Естественная радиоактивность природной среды

Источники ядерных излучений, воздействующих на население. Дозы излучения.

Радиоактивные семейства:

1. ²³⁸U (период полураспада 4,4710⁹ лет),

2. ²³²Тh (период полураспада 1, 4110¹⁰ лет),

3. ²³⁵U (период полураспада 7,0410⁸лет).

Уран и торий широко распространены в природе. Так породы земной коры содержат в среднем уран в количестве 2.5-3 г/т (в почве порядка 30 Бк/кг), торий - 10-13 г/т(в почве порядка 20 Бк/кг). ²²⁶Ra в почве –(20 – 100) Бк/кг.

Вне семейств ⁴⁰К. (T_1/2 = 1,2810⁹ лет) в естественной смеси ⁴⁰К 0.0117%

В горных породах калия - 15-25 г/т, в организме человека - 0,2% от общего веса.

Задача 1.15. Оценить дополнительную мощность дозы за счет ⁴⁰K при тесных объятиях супругов во время сна.

Исходные данные:

· Доля калия в теле человека m – 210^-3 г/г,

· концентрация ⁴⁰K в естественной смеси ⁴⁰с_К– 1.210^-4,

· T_1/2 – 1.2610⁹ л,

· E_g – 1.46 МэВ,

· Выход гамма - квантов на распад e – 11%,

· массовый коэффициент поглощения гамма квантов с энергией 1.46 МэВ в ткани m– 0.05 см²/г

Расчетная модель – две протяженные по y и z пластины толщиной по x = 30 г/см²

Плотность объёмного источника q = (610²³/А)mr_ткани с_К⁴⁰e 0.69/T_1/2 = = (610 ²³ /410¹)*210^-31 *1,210^-4*1,110^-1 *0.69/1,2610⁹ *3,1710⁷ = 610^-3 g/см³ Плотность потока гамма- квантов на поверхности пластины j_g = q/ 2m = 0,12 g/см²с.

Предполагая, что гамма-кванты полностью поглощаются в теле на пути l в массе l*r

dD/dt = j_gE_g/l*r = 1,210^-1 *1,4*1,610^-13/310^-2 = 0,910^-12Гр/с

Þ0,910^-12*3,1710⁷*10³*7/24 = 0,08 мЗв/годÞ 3% добавки

Задача 1.16. Оценить равновесную активность ²²²Rn в земной коре.

⁸с = 310^-6 г/г

В состоянии векового равновесия ²³⁸A = ²²²A

А[Бк/г]= l ²³⁸U = (610²³/238) 310^-6 *0,69/4,4710⁹*3,1710⁷ = 410^-2 Бк/г = 610^-2 Бк/см³ = 610⁴ Бк/м³

В воздухе на один распад ²²²Rn один распад ²¹⁴Po

Задача 1.16 Оценить активность урана, продуктов его распада и калия в океане Объём мирового океана 1,310⁹ км³, содержание урана[UO₂(CO₃)₃] – 310^-9 г/г, калия – З.810^-4

Задача 1.17. Сравнить данные таблицы с формулой для мощности W/W₀ – 610^-2 t^-0,2 [t]- c и с активностью урана в океане, приняв среднюю энергию распада 1 МэВ. В мире 4 сотен энергоблоков в 1 ГВт эл.

Дата добавления: 2014-01-07