9157473975

1.2.3. Toksyczność i radiotoksyczność plutonu

Pluton jest silnie toksyczny, ale przede wszystkim jest wysoce roadiotoksyczny. Główną drogą narażenia radiacyjnego wywołane przez Pu jest inhalacja aerozoli zawierających pluton [ICRP 1986], Radiotoksyczność i metabolizm Pu dla człowieka były przedmiotem intensywnych badań, kilkukrotnie podlegały gruntownie ponownej ocenie [ICRP, 1972; 1986; 1993; Newton i Dmitricv, 2001], Najgroźniejsza jest inhalacja aerozoli o średnicach w zakresie ([>=0.5-5 pm. Przykładowo w klasycznym raporcie International Commission on Radiation Protection Publication No. 19 [ICRP, 1972] przyjmowało się, że 25% inhalowanego w postaci tlenku Pu w zatrzymuje się w płucach, z czego 60% wydalanych jest z czasem biologicznego połowicznego zaniku Tbi/2=500 dni. Zgodnie z tym raportem 19.5% zainhalowanego Pu miało dostawać się do krwioobiegu, z czego: 45% gromadziłoby się w kościach z czasem biologicznego pólzaniku Tbi/2⁼70 lat, 45% znajdowałoby się w wątrobie (T_bi/2=35 lat), a pozostałe 10% dostawałoby się przede wszystkim do śledziony. W kolejnych raportach Międzynarodowej Komisji Ochrony Radiologicznej [ICRP, 1986; 1993], przyjmowano mniejszą kumulację we wątrobie i tak w ustaleniach raportu ICRP no. 67 [ICRP. 1993] twierdzi się, że 30% Pu gromadzi się w wątrobie, 50% kościach a pozostałe 20% jest rozproszonych w pozostałych organach lub jest szybko wydalanych. Skrócono też przyjmowane czasy biologicznego połow icznego zaniku do 20 lat dla wątroby i 50 lat dla szkieletu. Natomiast z najnowszych badań [Newton i Dmitriev, 2001], przeprowadzonych na ochotnikach, z wykorzystaniem ultra-czystego gamma promieniotwórczego izotopu ²³⁷Pu i liczników całego ciała oraz ultra-czystego ²⁴⁴Pu i techniki akceleratorowej spektrometrii masowej (AMS) wynika, że w wątrobie gromadzi się średnio aż 73% wchłoniętego do organizmu Pu, przy czym proces ten ma charakter powolnego nagromadzania, osiągając stan nasycenia po kilkudziesięciu dniach (co tłumaczy wcześniejsze niedoszacowanie). Stwierdzono różnicę pomiędzy przedstawicielami różnych pici w czasach biologicznego połowicznego zaniku Pu (kobiet}' wydalają Pu szybciej) [Newton i Dmitriev, 2001],

Przy spożyciu (drogą pokarmową) plutonu jako Pu0₂ w spółczynnik wchłonięcia jest bardzo niski, wynosi 510^-4. Dla niemowląt jest większy i wynosi 0.005 [ICRP. 1993], Oznacza to, że znakomita większość spożywanego Pu jest wydalana w odchodach. Limit dawki 50 mSv na rok dla osoby zawodowo narażonej na kontakt z promieniowaniem osiąga się przy zawartości w organizmie około 500 Bq ²³⁹Pu, co odpowiada masie Pu rzędu 0.2 pg. Zestawienie współczynników stosowanych dla obliczeń skutecznych dawek obciążających po wchłonięciu, drogą pokarmową lub inhalacyjną, jednostkowych aktywności poszczególnych izotopów Pu przedstawiono w tabeli 3.

Stwierdzono jednak, że w innych formach chemicznych (np. jako cytrynian), pluton jak i inne transuranowce może być znacznie łatwiej przyswajany drogą pokarmową [Bulman, 1978].

Tabela 3. Skuteczna dawka obciążająca dla osób postronnych przy jednostkowym wchłonięciu plutonu |Sv/Bq|. dla różnych grup w iekowy ch za [Euroatom, 1996; ICRP, 19931_

Izotop	Spożycie / wiek [lat] <1 2-7 >17			Inhalacja / wiek [lat] <1 2-7 >17
""Si	4.0-10-⁶	4.0-10’⁷	2.3-10’⁷	2.0- lir*	1.4-10’⁴	1.1-10“*
²³⁹Pu	4.2-10-⁶	4.2-10’⁷	2.5-10-⁷	2.1-10^-4	1.5-10'⁴	1.2-10"⁴
²⁴⁰Pu	4.2-10"⁶	4.2-10’⁷	2.5-10’⁷	2.1-10"⁴	1.5-10-⁴	1.2-10-⁴
²⁴'Pu	5.6-10’⁸	5.7-10’⁹	4.8-10’⁹	2.8-10"*	2.6-10-*	2.3-10"⁶

W sensie tolerowanych stężeń chemicznych pluton jest porównywalny [Zmyslwski, 1991]:

przy spoży ciu (Pu0₂) z octanem ołowiowym (100-krotnie mniej toksyczny od cyjanków, 10-krotnie bardziej toksyczny od arszeniku),

przy bezpośrednim w strzyknięciu do krwioobiegu z jadem okularnika (10 cio-krotnie bardziej toksyczny od kurary),

przy inhalacji (Pu0₂) jest stukrotnie bardziej toksyczny od fosgenu lub pyłu kadmowego. Graniczne dla skutków ostrych stężenie Pu w organizmie człowieka (i innych ssaków) wynosi [Zmyslowski, 1991] 300 ppb (tj. 3-10"⁷ gig), co dla ²³⁹Pu równoważne jest (tabela 2) stężeniu aktywności 750 kBq/kg.