Естественный РФ

Основы радиационной защиты населения. (Природный радиационный фон. Потенциальные источники загрязнения окружающей среды. Поведение радионуклидов искусственного происхождения в окружающей среде. Радиационные аварии. Охрана окружающей среды от радиоактивных загрязнений).

Под радиационным фоном принято понимать ионизирующее излучение от природных источников космического и земного происхождения, а также от искусственных радионуклидов, рассеянных в биосфере в результате деятельности человека. Имеет относительно постоянный уровень. Различают:

- естественный (природный) РФ: ионизирующее излучение, действующее на человека на поверхности Земли от природных источников космического и земного происхождения;

- технологически измененный естественный РФ: ИИ от природных источников, претерпевших изменения в результате деятельности человека (например, излучение от ЕР, поступающих в биосферу вместе с извлеченными полезными ископаемыми; при сгорании органического топлива; в помещениях, построенных из материалов, содержащих ЕРН). Считается, что в среднем в мире увеличение радионуклидов в промышленных потребительских товарах увеличивает дозу на 0.01 мЗв в год.;

- искусственный РФ: обусловлен радиоактивностью продуктов ядерных взрывов, отходами ядерной энергетики и аварий.

Мерой РФ является мощность экспозиционной дозы. Для сравнения биологической эффективности и оценки риска отдаленных последствий дозы за счет РФ выражают в показателях эффективной дозы.

Природные источники подразделяют на внешние источники внеземного происхождения (космическое излучение); внешние источники земного происхождения (присутствующие в земной коре, воде, воздухе); внутренние источники (р/н естественного происхождения, содержащиеся в организме человека).

Космическое излучение является первичным и вторичным. Первичное излучение – это поток частиц с высокой энергией (10¹² ¸ 10¹⁴ МэВ), попадающих в атмосферу из межзвездного пространства. Примерно 90% первичного космического излучения составляют протоны, около 10 % - альфа-частицы, около 1% составляют нейтроны, гамма-кванты и ядра легких элементов (Li, Be, B, N, O, C). Вторичное космическое излучение составляют практически все известные элементарные частицы, которые образуются при взаимодействии частиц первичного космического излучения с ядрами частиц воздуха.

Естественные радионуклиды – это радионуклиды либо земного, либо космогенного происхождения. К радионуклидам земного происхождения относятся:

· Радионуклиды радиоактивных семейств

· Радионуклиды элементов средней части таблицы Менделеева

Существуют три радиоактивных семейства:

1. семейство урана – радия: ²³⁸U₉₂ (T_1/2 = 4.468 10⁹ лет) ²⁰⁶Pb₈₂

2. семейство тория: ²³²Th₉₀ (T_1/2 = 1.405 10¹⁰ лет) ²⁰⁸Pb₈₂

3. семейство актиния (актиноурана): ²³⁵U₉₂ (T_1/2= 7.038 10⁸лет) ²⁰⁷Pb₈₂

Во всех семействах один из продуктов распада – газ, так называемые «эманации», представляющие собой различные изотопы радона: радон ²²²Rn₈₆, торон: ²²⁰Tn₈₆, актинон: ²¹⁹An₈₆

Радионуклиды средней части таблицы Менделеева – это ⁴⁰K, ⁴⁸Ca, ⁸⁷Rb, ⁹⁶Zr, ¹¹⁵In и большинство редкоземельных элементов с периодом полураспада, равным T_1/2 = 10¹⁰ ¸ 10²⁰ лет. Из этих радионуклидов только ⁴⁰K вносит большой вклад в формирование естественного радиационного фона.

Радионуклиды космогенного происхождения образуются при взаимодействии космического излучения с ядрами атомов воздуха и реже – с ядрами атомов земной поверхности. К ним относятся:³H, ¹⁴C, ⁷Be, ³²P, ³³P, ³⁶Cl, ⁸⁵Kr и другие. Наибольший вклад в естественный радиационный фон вносят ³H и ¹⁴C. Радионуклиды космогенного происхождения вносят небольшой вклад в дозу внутреннего облучения. Для углерода-14 годовая эффективная доза составляет 0.012 мЗв и примерно 10^-5 мЗв для трития.

В составе радиоактивных семейств имеются альфа-распадчики. Так как для альфа-частиц коэффициент качества действия излучения равен 20, то для таких нуклидов будет усиленное биологическое действие на организм. Годовая эффективная доза от ²³⁸U₉₂ составляет 0.01 мЗв, от ²³²Th₉₀ - 0.003 мЗв, от радия–226 и радия-228 - 0.19 мЗв.

Ощутимый вклад в дозу внутреннего облучения вносит ²¹⁰Po₈₄, который является альфа-распадчиком с периодом полураспада T_1/2 = 138 суток. Годовая эффективная доза, обусловленная поступлением полония-210 (с продуктами курения!) и свинца-210 составляет 0.13 мЗв и выше. Усредненная годовая эффективная доза равна 0.85 мЗв для радона и 0,15 мЗв для торона. Суммарная годовая эффективная доза, обусловленная этими газообразными радионуклидами, а также свицом-210 и полонием-210 составляет 1,02 мЗв.

Дата добавления: 2014-01-14