Главная / Охрана труда / Источники, виды ионизирующего измерения

Источники, виды ионизирующего измерения

Радиоактивными называются вещества, ядра атомов которых способны самопроизвольно распадаться и превращаться в ядра атомов других элементов и испускать при этом невидимые излучения. Излучения радиоактивных веществ могут быть трех видов: гамма, бета, альфа. Гамма-излучения, а также излучения продуктов радиоактивного заражения называются ионизирующим измерением (γ). Гамма-излучение – это электромагнитные волны, аналогичные рентгеновским лучам, распространяющиеся со скоростью света 300000 км/сек. Они способны проникать через толщи различных материалов и через индивидуальные средства защиты. Бета-излучение (β) – это поток электронов, называемых частицами. Проникающая их способность меньше, чем у частиц. Одежда и индивидуальные средства защиты значительно ослабляют их. Альфа-излучение(α) представляет собой поток ядер атомов гелия, называемых альфа частицами. Они обладают большой ионизирующей способностью.

Естественный радиационный фон, т. е. ионизирующее измерение, образован космическим излучением, излучением естественных радиоактивных веществ, находящихся в земных породах, воде, воздухе, растительном и животном мире и в организме человека. Космические лучи представляют собой поток ядерных частиц, приходящих на земную поверхность из различных областей мирового пространства. При попадании космических частиц на поверхность Земли происходит их взаимодействие с атомами и молекулами атмосферы. Возникают вторичные космические измерения; при этом наиболее существенными процессами взаимодействия являются электронно-фотонные и электронно-ядерные. Вторичное космическое излучение таким образом состоит из электронов, нейтронов, мезонов и фотонов.

По мере приближения частиц к поверхности Земли интенсивность первичного космического излучения уменьшается, а интенсивность вторичного излучения достигает максимума на высоте 20 км. Уровень космического излучения зависит от геомагнитной широты и возрастает от экватора к полюсам.

Природная радиоактивность обусловлена радиоактивными изотопами естественного происхождения, присутствующими во всех оболочках Земли: литосфере, гидросфере, атмосфере и биосфере. Радиоактивные элементы условно можно разделить на три группы.

1. Радиоактивные изотопы, входящие в состав радиоактивных семейств уран (U 238), торий (232 Тh).

2. Генетически не связанные с ними радиоактивные элементы: калий (40К), кальций (48 Са), рубидий (87 Rв).

3. Радиоактивные изотопы, возникающие на Земле в результате ядерных реакций под действием космических лучей. Наиболее важные из них: углерод (14 С), тритий (3 Н). Главным источником поступления во внешнюю среду радиоактивных веществ являются горные породы, происхождение которых неразрывно связано с включением в состав всех радиоактивных элементов. В настоящее время относительное равновесие между поступлением радиоактивных веществ и их исчезновением поддерживается за счет такого универсального растворителя, как вода. Естественная радиоактивность воздуха обусловлена наличием радиоактивных изотопов, возникающих в атмосфере в результате воздействия космического излучения радиоактивных газов, поступающих из верхних слоев Земной коры. Образующийся в верхних слоях атмосферы радиоактивный углерод в результате соединения с кислородом, дает двуокись углерода, которая включается в обычный для углерода цикл обмена его между атмосферой, гидросферой, почвой. К радиоактивным газам, которые поступают из верхних слоев земной поверхности относятся продукты распада урана (радон 222), торий (торен 220) и актиний (актинон 219). При этом радон имеет большую возможность выхода в атмосферу, т. к. период его полураспада 3.8 суток, а торена и актинона соответственно 54 с и 3.9 с. В результате непрерывного поступления радиоактивных газов из грунта в атмосферу наибольшая их концентрация содержится в приземном слое.

Все воды можно условно разделить на метеорные, подземные, воды открытых водоемов, воды морей и океанов. Метеорные воды, обычно, малоактивные.

Радиоактивность подземных вод зависит от условий их нахождения. В водах глубоко залегающих под землей радиоактивность увеличивается и обусловлена, в основном, присутствием 40К, 226 Rа, 222 Rn.(калий 40, радий 226, радон 222). Эти воды обычно используют для водоснабжения населения и содержат в среднем радия 2*10-12 Ки/л и радона 5*10-11 Ки/л. Наибольшей радиоактивностью обладают минеральные воды, которые в радиогидрогеологии относят к радиоактивным. Радиоактивные воды могут содержать повышенное количество 226 Ra (до 10-10 Ки/л – воды курортов Цхалтубо), 222 Rn (до 1.3*10-9 Ки/л – воды курортов Железноводска). Высокие концентрации радия и урана обнаруживаются в межпластовых водах нефтеносных районов. Как правило, поверхностные воды содержат меньшее количество радиоактивных веществ, чем подземные воды.

Радиоактивность растительного и животного мира обусловлена всеми видами радиоактивных изотопов, которые могут быть разделены на две группы. К одной группе, сравнительно малочисленной, следует отнести такие радиоактивные изотопы, которые активно участвуют в обмене веществ и обеспечивают функционирование органов живой материи (40К, 14С, 3Н). К другой группе радиоактивных изотопов относятся 238 U, 226 Ra, 210 Pb, 210 Ро, действие которых в обменных процессах изучено недостаточно. Результаты исследований показали, что уровень содержания изотопов в растительных и живых организмах зависит от концентрации их во внешний среде. Основным изотопом в первой группе является 40 К (калий 40). Количество его в растительных организмах по сравнению с его содержанием в земной коре меньше в 5-10 раз. Еще меньшее содержание калия отмечается в организме животных. Основными изотопами второй группы являются, содержащиеся в растениях и животных радий, свинец-210, полоний-210 (210 Рb, 210Po) и изотопы урана и тория. Удельная активность 210 Pb и 210 Ро в растительной пище составляет от 0.5 до 10n Ku. Особенно высокое содержание этих изотопов обнаружено в чае (до 820 nKu). В продуктах питания животного происхождения удельная активность 210 Рb колеблется от 0.37 nKu/кг до 3.5 nKu/кг (молоко), а 210 Ро от 0.09 до 3.5 nKu/кг (молоко, говядина).

Радиоактивность тела человека обусловлена присутствием в организме всех радиоактивных изотопов, которые встречаются в биосфере. Наибольшую радиоактивность имеют 238 U 2.4*10 Кu, торий 232 ( 232 Тh)–8*10-12 Ku. Другой тип изотопов обязательно входит в состав живых организмов; 40К (калий 40) — содержание 8х10 Г, активность -6х10 Ku, углерод (14С) — содержание 2х10 Г, активность — 9х10 Ku, водород (3Н) -8х10 Г, активность 8х10 Кu. Как показали результаты исследований, содержание калия -40 в организме человека зависит от пола, возраста, массы тела. У мужчин содержание его выше, чем у женщин. Общее содержание углерода в теле взрослого человека достигает 18%, т. е. около 12 кг. Учитывая его равномерное распределение в тканях, можно считать, что удельная активность 14 С составляет 1.4х10 Ku/кг. Из радиоактивных веществ второй группы наиболее глубоко изучен радий, который подобно кальцию накапливается в костной ткани. Основная часть свинца 210 Рв содержится в скелете. Удельная активность 210 Рв в костной ткани составляет от 13 до 110 р Кu/кг, а в мягких тканях от 0.2 до18 n Ku/кг. Содержание урана в организме человека невелико и составляет 10 Г. Из приведенных выше данных следует, что основным источником радиоактивных элементов, поступающих в организм человека, являются пищевые продукты. Вода в этом отношении имеет второстепенное значение, ее активность по радию до 10-12Ku/л обнаруживается ее роль в формировании радиоактивности тела человека.

Оставить комментарий