измерений» отмеченные белым поля в соответствии с данными об измерении, пробе и счётном образце; – нажать кнопку "продолжить". В процессе измерения программа автоматически проводит обработку спектрограммы в соответствии с выбранным алгоритмом и периодически заносит результаты обработки в журнал (см. раздел 3). Контрольные вопросы 1.Расскажите порядок подготовки комплекса «Прогресс-БГ» к работе. 2.С какой целью и как выполняется калибровка по энергии? 3.Каков порядок измерения бета-активности проб объектов ветнадзора? |