ФГБОУ ВПО СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Методические указания к выполнению
контрольной работы по дисциплине
«Ветеринарная радиобиология»
Ставрополь
2014
Методические указания составлены в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта ВПО по направлению (специальности) «Ветеринария» .
Автор
Оробец В.А., доктор ветеринарных наук, профессор
Рецензенты:
Квочко А.Н., доктор ветеринарных наук, профессор
Михайленко В.В.., кандидат ветеринарных наук, доцент
Методические указания рассмотрены на заседании кафедры терапии и фармакологии, протокол № 1 от «29» августа 2014 г. и признаны соответствующей требованиям ФГОС и учебного плана по направлению (специальности) «Ветеринария».
Методические указания рассмотрены на заседании учебно-методической комиссии по направлению «Ветеринария» протокол № 1 от «29» августа 2014 г. и признаны соответствующими требованиям ФГОС и учебного плана по направлению (специальности) «Ветеринария».
Цели освоения дисциплины - дать студентам теоретические знания, освоить методы и приобрести практические навыки необходимые для организации и проведения радиологического контроля в сфере агропромышленного комплекса, проведения комплекса организационных и специальных мероприятий при ведении животноводства в условиях радионуклидного загрязнения внешней среды, применения контрмер, обеспечивающих безопасное проживание на территориях загрязненных радионуклидами и производство сельскохозяйственной продукции, отвечающей радиологическим стандартам, а также проведения комплекса мероприятий по диагностике, лечению и профилактике радиационных поражений сельскохозяйственных животных.
Задачами дисциплины являются изучение:
- физических основ и методов ветеринарной радиобиологии, законов явления радиоактивности и свойств радиоактивных излучений;
- современных методов радиационного контроля сельскохозяйственной продукции для определения уровней ее радиоактивного загрязнения;
- приемов, направленных на снижение радионуклидной опасности в условиях радиоактивных загрязнений и производство продукции животноводства и растениеводства, отвечающей радиологическим стандартам;
- современных методов прогнозирования загрязнения сельскохозяйственной продукции и дозовых нагрузок на население в условиях радионуклидного загрязнения;
- основных закономерностей миграции радионуклидов в природных и сельскохозяйственных экосистемах, их токсикологической характеристики, особенностей накопления и выведения у разных видов сельскохозяйственных животных;
- радиационных поражений сельскохозяйственных животных, патогенеза, диагностики и лечения лучевой болезни.
- путей и способов использования продукции животноводства и животных при радиационных поражениях;
В соответствии с учебным планом студенты 2 курса выполняют контрольную работу в следующем объеме:
Общий вопрос для всех вариантов: «Основные понятия
радиологии»:
а) Активность абсолютная и удельная, определения, единицы измерения, соотношения между ними.
б) Три вида дозы, определения, единицы измерения, соотношения между ними.
в) Три вида мощности дозы, определения, единицы измерения, соотношения между ними.
2 Вопрос по последней цифре шифра (номер зачётной книжки):
1 . Влияние ионизирующих излучений на органы
размножения и потомство животных.
2. Использование источников ионизирующих излучений в животноводстве, ветеринарии.
3. Хроническая лучевая болезнь.
4. Генетическое действие ионизирующих излучений.
5. Острая лучевая болезнь.
б.Радиочувствительность животных.
7. Особенности течения лучевой болезни у разных видов сельскохозяйственных животных.
8 . Влияние ионизирующих излучений на кроветворение и органы пищеварения.
9. Радиационная экспертиза объектов ветеринарного надзора.
0. Действие ионизирующих излучений на клетку.
3 Вопрос: Задача по переводу дозы
Перед решением задачи по переводу доз проработайте по учебнику и напишите вопрос № 1 Вашей контрольной работы по радиологии: «Основные понятия радиологии».
Таким образом, Вы уже знаете, что одно из основных понятий радиологии - доза ионизирующего излучения, или просто ДОЗА (Д),
Степень действия ионизирующего излучения на любые физические тела и биологические объекты зависит от величины дозы ионизирующего излучения.
Понятие «доза излучения» означает общий эффект воздействия ионизирующего излучения.
Мощность дозы излучения — это скорость изменения дозы во времени.
Следовательно, величина дозы показывает суммарный общий эффект воздействия излучения и всегда будет положительной (или равной нулю) величиной.
Мощность дозы показывает, как меняется доза во времени, т. е. скорость изменения дозы может, как увеличиваться, так и уменьшаться, например, при приближении или удалении источника излучения, соответственно.
Без знания этих величин невозможно судить о степени тяжести лучевого поражения биологического объекта, контролировать радиационную обстановку и безопасность населения, нормировать гигиеническое и санитарное воздействие излучения на персонал и население, понимать радиологическую санитарную документацию.
В радиологической практике сегодня действуют 3 системы единиц измерения дозы и мощности дозы ионизирующего излучения:
1. Экспозиционная (физическая, предложена в 1923 г.) — Дэксп
2. Поглощенная (энергетическая, предложена в 1953 г.) — Д погл
3. Эквивалентная (биологическая, предложена в 1958 г.) — Д экв Система 1 экспозиционных доз сейчас считается нестандартной, но умение работать с ее единицами необходимо, так как практически вся аппаратура использует систему 1, а нормативная документация — системы 2 и 3.
-
система измерения Доза экспозиционная-Дэксп имеет 3 различные единицы Дэксп:
-
1 Р=Рентген;
-
Кл/кг=Кулон/кг (СИ-система);
-
п.и.=пар ионов.
Соотношения между единицами Д
эксп.:
1 Р = 2,08x109 п.и. = 2,58х10-4 Кл/кг (1)
-
система измерения Доза поглощенная -Дпогл. имеет 2 различные единицы Дпогл.:
-
рад;
-
Гр (Грей) (СИ-система)
Соотношения между единицами Д
погл.:
1 Гр = 100 рад (2)
-
система измерения Доза эквивалентная-Дэкв. имеет 2 различные единицы_Дэкв
бэр=биологический эквивалент рада;
Зв (Зиверт) . (СИ-система) .
Соотношения между единицами Дэкв.:
1 Зв = 100 бэр (3)
Приведенные соотношения (1-3) позволяют выполнить перевод доз в каждой отдельной системе единиц (см. Пример).
Переход от одной системы измерения к другой, как Вы знаете, из учебника, использует 2 специальных коэффициента:
1) Ктк-коэффициент ткани для перевода Дэксп в Дпогл и наоборот
2) Кк-коэффициент качества или ОБЭ излучения для перевода Дпогл в Дэкв и наоборот. При этом соблюдаются следующие правила:
1) переводы доз из 1)системы(Дэксп) во 2)-Дпогл и наоборот при помощи Ктк выполняют только при ОДНОЙ размерности Р и рад, соответственно;
2) переводы доз из 2)системы(Дпогл) в 3)-Дэкв и наоборот при помощи Кк выполняют только при ОДНОЙ размерности рад и бэр, соответственно;
3) прямой перевод доз из 1)системы(Дэксп) в 3)-Дэкв делать нельзя!
Все эти правила перевода систем представим в виде простых схем и уравнений:
Дэксп
|
х
|
Ктк
|
|
Дпогл
|
(4)
|
(Р)
|
|
1/Ктк
|
х
|
(рад)
|
(4а)
|
Дпогл
|
х
|
Кк
|
|
Дэкв
|
(5)
|
(рад)
|
|
1/Кк
|
х
|
(бэр)
|
(5а)
|
В этих схемах стрелки указывают на Д и ее размерность, получаемые в результате перемножения тех величин, которые стоят перед стрелкой. Получаемые формулы выписаны справа. Формулы (4а) и (5а) просто соответствуют обратному действию по сравнению с предыдущим. Значения коэффициентов определяются условиями задания и даны таблице 1:
Таблица 1.
Ктк
|
Весь организм=0,93
|
Жировая ткань=0,60
|
Воздух=0,88
|
Костн.ткань=2-5
|
Кк
|
γ- и β-излучен
|
медл. нейтроны=3
|
быстр. нейтроны=10
|
α-излучен.=20
|
Таким образом, имеем все необходимые пояснения для решения задачи по переводу доз в контрольной работе.
Рассмотрим числовой пример
Пример: Дана доза медленных нейтронов на воздухе =6,654.109п. и.
Найти все виды доз.
Решение: 1) В соответствии с соотношениями (1,2,3) находим, что п.и.- Дэксп, соотношение (1) . Следовательно, используя (1),составим пропорции, и, решая их, переводим п.и. в Р и в Кл/кг:
1Р-------- 2,08.10
9п.и. х=6, 654х10
9*1/2,08х10
9=3,156Р
х -------- 6,654.109п.и.
1Р---------2 ,58х10~
4Кл/кг х=3,156х2 ,58xl0
-4/1=0, 0008144Кл/кг
3,156Р -------- х
2)Переводы в другие системы доз проведем по схеме (4) и (5). Т.к., исходя из Дэксп, сначала найдем Дпогл по (4), и потом Дэкв по (5). Находим свои
коэффициенты в табл.1: Ктк=0,88,т.к. воздух; Кк=3,т.к. медленные нейтроны, и выполним арифметические действия:
Дпогл=Дэкв х Ктк=3,156 Р х 0,88=2,777рад; перевод в Гр по (2): Дпогл=0,02777 Гр
Дэкв=Дпогл х Кк=2,777рад х 3=8,ЗЗЗбэр перевод в Зв по (3): Дэкв=0,0833 Зв
Ответы:
Дэксп 3,156Р, 0,0008144Кл/кг; Дпогл 2,777рад, 0,02777Гр; Дэкв 8,ЗЗЗбэр, 0,0833 Зв.
Условия задач:
Вариант
|
Условие задачи
|
Доза
|
1
|
Медленные нейтроны, весь организм
|
Дэксп=0,04382 кл\кг
|
2
|
Медленные нейтроны, костная ткань
|
Дпогл=3,03021 Гр
|
3
|
Гамма излучение, жировая ткань
|
Дпогл=1012,34 рад
|
4
|
Альфа излучение, воздух
|
Дэкв=22,73416 бэр
|
5
|
Быстрые нейтроны, все животное
|
Дэксп=744,7928 Р
|
6
|
Бетта излучение, все животное
|
Дэкв=0,431512 Зв
|
7
|
Альфа излучение для жировой ткани
|
Дпогл=182,5039 рад
|
8
|
Быстрые нейтроны, жировая ткань
|
Дэксп= 0,00782 кл\кг
|
9
|
Медленные нейтроны на воздухе
|
Дэкв=11,24113 Зв
|
10
|
Жесткое гамма излучение на воздухе
|
Дэкв=113,397 бэр
|
11
|
Альфа-излучение в костной ткани
|
Дэксп=0,6419 кл/кг
|
12
|
Медленные нейтроны, жировая ткань
|
Дэкв=0,1737635 Зв
|
13
|
Быстрые нейтроны, костная ткань
|
Дпогл=2,2306 Гр
|
14
|
Быстрые нейтроны, воздух
|
Дэксп=0,07535 Кл/кг
|
15
|
Альфа излучение костная ткань
|
Дэкв=10,47311 бэр
|
16
|
Медленные нейтроны, жировая ткань
|
Дэксп=133,2672 Р
|
17
|
Быстрые нейтроны все животное
|
Дпогл=2,480321 рад
|
18
|
Альфа излучение на воздухе
|
Дэкв=2438,8565 бэр
|
19
|
Медленные нейтроны, на воздухе
|
Дпогл=0,02894002 Гр
|
20
|
Жесткое β излучение, костная ткань
|
Дэксп=0,06214 Кл/кг
|
Контрольные вопросы для проведения аттестации студентов по итогам освоения дисциплины
-
Фундаментальная задача радиобиологии
-
История развития радиобиологии
-
Приборы для измерения ионизирующих излучений
-
Явление радиоактивности
-
Пути поступления радионуклидов в окружающую среду
-
Отбор и подготовка проб для радиохимического анализа
-
Радиационные синдромы
-
Причины и последствия аварии на ЧАЭС
-
Виды доз в дозиметрии
-
Механизм биологического действия ионизирующих излучений
-
Организация ветеринарных мероприятий в условиях радиоактивного загрязнения территории
-
Основные санитарные правила при работе с радиоактивными веществами
-
Наиболее типичные ситуации радиоактивного загрязнения внешней среды
-
Применение метода меченых атомов в биологии
-
Резорбция радионуклидов в желудочно-кишечном тракте
-
Прогноз поступления радионуклидов в продукцию животноводства
-
Группы критических органов в соответствии с НРБ
-
Поступление радионуклидов в продукцию животноводства и методы его снижения
-
Порядок осуществления радиологического контроля в РФ
-
Перемещение радиоактивных веществ в биосфере
-
Основы радиационной безопасности
-
Радиобиология: определение, специфика и основные задачи
-
Поступление радиоактивных веществ в растения
-
Категории населения по допустимым уровням облучения
-
Организация и ведение животноводства в условиях радиоактивного загрязнения
-
Виды и средства индивидуальной защиты
-
Система государственного радиологического контроля в РФ
-
Типы ионизирующих излучений
-
Классификация природных источников ионизирующих излучений
-
Технология переработки продукции в целях снижения содержания радионуклидов
-
Значение атомной науки и технологий в современном мире
-
Естественная радиоактивность
-
Основные факторы, обуславливающие токсичность радионуклидов
-
НРБ – основная цель и основные принципы
-
Природный радиационный фон. Группы источников
-
Радиационный фон. Определение естественного и техногенно измененного фона
-
Организация кормовой базы в условиях радиационного загрязнения
-
Нормирование категорий населения по отношению к облучению
-
Пути поступления и выведения радионуклидов из организма
-
Влияние ионизирующих излучений на живые организмы
-
Использование источников ионизирующего излучения в ветеринарии
-
Ионизирующие излучения и их главные свойства
-
Агропромышленная периодизация и зонирование территории
-
Факторы, определяющие накопление радионуклидов в растительных кормах
-
Медицинские последствия радиационных аварий
-
Регламентация радиационного воздействия в России
-
Переход радионуклидов в продукцию животноводства
-
Энергетика ионизации и рекомбинации
-
Влияние агротехники на переход радионуклидов в растения
-
Особенности проведения ветеринарных мероприятий в зонах радионуклидного загрязнения
-
Применение ионизирующих излучений в РБТ
-
Антропогенные источники радионуклидов
-
Влияние ионизирующих излучений на иммунологическую реактивность животных
-
Виды и способы защиты от ионизирующего излучения
-
Пути поступления радиоактивных веществ в организм. Факторы, определяющие степень поражения
-
Миграция радионуклидов в фитоценозах
-
Радиационные аварии и сельскохозяйственное производство
-
Влияние кислорода и температуры на лучевые реакции организма
-
Непосредственные и опосредованные эффекты облучения
-
Факторы, определяющие степень биологического действия радиоактивных изотопов
-
Характеристика радиоактивных излучений
-
Влияние биологических особенностей растений на накопление ими радиоактивных веществ
-
Ведение животноводства в условиях радиоактивного загрязнения
-
Влияние ионизирующих излучений на кроветворные органы
-
Влияние ионизирующих излучений на органы размножения
-
Радиационные синдромы
-
Механизм биологического действия ионизирующих излучений
-
Ведение животноводства в условиях радиоактивного загрязнения внешней среды Биологическое действие инкорпорированных радионуклидов
-
Прямое и косвенное действие ионизирующих излучений
-
Радиационные повреждения ДНК
-
Основные методы измерения радиоактивности
-
Значение естественной радиоактивности и малых доз ионизирующих излучений в биологических процессах
-
Острая лучевая болезнь
-
-
Резорбция радионуклидов в желудочно-кишечном тракте
-
Группы критических органов в соответствии с НРБ
-
Поступление радионуклидов в продукцию животноводства и методы его снижения
-
Порядок осуществления радиологического контроля в РФ
-
Отдаленные эффекты облучения
-
Влияние ионизирующих излучений на нервную систему
-
Влияние ионизирующих излучений на органы пищеварения
-
Радиочувствительность животных
-
Проявление лучевого поражения на уровне клетки
-
Видовая и индивидуальная радиочувствительность
-
Технология переработки продукции в целях снижения содержания радионуклидов
-
Пути использования животных и продукции животноводства, загрязненных радионуклидами
-
Действие радиации на ключевые системы млекопитающих
-
Хроническая лучевая болезнь
-
Острая лучевая болезнь
-
Применение закона радиоактивного распада в радиационной экспертизе
-
Влияние ионизирующих излучений на живые организмы
-
Критические органы млекопитающих при облучении
-
Профилактика и терапия при поражении животных инкорпорированными радионуклидами
-
Влияние ионизирующих излучений на иммунологическую реактивность животных
-
Влияние ионизирующих излучений на эмбрион и плод
-
Непосредственные и опосредованные эффекты облучения
-
Радиочувствительность организма
-
Радиационные повреждения ДНК
-
Поступление радионуклидов в молоко животных
-
Комбинированные лучевые поражения
Литература
-
Фокин А.Д. Сельскохозяйственная радиобиология : учебник для вузов / А.Д. Фокин, А.А. Лурье, С.П. Трошин. – М. : Дрофа, 2005. – 367с.
-
Оробец В.А. Радиоэкология : курс лекций/В.А. Оробец, О.А. Рыбальченко : СтГАУ.- Ставрополь: АГРУС, 2007. -204 с.
-
Коршиков М.А. Биологическое действие ионизирующих излучений : метод. пособие / М.А. Коршиков, В.А. Оробец. - Ставрополь; АГРУС, 2006-152
-
Лысенко, Н.П., Ведение животноводства в условиях радиоактивного загрязнения /Н.П.Лысенко, А.Д. Пастернак, А.Г. Павлов, Л.В. Рогожина // Учебное пособие – М: «Лань», 2005. - 250 с.
-
Ветеринарная фармация : учебник для студентов вузов по специальности 111201 - Ветеринария / под ред. В. Д. Соколова. - 2-е изд., испр. и доп. - СПб. : Лань, 2011. - 512 с.
-
Белов A. Д. Радиобиология : учебник / A. Д., Белов B. A. Киршин Н. П Лысенко /под ред. Белова A. Д. - M.: Колос, 1999.
-
Анненков Б.Н. Основы сельскохозяйственной радиологии : учебник / Б.Н. Анненков, E.B. Юдинцева. - M.: Агропромиздат, 1991. – 287с.
-
Белов A. Д. Радиационная экспертиза объектов ветеринарного надзора: уч пос. / A. Д. Белов, A. C., Косенко. - M.: Колос, 1996. – 187 с.
-
Практикум по ветеринарной радиобиологии: уч. пос. / A. Д. Белов, A. C. Косенко, B. B. Пак и др. M.: Агропромиздат, 1988. – 225с.
-
Радиоэкология. Доза ионизирующего излучения. Мощность дозы. Единица измерения. Решение задач.: метод. пособие. – Ставрополь, АГРУС, 2004. - 20 с.