Природные источники излучения

В биосфере Земли содержится более 60 естественных радионуклидов, которые можно разделить на две категории: первичные и космогенные. Первичные подразделены на две группы: радионуклиды уранорадиевого и ториевого рядов и радионуклиды, находящиеся вне этих радиоактивных рядов.

В первую группу входит 32 радионуклида – продукты распада урана и тория; во вторую – 11 долгоживущих радионуклидов (⁴⁰K (1,28∙10⁹лет), ⁸⁷Rb и др.), имеющих период полураспада от 10⁷ до 10¹⁵ лет.

Космогенные радионуклиды образуются в основном в атмосфере в результате взаимодействия протонов и нейтронов с ядрами N, O и Ar, а затем поступают на земную поверхность с атмосферными осадками. К ним относятся ³H, ¹⁴C, ⁷Be, ²²Na (2,6 года) и др. (всего 14 радионуклидов). Главными реакциями образования ¹⁴С и ³Н являются: ¹⁴N+n=¹²C +³H, ¹⁴N+n=¹⁴C+p. ³H и ¹⁴C относятся к источникам последующего внутреннего облучения человека на Земле. Основными космогенными радионуклидами – источниками внешнего облучения являются ⁷Be, ²²Na и ²⁴Na.

Внешнее гамма-облучение человека естественных радионуклидов вне помещений (зданий) обусловлено их присутствием в различных природных средах (почве, приземном воздухе, гидросфере и биосфере).

Основной вклад в дозу внешнего гамма-облучения дают гамма-излучающие нуклиды уранорадиевого и ториевого рядов, а также ⁴⁰К.

Главными источниками внешнего гамма-облучения в воздухе ториевой серии радионуклидов являются ²²⁸Th и ²²⁸Ac, а в урановом ряду 99% дозы определяется гамма-излучением ²¹⁴Pb и ²¹⁴Bi.

Если человек находится в помещении, доза внешнего облучения изменяется под влиянием двух противоположно действующих факторов: экранирования внешнего излучения зданием и излучения естественных радионуклидов, находящихся в материалах, из которых построено здание. В зависимости от концентрации ⁴⁰К, ²²⁶Ra и ²³²Th в различных строительных материалах мощность дозы в домах изменяется от 4·10^-8 до 12·10^-8 Гр/ч. В среднем в кирпичных, каменных, бетонных зданиях мощность дозы в 2-3 раза выше, чем в домах из синтетических материалов или дерева.

Внутреннее облучение человека создается радионуклидами, попадающими с воздухом, пищей и водой внутрь организма. Из них наиболее высокий вклад в эффективную эквивалентную дозу дают ⁴⁰K, ¹⁴C, ⁸⁷Rb, ²¹⁰Po, ²²⁶Ra, а также ²²²Rn и ²²⁰Rn(Tn). Эффективная доза внутреннего облучения вдвое больше дозы внешнего облучения. Короткоживущие продукты распада ²²²Rn имеют важнейшее значение, поскольку создают около 60% эффективного дозового эквивалента внутреннего облучения, далее следует ⁴⁰К (13%), короткоживущие продукты распада ²²⁰Rn – 13% и ²¹⁰Pb-²¹⁰Po (8%). Вклад космического излучения в эффективную дозу внешнего облучения заметно меньше, чем излучения Земли.

В таблицах 9 и 10 приведены данные и среднестатистических значениях уровней облучения населения и производственного персонала.

Таблица 9

Средние годовые дозы облучения населения, мкЗв

Источники	Среднемировая доза	Типичный диапазон	Средняя доза по России
Природные
Космическое излучение Ионизирующая компонента Нейтронная компонента Космогенные радионуклиды (С14 и др.)
Сумма		300-1000
Гамма-излучение		300-600
Ингаляция
210Pb, 210Po, 232Th и др.
222Rn и ДПР*
220Rn и ДПТ**
Сумма		200-10000
Поступление с пищей и водой:
40К
210Pb,210Po, 228Pa, 226Ra и др.
Сумма		200-800
Повышенное производственное облучение
Итого		1000-10000
Искусственные
Медицинское облучение
Глобальные выпадения
Профессиональное облучение	0,5
Загрязнение территорий
Текущие выбросы и сбросы	<0,2
Итого		0-1200
Всего за счет всех источников		1000-10000

*) – другие продукты распада (урана);

**) – другие продукты тория.

Таблица 10

Дозы производственного облучения в мире