МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» УТВЕРЖДАЮ Декан факультета ветеринарной медицины профессор Лысенко А.А. _________ 2013 г АННОТАЦИЯ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ дисциплины для специалистов направления подготовки Факультет, на котором проводится обучение Кафедра – разработчик СД.Ф.9 Радиология с основами радиационной гигиены 110501.65 «Ветеринарно-санитарная экспертиза» ветеринарной медицины 3 1. Цель дисциплины: «Радиология с основами радиационной гигиены» является специальной учебной дисциплиной, формирующей полноценного специалиста для работы в условиях современной радиоэкологической ситуации, обусловленной применением атома в мирных целях, последствиями испытания ядерного оружия, авариями на предприятиях атомной промышленности. Цель преподавания - дать студентам теоретические знания и практические навыки, необходимые для выполнения в будущем задач, стоящих перед ветеринарной службой по контролю за радиоактивной загрязнённостью среды, сельскохозяйственной продукцией, по обеспечению населения экологически безопасной продукцией, организации ведения животноводства на загрязнённой радионуклидами местности, использованию полученной в этих регионах продукции, профилактике и лечению последствий радиационного воздействия на организм животных, использованию методов радиоизотопного анализа и радиационно-биологической технологии в ветеринарной практике. 1.2. Задачи изучения дисциплины Основными задачами дисциплины является изучение: - радиоактивности, природы и свойств радиации; - закона радиоактивного распада и применение его в практике; - основных закономерностей миграции радионуклидов по «пищевым» цепям, их радиотоксичности в организме; - механизма биологического действия ионизирующих излучений; - основных закономерностей реакций организма на радиацию при внешнем и внутреннем облучении; - отдалённых последствий радиации, наследственных изменений; - течения лучевой болезни, её патогенеза, синдромов; - кожных поражений и лучевых ожогов; - современных методов прогнозирования последствий масштабных радиоактивных загрязнений окружающей среды, организации ведения животноводства в этих условиях; - основных принципов работы на дозиметрических и радиометрических приборах, необходимых для комплектации радиобиологических лабораторий; - проведение радиометрической и радиохимической экспертизы объектов ветеринарного надзора; - основных достижений перспектив использования ионизирующей реакции, метода «меченых» изотопов, радиоиммунологического метода. 2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ 2.1. В результате изучения курса «Радиология с основами радиационной гигиены» студент (ветеринарный врач) должен: а) знать: − физические основы строения атома, определение изотопов и факторы нестабильности ядер; − причину и примеры естественной и искусственной радиоактивности, закон радиоактивного распада, типы ядерных превращений, виды радиоактивных излучений и их взаимодействие с веществом; − механизм биологического действия ионизирующих излучений; − течение и формы лучевой болезни животных, лучевые ожоги; − токсикологию наиболее опасных радиоактивных изотопов- йода 131, цезия-134 и 137, стронция-89 и -90 и других радионуклидов; − основы радиационной безопасности и правила работы с источников ионизирующих излучений, нормы радиационной безопасности (НРБ-99); − знать принципы использования радионуклидов, меченых ими соединений и источников ионизирующих излучений в животноводстве и ветеринарии; б) уметь: − подготовить к работе и использовать при проведении радиационной экспертизы радиометры и дозиметры; − определять дозу и мощность дозы излучения с помощью дозиметров и расчетным методом; − проводить отбор проб кормов и продукции животноводства для радиационной экспертизы; − проводить радиационную экспертизу продукции, поступающей на рынки; − определять удельную радиоактивность объектов ветеринарного надзора экспрессными методами; − производить дозиметрические и клинико-гематологические исследования при внешнем облучении и поступлении радионуклидов в организм животных; − прогнозировать поступление радионуклидов в корма, организм животных и продукцию животноводства; − организовывать ведение животноводства проводить мероприятия. направленные на снижение содержания радионуклидов в кормах и продукции животноводства в условиях радиоактивного загрязнения территории; − пользоваться средствами индивидуальной защиты при работе с радиоактивными веществами, при ведении животноводства и технологической переработке продукции животноводства в условиях радиоактивного загрязнения территории; − проводить ветеринарно-санитарную экспертизу продуктов животноводства при внешнем облучении и поступлении радионуклидов в организм. в) иметь представление: об истории возникновения и развития дисциплины как науки, ее связях с другими дисциплинами и о роли отечественных ученых; о реальных и потенциальных источниках радиоактивного загрязнения окружающей среды и объектов сельскохозяйственного производства; о мерах противорадиационной защиты людей и животных при радиационных авариях и катастрофах; об организации коллективной и индивидуальной дозиметрии ионизирующих излучений. Радиометрического контроля продуктов животноводства, растениеводства, водного и лесного хозяйства; об организации и проведении мер по противорадиационной защиты людей и животных на территориях с повышенным радиоактивным загрязнением. В ходе обучения применяются следующие формы учебного процесса: лекции и лабораторные занятия, написание рефератов, самостоятельная внеаудиторная работа. В качестве проверки знаний практикуется устный опрос студентов, контрольные работы по предложенным темам, тестирование. По итогам изучаемого курса сдают экзамен. 4. Структура и содержание дисциплины Дневная форма обучения Вид учебной работы Всего Курс – 4 часов / з.е. семестр - 8 Лекции 30 30 Лабораторные работы 30 30 Всего аудиторных занятий 60 60 Самостоятельная работа 60 60 - - - - Текущие консультации - - Экзамен + 4 120 120 Контрольные работы Консультации Индивидуальные консультации Всего по дисциплине 5. Тематика занятий Очная форма обучения 5.1. Содержание разделов дисциплины 1. Введение 1.1. Краткая история развития радиобиологии. Вклад отечественных ученых в развитие науки. 1.2. Предмет и задачи сельскохозяйственной радиобиологии и связь ее с другими науками. Ветеринарная радиологическая служба и ее задачи в современных условиях. Радиология с основами радиационной гигиены и ее роль в защите населения при радиоактивном загрязнении среды. 1.3. Радиологическая служба в России и Краснодарском крае. Ее задачи в современных условиях. 2. Основы радиационной безопасности 2.1. Радиационная безопасность как социально-гигиеническая проблема. Закон «О радиационной безопасности населения» Гигиенические нормативы. Радиационная безопасность как социально-гигиеническая проблема. Основные цели и задачи радиационной безопасности. Нормирование радиационного фактора; «Нормы радиационной безопасности НРБ-99», «Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99), «Санитарные правила и нормы» (СанПиН-96), регламентирующие требования по обеспечению радиационной безопасности, 2.2. Размещение и оборудование ветеринарных радиологических лабораторий (отделов). Получение, учет, хранение источников ИИ. 2.3. Организация работ с радиоактивными веществами (РВ). Способы и средства защиты и личной гигиены при работе с РВ. Средства и способы защиты при работе в условиях ведения животноводства на pадиоактивно загрязненных территориях и при переработке загрязненной радионуклидами сельскохозяйственной продукции. Общие положения радиационной безопасности при использовании ионизирующих излучений в различных процессах радиационной технологии. 2.4. Допустимые уровни загрязнения рабочих мест, спецодежды, рук, оборудования и пр. Средства и методы дезактивации. Сбор, удаление и обезвреживание радиоактивных отходов. 3. Физические основы дисциплины 3.1. Источники радиации. Понятия об изотопах: стабильных, нестабильных. «Капельная» модель ядра. Явление радиоактивности. Классификация, свойств радиации. 3.2. Строение атома и физическая характеристика элементарных частиц. Энергия связи частиц в ядре. Электронная оболочка атома. 3.3. Стабильные и нестабильные (радиоактивные) изотопы. Явление радиоактивности. Естественная и искусственная радиоактивность. Типы ядерных превращений. Радиоактивные излучения, их виды и свойства. Закон радиоактивного распада. Единицы радиоактивности. Удельная радиоактивность. Естественные радиоактивные изотопы. 3.4. Реакции деления и синтеза ядер, управляемые ядерные реакции деления, Радиоактивные продукты ядерного деления. Получение искусственных радионуклидов. Взаимодействие альфа- и бета-частиц с веществом. Закон ослабления и слой половинного ослабления пучка бета-частиц в веществе. Обратное рассеяние и самопоглощение бета-частиц в образце. 3.5. Взаимодействие гамма-излучения с веществом. Закон ослабления гаммаизлучения. Основные эффекты взаимодействия нейтронов с веществом. 3.6. Ядерные превращения. Типы ядерных распадов. Закон радиоактивного распада и его практическое значение. Единицы радиоактивности. 4. Дозиметрия и радиометрия ионизирующих излучений (ИИ) 4.1. Радиометрия и дозиметрия ионизирующих излучений, их цели и задачи. Методы и средства обнаружения и регистрации ионизирующих излучений. Ионизационные методы детектирования. Ионизационная камера, газоразрядные, сцинтилляционные счетчики, принцип их устройства и работы. Классификация счетчиков, их счетная характеристика. эффективность счета. 4.2. Методы детектирование основанные на вторичных эффектах взаимодействия излучений веществом - фотографический, химический и калориметрический. Выпор детекторов излучений в зависимости от типа излучения и его энергии. 4.3. Сцинтилляционные методы регистрации и измерения излучений. Понятие о сцинтилляторах. Фотоэлектронные умножители. 4.4. Классификации радиометрических, дозиметрических и спектрометрических приборов, применяемых для радиационной экспертизы кормов и продуктов животноводства, их устройство и принцип работы. Подготовка радиометрических и дозиметрических приборов к работе, проверка стабильности их работы. Основные методы радиоактивности препаратов - сравнительный относительные и абсолютный. Определение абсолютной и относительной ошибок счета. Доза излучения и ее мощность. Относительная биологическая эффективность различных видов излучений. Единицы измерения дозы и мощности дозы. Расчет доз при внешнем и внутреннем облучении. Связь между активностью и дозой излучения. 4.5. Дозиметрия и радиометрия их цели и задачи. Классификация дозиметрических и радиометрических приборов. Классификация детекторов. Дозы излучения и их мощность. Единицы измерения. Определение уровня радиации на местности. Радиометрический контроль. 4.6. Гигиенические нормативы: 4.7. Предельно допустимая доза (ПДД), предельно допустимое поступление радионуклида (ПДП), предел годового поступления радионуклида (ПГП), предельно допустимое содержание радионуклида (ПДС), допустимая концентрация радионуклида (ДК), временно допустимые уровни (ВДУ). 5. Биологическое действие ионизирующих излучений, 5.1. Современные представления о механизме биологического действия ионизирующих излучений. Действие ионизирующих излучений на обмен веществ, на органы и системы организма. 5.2. Теории, объясняющие биологическое действие ИИ. Прямое и непрямое действие, теории мишени. 5.3. Лучевая болезнь, ее формы при внешнем обручении и попадании радионуклидов в организм. Особенности проявления лучевой болезни у разных видов сельскохозяйственных животных. 5.4. Отдаленные последствия воздействия ионизирующей радиации на организм. Генетические эффекты. Радиационный мутагенез. Возможные последствия мутаций в соматических клетках - лейкозы, рак, нарушения иммуногенеза и др. Зависимость генетического эффекта от величины дозы излучения и ее мощности. Действие ионизирующего излучения на зародыш, эмбрион, плод и потомство. 5.5. Проблема действия малых доз ионизирующих излучений. Стимулирующий эффект малых доз. 5.6. Современные представления о механизме биологического действия. Этапы развития. Факторы, определяющие степень тяжести лучевых поражений. Радиочувствительность: тканевая, индивидуальная, видовая. Классификация лучевых поражений: кожные, соматические, отдаленные последствия радиации. 6. Токсикология радиоактивных веществ. 6.1. Радиотоксикологическая характеристика наиболее опасных радиоактивных продуктов ядерного деления (стронция-90, цезия-134, цезия137, йода-131, полония-210, плутония-239 и др.). 6.2. Классификация радионуклидов по их радиотоксичности. Закономерности метаболизма радионуклидов в организме животных. Источники, пути поступления и распределение радионуклидов в организме. Типы pacпределения, равномерный, ретикулоэндотелиальный, остеотропный, печеночный, почечный тиреотропный. Понятие о критическом органе. Накопление радионуклидов в органах и тканях. Период эффективного полувыведения. Методы ускорения выведения радионуклидов из организма сельскохозяйственных животных при их хроническом поступлении. 6.3. Радиотоксикология: предмет и задачи. Радиотоксикологическая характеристика наиболее опасных в биологическом отношение радионуклидов. Пути поступления и распределения радионуклидов в организме. Период биологического полувыведения. Пути выведения радионуклидов из организма. 7. Лучевые поражения. 7.1. Лучевая болезнь, ее формы и степени; лучевая травма; генетические эффекты, острая лучевая болезнь, вызванная внешним облучением, ее периоды и степени тяжести. Патогенез, клинические признаки, патолого- анатомические изменения, диагноз, прогноз, лечение и профилактика лучевой болезни у различных видов животных. Особенности клинической и патологоанатомической картины лучевой болезни при радиационных и комбинированных и сочетанных поражениях. Особенности течения лучевой болезни у различных видов сельскохозяйственных животных. Хроническая лучевая болезнь. Особенности развития и течения заболевания. Диагноз, прогноз и исходы. Профилактика и лечение при хронической лучевой болезни. 7.2. Лучевые ожоги. Этиология, патогенез, клинические признаки исходы лучевых ожогов. Отличительные признаки лучевых ожогов от термических и химических. Профилактика и лечение при лучевых ожогах. Генетические эффекты. Радиационный мутагенез. Возможные последствия мутаций в соматических клетках – лейкозы, рак, нарушения мутагенеза и др. Зависимость генетического эффекта от величины дозы излучения и распределения ее по областям тела и во времени. Действие ионизирующего излучения на зародыш, эмбрион и плод 8. Основы радиоэкологии 8.1. Радиоэкология: предмет и задачи. Физико-химическое состояние радионуклидов в воде, почве, кормах, продуктах животноводства. Характеристика «пищевой» цепи стронция-90, цезия-137. 8.2. Источники и пути поступления радионуклидов во внешнюю среду. Физико-химическое состояние радионуклидов в воде, почвах, кормах, органах и тканях животных. 8.3. Миграция радионуклидов по биологическим цепочкам; почва - растение - животное - продукты животноводства, растениеводства - человек- Переход радионуклидов в продукцию животноводства. Особенности накопления радионуклидов в продукции рыбоводства, пчеловодства, звероводства и промысловых животных. 9. Прогнозирование и нормирование поступления радионуклидов в организм животных и продукцию животноводства 9.1. Нормирование поступления радионуклидов в корма, организм и продукцию сельскохозяйственных животных. Предельно допустимые концентрации (уровни) радионуклидов в кормах для продуктивных животных, в продуктах и сырье животного и растительного происхождения. Предельно допустимые уровни загрязнения радиоактивными веществами кожных покровов животных, поверхностей рабочих помещений и транспортных средств. 10.Режим питания и содержания животных при радиоактивном загрязнении среды 10.1. Организация и ведение животноводства в условиях радиоактивного загрязнения. Пути и способы хозяйственного использования животных и продукции животноводства. Способы дезактивации с\х продукции. Организации я ведение животноводства в условиях радиоактивного загрязнения. Использование кормов, кормовых угодий, животных и продукции животноводства, загрязненных радионуклидами. Влияние различных факторов на переход радионуклидов из рациона животных и птиц в продукцию животноводства. Формирование кормовой базы животных и птицы при свежих радиоактивных выпадениях. Организация и проведение мероприятий, направленных на снижение поступления радионуклидов в сельскохозяйственные растения и продукцию животноводства в условиях радиоактивного загрязнения среды, 10.2. Пути и способы хозяйственного использования животных и продукция животноводства, загрязненных радионуклидами. Технологические способы переработки загрязненной радионуклидами животноводческой продукции с целью снижения радиоактивности до допустимого уровня 11.Радиационная экспертиза и радиологический мониторинг объектов ветеринарно-санитарного надзора. 11.1. Положение о системе государственного контроля радиоактивного загрязнения окружающей среды. Этапы радиоэкспертизы: отбор проб, подготовка, радиометрический контроль. Экспрессные методы радиоэкспертизы. Спектрометрический метод. Методы радиационной экспертизы. Положение о системе государственного контроля радиоактивного Загрязнения внешней среды. Задачи и последовательность выполнения. Радиационной экспертизы кормов, воды и продукции животноводства. Правила отбора и пересылки проб. Организация текущего контроля при глобальных выпадениях и радиационных авариях. Контроль за источниками водоснабжения животных в случаях локального и масштабного загрязнения. Радиационный контроль воды, используемой на животноводческих фермах. 11.2. Методы прижизненного контроля радиоактивного загрязнения сельскохозяйственных животных. Экспрессные методы радиационной экспертизы без предварительной подготовки проб. Экспрессные методы определения радиоактивности по уровню гамма-излучения. Измерение гамма-фона. Определение суммарной бета-активности, экспрессные методы определения стронция-90 и цезия-137. Основы радиохимического анализа. Внесение носителей и минерализация проб, выделение радионуклидов. Спектрометрические методы радиационной экспертизы. Классификация, физические основы; достоинства, преимущества, пути преодоления возможных ошибок измерения. Особенности проведения полевой спектрометрии. Оценка данных радиационной экспертизы животных кормов, воды, продукции животноводства. 12.Использование радионуклидных методов и радиационной биотехнологии в животноводстве и ветеринарии. 12.1. Радиационная биотехнология и ее применение в животноводстве. Метод «меченых» изотопов в изучение обмена веществ. Радиоиммунологический метод определения беременности на ранних сроках. Радиационная биотехнология и ее применение в животноводстве. Радионуклидные методы в изучении обмена. 12.2. Использование биологического действия ионизирующих излучений на животные и растительные организмы с целью стимуляции их роста, развития и продуктивности, изменения наследственных свойств, радиационной технологии в растениеводстве и животноводстве с целью стимуляции роста, развития и повышения продуктивности животных, изменения наследственных свойств. Возможности применения гаммаизлучения для обработки готовой продукции животноводства с целью увеличения сроков хранения, для стерилизации инструментов, тары, кожевенно-мехового сырья, шерсти, пуха, навоза и навозных стоков животноводческих помещений и др. Радиационная обработка соломы, древесины, ила и др. трудно усвояемых кормов с целью повышения их питательной ценности и усвояемости животными.