Радиационный фон

 
msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>
msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>
msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>
msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>
msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>
msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>msimagelist>
Адроны
Альфа-распад
Альфа-частица
Аннигиляция
Антивещество
Антинейтрон
Антипротон
Античастицы
Атом
Атомная единица массы
Атомная электростанция
Барионное число
Барионы
Бета-распад
Бетатрон
Бета-частицы
Бозе – Эйнштейна статистика
Бозоны
Большой адронный коллайдер
Большой Взрыв
Боттом. Боттомоний
Брейта-Вигнера формула
Быстрота
Векторная доминантность
Великое объединение
Взаимодействие частиц
Вильсона камера
Виртуальные частицы
Водорода атом
Возбуждённые состояния ядер
Волновая функция
Волновое уравнение
Волны де Бройля
Встречные пучки
Гамильтониан
Гамма-излучение
Гамма-квант
Гамма-спектрометр
Гамма-спектроскопия
Гаусса распределение
Гейгера счётчик
Гигантский дипольный резонанс
Гиперядра
Глюоны
Годоскоп
Гравитационное взаимодействие
Дейтрон
Деление атомных ядер
Детекторы частиц
Дирака уравнение
Дифракция частиц
Доза излучения
Дозиметр
Доплера эффект
Единая теория поля
Зарядовое сопряжение
Зеркальные ядра
Избыток массы (дефект массы)
Изобары
Изомерия ядерная
Изоспин
Изоспиновый мультиплет
Изотопов разделение
Изотопы
Ионизирующее излучение
Искровая камера
Квантовая механика
Квантовая теория поля
Квантовые операторы
Квантовые числа
Квантовый переход
Квант света
Кварк-глюонная плазма
Кварки
Коллайдер
Комбинированная инверсия
Комптона эффект
Комптоновская длина волны
Конверсия внутренняя
Константы связи
Конфайнмент
Корпускулярно волновой дуализм
Космические лучи
Критическая масса
Лептоны
Линейные ускорители
Лоренца преобразования
Лоренца сила
Магические ядра
Магнитный дипольный момент ядра
Магнитный спектрометр
Максвелла уравнения
Масса частицы
Масс-спектрометр
Массовое число
Масштабная инвариантность
Мезоны
Мессбауэра эффект
Меченые атомы
Микротрон
Нейтрино
Нейтрон
Нейтронная звезда
Нейтронная физика
Неопределённостей соотношения
Нормы радиационной безопасности
Нуклеосинтез
Нуклид
Нуклон
Обращение времени
Орбитальный момент
Осциллятор
Отбора правила
Пар образование
Период полураспада
Планка постоянная
Планка формула
Позитрон
Поляризация
Поляризация вакуума
Потенциальная яма
Потенциальный барьер
Принцип Паули
Принцип суперпозиции
Промежуточные W-, Z-бозоны
Пропагатор
Пропорциональный счётчик
Пространственная инверсия
Пространственная четность
Протон
Пуассона распределение
Пузырьковая камера
Радиационный фон
Радиоактивность
Радиоактивные семейства
Радиометрия
Расходимости
Резерфорда опыт
Резонансы (резонансные частицы)
Реликтовое микроволновое излучение
Светимость ускорителя
Сечение эффективное
Сильное взаимодействие
Синтеза реакции
Синхротрон
Синхрофазотрон
Синхроциклотрон
Система единиц измерений
Слабое взаимодействие
Солнечные нейтрино
Сохранения законы
Спаривания эффект
Спин
Спин-орбитальное взаимодействие
Спиральность
Стандартная модель
Статистика
Странные частицы
Струи адронные
Субатомные частицы
Суперсимметрия
Сферическая система координат
Тёмная материя
Термоядерные реакции
Термоядерный реактор
Тормозное излучение
Трансурановые элементы
Трек
Туннельный эффект
Ускорители заряженных частиц
Фазотрон
Фейнмана диаграммы
Фермионы
Формфактор
Фотон
Фотоэффект
Фундаментальная длина
Хиггса бозон
Цвет
Цепные ядерные реакции
Цикл CNO
Циклические ускорители
Циклотрон
Чарм. Чармоний
Черенковский счётчик
Черенковсое излучение
Черные дыры
Шредингера уравнение
Электрический квадрупольный момент ядра
Электромагнитное взаимодействие
Электрон
Электрослабое взаимодействие
Элементарные частицы
Ядерная физика
Ядерная энергия
Ядерные модели
Ядерные реакции
Ядерный взрыв
Ядерный реактор
Ядра энергия связи
Ядро атомное
Ядерный магнитный резонанс (ЯМР)
msimagelist>

 

Радиационный фон


Ionizing radiation background

    Радиационный фон – радиоактивное излучение, присутствующее на Земле от естественных и техногенных источников, в условиях которого постоянно находится человек. Избежать радиоактивного облучения невозможно. Жизнь на Земле возникла и развивается в условиях постоянного облучения. Радиационный фон Земли складывается из следующих компонентов:

  1. космическое излучение;
  2. излучение от находящихся в земной коре, воздухе и других объектах внешней среды природных радионуклидов;
  3. излучение от искусственных (техногенных) радионуклидов.

    Облучение может быть внешним и внутренним. Внешнее облучение обусловлено источниками, расположенными вне тела человека (космическое излучение, наземные источники). Внутреннее облучение осуществляют радионуклиды, находящиеся в теле человека. За счёт космического излучения большинство населения получает дозу 35 мбэр в год (1 мбэр = 10-3 бэр). Такую же дозу (35 мбэр/год) человек получает от внешних земных источников естественного происхождения. Доза внутреннего облучения от естественных источников составляет в среднем 135 мбэр/год (3/4 этой дозы даёт не имеющий вкуса и запаха тяжёлый радиоактивный газ радон и продукты его распада). Таким образом, суммарная доза внешнего и внутреннего облучения человека от естественных источников радиации в среднем равна около 200 мбэр/год.
    В результате деятельности человека в непосредственно окружающей его среде появились дополнительные источники радиации, в том числе естественные радионуклиды, извлекаемые в больших количествах из недр Земли вместе с углём, газом, нефтью, минеральными удобрениями, сырьём для строительных материалов. Вклад искусственных источников излучений в создании суммарной годовой дозы облучения человека иллюстрируется следующим списком (первая строка этого списка – уже обсуждавшийся выше суммарный вклад от естественных радиоактивных источников):

 мбэр/год
Естественный радиационный фон200
Стройматериалы140
Медицинские исследования140
Бытовые предметы4
Ядерные испытания2. 5
Полёты в самолётах0.5
Атомная энергетика0.2
Телевизоры и мониторы0.1

Общая доза

500

Подробнее

  • Радиация
  • Радиационная экология

 

 

Измерение радиации в квартире — МУП КРППО

3 ноября 2021

Нормы для человека

Радиационный фон

Существующий естественный фон, который в нашей стране составляет 4–15 мкР в час, складывается из нескольких составляющих. Это:

  • Природный, до 83%. Остаточная радиация от природных источников — газов, минералов.
  • Космическое излучение — 14%. Мощнейшим источником излучения является солнце.
  • Техногенное – от 3 до 13%. С первого атомного взрыва прошло 75 лет. За время испытаний атомного оружия в атмосферу было выброшено огромное количество радиоактивных веществ.
  • Норма радиационного фона является значение до 0,20 мкЗв/час или 20 мкР/час. Допустимый фон считается уровень до 60 мкР/час или 0,6 мЗв. Для каждой страны он устанавливается свой, например, в Бразилии безопасный радиоактивный фон составляет 100 мкР в час.

Безопасная доза

  • Безопасной дозой радиации для человека является уровень, при котором можно жить и работать без последствий для организма. Этот уровень определён до 30 мкР/ч (0,3 мкЗв/час).

Допустимая доза

  • Допустимая доза радиации несколько больше безопасной и показывает уровень, при котором на организм оказывается воздействие радиации, но без негативных последствий для здоровья.
  • Допустимый уровень в год предполагает до 1 мЗв. Если это значение поделить на часы, то получим 0,57 мкЗв/ч.
  • При полётах на высоте выше 10 км уровень излучения будет до 3 мкЗв/ч, что превышает норму в 10 раз. Получается, что за 4 часа можно получить максимальную, суммарную дозу до 12 мкЗв.

Смертельный уровень облучения

Опасной дозой можно принять уровень в 0,75 Зв. При таком значении происходит изменение в крови человека и хоть не бывает смертельных исходов сразу, но в будущем вероятность раковых заболеваний довольно высока.

Как уже было замечено выше органы (печень, лёгкие, желудок, кожа) неравномерно воспринимают излучение. Лучевая болезнь начинается с дозы в 1–2 Зиверт и для некоторых это уже смертельная доза. Другие с лёгкостью перенесут заражение и выздоровеют.

Если исходить из статистики, то смертельной будет доза выше 7 Зиверт или 700 рентген.

Измерение радиации в квартире

Уровень радиации в помещении не должен превышать 0,25 мкЗв/час. Безопасным считаются помещение, в которых содержание радона не более 100 Бк на кубометр. При этом в производственных помещениях он может составлять до 300 Бк и 0,6 микроЗиверт.

Если нормы превышены, то принимаются меры к их снижению. При невозможности это сделать жильцы должны быть переселены, а помещение перепрофилировано в нежилое или идти под снос.

В СанПиН указано содержание тория, урана и калия-40 используемых на строительстве для возведения жилья. Общая доза от стеновых и отделочных материалов не должна быть выше 370 Бк/кг.

Служба эколгического контроля МУП КРППО всегда поможет в измерении уровня радиации в квартире. Звоните и заказывайте услугу с выездом специалиста на дом.

Естественный радиационный фон — Комиссия по ядерной безопасности Канады

Ноябрь 2020 г.

Информационный бюллетень — Естественный радиационный фон (PDF)

Краткие факты

  • Радиация всегда присутствовала и окружает нас во многих естественных формах. Жизнь развивалась в мире со значительным уровнем ионизирующего излучения.
  • Многие радиоизотопы встречаются в природе и возникли во время формирования Солнечной системы и в результате взаимодействия космических лучей с молекулами в атмосфере. Тритий является примером радиоизотопа, образованного в результате этого взаимодействия.
  • Радиоизотопы, такие как полоний-210, углерод-14 и калий-40, естественным образом встречаются в организме человека.
  • Калий-40 присутствует во многих распространенных продуктах, включая красное мясо, белый картофель, морковь, бананы, лимскую фасоль и бразильские орехи.
  • Среднегодовая эффективная доза от естественного фонового излучения составляет примерно 1,8 миллизиверта (мЗв) в Канаде и 2,4 мЗв во всем мире.

Излучение – это энергия в движении в виде волн или потоков частиц. Радиация всегда присутствовала и окружает нас во многих формах.

Когда люди слышат слово «радиация», они часто думают об атомной энергии, ядерной энергии и радиоактивности, но радиация имеет много разных форм и исходит из многих других источников. Звук и видимый свет — знакомые формы излучения; другие типы включают ультрафиолетовое излучение (вызывающее загар), инфракрасное излучение (форма тепловой энергии), а также радио- и телевизионные сигналы. Это примеры неионизирующего излучения.

Ионизирующее излучение способно сбивать электроны с орбит вокруг атомов, нарушая электронно-протонный баланс и потенциально повреждая клетки. Примеры включают альфа-, бета-, гамма- и нейтронное излучение и рентгеновские лучи.

Жизнь развивалась в мире со значительным уровнем ионизирующего излучения, и наши тела адаптировались к нему.

Электромагнитный спектр

Естественные источники излучения

Фоновое излучение является постоянным источником ионизирующего излучения, присутствующего в окружающей среде и испускаемого различными источниками. По данным Научного комитета ООН по действию атомной радиации (НКДАР ООН), существует четыре основных источника естественной радиации: космическая радиация, земная радиация и поступление естественных радионуклидов при вдыхании и проглатывании.

Космическое излучение

Внешняя атмосфера Земли постоянно подвергается бомбардировке космическим излучением. Обычно он возникает из различных источников, включая солнце и другие небесные явления во Вселенной. Некоторое количество ионизирующего излучения проникает в атмосферу Земли и поглощается людьми, что приводит к естественному радиационному облучению.

Земная радиация

Состав земной коры является основным источником естественной радиации. Основной вклад вносят природные месторождения урана, калия и тория, которые в процессе естественного распада выделяют небольшое количество ионизирующего излучения. Уран и торий встречаются практически повсеместно. Следы этих минералов также обнаруживаются в строительных материалах, поэтому воздействие естественной радиации может происходить как внутри помещений, так и снаружи.

Вдыхание

Большая часть вариаций воздействия естественной радиации возникает в результате вдыхания радиоактивных газов, которые образуются из радиоактивных минералов, обнаруженных в почве и коренных породах. Радон представляет собой бесцветный и не имеющий запаха радиоактивный газ, образующийся при распаде урана. Торон — радиоактивный газ, образующийся при распаде тория. Уровни радона и торона значительно различаются в зависимости от местоположения в зависимости от состава почвы и коренных пород.

При попадании в воздух эти газы обычно разбавляются до безвредного уровня в атмосфере, но иногда они задерживаются и накапливаются внутри зданий и вдыхаются жильцами. Газ радон представляет опасность для здоровья не только шахтеров, занимающихся добычей урана, но и домовладельцев, если его оставляют собирать в доме. В среднем это самый крупный источник естественного радиационного облучения.

Проглатывание

Следовые количества радиоактивных минералов естественным образом обнаруживаются в пищевых продуктах и ​​питьевой воде. Например, овощи обычно выращивают в почве и грунтовых водах, содержащих радиоактивные минералы. При попадании в организм эти минералы приводят к внутреннему облучению естественной радиацией. Некоторые из основных элементов, входящих в состав человеческого тела, в основном калий и углерод, содержат радиоактивные изотопы, которые значительно увеличивают нашу дозу фонового излучения.

Дозы естественного облучения

Эффективная доза – это общий термин, который относится к количеству энергии, поглощаемой тканью от ионизирующего излучения. Эффективная доза измеряется в зивертах (Зв) и чаще выражается либо в миллизивертах (мЗв), что представляет собой тысячную долю зиверта, либо в микрозивертах (мкЗв), то есть в одной миллионной части зиверта. Общая средняя эффективная доза естественного излучения в мире составляет примерно 2,4 мЗв в год; в Канаде — 1,8 мЗв. В некоторых частях мира она, естественно, намного выше — например, на побережье Кералы в Индии годовая эффективная доза составляет 12,5 мЗв. Доза зависит от источника излучения. Например, в северном Иране геологические характеристики приводят к дозе, которая может достигать 260 мЗв в год.

Дозы от естественного фонового излучения

 

Космическое излучение

Районы на больших высотах получают больше космического излучения. Согласно исследованию Министерства здравоохранения Канады, годовая эффективная доза облучения космическими лучами в Ванкувере, Британская Колумбия, на уровне моря, составляет около 0,30 мЗв. Это можно сравнить с вершиной горы Лорн на Юконе, где на высоте 2000 м человек ежегодно получает дозу около 0,84 мЗв. Полеты на самолете увеличивают воздействие космического излучения, в результате чего средняя доза составляет 0,01 мЗв на канадца в год.

 

 

Земная радиация

В земле также есть естественные источники радиации, а некоторые регионы получают больше земной радиации от почв, содержащих большее количество урана. Средняя эффективная доза от излучения, испускаемого почвой (и строительными материалами, исходящими из земли), составляет примерно 0,5 мЗв в год. Однако эта доза варьируется в зависимости от местоположения и геологии, при этом дозы достигают 260 мЗв в Северном Иране и 90 мЗв в Нигерии. В Канаде расчетная самая высокая годовая доза наземного излучения составляет примерно 1,4 мЗв, измеренная в Северо-Западных территориях.

 

 

Вдыхание

Земная кора производит газ радон, который присутствует в воздухе, которым мы дышим. Газ радон естественным образом рассеивается при попадании в атмосферу из-под земли. Однако, когда газ радон попадает в здание (через пол из-под земли), его концентрация имеет тенденцию к увеличению. Длительное воздействие повышенных уровней радона увеличивает риск развития рака легких. Среднегодовая эффективная доза радонового излучения в мире составляет примерно 1,2 мЗв.

 

 

Проглатывание

Ряд источников естественного излучения проникает в наш организм через пищу, которую мы едим, воздух, которым дышим, и воду, которую пьем. Калий-40 является основным источником внутреннего облучения (помимо распада радона), который содержится в различных повседневных продуктах. Средняя эффективная доза от этих источников составляет примерно 0,3 мЗв в год.

Уровни дозы естественного фонового излучения в мире

Суммарная средняя эффективная доза естественного излучения в мире составляет примерно 2,4 мЗв в год. Однако дозы могут сильно различаться. На следующем рисунке показано, как канадские города и средняя доза в Канаде сравниваются с другими частями мира.

Источники: Gratsky et al. 2004, НКДАР ООН 2008, NCRP 160 2009

Обзор естественного радиационного фона

Adv Biomed Res. 2013; 2: 65.

Опубликовано онлайн 2013 г. 30 июля. DOI: 10.4103/2277-9175.115821

, , 1 и 2

Информация Авторская информация Примечания к сообщению и лицензии. и примерно 82% доз облучения, поглощенных человеком, которые вышли из-под контроля, возникают из естественных источников, таких как космические, земные, и облучения от ингаляционных или поглощаемых источников излучения. В последние годы было проведено несколько международных исследований, в которых сообщалось о различных значениях влияния радиационного фона на здоровье человека. Гамма-излучение, испускаемое природными источниками (фоновое излучение), в значительной степени обусловлено первичными радионуклидами, в основном 232 Th и 238 U и продукты их распада, а также 40 K, которые существуют в следовых количествах в земной коре. Их концентрации в почве, песках и горных породах зависят от местной геологии каждого региона мира. Природные радиоактивные материалы обычно содержат радионуклиды земного происхождения, оставшиеся со времен сотворения Земли. Кроме того, наличие некоторых родников и карьеров увеличивает мощность дозы радиационного фона в некоторых регионах, которые известны как районы с высоким уровнем радиационного фона. Тип строительных материалов, используемых в домах, также может влиять на мощность дозы фонового излучения. В настоящей обзорной статье учтены все естественные излучения, включая космическое, земное и пищевое.

Ключевые слова: Фоновое излучение, космическое, здоровье человека, земное

В окружающей среде можно найти более шестидесяти радионуклидов, которые можно разделить на три основные категории: первичные (сформировавшиеся до сотворения земли), космогенные (созданные до сотворения земли). образованные в результате взаимодействия космических лучей) и антропогенные (которые образовались в результате деятельности человека; они незначительны по сравнению с природными). Радионуклиды естественным образом содержатся в воздухе, почве, воде и пищевых продуктах.

Естественная радиоактивность распространена в горных породах и почве, составляющих планету Земля, в воде и океанах, в строительных материалах и домах. На земле нет места, где не было бы естественной радиоактивности.[1]

Некоторые радиоактивные нуклиды обнаруживаются в почве. Они принадлежат к естественным радионуклидам, таким как члены ряда распада урана и тория. В частности, радиоактивность природной среды и связанное с ней внешнее облучение из-за гамма-излучения зависят от геологических и географических условий и проявляются на разных уровнях в почвах каждого региона мира.[2,3] Конкретные уровни земной радиации взаимосвязаны. к геологическому составу каждого литологически обособленного участка и к содержанию в породе, из которой образовались почвы на каждом участке, радиоактивных элементов тория ( 232 Th), уран ( 238 U) и калий ( 40 K).

Все строительные материалы содержат различное количество радиоактивности. Например, материалы, полученные из горных пород и почвы, содержат естественные радионуклиды ряда урана и тория и радиоактивный изотоп калия. Также могут присутствовать искусственные радионуклиды, такие как цезий ( 137 Cs), образующиеся в результате испытаний оружия и аварии на Чернобыльской АЭС. Все это может быть источниками как внутреннего, так и внешнего радиационного облучения. Внутреннее облучение происходит при вдыхании газообразного радона, а внешнее облучение происходит при излучении проникающих гамма-лучей.[4]

Учитывая, что около 50 % естественного облучения людей приходится на газообразный радон, он является ведущей причиной онкологических больных, страдающих заболеваниями органов дыхания и желудочно-кишечного тракта, а самый высокий процент радона, попадающего в организм человека, приходится на питьевую воду и дыхание . Как только радон в системе водоснабжения достигает потребителей, он может подвергаться воздействию человека через вдыхание и прямое пищеварение. Радон в воде переходит в воздух во время дождей, смыва туалетов, мытья посуды и стирки белья. Аэрозоли имеют тенденцию оседать в легких, где они выделяют радиацию, которая, как было показано, увеличивает вероятность рака легких. Радон также может проникать в другие ткани организма при попадании внутрь, что приводит к радиационному облучению внутренних органов. Считается, что попадание радона в организм повышает риск развития рака желудка.[5,6] Кроме влияния почв на облучение населения при использовании их в качестве строительного материала, они могут воздействовать на организм человека при приеме пищи, содержащей радионуклид, который поступает с пищей. цепи из более глубоких слоев почвы, а также загрязняя грунтовые воды.

Из-за неизбежных последствий радиации и риска для здоровья от этих воздействий необходимо изучить все данные, полученные за последние несколько лет. Таким образом, данная обзорная статья направлена ​​на рассмотрение всех естественных излучений, включая космическое, земное и пищевое излучение.

Космические лучи

Космическое излучение исходит от Солнца, звезд, сколлапсировавших звезд (таких как нейтронные звезды), квазаров и горячей галактической и межгалактической плазмы. Он имеет много компонентов, таких как рентгеновские лучи, гамма-лучи и частицы, которые могут быть мезонами, электронами, протонами, нейтронами или гиперонами. Начальная энергия отдельных частиц составляет широкий спектр от нескольких электрон-вольт (эВ) до примерно 1020 эВ. Космическое излучение теряет энергию при проникновении в атмосферу. Защитный экран атмосферы и магнитное поле Земли препятствуют проникновению компонентов излучения мягкой энергии в атмосферу. На уровне моря преобладают самые твердые компоненты — мезоны. Выше примерно 5 км от уровня моря электроны равны мезонам или преобладают над ними, тогда как выше 25 км преобладают протоны. Космическое излучение производит рентгеновские лучи и нейтроны, когда оно проникает через атмосферу. Все исследователи считают, что содержание естественных радионуклидов (урана, калия и тория), а также тонкий слой атмосферы в высокогорных районах (горах) являются причинами высокого уровня их облучения человека. [4]

Как правило, естественные мощности дозы от космических лучей сильно зависят от высоты и слабо от широты. Эффект широты обусловлен природой заряженных частиц первичных космических лучей и влиянием магнитного поля Земли, которое имеет тенденцию направлять ионы от экватора к полюсам.

Кроме того, первичные частицы часто превращаются в новые частицы. Проникновение заряженных частиц сильно зависит от магнитного поля. Излучение, которое они производят, включая нейтроны, зависит от магнитного поля.[4,7,8,9,10]

Во время и после замедления в атмосфере нейтроны могут, в свою очередь, производить радиоактивные изотопы, такие как 14 C и 3 H. Толщина атмосферы соответствует примерно 10 м водяного столба или примерно 4 м бетона.[7] Тем не менее, на уровне моря космическая радиация дает в среднем 0,27 мЗв/год на организм человека. На земном уровне лишь небольшая часть этого приходится на нейтроны. Доза космического излучения увеличивается с высотой. На высоте 2,5 км она составляет около 0,55 мЗв/год, что примерно в 60 раз больше (17 мЗв/год).[4,7,11] На несколько большей высоте 15 км и 60° магнитной широты она выравнивается и достигает максимум 30 мЗв/год.

Космическое излучение увеличивается с увеличением магнитной широты, особенно на больших высотах. Например, на высоте 12,5 км мощность дозы только от нейтронов увеличивается с 8 мЗв/год на магнитной широте 25° до 19 мЗв/год на магнитной широте 50°[7]. показывает, как мощность дозы космических нейтронов на уровне моря и на высоте 12,5 км зависит от магнитной широты.[7] Видно, что мощность дозы нейтронов на уровне моря и магнитной широте 43° примерно в 300 раз меньше, чем на высоте 12,5 км над уровнем моря. На магнитной широте 50° доза космических нейтронов на высоте 12,5 км над уровнем моря составляет около 20 мЗв/год, тогда как на уровне земли и на той же магнитной широте доза нейтронов космических лучей составляет около 19 мЗв/год./300 = 0,063 мЗв/год.[7]

Открыть в отдельном окне

На оси ординат указана мощность дозы нейтронов. Кривая с нижним наклоном показывает мощность дозы космических нейтронов на уровне моря, умноженную на 300, как функцию магнитной широты по оси абсцисс. Более крутая кривая показывает мощность дозы космических нейтронов на высоте 12,5 км в зависимости от магнитной широты

Земные лучи

Земное излучение от естественных радиоактивных элементов в земле, камнях, деревьях и стенах домов вносит в среднем около 0,28 м Зв/год. Наземные источники значительно различаются от места к месту. Они подразделяются на строительные материалы и поверхность почвы.

Радиоактивность в зданиях

Определение степени облучения населения от строительных материалов имеет важное значение, поскольку почти 80 % жизни человека проводится в помещении.[12] Все строительные материалы в основном состоят из камня и почвы; эти два сырья включают естественные радиоактивные изотопы, такие как серии распада 232 Th и 238 U и 40 K.[13]

Концентрация активности естественных радионуклидов в строительных материалах была оценена в различных странах и регионах мира, таких как Австралия,[14] Бангладеш,[15] Пакистан,[16,17] Танзания,[18] Восточная Европа,[ 19] Сирия,[20] Кувейт,[21] Китай,[22] Египет,[23,24,25,26] и Кипр. [27]

Из-за важности этого исследования было проведено исследование в портландцементной промышленности. Результаты показали, что все измеренные значения сопоставимы с мировыми данными, представленными в Научном комитете ООН по действию атомной радиации (публикации НКДАР ООН)[28]. Проведенное в Турции исследование по определению уровней естественной радиоактивности гранитов, используемых в строительстве, показало, что наличие большого количества ортоклаза и радиогенных акцессорных минералов является источником высокой активности конгрегаций в стране[29].]

Исследование естественной радиоактивности в зданиях, проведенное в Иране, исследовало пять популярных строительных материалов, а именно цемент, гипс, цементные блоки, кирпич и гравий.[12] Результаты обследования показали, что образцы цемента имеют максимальные значения средней концентрации 226 Ra и 232 Th, тогда как наименьшая величина средней концентрации этих двух радионуклидов обнаружена в образцах гипса. Самые высокие и самые низкие значения средней концентрации 90 109 40 90 110 K были обнаружены в образцах кирпича и гипса соответственно. Рассчитанные активности радиевого эквивалента оказались ниже допустимого уровня 370 Бк/кг для всех строительных материалов. Значения индексов опасности оказались ниже рекомендованных уровней; поэтому здания, построенные из таких материалов, считаются безопасными для его обитателей. Эти результаты опроса согласуются с другими результатами других исследований, проведенных в различных частях мира.[12] Содержание радиоактивности некоторых строительных материалов в некоторых странах показано в .[12]

Таблица 1

Содержание радиоактивности в строительных материалах в некоторых странах

Открыть в отдельном окне

За последние несколько десятилетий в ходе нескольких исследований была рассчитана концентрация радионуклидов внутри помещений в таких странах, как Канада и Индия[30,31]. ]

Обследование, проведенное в государственных начальных школах Канады, показало, что в среднем учащиеся целевых школ подвергаются воздействию радона с концентрацией 56 Бк/м 3 , что обычно ниже федеральных нормативных уровней (т. е. 200 Бк/м 3 ).[31]

При оценке концентраций 222 Rn и 220 Rn в жилищах юго-западного штата Пенджаб в Индии результаты показали, что значения 222 Rn различались от 21 до 79 Бк/м 3 , со средним геометрическим значением 45 Бк/м 3 . Бангалорский митрополит, Индия. В целом значительного радиологического риска для жителей не наблюдалось, и 222 Уровни Rn оказались в пределах средней глобальной концентрации 40 Бк/м 3 . Однако было обнаружено, что наблюдаемые уровни 220 Rn превышают глобальные средние значения 10 Бк/м 3 .[5]

Радиоактивность на поверхности почвы

поверхности почвы, должны быть исследованы, потому что для определения облучения населения от строительных материалов, таких как почвы.

Концентрация калия обычно колеблется от 1000 до 30000 частей на миллион. Обычно он ниже, но более изменчив в области базальтовых пород (1500-20 000 частей на миллион), чем в кислых (высокая концентрация SiO 2 ) областях пород. Например, в гранитной породе концентрация часто составляет около 29 000 частей на миллион.

Радий ( 226 Ra) является наиболее важным радионуклидом в цепочке распада 238 U с радиобиологической точки зрения; поэтому размеры 226 Концентрация Ra в строительных материалах считается эталонной во всех исследованиях. Природные радионуклиды в строительных материалах могут вызывать как внешнее облучение, вызванное их прямым гамма-излучением, так и внутреннее облучение от газообразного радона.

Концентрация рубидия (химически сходного с калием) часто составляет около 1% от концентрации калия. Соответственно, концентрация радиоактивности рубидия часто составляет около 60% от концентрации калия. Рубидий ( 87 Rb), аналогично 14 C и 3 H, излучает только мягкое β-излучение и вносит вклад во внутреннее излучение, но не во внешнее облучение.

Большая часть земного фонового излучения обусловлена ​​калием и элементами уранового ряда ( 238 U – 206 Pb), тория ( 232 Th – 209 Pb) и актиниевого ряда ( 235 U по 207 Pb). Каждая из этих серий состоит из множества α-, β- и γ-излучателей. Концентрация этих радиоактивных изотопов в почве и воде сильно различается. В некоторых районах, например в прибрежных районах штата Керала в Индии, средняя доза составила 11 мЗв/год. В некоторых районах на юго-западе Франции, в Гуарапари в Бразилии и в Рамсаре в Иране мощность дозы может составлять около 17 мЗв/год, а в небольших местах в этих районах мощность дозы может достигать 170-430 мЗв/год. . Эти уровни вызваны более высокими, чем обычно, естественными фоновыми уровнями изотопов урана и тория в почве.[4]

В таких странах, как Вьетнам[32] и Турция, было проведено несколько исследований[33]. Во Вьетнаме расчетные годовые эффективные дозы облучения населения вне помещений и внутри помещений оказались выше, чем соответствующие значения в остальном мире. Результаты показали, что радиевая эквивалентная активность и индекс внешней опасности поверхности почв Вьетнама ниже соответствующих допустимых пределов 370 Бк/кг и 1 соответственно. Поэтому вьетнамская земля, используемая в качестве строительного материала, безопасна для населения. В другом исследовании были рассчитаны уровни естественной гамма-радиоактивности образцов почвы в центре города Самсун в Турции. Рассчитанный индекс внешней опасности показал, что радиационная опасность в Самсуне незначительна.

Важно отметить, что почва, используемая в качестве строительного материала, может влиять на воздействие радионуклидов на население; они также могут воздействовать на организм человека при приеме пищи, содержащей радионуклиды; эти радионуклиды попадают в пищевую цепь из более глубоких слоев почвы, помимо загрязнения грунтовых вод.

Из-за этого эффекта в нескольких исследованиях оценивалось распределение естественных и синтетических радионуклидов в профилях почвы и в поверхностном слое почвы.

В ходе одного исследования глубинные профили активности 137 Cs были определены в образцах почвы из 20 участков в Стамбуле и его окрестностях, Турция. Было обнаружено, что концентрации активности 40 K, 232 Th и 226 Ra распределены равномерно по глубине почвы, а распределение 137 Cs по глубине в целом соответствовало линейной функции [34].

Радиоактивность в пищевых продуктах

Пищевые продукты, вода и воздух обычно содержат следовые количества альфа-излучателей ряда урана, тория и актиния. Часть радона ( 222 Rn и в меньшей степени 220 Rn и 219 Rn) газ диффундирует в пищевые продукты. Например, радон в почве и в воде, а также многие продукты его распада выпадают в осадок на поле и на растительность в поле. Поскольку эти радиоактивные элементы проникают в пищевую цепь и воздействуют на организм человека, было проведено несколько исследований для определения концентрации основных микроэлементов в пище. приведены примеры концентраций основных микроэлементов в реальных образцах пищевых продуктов.

Таблица 2

Типичная концентрация некоторых основных микроэлементов в пищевых продуктах

Открыть в отдельном окне

В ходе исследования изучалась радиология природных и минеральных питьевых вод в Словении. В этом опросе были собраны разные виды воды для трех разных возрастных групп населения. Во всех случаях было отмечено, что рассчитанная медианная ожидаемая эффективная доза от исследованных радионуклидов была значительно ниже рекомендованного значения 100 мкЗв/год. Результаты показали, что дети подвергаются наибольшему облучению с самой высокой абсолютной дозой. Важно отметить, что вклад каждого конкретного радионуклида в общие дозы различался для различных типов воды и в пределах каждого типа, а также между различными возрастными группами.[35]

В организме человека концентрация активности калия ( 40 К), углерода ( 14 С), трития ( 3 Н), полония ( 210 Po) и 226 Ra составляет 63, 66, 133, 0,0002 и 2,7·10 90 109 -5 90 110 Бк/кг соответственно.

Концентрация естественной радиоактивности в пищевых продуктах часто находится в диапазоне 40-600 Беккерелей на килограмм пищевых продуктов. Например, радиоактивность только калия может обычно составлять 50 Бк/кг в молоке, 420 Бк/кг в сухом молоке, 165 Бк/кг в картофеле и 125 Бк/кг в говядине. Рамачандран и Мишра сообщают об исследованиях радиоактивности пищевых продуктов.[36] Они нашли концентрацию 40 К радиоактивность в различных пищевых продуктах колеблется от 45,9 до 649,0 Бк/кг; у 226 Ra от 0,01 до 1,16 Бк/кг; 228 Th варьируется от 0,02 до 1,26 Бк/кг. Для получения соответствующей дозы в мЗв/год необходимо учитывать энергию и долю, депонированную в организме, кроме того, учитывать не только радиоактивное время жизни, но и биологическое время жизни изотопов в организме человека.

Для анализа естественной и наведенной радиоактивности в пищевых продуктах необходимо учитывать элементный состав пищи.[37,38] Естественная радиоактивность от 40 Изотоп К, составляющий постоянную долю (0,0117%) содержания калия в продуктах питания, значительно варьируется в зависимости от концентрации калия от продукта к продукту. Обычно концентрация калия находится в пределах 1000-6000 частей на миллион. Было обнаружено, что концентрация калия в эталонном продукте составляет 4000 частей на миллион. Средняя концентрация в организме человека составляет около 2000 ppm. Из суточной нормы около 90 % выводится с мочой и 10 % — с калом. Концентрации многих других микроэлементов также сильно варьируют. показывает концентрацию некоторых основных микроэлементов в пищевых продуктах.[37] Как показано на рис., концентрация натрия может варьироваться от 150 до 8200 ppm, магния от 110 до 39 ppm.0, а фосфора от 150 до 2110 частей на миллион.

Человек постоянно подвергается воздействию радиационного фона, распространяющегося радиоактивными ядрами в воздухе, почве, горных породах, воде и строительных материалах. Величина радиационного фона различна в зависимости от высоты, количества ядер, присутствующих в почве, и географических условий разных регионов. Радиоактивность распространена в горных породах, почве, пляжном песке, отложениях и почве русла рек, в реках и океанах и даже в строительных материалах и домах. Концентрация радиоактивных изотопов в почве является показателем радиоактивного накопления в окружающей среде, которое воздействует на человека, растения и животных. Обычно они долгоживущие, период полураспада часто составляет сотни миллионов лет. Другой момент заключается в том, что количество радионуклидов, таких как уран и торий, которые присутствуют в почве региона, может изменить мощность дозы радиационного фона.

Источник поддержки: Нет

Конфликт интересов: Не объявлено.

1. Рамачандран ТВ. Радиационный фон человека и окружающей среды. Иран J Radiat Res. 2011; 9: 63–76. [Google Scholar]

2. Цорцис М., Своукис Э., Цертос Х. Всестороннее исследование естественных уровней гамма-радиоактивности и связанных с ними мощностей доз от поверхностных почв на Кипре. Радиационная дозиметрия. 2004; 109:17–24. [PubMed] [Google Scholar]

3. Научный комитет ООН по действию атомной радиации (НКДАР ООН), 2000. Нью-Йорк: США: Доклад Генеральной Ассамблеи; Источники и эффекты ионизирующего излучения. [Академия Google]

4. Шахбази-Гахруи Д. Дозиметрия естественного радиационного фона в высокогорном районе Ирана. J Радиат рез. 2003; 44: 285–7. [PubMed] [Google Scholar]

5. Сатиш Л.А., Нагараджа К., Рамачандран ТВ. Концентрации и дозы 222 Rn и 220 Rn внутри помещений в Бангалоре, Индия. Радиационная дозиметрия. 2012; 151:344–53. [PubMed] [Google Scholar]

6. Кумар С., Сингх С., Баджва Б.С., Сингх Б., Сабхарвал А.Д., Иппен К.П. Оценки ингаляционной дозы внутри помещений от радона и торона в некоторых районах юго-западного Пенджаба, Индия. Радиационная дозиметрия. 2012; 151:112–6. [PubMed] [Академия Google]

7. Накамура Т., Увамино Ю., Окубо Т., Хара А. Высотные вариации нейтронов космических лучей. Здоровье физ. 1987; 53: 509–17. [PubMed] [Google Scholar]

8. Stone JM, Whicker RD, Ibrahim SA, Whicker FW. Пространственные вариации естественного радиационного фона: мощности поглощенной дозы в воздухе в Колорадо. Здоровье физ. 1999; 76: 516–23. [PubMed] [Google Scholar]

9. Кам Э., Бозкурт А. Измерения радиоактивности окружающей среды в регионе Кастамону на севере Турции. Приложение Радиат Изот. 2007;65:440–4. [PubMed] [Академия Google]

10. Бозкурт А., Йорулмаз Н., Кам Э., Карахан Г., Османлиоглу А.Е. Оценка радиоактивности окружающей среды для региона Шанлыурфа на юго-востоке Турции. Изм. ради. 2007; 42:1387–91. [Google Scholar]

11. Шахбази-Гахруи Д. Годовой радиационный фон в провинциях Чахармахал и Бахтиари. Иранский J Radiat Res. 2003; 1:87–91. [Google Scholar]

12. Мехдизаде С., Фагихи Р., Сина С. Естественная радиоактивность строительных материалов в Иране, Иран. Нуклеоника. 2011;56:363–8. [Академия Google]

13. Фагихи Р., Мехдизаде С., Сина С. Распространение естественной и искусственной радиоактивности в почве провинции Фарс, Иран. Радиационная дозиметрия. 2010; 138:1–9. [PubMed] [Google Scholar]

14. Беретка Дж., Мэтью П.Дж. Естественная радиоактивность австралийских строительных материалов, промышленных отходов и побочных продуктов. Здоровье физ. 1985; 48: 87–95. [PubMed] [Google Scholar]

15. Алам М. Н., Миа М.М., Чоудхури М.И., Камаль М., Гхош С., Рахман Р. Коэффициенты затухания грунтов и некоторых строительных материалов Бангладеш в диапазоне энергий 276–1332 кэВ. Приложение Радиат Изот. 2001;54:973–6. [PubMed] [Google Scholar]

16. Faheem M, Mujahid SA, Matiullah M. Оценка радиологической опасности из-за естественной радиоактивности в образцах почвы и строительных материалов, собранных в шести районах провинции Пенджаб, Пакистан. Изм. ради. 2008;43:1443–7. [Google Scholar]

17. Хан К., Хан Х.М. Природные гамма-излучающие радионуклиды в пакистанском портландцементе. Приложение Радиат Изот. 2001; 54: 861–5. [PubMed] [Google Scholar]

18. Msaki P, Banzi FP. Радиоактивность в продуктах, полученных из гипса в Танзании, спектрометрия. Радиационная дозиметрия. 2000;91: 409–12. [Google Scholar]

19. Крстич Д., Никезич Д., Стеванович Н., Вучич Д. Радиоактивность некоторых отечественных и импортных строительных материалов из Юго-Восточной Европы. Изм. ради. 2007; 2: 1731–6. [Google Scholar]

20. Отман И., Махрука М. Содержание радионуклидов в некоторых строительных материалах в Сирии и мощность дозы гамма-излучения внутри помещений. Радиационная дозиметрия. 1994; 55: 299–304. [Google Scholar]

21. Бу-Раби Ф., Бем Х. Естественная радиоактивность строительных материалов, используемых в Кувейте. J Radioanal Nucl Chem. 1996;213:143–149. [Google Scholar]

22. Yang YX, Wu XM, Jiang ZY, Wang WX, Lu JG, Lin J и другие. Концентрация радиоактивности в почвах гранитного района Сячжуан, Китай. Приложение Радиат Изот. 2005; 63: 255–9. [PubMed] [Google Scholar]

23. Ахмад Ф. Естественная радиоактивность строительных материалов в Египте. Radiat Eff Дефекты твердых тел. 2007; 162:43–52. [Google Scholar]

24. Арафа В. Специфическая активность и опасность образцов гранита, собранных в Восточной пустыне Египта. J Environ Radioact. 2004; 75: 315–27. [PubMed] [Академия Google]

25. Эль-Араби А.М., Аббади А.Г., Эль-Хусейн А. Гамма-измерения естественной радиоактивности в осадочных породах Египта. Nucl Sci Tech. 2006; 17:123–128. [Google Scholar]

26. Хигги Р.Х., Эль-Тахави М.С., Абдель-Фаттах А.Т., Аль-Акабави Ю.А. Содержание радионуклидов в строительных материалах и соответствующие мощности дозы гамма-излучения в египетских жилищах. J Environ Radioact. 2000; 50: 253–61. [Google Scholar]

27. Михаэль Ф., Парпоттас Ю., Цертос Х. Измерения гамма-излучения и мощности дозы в обычно используемых строительных материалах на Кипре. Радиационная дозиметрия. 2010; 142: 282–91. [PubMed] [Google Scholar]

28. Аслам М., Гул Р., Ара Т., Хуссейн М. Оценка радиологической опасности природных радиоактивных материалов в цементной промышленности. Радиационная дозиметрия. 2012; 151:483–8. [PubMed] [Google Scholar]

29. Cetin E, Altinsoy N, Orgün Y. Уровни естественной радиоактивности гранитов, используемых в Турции. Радиационная дозиметрия. 2012; 151: 299–305. [PubMed] [Google Scholar]

30. Ахмед Дж.У. Высокий уровень естественной радиации: Доклад международной конференции в Рамсаре. Бюллетень МАГАТЭ. 1991;33:36–38. [Google Scholar]

31. Poulin P, Leclerc JM, Dessau JC, Deck W, Gagnon F. Измерение радона в школах, расположенных в трех приоритетных районах исследования в провинции Квебек, Канада. Радиационная дозиметрия. 2012; 151: 278–89. [PubMed] [Google Scholar]

32. Huy NQ, Hien PD, Luyen TV, Hoang DV, Hiep HT, Quang NH, et al. Оценка естественной радиоактивности и дозы внешнего облучения поверхностных почв Вьетнама. Радиационная дозиметрия. 2012; 151: 522–31. [PubMed] [Академия Google]

33. Мустафа К.Т., Сельма Б. Концентрация радиоактивности в почве и оценка дозы для центра города Самсун, Турция. Радиационная дозиметрия. 2012; 151: 532–6. [PubMed] [Google Scholar]

34. Беливермиш М. Вертикальное распределение 137 Cs, 40 K, 232 Th и 226 Ra в образцах почвы из Стамбула и его окрестностей, Турция.