Кравців Р.Й., Салата В.З., Семанюк В. І., Фреюк Д.В., Ярошович І. Г. Ветеринарна радіологія

Подождите немного. Документ загружается.

Львівський національний університет ветеринарної медицини

та біотехнологій ім. С.З.

Ґжицького

Кравців Р. Й., Салата В. З., Семанюк В. І.,

Фреюк Д. В., Ярошович І. Г.

Ветеринарна радіологія

у запитаннях і відповідях

Рекомендовано Міністерством аграрної політики України

як навчальний посібник для підготовки фахівців

у вищих навчальних закладах ІІІ-IV рівнів акредитації Мінагрополітики України

за напрямом “Ветеринарна медицина”

За загальною редакцією академіка УААН Р. Й. Кравціва

Львів

2008

УДК 619:615.849

Ветеринарна радіологія. Посібник у запитаннях і відповідях / Крав-

ців Р. Й., Салата В. З., Семанюк В. І., Фреюк Д. В., Ярошович І. Г.

2008. – 512 с.

У посібнику наведені відомості з основ ядерної фізики, радіоекології, радіобі-

ології, радіотоксикології, променевих уражень (гостра і хронічна променеві хворо-

би, ураження шкіри, віддалені наслідки променевих уражень) комбінованих уражень

(променева травма та інфекція) профілактики і терапії радіаційних уражень, радіа-

ційної ветеринарно-санітарної експертизи, радіоімунології, дозиметрії та радіометрії,

знання яких необхідні лікареві ветеринарної медицини в його практичній діяльності.

У книзі описана біологічна дія радіоактивних випромінювань і закономірності мігра-

ції радіонуклідів у різних об’єктах біосфери. Значна увага звертається на організацію

радіометричного та дозиметричного контролю об’єктів ветеринарного нагляду, описа-

но сфери використання радіонуклідів в аграрній науці і практиці.

Навчальний посібник складений з урахуванням вимог Болонської декларації та

розрахований на студентів вищих навчальних закладів ІІІ-IV рівнів акредитації, які

навчаються за спеціальностями: “Ветеринарна медицина”, “Технологія виробництва та

переробки продукції тваринництва”, “Технологія зберігання, консервування та пере-

робки молока”, “Технологія зберігання, консервування та переробки м’яса”, “Екологія

та охорона навколишнього середовища”.

Рецензенти:

Маслянко Р. П. – доктор біологічних наук, професор, завідувач кафе-

дри епізоотології Львівського національного університету ветеринарної ме-

дицини та біотехнологій імені С.З.Ґжицького;

Куртяк Б. М. – доктор ветеринарних наук, професор, начальник управ-

ління ветеринарної медицини у Львівській області.

Літературний редактор:

Смолінська О. Є. – кандидат педагогічних наук, доцент кафедри укра-

їнської та іноземних мов Львівського національного університету ветери-

нарної медицини та біотехнологій імені С.З.Ґжицького

ISBN 978-966-1633-05-5

Фреюк Д. В., Ярошович І. Г., 2008

Передмова

Вивчення дисципліни “Ветеринарна радіологія” за

останні десятиліття стало дуже актуальним. Це зумовлено

невпинним зростанням кількості радіоактивних речовин у

довкіллі, внаслідок чого людина і будь-які інші організми

зазнають все більшого впливу іонізуючих випромінювань.

До підвищення радіоактивності навколишнього природно-

го середовища призводять насамперед дальший розвиток

ядерної енергетики, розширення використання джерел іо-

нізуючих випромінювань у медицині, сільському господар-

стві й промисловості, а також радіоактивних речовин у тех-

ніці й наукових дослідженнях.

Забруднення біосфери радіонуклідами відбувається

внаслідок випробувань ядерної зброї, аварій на об’єктах

атомної енергетики, під час експлуатації уранових родовищ

та переробки ядерного палива. Найважчими для людини й

живих організмів стали наслідки аварії на Чорнобильській

атомній електростанції у квітні 1986 року – найбільшої в

історії цивілізації техногенної катастрофи.

Усвідомлення важливості ветеринарної радіології як

науки, яка вивчає дію іонізуючих випромінювань на біо-

логічні об’єкти, займається пошуком засобів захисту ор-

ганізму від дії випромінювань і шляхів пострадіаційного

відновлення, запобігає забрудненню продуктів сільсько-

господарського виробництва, є важливим аспектом у про-

фесійній підготовці лікаря ветеринарної медицини. Пізна-

вальний інтерес для фахівців цього напряму становлять

знання про використання радіонуклідів в аграрній науці й

практиці. Все вищезгадане більшою чи меншою мірі висвіт-

лено колективом авторів у цьому посібнику.

Основним завданням посібника є: у стислій і доступ-

ній формі викласти теоретичні та науково-практичні осно-

ви радіології, на яких базується робота лікаря ветеринар-

ної медицини. Ця наука є однією з комплексних наук, у

розвитку якої бере участь ядерна фізика, радіохімія, раді-

обіологія, радіоімунологія, дозиметрія та радіометрія. То-

му в посібнику викладено як основи цих наук, так наведені

принципи організації і проведення радіометричної експер-

тизи та радіоімунологічного аналізу.

1. ІСТОРІЯ РОЗВИТКУ РАДІОЛОГІЇ

Що відомо з історії відкриття радіоактивності?

Розвиток радіології як наукової дисципліни почався напри-

кінці XIX століття, після того як В. Рентгеном у 1895 р. були від-

криті Х-промені, що згодом були на-

звані рентгенівськими. Проте й досі

залишається спірним питання про

авторство відкриття рентгенівських

променів. Якщо Рентгена знає нині

весь світ, то ім’я Івана Пулюя тіль-

ки здобуває світові наукові обши-

ри. Іван Пулюй (видатний українсь-

кий фізик та електротехнік) автор

близько 50 наукових праць українсь-

кою, німецькою, англійською мова-

ми, насамперед із проблем катодно-

го випромінювання та Х-променів,

які відкрив за 13 років до Рентгена, й

у 1892 році опублікував схему-опис

трубки, що випромінює Х-промені.

На думку науковців, оцінка внеску Рентгена у дослідження Х-про-

менів є явно завищеною. Рентген надавав значення тільки фактам,

а не їх поясненню. Як не дивно, певний час він заперечував вив-

чення механізму явищ, у тому числі й нововідкритих променів.

Іван Пулюй досліджував мікроскопічні процеси (на атомно-

молекулярному рівні). П.С.Кудрявцев в “Истории физики” пише:

“Невдала гіпотеза Рентгена була разом з тим свідченням хибності

його теоретичного мислення, схильного до однобічного емпіриз-

му. Тонкий і вмілий експериментатор, Рентген не виявив нахилу

до пошуків нового, як не парадоксально це звучить стосовно ав-

тора одного з найбільших у житті фізики нових відкриттів”.

В.Рентген

(1845-1923)

Дослідники наукових здобутків Іва-

на Пулюя стверджують, що вже через

півтора місяця від першого повідомлен-

ня Рентгена і до появи його другої стат-

ті Пулюй подає другу ґрунтовну працю,

присвячену вивченню Х-променів, яка

містить значно глибші, порівняно з Рент-

геном, результати вивчення природи та

механізмів виникнення цих променів.

Пулюєві рентгенограми мали вищу

якість, ніж Рентгенові, тривалий час за-

лишалися не перевершеними за технікою

виконання. Пулюй зробив перший знімок

повного людського скелета.

Відомо, що Рентген працював з Пулюєм в лабораторії Кундта

і провадив досліди з катодними трубками під керівництвом укра-

їнського вченого. Чи не тут криється початок “випадкового” від-

криття? Гельмут Лінднер у книзі “Картини сучасної фізики” від-

значає, що шлях, яким Рентген прийшов до свого відкриття, є

загадковим. Дослідники життя та діяльності Рентгена не залиши-

ли поза увагою і такий факт, пов’язаний з відкриттям Х-променів:

працюючи в лабораторії, він перебував у повній ізоляції від зов-

нішнього світу, записи про свої спостереження тримав у таємни-

ці і заповідав спалити зразу після смерті, що було й зроблено. По-

силаючись на досліди своїх попередників у галузі газорозрядних

процесів, Рентген ніколи не згадував Пулюя чи його трубки, хоч

вони у той час були добре відомі серед науковців.

На дослідників діяльності Івана Пулюя ще чекають нові зна-

хідки. Та вже нині їх достатньо, щоби вважати його основополож-

ником науки про рентгенівські промені аж ніяк не меншою мірою,

ніж Рентгена.

Менше ніж через рік після повідомлень Рентгена, французь-

ким фізиком Анрі Беккерелем було відкрито природну радіоак-

тивність. Новий вид випромінювання знайшов широке викори-

стання не тільки в медицині, але й в інших галузях народного

господарства та енергетиці.

Учений світ ще не встиг отямитися від приголомшливого від-

І.Пулюй

(1843-1918)

Ветеринарна радіологія

криття рентгенівських променів, як над-

ійшло нове повідомлення – відкриття

нового невідомого випромінювання, яке

відбулося завдяки надзвичайній скру-

пульозності вченого. Багато років фран-

цузький фізик Анрі Беккерель, як його

дід і батько, вивчав явище флюоресцен-

ції (світіння деяких речовин). Він вва-

жав, що окремі речовини (наприклад

калієва сіль урану), після опромінення

видимим світлом виділяють невидимі

промені, подібні до рентгенівських. Щоб

викликати флюоресценцію, він модулю-

вав солі урану у вигляді хреста, клав на

фотопластини, загорнуті в чорний папір, і виставляв на сонячне

світло. 26 та 27 лютого 1896 року в Парижі була похмура погода і

зразки два дні пролежали у шухляді стола. Для збереження чисто-

ти експерименту А. Беккерель проявив ці пластини і, на власний

подив, отримав зображення хреста, як у випадках після інсоля-

ції. Це засвідчило, що сіль урану самостійно випромінює невиди-

мі промені, які залишають темну пляму на фотоплівці. Так було

встановлено, що уран випромінює невидимі промені, схожі на Х-

промені Рентгена. Це стало відкриттям природної радіоактивно-

сті, тобто явища, при якому невидимі промені здатні проникати

через світлонепроникний бар’єр. Після цих відкриттів Рентгена і

Беккереля сотні дослідників почали шукати нові промені-неви-

димки.

У 1898 р. Марія Кюрі (уроджена Склодовська), польська фі-

зик і хімік, оголосила про можливість існування нового, сильно

радіоактивного, елемента в руді уранова смолка. Її чоловік П’єр

(1859-1906) відмовився від власних досліджень, щоби допомагати

Марії, і в тому ж році вони оголосили про існування ще двох ра-

діоактивних елементів: полонію та радію. Один з них названо по-

лонієм на честь Польщі – батьківщини Марії Склодовської-Кюрі,

а другий – радієм, що означає “променистий”. Звідси всі елементи,

які випромінюють промені Беккереля, Марія Склодовська-Кюрі

запропонувала називати радіоактивними (від латинського слова

А.Беккерель

(1852-1908)

Історія розвитку радіології

Ветеринарна радіологія

“radius” – промінь), а саме явище – раді-

оактивністю. Цим терміном користуємо-

ся по сьогоднішній день. У 1902 р. вони

одержали ці елементи в чистому вигля-

ді. Обоє вчених відмовилися взяти патент

на своє відкриття; вони були разом наго-

роджені медаллю Деві (1903) та відзначені

Нобелівською премією з фізики (1903) ра-

зом з Антуаном Беккерелем. Марія Кюрі

написала “Трактат про радіоактивність”

(1910) і була нагороджена Нобелівською

премією з хімії в 1911 році.

Вивченням природної радіоактивно-

сті займався і наш співвітчизник з Терно-

пільщини всесвітньо відомий професор Олександр Смакула, який

за межами України, в Німеччині, де вчився і працював, досліджен-

ня цього напрямку 1927 року завершив наукову працю “Земля і

радіоактивність”. Помер О.Смакула у 1993 році в США, де він був

запрошений працювати завідувачем престижної лабораторії.

“Явище радіоактивності, – говорив Альберт Ейнштейн, – пе-

ріод його відкриття - найбільш революційна сила технічного про-

гресу за весь час, відтоді, як доісторична людина відкрила во-

гонь”.

У 1934 році Ірен та Фредерік Жоліо-Кюрі відкрили штучну

радіоактивність та її різновидність – р

-позитронний розпад, що

дало поштовх до широкого застосування ядерної енергії в різних

галузях народного господарства, що в свою чергу сприяло зарод-

женню нової галузі знань - радіології.

Радіологія – це комплексна наука про фізичну сутність та фі-

зико-хімічні властивості іонізуючих випромінювань й їх джерел

(ядерна фізика). Розповсюдження та переміщення цих джерел у

біосфері та в організмі тварин (радіоекологія). Способи й засо-

би їх виявлення та реєстрації (радіометрія і дозиметрія). Дію іо-

нізуючої радіації на біологічні системи (радіобіологія). Особливо-

сті внутрішнього опромінення інкорпорованими радіонуклідами

(радіотоксикологія). Розробляє заходи захисту і техніку безпеки

при роботі з джерелами іонізуючої радіації (радіаційна гігієна).

М.Кюрі

(1867-1934)

Можливості прикладного застосування іонізуючих випроміню-

вань (радіаційна біотехнологія). Використання сільськогоспо-

дарської продукції, одержаної на забрудненій радіонуклі дами те-

риторії, для населення і сировини для промисловості, безпечної із

радіотоксикологічної точки зору (радіологічна експертиза).

Оскільки іонізуюча радіація, з однієї сторони, є етіологічним

фактором променевої патології с.-г. тварин, яка може розвиватись

в гострій та хронічній формах і з віддаленими наслідками, а з дру-

гої сторони – тваринницька продукція, що використовується для

споживання населенням повинна бути безпечною з точки зору ра-

діотоксикологічної дії, тому висунута життям проблема зумовлена

формуванням нової галузі ветеринарії – ветеринарної радіології.

О.Ган та Ф.Штрасман у 1938 році виявили процес розпаду

ядер урану на 2 легших ядра.

У 1940 році в Харківському фізико-технічному інститу-

ті К.О.Петржак і Г.М.Флеров показали, що поділ ядер урану мо-

же виникати самостійно, без впливу ззовні. При кожному поді-

лі утворюється 2-3 нейтрони, які, поглинаючись іншими ядрами

урану, приводять до їх розпаду і створюють ланцюгову реакцію

поділу.

У 1942 році в США італійський фізик Е.Фермі вперше отри-

мав контрольовану ланцюгову реакцію на прак тиці, створивши

ядерний реактор. Під час цієї реакції утворюються уламки ядер,

із яких можна виділити практично всі хімічні елементи таблиці

Менделєєва, більшість з яких радіоактивні. Тобто виникла мож-

ливість отримувати радіонукліди, вивчати їх метаболізм у живих

організмах, вводити до складу великих молекул в якості мітки для

хімічних чи біологічних сполук. Це використовується в діагности-

ці для вивчення морфології, функції та обміну речовин. В реакто-

рі був отриманий збагачений уран. США його використали у двох

атомних бомбах (“Малюк” та “Товстун”) і скинули їх у 1945 році

в Японії (на міста Хіросіму та Нагасакі), внаслідок чого загинуло

понад 300 тисяч людей.

У 1954 році у місті Обнинську (Росія) побудували першу в

світі атомну електростанцію (АЕС). Були сконструйовані більш

досконалі рентгенодіагностичні та рентгенотерапевтичні апара-

ти, потужні лінійні та циклічні прискорю вачі, циклофазотрони

Історія розвитку радіології