第九章 铀.ppt
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1、第九章第九章铀及铀系主要核素的铀及铀系主要核素的放射毒理学放射毒理学 理化性能238U是铀系之首,235U是锕系之首。在铀系主要有铀、镭、Rn及其短寿命子体和210 Po对人体造成危害。铀有质量数从226240的15种放射性同位素。234U235U和238U是天然放射性同位素。天然铀是这三种同位素的混合体浓缩铀(enriched uranium)浓缩铀的比活度比天然铀高,放射性活度则以234U的贡献为主。铀的化学性质极为活泼:铀化合物,铀的氧化物,卤化物,铀酰盐和铀酸盐。体体内内代代谢谢呼吸道吸收呼吸道吸收生产条件下,以气溶胶粒子形式进入。生产条件下,以气溶胶粒子形式进入。ICRPICRP第第
2、3030号出版物推荐,号出版物推荐,易溶性易溶性铀化合铀化合物:物:UFUF6 6,UOUO2 2F F2 2和和UOUO2 2(NO(NO3 3)2 2为为D D类类化合物;化合物;微溶性微溶性铀化合物铀化合物UOUO3 3,UF,UF4 4和和UClUCl4 4为为W W类类化合化合物;物;难溶性难溶性铀化合物:铀化合物:UOUO2 2和和U U3 3O O8 8为为Y Y类类化化合物。合物。胃肠道吸收胃肠道吸收 可随污染的饮食直接进入。进入胃肠道的铀,大部分随粪便排除,吸收较少。D、W和Y类铀化合物进入胃肠道后,其吸收分数f1分别为0.05,0.05和0.002。皮肤和伤口的吸收皮肤和伤
3、口的吸收难溶性铀化合物通过完整皮肤难以吸收;可溶性铀化合物不仅可以被吸收,而且能引起全身性铀中毒症状。溶剂对皮肤吸收起重要作用:分 布铀在血液中的存在形式铀在血液中的存在形式铀酰离子也可以与蛋白质反应形成非扩散性的络合物。重碳酸络合物与蛋白质络合物达到平衡时,两者的比例是60和40;铀自血液中消失速率很快,进入血液后1小时,90以上已离开血液。体内分布特点体内分布特点 铀进入血液后24小时,2550到达器官。早期肾脏中铀含量最高,骨骼次之,其后依次为肝、脾等。晚期骨骼中铀滞留量的比例明显升高。铀在肾脏内滞留铀在肾脏内滞留分布不均,皮质高于髓质重碳酸铀酰进入肾近曲细管后立刻分解释放出UO2和重碳
4、酸根,重碳酸根被肾小管重吸收,而U02便与近曲细管上皮细胞蛋白质结合而沉积,其沉积量的多少,与机体硷储量有密切关系,硷储量少,铀滞留量多,反之则少,故用碳酸氢钠治疗。铀在肺内滞留铀在肺内滞留吸入难溶性铀化合物肺组织是主要滞留部位,肺铀半廓清期长;吸入可溶性铀化合物后,肺铀半廓清期短,主要滞留器官是骨骼。排 除肠道排除肠道排除肠道排除的铀来自两部分,一是未经胃肠道吸收的部分,二是吸收后的铀经肝胆系统排至肠道,随粪便排除。肾脏排除肾脏排除迅速。快排除组分慢排除组分。人体内铀的排除分数函数为9.6式。损伤效应损伤效应 表现为肾脏的化学损害和辐射损害两个方面。化学损害辐射损害化学毒性比较化学毒性主要取
5、决于它们的溶解度。高和中等毒性者几乎都是6价可溶性铀化合物,低毒性者都是4价铀化合物。肾脏的损伤效应 主要病理改变是肾小管上皮细胞变性、坏死和脱落。病变最严重的部位是近曲细管的中段。肾脏损伤的生物化学变化肾脏损伤的生物化学变化 肾脏早期损伤的敏感指标。尿蛋白尿过氧化氢酶尿氨基酸氮与肌酐比值(AANC)尿硷性磷酸酶尿量非蛋白氮增加和酸中毒 尿铀值与体内铀含量关系 尿铀值与体内铀含量关系:Eu(t)0.343q0t-1.5 尿铀与现有体铀含量关系:q(t)Eu(t)320e-280Eu(t)十3t1.3 加加速速排排除除碳酸氢钠 作用:增加血液中铀与重碳酸根结合,减少肾小管对原尿中重碳酸根的重吸收
6、,防止原尿中重碳酸铀酰分解。用量:加大甚至达到轻度硷中毒水平 喹胺酸和Tiron氨烷基次膦酸型络合剂 镭的放射毒理学镭的放射毒理学 辐射特性见表9-13;226Ra是辐射源,衰变子体214Po(RaB)是辐射体,214Bi(RaC)是辐射源。因此陈旧的226Ra是具有,和三种射线的辐射源。体内代谢体内代谢吸 收镭化合物均可指定为W类,呼吸道平均吸收分数为0.2;镭的所有化合物胃肠道吸收分数均可取0.2;完整皮肤吸收率1.52 分布和滞留 早期选择性地向骨骼中转移,也有部分向软组织中扩散,以肝脏镭浓度最高;晚期机体中的镭95以上分布在骨骼中,软组织中仅有微量镭存在。镭在骨骼中沉积的特点 主要沉积
7、在骨骼无机基质部分。223Ra和224Ra分布在骨表面。因为223Ra和224Ra半衰期短,亲骨性核素首先沉积在骨表层,就将其全部衰变能量释放出来。幼年动物骨骼镭滞留量相对较多。吸入时,肺组织浓度高于骨骼。滞留函数R(t)人体内镭含量还可通过呼出气中氡的量和体外射线测量来估算。镭在成年人全身的滞留函数 排 除 体内镭可通过呼吸道、肾和肠道等途径排除。其中以粪便排除为主。镭排除分三个时期。损伤效应损伤效应 急性损伤效应镭中毒(radium poisoning)主要表现为外周血象的变化,造血系统、骨骼系统和生殖系统的损伤。远后效应主要是骨髓增生,多发性骨髓炎,骨骼病理性骨折等 随机性效应随机性效应
8、主要引起骨肉瘤和窦癌“实际阈剂量”约为10Gy镭致骨肉瘤效应呈剂量平方模型曲线 骨肉瘤发生部位主要是四肢骨骼,躯干骨较少减少吸收和加速排除减少吸收和加速排除 催吐剂,沉淀剂,褐藻酸钠和硫酸钡等阻吸收剂和缓泻剂 早期静脉滴注EDTA、DTPA、2,3-二巯基丙烷磺酸钠和柠檬酸钠等药物均有一定促排疗效;高钙饮食,或注射葡萄糖酸钙等晚期采用脱钙疗法,即用甲状腺素,甲状旁腺素,氯化铵及低钙饮食,加速骨骼中镭的排除 氡及其短寿命子体的放射毒理学氡及其短寿命子体的放射毒理学 氡(Radon)惰性放射性气体。脂肪:水=125:1 氡的同位素有三种:222RnTp 3.825天,氡及其子体是、和混合辐射体。R
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