Дозы радиационного облучения

Поглощенная доза – энергия ионизирующего излучения, поглощенного облучаемым телом (тканями организма) в пересчете на единицу массы. В системе Си – Гр. 1 Гр = 1 Дж/кг. Более ранняя доза 1 рад – 0,01 Гр.

Эквивалентная доза – поглощенная доза, умноженная на коэффициент, отражающий способность данного вида излучения повреждать ткани организма. В системе Си – Зв. 1 Зв = 1 Дж/кг для γ и β- излучения ОБЭ для α частиц равна 20, для нейтронов в зависимости от их энергии – 3–7–10. Более ранняя доза 1 бэр – 0,01 Зв.

Эффективная эквивалентная доза – эквивалентная доза, умноженная на коэффициент радиационного риска, учитывающий разную чувствительность различных тканей к облучению. Умножив эквивалентные дозы на коэффициент радиационного риска и просуммировав по всем органам и тканям, получим эффективную эквивалентную дозу. В системе Си – Зв. Эта доза используется главным образом для неравномерного облучения.

Значения коэффициента радиационного риска для некоторых органов и тканей

Органы и ткани	Коэффициент радиационного риска
Костная ткань Щитовидная железа Костный мозг Легкие Молочная железа Яичники или семенники Другие ткани Σ	0,03 0,03 0,03 0,03 0,15 0,25 0,3 1,0

Перечисленные три понятия дозы описывают только индивидуально полученные дозы. Просуммировав индивидуальные эффективные эквивалентные дозы, полученные группой людей, мы придем к коллективной эквивалентной дозе (чел.-Зв)

Ниже приводятся средние годовые эффективные эквивалентные дозы облучения естественных и техногенных источников радиации.

Природные (естественные) – 2,0 мЗв/год

Медицина – 0,4 мЗв/год

Радиоактивные осадки – 0,02 мЗв/год

Атомная энергетика – 0,001 мЗв/год

ИТОГО: 2,42 мЗв/год в среднем, + медицина в развитых странах – 1,0 мЗв/год Σ 3 мЗв/год

Далее – расшифровка дозы от природных источников радиации Σ 2,0 мЗв/год

Земного происхождения – 1,325 мЗв/год – внутреннее облучение

Земного происхождения – 0,35 мЗв/год – внешнее облучение

Космическое внешнее облучение 0,3 мЗв/год = 300 мкЗв/год

Космическое внутреннее облучение 0,015 мЗв/год = 15 мкЗв/год

Ниже приводится информация о возрастании с высотой мощности эквивалентной дозы за счет космических лучей.

На поверхности моря – 0,03 мкЗв/час

На высоте 2 км – 0,1 мкЗв/час

На высоте 4 км – 0,2 мкЗв/час

На высоте 12 км – 5 мкЗв/час

На высоте 20 км – 13 мкЗв/час

За полёт Москва–Сеул или Париж–Нью-Йорк эквивалентная доза составляет 50 мкЗв

Внешнее облучение. Основные радиоактивные изотопы, встречающиеся в горных породах Земли, – это калий-40, рубидий-87 и члены двух радиоактивных семейств, берущих начало от долгоживущих радионуклидов урана-238 и тория-232. В местах проживания основной массы населения уровни земной радиации примерно одного порядка. Так, согласно исследованиям, проведенным во Франции, ФРГ, Италии, Японии и США, примерно 95% населения проживает в местах, где мощность дозы внешнего облучения от природных источников составляет 0,3–0,6 мЗв/год [ я вначале подумал, что это противоречит выше приведенной цифре 2 мЗв/год. Нет здесь противоречия – 2 мЗв/год – суммарная доза от всех видов естественной радиации, 0,35 мзВ/год – средняя доза от внешнего естественного облучения (см. таблицу чуть выше! ]. Есть, однако, такие места, где уровни земной радиации намного выше.

Неподалеку от города Посус-ди-Калдас в Бразилии, расположенного в 200 км к северу от Сан-Паулу, есть небольшая возвышенность (необитаемая). Здесь мощность дозы в 800 раз превосходит средний уровень и составляет 250 мЗв/год. В 600 км к востоку от этой возвышенности в курортном городе Гуарапари на отдельных участках его пляжей уровень радиации достигал 175 мЗв/год, а в городе – значительно ниже – 8–15 мЗв/год, что превосходит средний мировой уровень облучения. Сходная ситуация наблюдается в рыбацкой деревушке Меаипе (50 км на юг от Гуарапари). Оба населенных пункта стоят на песках, богатых торием.

В другой части света, на юго-западе Индии, 70.000 человек живут на узкой прибрежной полосе длиной 55 км, вдоль которой также тянутся пески, богатые торием. Эта группа лиц получает в среднем 3,8 мЗв/год при максимальном уровне 17 мЗв/год, что в 50 раз больше средней годовой дозы внешнего облучения (0,35 мЗв/год).

Эти территории в Бразилии и Индии являются хорошо изученными. В Иране в районе городка Рамсер, где бьют ключи, богатые радием, были зарегистрированы уровни радиации до 400 мЗв/год – более 1000 естественных радиационных фонов внешнего облучения. Известны и другие места на земном шаре с высоким уровнем радиации, например во Франции, Китае, Нигерии и Мадагаскаре.

Внутреннее облучение. В среднем примерно 2/3 эффективной эквивалентной дозы облучения, которую человек получает от естественных источников радиации, поступает от радиоактивных веществ, попавших в организм с пищей, водой и воздухом. В среднем человек получает около 180 мкЗв/год за счет калия-40, который усваивается организмом вместе с нерадиоактивными нуклидами калия, необходимыми для жизнедеятельности организма. Однако значительно большую дозу внутреннего облучения человек получает от радионуклидов радиоактивного ряда урана-238, ВКЛЮЧАЯ РАДОН-222 ₈₈Ra²²⁶ → (α 1600 лет) → ₈₆Rn²²² и в меньшей степени от радионуклидов ряда тория-232.

Некоторые из них, например свинец-210 и полоний-210, поступают в организм с пищей. Они концентрируются в рыбе и моллюсках, поэтому люди, потребляющие много рыбы и других даров моря, могут получать относительно высокие дозы облучения. Десятки тысяч людей на Крайнем Севере питаются в основном мясом северного оленя (карибу), в котором оба эти радиоактивных изотопа присутствуют в довольно высокой концентрации. Особенно велико содержания полония-210. Эти радионуклиды попадают в организм оленей зимой, когда они питаются лишайниками, в которых они концентрируются. Дозы внутреннего облучения человека от полония-210 в этих случаях могут в 35 раз превышать средний уровень. Люди, живущие в западной Австралии в местах с повышенной концентрацией урана, получают дозы облучения, в 75 раз превосходящие средний уровень, поскольку едят мясо овец и кенгуру.

Лишь недавно ученые поняли, что наиболее важным источником радиации является радон – невидимый газ, не имеющий вкуса и запаха. Радон в 7,5 раз тяжелее воздуха. Радон вместе с дочерними продуктами радиоактивного распада ответственен за примерно половину годовой дозы, получаемой населением от всех естественных источников радиации. В природе радон встречается, в основном, в виде радона-222 (от ряда урана-238) и радона-220 (= торий от ряда тория-232). Радон-222 примерно в 20 раз важнее радона-220 по суммарной дозе облучения. Для удобства оба изотопа рассматриваются вместе и называются просто радоном. Следует подчеркнуть, что большая часть облучения (формируемой дозы) образуется от дочерних продуктов распада радона, а не от самого радона. Основную часть дозы облучения от радона человек получает, находясь в закрытом, непроветриваемом помещении. Концентрация радона в закрытых помещениях примерно в 8 раз выше, чем в наружном воздухе. Средний уровень радона в воздухе составляет 2 Бк/м³, над сушей – 10 Бк/м³, в комнате – в 10–100–200 раз выше. То же самое – в парнике. Некоторые конкретные цифры: Маршалловы острова 0,02 Бк/м³, Индийский океан 0,07 Бк/м³, Япония 2,1 Бк/м³, Великобритания 2,9 Бк/м³, Нью Йорк 4,8 Бк/м³, Франция 9,6 Бк/м³.

Радон и вентиляция помещения.

Очень высокие концентрации радона, превышающие средний уровень (2 Бк/м³) в 5000 раз, были обнаружены в помещениях во Франции и Швеции. Ещё один важный источник поступления радона представляет собой вода и природный газ.

Удельная радиоактивность воздуха, обусловленная присутствием радона и его дочерних продуктов, в ванной комнате одного из домов в Канаде в течение семи минут работы тёплого душа и после его отключения. Концентрация радона в воде составляла 4400 Бк/м³. В воде концентрация радона примерно в 5000 раз больше, чем средний уровень (2 Бк/м³) в воздухе. ЦХАЛТУБО

Дата добавления: 2014-01-07