Доза от облучения природными радионуклидами

43. Радиационный фон: составляющие радиацион­ного фона и их вклад в формирование эффектив­ных доз облучения населения.

Радиационный фон — доза облучения, формируемая на человека от природных источников и от радионуклидов, рассеянных в биосфере в результате деятельности чело­века.

Радиационный фон воздействует на все население зем­ного шара, в прошлом он неоднократно претерпевал рез­кие изменения, а в терпевал резкие изменения.

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 настоящее время имеет относительно постоянный уровень.

Составляющие радиационного фона (3,0 мЗв/год):

1. естественный радиационный фон — доза облуче­ния, создаваемая космическим излучением, а также при­родными радионуклидами в земле, воде, воздухе, других элементах биосферы, пищевых продуктах и организме человека; вклад в формирование глобальной средней го­довой эффективной дозы 2,4 мЗв/год

2. техногенно измененный РФ — доза облучения, соз­даваемая в результате деятельности человека, в основ­ном, за счет медицинских источников излучений, гло­бальных выпадений радионуклидов, стройматериалов, телевидения, авиации; это естественный радиационный фон, измененный в процессе деятельности человека; его вклад в формирование глобальной средней годовой эф­фективной дозы 0,6 мЗв/год

Естественный радиационный фон в РБ до 1986 годав тысячи раз был меньше, чем до аварии (в апреле-мае 1986 года мощности экспозиционных доз в южных районах Беларуси достигали десятков миллирентген в час).

44. Естественный радиационный фон: источники зем­ного и внеземного происхождения, их вклад.

Естественный радиационный фон — совокупность иони­зирующих излучений от естественных источников внезем­ного и земного происхождения.

Все живые организмы постоянно подвергаются воздействию ионизирующего излучения, которое всегда существовало в природе. Подушная эффективная доза за год во всем мире, создаваемая естественными источниками излучения, состав­ляет 2,4 мЗв; индивидуальные дозы распределены в широ­ком диапазоне: в любой большой популяции около 65 % лю­дей будет иметь годовые эффективные дозы 1 – 3 мЗв, около 25 % меньше 1 мЗв и 10 % — больше 3 мЗв.

Внеземное ионизирующее излучение.

Источник излучений внеземного происхождения— первич­ное космическое излучение, состоящее в окрестностях Земли из:

а) галактического космического излучения — генерируется в еще точно неизвестных, но удаленных от Земли объектах

б) солнечных космических лучей.

Средняя энергия космических частиц около 10 8 — 10 9 эВ.Первичное космическое излучение состоит из:

3. ядер легких элементов (лития, бериллия, бора и т.д.)

5. электронов — составляют около 1,5% потока всех космиче ских частиц

6. позитронов — составляют около 0,3% потока всех косми­ческих частиц

7. гамма-квантов и других излучений — обнаруживаются в небольшом количестве.

Магнитное поле Земли заметно влияет на первичное излуче­ние, препятствуя вхождению в атмосферу низкоэнергетиче­ских частиц. В магнитном поле Земли существуют «ловушки», являющиеся естественным резервуаром для накопления за­ряженных частиц, в основном протонов и электронов, — ра­диационные пояса Земли. Первичное космическое излу­чение поглощается атмосферой, в результате чего формиру­ются:

а) вторичное космическое излучение — состоит из ионов, протонов, нейтронов, мюонов (электроны с большой массой, живущие доли секунды), электронов и фотонов; его интен­сивность зависит от толщины атмосферы: космическое излу­чение на уровне моря примерно в 100 раз менее интенсивно, чем на границе атмосферы и состоит в основном из мюонов; Северный и Южный полюса получают больше ионизирующих излучений, чем экваториальные области (за счет магнитного поля Земли).

б) космогенные радионуклиды — при воздействии косми­ческих лучей на атмосферу, в ее верхних слоях происходят различные ядерные реакции, в результате чего образуются космогенные радионуклиды, основное значение из которых имеют: тритий (Н-3), С-14, Р-32, S-35, Be-7, Na-22 и Na-24.

Земное ионизирующее излучение.

Естественные источники ионизирующего излучения земного происхождения представлены радионуклидами 2 групп:

А. Радионуклиды, входящие в радиоактивные ряды — см. вопрос 15.

Б. Радионуклиды, не входящие в радиоактивные ряды — эта группа состоит из 11 долгоживущих радионуклидов (период полураспада от 10 7 до 10 15 лет), наибольший вклад в формирование эффективной дозы из них вносят:

а) Калий-40 — ядро претерпевает бета-распад, период по­лураспада 1,32*10 9 лет, является бета- и гамма-источни­ком облучения, занимает 2 место как источник излучений, обусловливающих природный радиоактивный фон. В при­роде К-40 всегда сопутствует стабильному К-39 (доля К-40 — около 0,01%), формируя годовую эффективную дозу за счет внешнего облучения 0,12 мЗв и 0,18 мЗв за счет внутрен­него облучения.

Калий-40 часто обусловливает активность поверхностного слоя почвы, равную 1-2 Ки/км 2 . Активность растительного покрова Земли по К-40 равна (0,5-1)*10 -8 Ки/кг сырого веса. Активность пищевых продуктов по К-40 составляет 10 -9 Ки/кг сырых продуктов. Наибольшая активность К-40 регистрируется в клюкве, орехах, фасоли, картофеле.

Из почвы К-40 поступает в растения, а затем с пищей в ор­ганизм животных и человека; он практически полностью всасывается из ЖКТ и равномерно распределяется в органах и тканях. Радиоактивные изотопы калия поступают в орга­низм и с водой. Т_б калия составляет 58 суток.

Суточная потребность человека в калии около 3 г, т.е. в ор­ганизм может поступать и значительное количество К-40

б) Рубидий-87 — ядро претерпевает бета-превращение, пе­риод полураспада 4,8*10 10 г, входит в состав продуктов деления урана. При пероральном поступлении практически полностью всасывается из желудочно-кишечного тракта и равномерно распределяется в органах и тканях. Т_б из мяг­ких тканей человека составляет 44 суток.

Средняя доза облучения от естественных источников.

Глобальная средняя годо­вая эффективная доза, мЗв

б) гамма-излучение земного происхождения

Источник