Природні та штучні джерела іонізуючого випромінювання

Існують 2 види джерел радіоактивності: природні та штучні.

Природні: гірські породи, Космос.

Гірські породи. До середини ХХ століття основним джерелом іонізованого випромінювання були природні джерела. Але й тоді рівні земної радіації в різних регіонах різнилися, досягаючи максимальних значень в районах родовищ уранових (U) руд, радіоактивних сланців, торієвих (Th) пісків, радонових (Rn) мінеральних джерел (Індія – штати Керала та Тамілнад, Бразилія – штати Ріо-де-Жанейро, Еспіріту-Санту, Нігерія, Іран та ін.). Відомі також аномальні райони й у нас на Україні – Хмельник, Миронівка, Жовті Води. В цих місцях рівні природного активного фону в десятки й сотні разів вищі, ніж у інших.

Земних природних джерел випромінювання нині налічується близько 60, які поділяються на такі групи:

1. Елементи радіоактивних сімейств. Сюди відносяться родоначальники 3-х сімейств – уран, торій, актіній (Ас) та продукти їх поділу – радій, радон. Уран та торій - найбільш поширені на Землі з цієї групи. Наприклад, кількість урану більша кількості срібла та ртуті. Природний уран являє собою суміш 3-х ізотопів: ²³⁴U₉₂, ²³⁵U₉₂, ²³⁸U₉₂ (99.28 %, 0.71 %, 0.006 %). Кінцевим продуктом розпаду цих елементів є стабільний ізотоп свинцю-208.

З проміжних продуктів урану велике значення мають радій та радон. Газоподібний радон може акумулюватися в закритих приміщеннях і шкодити здоров”ю людей.

2. Інші радіоактивні елементи земного походження: калій, кальцій, рубідій, цирконій, олово та ін. Найбільш характерним представником є калій. В земній корі міститься 2.6 % калія. Калій складається з 3-х ізотопів. Радіоактивним є калій-40 (0.0119 % від загального об”єму).

Космічне випромінювання досить суттєво впливає на величину природного радіаційного фону. Його частка сягає 25-30 % в загальному рівні природного фону.

Виділяють первинне і вторинне космічне випромінювання.

Під первинним випромінюванням розуміють потоки частинок неземного походження. Це випромінювання складається з протонів та з важких ядерних часток з дуже великою енергією. Частина цієї енергії витрачається на зіткнення з ядрами атмосферного азоту, кисню, аргону, в результаті чого на висотах близько 15-20 км виникає вторинне високе енергетичне світіння. Воно складається з нейтронів, протонів, електронів. Тут з”являються космогенні радіонукліди, які з атмосферними опадами потрапляють на поверхню Землі – тритій, вуглець-14, берилій-7, натрій-22 та ін. (всього більше 10).

Оскільки інтенсивність космічного випромінювання з висотою зростає, екіпажі літаків та пасажири, які часто літають на висотах 8-11 км, з часом одержують досить значні дози радіаці.

Умовно всі джерела штучного походження поділяються на 2 типи:

1. Джерела, що забруднюють навколишнє середовище радіонуклідами.

2. Локалізовані джерела іонізуючого випромінювання.

До першого типу відносяться ядерна зброя та підприємства атомної енергетики. Особливо небезпечні з точки зору забруднення території радіонуклідами ядерні вибухи, котрі проводять в атмосфері. Випробування першої ядерної бомби було проведено 16 липня 1945 р. в США. Друга і третя ядерні бомби підірвані 6 і 9 серпня 1945 р. над японськими містами Хіросима і Нагасакі. В СРСР перше випробування ядерної зброї відбулося в 1949 році. З тих пір в окремі роки кількість проведених випробувань була більше 50, а в 1962 році було проведено 70 випробувань.

Інтенсивне зростання потреб людини в електроенергії стимулюють прискорений розвиток атомної енергетики. В 1990 році в світі працював 521 реактор.

До локалізованих джерел іонізуючого випромінювання відносяться такі, котрі не приводять до забруднення середовища. Це:

- перш за все джерела, що досить широко використовуються в медицині

а) рентгенодіагностика;

б) променева терапія характеризується використанням прискорювачів та високоактивних джерел кобальт-60 та цезій-137. Вона використовується при лікуванні онкологічних захворювань;

- електронні та електричні прилади (детектори диму та аерозолів, флюорисцентні лампи, телевізори та ін.)

В середньому доза радіації, яка отримується за рік кожним жителем планети, коливається від 50 до 200 мрад, причому на долю космічної радіації приходиться близько 25 мрад ( 250 мкЗв; 0.025 Бер), радіоактивності гірських порід – 50-150 мрад, опромінення телевизором – приблизно 10 мрад, відходів атомної помисловості та радіоактивних опадів – близько 3 мрад. (В Бразилії в деяких районах люди отримують по 1600 мрад за рік).