Какие природные источники вносят вклад (и какой) в облучение человека?

Природные, или естественные, источники ионизирующей радиации можно разделить на две большие группы по физическому генезису: источники земного и космическогопроисхождения.

Источники земного происхождения – это, во-первых, три чрезвычайно долгоживущих актинидных радионуклида: торий-232, уран-235 и уран-238. Их периоды полураспада (1,4 • 10¹⁰, 7,1 • 10⁸ и 4,5 • 10⁹ лет, соответственно) сравнимы с возрастом Земли, и они, несомненно, ровесники нашей планеты.

Во-вторых, это гораздо менее стабильные продукты их распада, которые в ходе взаимных превращений образуют так называемые радиоактивные семейства, или ряды. Количество членов рядов указанных трех долгоживущих актинидов-родоначальников составляет соответственно 13, 20 и 17. Среди них, вероятно, наиболее известны два члена ряда урана-238 (радий-226 и полоний-210), а особое место в смысле радиационного воздействия занимает дочерний продукт распада радия-226 – радон-222 (о нем ниже). В природе радионуклиды этой группы находятся в уже известном нам состоянии радиационного равновесия (сколько атомов в единицу времени возникает, столько и распадается). При этом относительное равновесное количество ядер любого члена ряда пропорционально его периоду полураспада, а абсолютное целиком определяется количеством ядер «прародителя» – урана или тория.

Наконец, в-третьих, это вторая группа ровесников Земли – чрезвычайно долгоживущие радионуклиды середины таблицы Менделеева, из которых наибольшую роль в формировании дозы от естественного радиационного фона играют калий-40 (период полураспада 1,28 • 109лет, содержание в естественном калии около 0,012%) и, в меньшей мере, рубидий-87 (4,8 • 1010лет; 27,8%). В частности, калий-40 почти полностью определяет собственную радиоактивность человеческого тела, а также естественную радиоактивность Мирового океана.

Космическое облучение обусловлено воздействием на человека частиц очень больших энергий, приходящих из космоса. В основном это протоны (92 %) и a-частицы (~ 6 %), а также нейтроны, g-кванты и другие. Немаловажную роль играют также радиоактивные продукты активации этими частицами стабильных нуклидов в атмосфере (среди этих продуктов главную дозообразующую роль играет долгоживущий углерод-14 с периодом полураспада 5630 лет).

Среднегодовые дозы, получаемые взрослым человеком от естественных источников ионизирующего излучения, представлены в табл. 4. Ее данные позволяют сделать два важных вывода. Во-первых, как общий уровень, так и структура естественного радиационного фона могут изменяться в весьма широких пределах (рис. 8). Причина заключается в том, что хотя физическая сущность естественных источников ионизирующей радиации не зависит от хозяйственной деятельности человека, условия их воздействия на организм, определяемые геологическими и топографическими характеристиками местности проживания, структурой систем жизнеобеспечения, типом жилища и т. д., зависят от выбора, решений и действий человека очень сильно. Об одной из таких причин – расположении жилых зон вблизи околоповерхностного залегания радиоактивных минералов – уже говорилось. Космическая компонента увеличивается с высотой: если на уровне моря средняя мощность дозы от космического излучения составляет (без защиты) около 0,03 мкЗв/ч, то на высоте 4 км (альпинизм) – 0,2 мкЗв/ч, на высоте 10 км (дальний авиаперелет) – 5 мкЗв/ч, на высоте 220 км (космонавтика) – 13 мкЗв/ч.

Во-вторых, более половины всей среднегодовой дозы от естественных источников излучения обусловлено одним-единственным фактором – воздействием радона.

Таблица 4

Средние годовые дозы от естественных источников облучения

Рис. 8. Средние значения годовых доз и доз на протяжении жизни от естественных источников ионизирующей радиации для населения различных стран Западной Европы.

Дата добавления: 2015-07-13