Антропогенне радіоактивне забруднення довкілля

Штучний радіаційний фон

• Випромінювання, зумовлене розсіяними в біосфері штучними радіонуклідами

• Додає до природного радіаційного фону Земної кулі лише 1 – 3%

Шляхи виникнення і надходження до біосфери штучних радіоактивних ізотопів

Випробування ядерної зброї

• Утворюються продукти поділу ядерного заряду та радіоізотопи наведеної активності

• Ядра атомів 238U, 239 Pu розщеплюються з утворенням 80 різних елементів, періоди піврозпаду яких тривають у межах від 1 с (157Xe) до 1,57×107 років (129I)

Наведена радіоактивність

• Виникає в результаті захоплення нейтронів, які виникають під час радіоактивного розпаду урану чи плутонію, ядрами атомів елементів, що входять конструктивних матеріалів вибухового пристрою, повітря, ґрунту чи води

• Виникають ізотопи з коротким періодом напіврозпаду (24Na, 27Mg, 31Si, 32P)

Повітряний атомний вибух

Підприємства атомної промисловості

• Уранові рудники

• Фабрики по збагаченню урану та виготовленню ядерного палива

• Експериментальні, військові, енергетичні реактори

Основні джерела забруднення біосфери

• Радіоактивні відходи

• Аварії на підприємствах

Радіоактивні відходи

• Тверді та рідкі радіоактивні відходи, що містять уран і радій

• Газоподібні відходи (41Ar, 19O, 59Fe, 31Si)

• Рідкі відходи – вода першого контуру реактора

• Тверді відходи – тепловиділяючі елементи (ТВЕЛ) та конструкції, що підпадали дії нейтронного опромінення

Медицина, лабораторія ННІ, ізотопні лабораторії

• Газоподібні

• Рідкі

• Тверді відходи

Радіоактивність живих організмів

Радіоактивність живих організмів залежить перш за все від концентрації таких радіоактивних ізотопів, які існують у суміші із стабільними елементами, що у значних кількостях містяться в організмі (40K, 14С, 3Н)

Фонове опромінення людини

Зовнішнє опромінення

• Космічні промені та γ – випромінювання природних радіоактивних речовин з довкілля

• Складає 0,28 мГр/рік

• Доза залежить від активності радіонуклідів

Внутрішнє фонове опромінення

• За рахунок природних радіоактивних елементів, які містяться в організмі: 40K, 14C, 226Ra, 222Rn, 210Po, 220Th

• Доза складає приблизно 1,4 мГр/рік

Додаткове опромінення

• Радіоактивними продуктами в результаті випробувань ядерної зброї, аварій на об'єктах атомної промисловості

• Зовнішнє та внутрішнє

• Польоти в верхніх шарах атмосфери

• Медичне обстеження

• Побутові предмети

Додаткове внутрішнє опромінення

• Радіонукліди, що надходять аліментарним шляхом та при вдиханні забрудненого повітря

• Депонування радіонуклідів створює підвищену локальну дозу

• Основний внесок створюють 90Sr, 137 Cs (аналоги кальцію та калію відповідно)

Міграція радіонуклідів

• Атмосфера – ґрунт – рослина – свійські тварини (молоко, м’ясо) – людина

• Атмосфера – рослина – свійські тварини (молоко, м’ясо) – людина

• Атмосфера – водойми (вода) – фітопланктон – зоопланктон – риба - людина

Розподіл радіонуклідів в організмі людини

• Скелет (кальцій, стронцій, барій, радій)

• Печінка (цезій, плутоній)

• Весь організм (кисень, водень, залізо)

• Щитовидна залоза (йод)

Радіонукліди

• Період напіврозпаду (секунди, млн. років)

• Активність (число радіоактивних перетворень за одиницю часу) – беккерелі (Бк)

Найважливіші радіоізотопи в біосфері

• 239P4 – 2400 років

• 40K – 1,3 млрд. років

• 14C – 5568 років

• 137Cs – 32 років

• 90Sr – 27,7 років

• 3H – 12,4 років

• 144Ce – 285 діб

• 24Na – 15 годин

• 131I – 8 діб

• 41Ar – 2 години

Експозиційна доза

• Іонізуюча спроможність випромінювання в повітрі (Кулон на 1 кг, рентген)

• Визначають потенційні можливості іонізуючого випромінювання

Поглинута доза

• Енергія іонізуючого випромінювання, що поглинається одиницею маси опроміненою речовини

• Вимірюється у греях (Гр), радах

Доза, яку одержує людина

• Вид випромінювання

• Щільність потоку

• Тривалість впливу

Еквівалентна доза

• Міра біологічного впливу випромінювання на конкретну людину

• Індивідуальний критерій небезпеки

• Вимірюється у зівертах (Зв), берах (біологічний еквівалент рада)

Аварії на АЕС

• 12 лютого 1952 р., Канада, штат Онтаріо, Чолк –Рівер, АЕС NRX (перша в світі серйозна аварія)