Цирконий — элемент IV группы Периодической системы Д. И. Менделеева. Порядковый номер 40, атомная масса 91,22, открыт в 1789 г. немецким химиком Клапротом. Название получил от минерала цирконита. При обычной температуре устойчив на воздухе. Обладает хорошими механическими свойствами. Применяется в качестве конструкционного материала для реакторов, отдельных узлов ракетных двигателей и космических кораблей. Известно несколько изотопов циркония, от 85Zr до 97Zr.
Радиоактивный изотоп 95Zr является продуктом деления урана. Выход его в продуктах деления урана составляет 6,4%.
95Zr — β-, γ-излучатель с £р=0,84 МэВ, £γ=0,75 МэВ и периодом полураспада 65 сут. 95Zr присутствует в твердых и жидких отходах, а также в виде аэрозолей при переработке облученного урана. Он может поступать в организм через органы дыхания, ЖКТ и кожу. Экспериментальными исследованиями установлено, что всасывание 95Zr из ЖКТ составляет от 0,01 до 0,05 %. из легких резорбируется до 25 %. Величина всасывания для всех соединений Zr из ЖКТ принята равной 0,002% (МКРЗ).
Таблица 5.6. Содержание 55Zr в органах крыс после ингаляции (% введенного)
*1 — ЖКТ — пищевол+желудок+кишечиик с содержимым.
*2 — Голова — вместе с кожей головы.
*3 — Тушка — крыса (без головы, кожи, бедренной кости и указанных внутренних органов).
*4 — Вся кожа, за исключением кожи головы.
Ю. И. Москалев, Л. А. Булдаков, Д. И. Семенов [74] изучали распределение 95Zr у крыс при ингаляции в концентрации 11,1-104 Бк/мл (табл. 5.6). В ранние сроки после ингаляции (1 ч) в легких обнаруживается 6,75% Zr, через 6 ч —5%. Обращает на себя внимание содержание большого количества циркония в ЖКТ. Это связано с процессом заглатывания во время ингаляции. Из внутренних органов большее содержание Zr наблюдалось в печени. Так, на 1-е сут. обнаружено 0,64%, в почках 0,23%, в селезенке 0,1%. Значительные количества 9ΛΖγ обнаружены в скелете. Например, через 1 ч в скелете coдержалось 1,12%, а через 1 сут. —2,69%. Через 16 сут. после ингаляции в скелете определили 1% 95Zr.
Цирконий сравнительно быстро покидает кровяное русло. Если через 1 ч в крови содержалось его 0,9%, то через 1 сут. было 0,08%, а начиная с четвертых суток опыта 95Zr в крови не определялся.
Выведение 95Zr из легких за 10,2 сут. составляет 15—17% первоначального содержания (15 мин). Примерно 47% Zr выводится из легких с Тб=1,94 сут, а 36% с Тб=0,15 сут, около 17% выводится с Тб=10,2 сут.
Л. Г. Барсегян, О. В. Клыков и Д. П. Осанов изучали поступление 95Zr через кожные покровы. Крысам на выстриженный участок кожи спины наносили 8,3· 106 Бк 95Zr. Коэффициент отложения 95Zr в коже составляет 0,20%. После прекращения 6-часового контакта 20% оставшегося в коже 95Zr удаляется из нее с Τ1=6 ч и 80% с Т2=10 сут.
В ранние сроки после ингаляции (от 15 мин до 6 ч) основные количества 95Zr обнаруживаются в голове (62,7%), ЖКТ (20,3%), коже (9,85%), легких (6,75%). В более поздние сроки происходит перераспределение 95Zr. Он откладывается в скелете до 38%, печени —7%, почках —2%, селезенке — 0,64 %.
Внутривенное введение 95Zr собакам в количестве 9,25— 18,5·107 Бк/кг вызывает 100%-ную гибель животных к 14 сут. Введение 95Zr в количестве 0,05—0,5·107 Бк/кг вызывает функциональные изменения в органах кроветворения, снижает число лейкоцитов за счет нейтрофилов.
Хроническое лучевое поражение 95Ζr приводит через 8— 12 мес к развитию остеосарком.
Д. И. Семенов и другие показали, что после внутривенного введения оксалата 95Zr максимальное количество его накапливается в скелете 45%, печени 4,3%, в почках 2,08%. Распределение 95Zr после ингаляционного поступления крысам было таким же, как и при внутривенном введении.
По данным Шуберта цитрат 85Zr быстро выводится из организма с мочой в течение первых 2 сут.
При поступлении 95Zr с пищей происходит выделение его с калом до 95,3%, с мочой всего лишь 3,6%. За 1 сут. с мочой выводится 12,5% содержащегося в крови 95Zr.
Биологический период полувыведения 95Zr из организма в целом, костей, почек, селезенки и печени человека равен соответственно 450, 1000, 900, 900 и 320 сут. (МКРЗ).
Неотложная помощь при поражении 95Zr.
Дезактивация лица и рук слабыми растворами кислот. Назначение рвотных средств: апоморфин 1%-ный — 0,5 мл или промывание желудка водой. Солевые слабительные 30:200,0 и очистительные клизмы. При ингаляционном поступлении — отхаркивающие средства: термопсис с содой. Лечебные ингаляции как можно раньше аэрозолями оксикомплексонов ОБДТА, ОПДТА — 5—10%-ным раствором. Внутривенно: оксикомплексоны (5— 10%-ным раствором ОБДТА или ОПДТА по 5—10 мл). Через 1 сут. повторно слабительные для очистки толстого кишечника. Мочегонные: гипотиазид 0,2 г, фонурит 0,25 г [79].
Допустимое годовое поступление 95Zr в организм персонала через органы дыхания составляет 29,6·105 Бк/год. Допустимая концентрация в воздухе рабочих помещений 1,18 Бк/л, в атмосферном воздухе 0,4 Бк/л, в воде 22,94-102 Бк/л.
