ARTEMIA SALINA ИНТЕГРАЛЬНОЙ ДОЗОВОЙ НАГРУЗКИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ГАЛАКТИЧЕСКИХ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ НА АВИАПАССАЖИРОВ
advertisement
2014, том 16 [11] ARTEMIA SALINA КАК БИОИНДИКАТОР ИНТЕГРАЛЬНОЙ ДОЗОВОЙ НАГРУЗКИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ГАЛАКТИЧЕСКИХ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ НА АВИАПАССАЖИРОВ М.А. Морозова1, М.Н. Урбан1, А.В. Сыроешкин2 1 Российский университет дружбы народов Кафедра фармацевтической и токсикологической химии, г. Москва 2 ФГБУ Институт прикладной геофизики им. академика Е.К. Фёдорова, г. Москва Толстоскорлуповые цисты жаброногого рачка A. salina предложены в качестве биосенсора для оценки интегральной дозовой нагрузки от ГКЛ. Проведен ряд экспериментов по облучению цист A. salina космическими лучами. Показано, что образцы цист, получивших наименьшую дозу ИИ, наиболее способны к прорастанию. Разработаны практические рекомендации по использованию DDW авиапассажирами в качестве средства профилактики стохастических последствий воздействия космических лучей. Ключевые слова: авиаперелеты, галактические космические лучи, дозовая нагрузка, Artemia salina, вода с пониженным содержанием дейтерия. Научный и практический интерес к вопросам дозиметрии авиационных перевозок продолжает неустанно расти [1; 2]. Большое внимание уделяется исследованиям в области влияния галактических космических лучей (ГКЛ) на здоровье человека, а также технологической возможности интегральной оценки получаемой дозовой нагрузки, с учетом зависимости от высоты, географической широты и активности солнца. Особенно актуальна данная тема в контексте отсутствия нормативного регулирования со стороны государства и всемирных организаций (НКДАР ООН, NUSS) допустимых доз ионизирующего излучения, получаемых населением вследствие влияния ГКЛ. При полетах на самолете человек поднимается на высоту до 13 километров, теряя при этом экранирующую защиту земной атмосферы, что приводит к существенному росту дополнительного облучения. Радиационная нагрузка при авиаперелетах превышает фоновую наземную в 30—100 раз в зависимости от маршрута авиалайнера. При этом особенно трудно оценить вклад в величину эквивалентной дозы адронной компоненты ГКЛ (нейтронов), которая по некоторым данным на высотах трансконтинентальных авиарейсов может составлять до 80% излучения [3—5]. Задача поиска биологического объекта, наиболее адекватно реагирующего на неблагоприятные воздействия корпускулярного ионизирующего излучения и имеющего простую организацию решена в предыдущих работах [6]: в качестве модели биосенсора предложены высушенные толстоскорлуповые цисты жаброногого рачка A. salina, представляющие собой модель эукариотического организма, застывшего в стадии раннего зародышевого развития. Биологический феномен ответа организма живой цисты A. salina может является чувствительным показателем неблагоприятного воздействия космических лучей на человека. Эксперименты по облучению космическими лучами цист A. salina проводили в ионосфере при экспозиции цист на орбитальных биоспутниках (Бион М, Фотон М3) и в тропосфере — на борту самолета. Контролем служили цисты, находящиеся в лаборатории капитального кирпичного строения на уровне 3 этажа. После облучения цист A. salina изучили кинетику их прорастания в среде 0,9% раствора хлорида натрия при комнатной температуре. Для всех экспериментальных образцов цист и для контрольной группы рассчитаны значения поглощенной дозы ~ 33 ~ Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ ЭЛ № ФС77-50518 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ (НЭБ) — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ). 2014, том 16 [11] и построены зависимости между количеством образовавшихся науплиусов и величиной дозы в Гр. В результате работы показано, что образцы цист, получивших наименьшую дозу ИИ, наиболее способны к прорастанию. Было установлено, что воздействие даже низких доз радиации, сопоставимых с величиной естественного радиационного фона, может иметь неблагоприятные последствия для живого организма. Следовательно, необходимы профилактические меры для предупреждения развития заболеваний как последствия воздействия ГКЛ. Интересным объектом для исследования является вода с пониженным содержанием D (DDW), радиопротекторная активность которой доказана экспериментально и подтверждена в ряде экспериментов. Так, образцы цист, хранившихся под слоем DDW, показали большую всхожесть, по сравнению с образцами цист, хранившихся в обычных условиях. В результате проведенного анализа разработаны практические рекомендации по использованию DDW в качестве средства профилактики стохастических последствий воздействия космических лучей. Предлагается поставить значения полученной дозовой нагрузки во взаимно-однозначную корреляцию со степенью очистки воды от D. Для определения уровня опасности рекомендуется использовать сервисы космической погоды, предоставляющие сведения о величине потока солнечных протонов. ЛИТЕРАТУРА 1. Burda O., Sato T., Wissmann F. Quality factor of secondary cosmic radiation at flight altitudes // J Radiol Prot. 2013 Jun;33(2):339—48. 2. Zeeb H., Hammer G.P., Blettner M. Epidemiological investigations of aircrew: an occupational group with lowlevel cosmic radiation exposure // J Radiol Prot. 2012 Mar; 32(1): N15—9. 3. Schraube H., Heinrich W., Leuthold G., Mares V., Roesler S. Aviation Route Dose Calculation and its Numerical Basis. Tenth International Congress of the International Radiation Protection Association (IRPA–10), Hiroshima, Japan, T-4-4 2000. URL: http://www.irpa.net/irpa10/ cdrom/01230.pdf 4. O´Sullivan D. Study of Radiation Fields and Dosimetry at Aviation Altitudes. Final Report, January 1996 — June 1999. Contract Number: F14P-CT950011 DIAS Report 99-9-1 (1999). DOS99. 5. Сыроешкин А.В., Плотникова Н.В., Лапшин В.Б. Нейтронное поле у поверхности Земли и биосфера, 2011. 204 с. 6. Николаева Ю.Г., Николаев Г.М., Тимофеев К.Н., Фролов В.А., Сыроешкин А.В. Изучение состояния воды у покоящихся форм Artemia salina // Вестник РУДН. Серия «Медицина». 2007. № 1. С. 5—9. ARTEMIA SALINA AS A BIOINDICATOR OF INTEGRATED RADIATION DOSE ON EXPOSURE OF AIR PASSENGERS TO GALACTIC COSMIC RAYS M.A. Morozova1, M.N. Urban1, A.V. Syroeshkin2 1 Peoples Friendship university of Russia Department of pharmaceutical and toxicological chemistry, Moscow 2 Institute of applied geophysics, Moscow Cysts of crustacean A. salina are proposed as a biosensor for the evaluation of the integral radiation dose from the GCR. Several experiments on the irradiation of cysts A. salina with cosmic rays were conducted. It was shown that the samples with the lowest dose were the most able to germinate. We developed practical recommendations on the use of DDW by air passengers as a mean of prevention of stochastic effects of cosmic rays. Key words: air travel, galactic cosmic rays, radiation dose, Artemia salina, deuterium depleted water. ~ 34 ~ Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ ЭЛ № ФС77-50518 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ (НЭБ) — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ). 2014, том 16 [11] REFERENCES 1. Burda O., Sato T., Wissmann F. Quality factor of secondary cosmic radiation at flight altitudes. J Radiol Prot. 2013 Jun;33(2):339—48. 2. Zeeb H., Hammer G.P., Blettner M. Epidemiological investigations of aircrew: an occupational group with lowlevel cosmic radiation exposure. J Radiol Prot. 2012 Mar; 32(1): N15—9. 3. Schraube H., Heinrich W., Leuthold G., Mares V., Roesler S. Aviation Route Dose Calculation and its Numerical Basis. Tenth International Congress of the International Radiation Protection Association (IRPA–10), Hiroshima, Japan, T-4-4 2000. Available at: http://www.irpa.net/irpa10/ cdrom/01230.pdf 4. O´Sullivan D. Study of Radiation Fields and Dosimetry at Aviation Altitudes. Final Report, January 1996 — June 1999. Contract Number: F14P-CT950011 DIAS Report 99-9-1 (1999). DOS99. 5. Syroeshkin A.V., Plotnikova N.V., Lapshin V.B. Neitronnoe pole u poverkhnosti Zemli i biosfera, 2011. 204 p. 6. Nikolaeva Yu.G., Nikolaev G.M., Timofeev K.N., Frolov V.A., Syroeshkin A.V. Izuchenie sostoyaniya vody u pokoyashchikhsya form Artemia salina. Vestnik RUDN. Seriya «Meditsina», 2007, no. 1, pp. 5—9. ~ 35 ~ Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ ЭЛ № ФС77-50518 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ (НЭБ) — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ).
