В настоящее время известно 8 изотопов плутония. Однако в практических целях используется а основном 235Рu, который является а-излучателем с периодом полураспада 24 000 лет. Энергия альфа-частиц 239Рu составляет 5,15 МэВ, а длина пробега в мягких тканях организма — 40 мкм. В щелочной среде плутоний образует гидроокиси с белком, которые в организме захватываются ретикулоэндотелиальными клетками.
Гистоавторадиографические исследования показывают, что проникшая в кровь фракция инкорпорированного 239Рu независимо от пути поступления в организм распределяется по внутренним органам и тканям однотипно. Больше всего излучателя накапливается в костях и печени.
Распределение и полнота всасывания 239Рu зависят прежде всего от его физико-химического состояния в момент инкорпорирования и пути поступления в организм. Наиболее быстро и полно всасывается цитратный комплекс, медленнее— нитраты и хлориды 239Рu.
При поступлении легкорастворимого цитратного комплекса в кровь в костях откладывается 65—85% от резорбированного количества, а при попадании труднорастворимого нитрата — от 30 до 33%. Всасывание цитрата плутония из кишечника составляет 0,19%. При этом 87% резорбированного вещества задерживается в костях. В этом случае концентрация излучателя в губчатой кости в 3 раза выше, чем в компактных ее участках, тогда как после внутривенного введения — в 10 раз.
При поступлении цитрата плутония в организм через рот концентрация изотопа в мягких тканях в 3—10 раз ниже, чем в костях, а при введении непосредственно в кровь — в 20—10 раз [Булдаков Л. А., 1968; Lloyd R. et al.. 1976].
При поступлении в организм труднорастворимых соединений 239Pu через органы дыхания или через кожу значительное количество излучателя задерживается в легких или соответственно в подкожной клетчатке.
Легкорастворимые соединения выделяются почками вначале в большем количестве по сравнению с труднорастворимыми, но в поздние сроки поражения показатели экскреции становятся одинаковыми. Выводится из организма в основном фракция плутония, депонированная в мягких тканях, тогда как содержание излучателя в костях на протяжении длительного времени остается постоянным [Трегубенко И. П., 1966]. Судя по экспериментальным данным, с мочой выводится 239Рu в 16 раз больше, чем с калом. Период полувыведения 239Рu из организма человека равен 6,4*104 сут (200 лет).
Поражающий эффект от 239Рu в 40 раз выше соизмеримых активностей 226Ra. При попадании 239Рu в организм в составе радиоактивных соадков его биологическое действие значительно меньше, чем 90Sr, так как доля его излучения в суммарной активности инкорпорированных продуктов деления урана гораздо ниже.
В последние годы накопились сведения о том, что у человека при любом пути инкорпорирования в костях первоначально 239Pu откладывается в меньшем количестве, а в печени, наоборот, в большем, чем ранее считалось на основании экспериментальных и расчетных данных. В связи с этим высказывается мнение, что у человека критическим органом для 239Pu является печень (Durbin W, P. et а!., 1976; Holzmarm P. В., 1976).
В известной мере это подтверждается результатами радиометрического изучения аутопсийных материалов, которые показали, что при хроническом ингаляционном поступлении 239Pu в организм людей при профессиональном воздействии наибольшее содержание излучателя выявляется в легких и трахеобронхиальиых лимфатических узлах, а затем в печени, костях, сердце, почках и скелетных мышцах [Langham W, 1959; Lagerquist С. R., Hammond S., 1973].