Особенности миграции радионуклидов и прогнозирование радиоактивного загрязнения местности 2 страница

• Полувековая эффективная доза может быть получена, если умно­жить полувековые эквивалентные дозы в отдельных органах на соответству­ющие весовые множители \Л/_Т и затем их просуммировать.

• Коллективная эквивалентная доза (8_Т) в ткани Т применяется для выражения общего облучения конкретной ткани у группы лиц на основе таб­лицы 1.5.

• Коллективная эффективная доза (3) относится, в целом, к облучен­ной популяции Она равна произведению средней эффективной дозы на число лиц в облученной группе. В определении коллективной эквивалентной и коллективной эффективной доз не указано время, за которое она получе­на. Поэтому обычно указывается и время, за которое получена доза для группы лиц. Единицы коллективных доз - чел*3в и чел*бэр.

 

О

50 л

Рис. 1.13. Мощность эквивалентной дозы в органе (ткани) после поступления радионуклида с коротким и длинным периодом полувыведения

 

 

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:

1. Что такое экспозиционная доза и в каких единицах измеряется?

2. Что такое поглощенная доза и в каких единицах она измеряется?

3. Что такое эквивалентная доза и в каких единицах она измеряется?

4. Что такое эффективная эквивалентная доза и в каких единицах она изме­ряется?

5. Что такое мощности доз и в каких единицах они измеряются?

1.2.4. Основные способы обнаружения и измерения ионизирующих излучений

Для решения задач радиационной безопасности необходимо знать основные характеристики ионизирующих излучений. Известно, что все иони­зирующие излучения взаимодействуют со средой и вызывают изменения ее физических и химических свойств. Это и используется для обнаружения и измерения характеристик ионизирующих излучений.

Наиболее распространенные способы регистрации: фотографический, химический, полупроводниковый, сцинтилляционный, биологический, иони­зационный.

Фотографический - основан на потемнении фотоэмульсии под воз­действием ионизирующих излучений (разновидность химического).

Химический - основан на измерении концентрации ионов воды, ко­торые появились в результате ее облучения ионизирующими излучениями. Можно использовать свойство некоторых веществ изменять свой цвет под воздействием излучений.

Полупроводниковый - основан на том, что некоторые полупроводни­ки изменяют свое сопротивление под воздействием ионизирующих излу­чений.

Сцинтилляционный - основан на том, что некоторые вещества под воздействием ионизирующих излучений испускают фотоны видимого света.

Биологический - основан на исследовании состава крови и структу­ры зубов.

Ионизационный - основан на ионизации газов.

Наиболее распространенными способами являются ионизационный и сцинтилляционный. Для регистрации каждого вида заряженных частиц и гамма-квантов по вызываемому ими ионизационному эффекту применяют счетчики или ионизационные камеры определенного типа и конструкции. Это обусловлено тем, что величина ионизации зависит от вида излучения, его энергии и природы поглощения. Основным элементом в каждом спосо­бе регистрации излучений является детектор.

• Детектор - это устройство, служащее для преобразований электри­ческих колебаний. Детекторы ядерных излучений, приборы для регистрации ядерных излучений основаны на явлениях, возникающих при прохождении заряженных частиц через вещество.

Работа детекторов ионизирующих излучений описывается различны­ми характеристиками. Наиболее употребительными параметрами являют­ся: эффективность счетчика, мертвое время, рабочее напряжение.

•

II.

1Ь

Работа на соответствующем участке характеристики зави­сит от типа детектора, его конструкции и приложенно­го напряжения. В зависимости от пода­ваемого напряжения двух-электродный промежуток может работать: в режиме ионизационной камеры, пропорционального счетчи­ка или счетчика Гейгера-Мюллера. • Ионизационные каме­ры - это газоразрядные де-

1к

1Ь

Под эффективностью детектора понимают вероятность того, что попавшая в объем счетчика (камеры) частица будет зарегистрирована.

• Под мертвым временем детектора понимают минимальное время между пролетом двух следующих одна за другой частиц, регистрируемых отдельно.

• Рабочее напряжение - это такое напряжение на электродах, при котором его незначительные колебания не должны искажать результаты регистрации.

Иногда учитывают время запаздывания (промежуток времени от появ­ления частицы в детекторе до появления импульса на его выходе) и диапа­зон измеряемых энергий (область энергий детектируемых излучений, в ко­торой сохраняются свойства детектора).

Сущность ионизационного способа демонстрируется рисунком 1.14. В состав схемы входит конденсатор, размещенный в герметичной колбе (1), наполненной газом, миллиамперметр (2), источник питания постоянно-1 го тока (3), усилитель (4) и выключатель (5). Если замкнуть цепь при отсут-1 ствии ионизирующих излучений, то конденсатор в колбе зарядится от источ­ника. Если емкость конденсатора небольшая, а инерционность стрелочного прибора значительная, то стрелка прибора практически останется на нуле, I так как после импульса тока конденсатор окажется заряженным, а цепь ра­зомкнутой.

При облучении колбы иони­зирующим излучением в ней про­изойдет ионизация газа. Чем боль­ше интенсивность облучения, тем больше ионизация газа, тем боль­ше ток пройдет по цепи. Прибор I может быть отградуирован в соответствующих единицах, тогда можно регистрировать и измерять ионизирующие излучения.

Чувствительность такого при-1 бора не всегда может оказаться до­статочной, чтобы измерять малые I уровни радиации. Поэтому исполь­зуют различные участки вольтампер-|

,,. „ ной характеристики (рис. 1.15).

Рис. 1.14. Принцип ионизационного метода,,

На практике чаще использу-1
детектирования. „. I

ют участки характеристики 1, 2, 4.1

Рис 1.15. Вопьтамперная характеристика ионизационного детектора

текторы, работающие при напряжениях, соответствующих участку 1 вольт-амперной характеристики. Принципиальная схема ионизационной камеры показана на рис. 1.16. Частица, пролетая в пространстве между электрода­ми, ионизирует атомы и молекулы газа. Затрачивая энергию Е, она создает М_о пар ионов. Связанные с ними заряды обоих знаков имеют величину я_о каждый. Если за время I в объем камеры влетело п таких частиц, то сум­марный заряд О_о каждого знака е, вызванный ими, будет:

О_о= пеЕ/1, (1.61)

где I - энергия ионизации атома (молекулы) газа в межэлектродном про­странстве.

Если напряжение между электродами равно нулю, то возникшие ионы быстро рекомбинируют, в результате чего система возвращается в исходное положение.

Если считать, что для инертных газов I = 30-40 эВ, то в случае когда п = 1 и Е = 1 МэВ, величина Ы_о = 3-10⁴, а 0.₀ = 5-1 От¹⁵ Кл.

При малой интенсивности излучения ток в цепи очень мал и его изме­рение представляет трудность. Поэтому чувствительность такого прибора при малых плотностях излучений недостаточна.

Вольтамперная характеристика зависит от конструктивного исполне­ния ионизационной камеры. Наибольшее распространение получили каме­ры цилиндрической и плоской форм.

Цилиндрические ионизационные камеры конструктивно представля­ют собой систему, состоящую из пустотелого электропроводящего цилиндраи коаксиально расположенного электропроводящего стержня. Внешний элек-1 трод соединяется с положительным полюсом источника питания камеры.

Плоские ионизационные камеры конструктивно выполняются в виде! прямоугольной коробки (рис. 1.16), внутри которой размещается стержень или пластина. Внутренняя поверхность коробки покрывается слоем графи-] тового порошка для обеспечения электропроводности. Стержень или плас-| тина являются отрицательным электродом, а слой графита - положителы] ным электродом камеры.

Конденсаторные ионизационные камеры предназначены для изме-1 рения дозы облучения. Конструктивно такие камеры представляют собой| трубку из электропроводящего материала, которая является отрицательным электродом камеры.

О =КеЕ/1, (1.82)

О

где К - коэффициент газового усиления.

Коэффициент газового усиления в области пропорционального счета зависит лишь от приложенного напряжения. Поэтому при данном напря­жении импульс на выходе счетчика пропорционален энергии, затраченной частицей на ионизацию. Горящий в пропорциональном счетчике несамо­стоятельный разряд прекращается при устранении излучений.

Широко распространены цилиндрические пропорциональные счетчи­ки, в которых возле анода, изготовленного в виде тонкой нити, создается сильное электрическое поле. Вторичная ионизация, происходящая в этой области, обуславливает усиление тока. Таким образом, пропорциональные счетчики более чувствительны, чем ионизационные камеры.

К

Рис. 1.16. Принципиальная схема ионизационной камеры Внутри трубки расположен металлический стержень, являющийся по­ложительным электродом камеры и конденсатора. Для расширения преде­лов измерения параллельно электроду подключается конденсатор с высо­кокачественным диэлектриком. Конденсаторные камеры используются в качестве дозиметра комплектов ДП-24, ДП-22В. • Пропорциональные счетчики - это газоразрядные детекторы, рабо­тающие при напряжениях, соответствующих участку 2 вольтамперной ха­рактеристики. Принципиальная схема счетчика показана на рис. 1.17.

 

К

Рис. 1.17. Принципиальная схема пропорционального счетчика • Счетчики Гейгера-Мюллера - это газоразрядные детекторы, работа­ющие при напряжениях, соответствующие участку 4 вольтамперной харак­теристики, называемому областью Гейгера.

Для того чтобы создать условия для развития газового разряда при сравнительно невысоких напряжениях, рационально использовать неодно­родные электрические поля и низкое давление газа, примерно 100-200 мм рт. ст. Поэтому счетчики Гейгера-Мюллера изготавливают в виде цилиндри­ческого катода, на оси которого расположен тонкий проволочный анод. При попадании частиц в цилиндр, в газе образуются свободные электроны, кото­рые движутся к нити. Вблизи нити напряженность электрического поля ве­лика и электроны ускоряются настолько, что начинают ионизировать газ. По мере приближения к нити число электронов возрастает лавинообразно, возникает коронный разряд, распространяющийся вдоль нити. Этот разряд обрывается включением большого сопротивления В = 10^[3]—10^[4] Ом (несамо-гасящийся счетчик Гейгера) либо введением специального состава газовой

смеси инертного газа с примесью паров спирта или другого многоатомного газа (самогасящийся счетчик Гейгера). В отличие от ионизационной камеры и пропорционального счетчика, в счетчике Гейгера величина тока не зави­сит от количества первично созданных ионов, а обуславливается приложен­ным напряжением и величиной сопротивления, включенного пос­ледовательно в цепь разрядного промежутка. Таким образом, счетчик Гей­гера-Мюллера пригоден лишь для счета частиц.

• Сцинтилляционный счетчик. Сцинтилляционный счетчик состоит из сцинтилляционного детектора и пересчетного устройства. Схема сцинтил-ляционного детектора и фотоумножителя показана на рис. 1.18.

анод:

Рис. 1.18. Схема сцинтиллятора и фотоумножителя: 1 - сцинтиллятор: 2 - фотокатод: 3 — фокусирующая система: 4 -5 - диноды; резисторы К, - К₆ - делитель напряжения.

Сцинтилляционный детектор состоит из сцинтиллятора и фотоэлект­ронного умножителя. Принцип действия заключается в следующем.

Под действием ионизирующих излучений, поступающих на сцинтилля­тор 1, в нем возникают вспышки света, которые затем попадают на фотока­тод 2 (чаще всего сурьмяно-цезиевый) и выбивают из него фотоэлектроны. С помощью фокусирующего электрода 3 фотоэлектроны попадают на первый динод (5), из которого они выбивают в результате вторичной эмиссии допол­нительные электроны. Далее они поступают на следующий динод и т.д. Так происходит умножение электронов (усиление электронного потока).

С последнего динода электронный поток попадает на анод, связан­ный с обычным усилителем. На схеме показан делитель напряжения, кото­рый обеспечивает напряжением каждый динод и анод. Для обеспечения работы счетчика применяют значительной величины напряжение.

Сцинтилляционный счетчик нашел широкое применение как доста­точно точный способ регистрации излучений.

Классификация приборов

По назначению приборы можно классифицировать следующим об­разом:

- индикаторы - простейшие измерительно-сигнальные приборы, по­зволяющие обнаружить факт наличия излучения и ориентировочно оценить некоторые характеристики излучений Детекторами в них чаще всего явля­ются газоразрядные счетчики;

- приборы контроля облучения людей (дозиметры);

- приборы для измерения мощности дозы гамма- и рентгеновского излучения (рентгенометры). В качестве детекторов в них применяют иони­зационные счетчики;

- приборы для измерения активности (удельной, поверхностной, объемной) - радиометры. В качестве детекторов в них применяются иони­зационные и сцинтилляционные счетчики;

- спектрометры-приборы и установки, предназначенные для опреде­ления энергии частиц, энергетического спектра, типа радионуклида;

В последнем случае различают: альфа-спектрометры, гамма-спектро­метры, бета-спектрометры. На практике пользуются и комбинированными приборами.

Радиометрия внутреннего облучения человека

Радионуклиды, попавшие внутрь организма человека, можно измерять с помощью специального счетчика излучения человека (СИЧ). Для достиже­ния высокой чувствительности СИЧ детекторы и человека помещают в сталь­ную защитную камеру (толщиной примерно 15-20 см), снижающую фоновое облучение.

Спектрометр СИЧ состоит из защитной комнаты, набора сцинтилляци-онных детекторов, регистрирующей аппаратуры, кресла и носилок для ис­следуемого человека. В комнате имеются направляющие устройства для вкатывания носилок, кресел с пациентом и системы перемещения детекто­ров над ним Человек может при этом находиться в различных положениях: сидеть; лежать на дугообразном ложе, на прямом; стоять. Перемещая де­тектор, можно исследовать локализацию радионуклидов в теле. Фоновую картину снимают с макета человека, заполненного дисциллированной во­дой. Ее вычитают от спектрограммы, полученной от человека. Собственный фон установки СИЧ известен.

Для быстрого обследования и выявления лиц, в организме которых содержатся гамма-излучатели, можно измерить радиоактивность гамма-излучения на поверхности тела с помощью радиометра.

В качестве примера рассмотрим радиометр СПР-68-01 которым из­меряют скорость счета импульсов Ь1_с в трех точках - в районе легких, желуд­ка и щитовидной железы за время, равное 5 с. Перед обследованием следу­ет определить фон прибора N1, (обычно N1, =50 имп/с - это соответствует мощности дозы 0,15 мкГр/ч) и л1\1, - скорость счета от «заведомо незагряз­ненных» людей при тех же условиях измерения

Если радионуклид известен и определена его локализация в организ­ме с погрешностью 150-200%, можно определить его активность (Бк) по формулам:

А = 2*10³ п[ М_с - ДО, + лг4,)] - равномерное распределение радионуклида; А = 7,9*10² п[Ы_с - (М, + дЫ,)] - легкие; А = 4,9* 10² п[г/ - (М, + лМ,)] - желудок;

А = 66[М_с - (Ы, + дМ₍)] - радиоактивный йод-131 в щитовидной железе, где п - суммарный выход гамма-квантов на распад данного радионуклида (находится по специальным таблицам).

Если результаты измерений соизмеримы с предельно допустимыми значениями, то людей надо обязательно проверить на установке СИЧ.

 

 

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:

1. Основные способы обнаружения и измерения ионизирующих излучений

2. Принцип работы ионизационной камеры.

3. Принцип работы пропорционального счетчика.

4. Принцип работы сцинтилляционного счетчика.

5. Классификация дозиметрических приборов.

6. Принцип работы СИЧ.

1.3. ИСТОЧНИКИ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

Различают естественные и искусственные источники ионизирующих излучений. К естественным источникам относят космическое излучение, излучение от природных радионуклидов земного происхождения К искусст­венным источникам ионизирующих излучений относят антропогенный ради­ационный фон, радиоактивное загрязнение местности и воздушной среды при авариях на радиационно опасных объектах, заражение местности и атмосферы при взрывах ядерных боеприпасов.

1.3.1. Космическое излучение

Космическое излучение делят на галактическое, межгалактическое и солнечное. Их также делят на первичное и вторичное.

Галактическое и межгалактическое космическое излучение - это по­ток протонов (90%) альфа-частиц (9%). Остальное (около 1%) - это в основ­ном ядра легких элементов: лития, бериллия, азота, углерода, кислорода, фтора и др. Средний возраст галактического излучения от 1 млн до 10 млн лет, а плотность потока частиц - величина постоянная и составляет 1-2 частицы/см²с.

Низкое содержание нейтронов в космических лучах объясняется тем, что нейтрон в свободном состоянии неустойчив и распадается на протон и электрон. Время его «жизни» составляет около16 минут. Считается, что элек­троны, позитроны и гамма-лучи поглощены космической пылью, поэтому их очень мало в составе космического излучения.

Галактическое излучение обладает очень высокой энергией - Ю¹² -10" МэВ. Считается, что такая большая энергия объясняется разгоном ча­стиц магнитными полями звезд.

Такое излучение губительно для всего живого. К счастью, протоны за­держиваются радиационными поясами Земли, их энергия несколько умень­шается.

Существование поясов связано с наличием магнитного поля Земли. Заряженные частицы обычно движутся вдоль магнитных силовых линий по спирали. Имеется два радиационных пояса. Внешний радиационный пояс находится на расстоянии от 1 до 8 радиусов Земли, внутренний - на рассто­янии 400-10000 км. Наибольший прорыв космического излучения на полю­сах, поэтому Северный и Южный полюса получают больше космической Радиации.

Частично потерявшие энергию космические лучи попадают в атмосфе­ру и ею поглощаются, вызывая вторичное излучение, представляющее почти все известные частицы и фотоны

Первичное излучение преобладает на высотах 45 км и выше, а вторич! ное излучение достигает максимальной величины на высотах 20-25 км. На| широте г. Минска человек получает на Земле 50 мрад/год, но с ростом высо­ты интенсивность облучения с каждым километром увеличивается вдвое. ]

Космические лучи, проходя через атмосферу, вызывают появление кос! могенных радионуклидов, которых насчитывается около 20. Наиболее значив тельные из них тритий, углерод-14, бериллий-7, сера-32, натрий-22, 24. Эти радионуклиды, распадаясь, испускают бета-частицы. Наиболее опасными из] них являются тритий (период полураспада 12,3 года) и углерод-14 (период! полураспада - 5730 лет). Оба радионуклида непрерывно возникают и непре-^ рывно распадаются. Существует определенное равновесие в природе, но все­гда имеется некоторый их избыток. Смешиваясь с углеродом и водородом, три-| тий и углерод-14 попадают в воду, в человека, в животных, в растения] и представляют определенную угрозу для жизни и здоровья человека.

Углерод-14 поступает в организм человека через желудочно-кишеч^ ный тракт и через легкие. В организме распределяется равномерно. Пери­од биологического полувыведения из организма около 200 суток. Он вызы-| вает трансмутационный эффект: встраиваясь в азотистые основания нукле-| иновых кислот, углерод при распаде превращается в стабильный азот-14, что вызывает изменение структуры азотистых оснований, в результате чего* меняется смысл генетического кода. Эти изменения не поддаются репара-| ции и их доля от всех мутаций составляет 10%.

Наша справка. С помощью углерода-14 можно определить по останкам лкж деО или животных время их смерти. Пока человек или животное живые, идепг постоянный процесс обновления углерода. После смерти этот процесс прекращав ется и начинается процесс распада углерода-14. Зная начальное количества и период полураспада можно определить время, прошедшее после смерти живот-] ного или человека.

Вклад в космическое излучение вносят и вспышки на Солнце. В этом случае происходит выброс в космическое пространство протонов с энергией до 40 МэВ, иногда энергия достигает и 100 МэВ. Однако по сравнению с галактическим излучением эта энергия незначительна.

Человек, живущий на уровне моря, получает в среднем от космическо! го облучения 0,315 мЗв/год, в том числе за счет внешнего облучения -I 0,3 мЗв/год и за счет внутреннего облучения 0,015 мЗв/год.

1.3.2. Земная радиация

В любой почве, в воздухе, в воде, в живых организмах всегда имеютс! в незначительных количествах радионуклиды, но больше всего их в грани] тах, в глиноземах, в песчаниках, в известняках. Возраст Земли 5,3 млрд леп поэтому на Земле сохранились только радионуклиды с большим периодом полураспада, остальные распались

Радионуклиды земного происхождения подразделяются на радионук­лиды средней части Периодической таблицы Д.И. Менделеева и на радио­активные семейства.

Родоначальником семейства урана является уран-238 с периодом полураспада 4,5 млрд лет (приложение 3).

Родоначальником семейства тория является торий-232 с периодом полураспада 10 млрд лет (приложение 4).

Родоначальником семейства актиния является уран-235 с перио­дом полураспада 700 лет (приложение 5).

Конечный продукт распада всех семейств - свинец.

Во всех трех семействах один из продуктов распада - газ В семействе урана это радон, в семействе тория - торон, в семействе актиния - актион. Последние два - изотопы радона. Именно газ попадает в воздух, почву, ра­створяется в воде и попадает наконец в организм человека.

В Республике Беларусь таким газом является радон Человек полови­ну земной радиации получает именно от радона. Радон повсеместно выде­ляется из земли, воды, стройматериалов.

Анализ показывает, что в типичный дом поступает радона: из почвы -70%, из внешнего воздуха - 13%, из стройматериалов - 7%, из воды - 5-10%, из природного газа - 4%, от других источников - 2%.

Это бесцветный инертный газ, не имеющий вкуса и запаха, тяжелее воздуха примерно в 7,5 раза. Являясь альфа-излучателем, радон стано­вится причиной заболеваний раком легких, желудка и других органов. Осо­бенно опасен радон для легких, надпочечников, гонад и костного мозга.

Следует помнить, что концентрация радона в закрытых помещениях летом выше не менее чем в 8 раз, а в зимнее время выше в 5000 раз по сравнению с минимальным фоном. Обычно концентрация радона на кухне примерно в 40 раз выше, чем в жилой комнате. Высокое содержание радо­на в ванне, в спальных помещениях. Исследования в квартирах жителей г. Минска и некоторых других городов показали, что в ванной комнате объем­ная активность составила 8,5-9 кБк/м³, на кухне - 3-3,5 кБк/м³, в жилых помещениях 0,2 кБк/м³.

Дождь, снег, мороз и повышение атмосферного давления снижают ин­тенсивность эксгаляции, тогда как повышение температуры и увеличение скорости ветра вызывают ее усиление Следовательно, концентрация радо­на в почве больше зимой и в периоды дождей. Перенос и рассеяние радона в воздухе зависят от вертикального градиента температур, направления

Радионуклид Активность почвы, Бк/кт Радионуклид Активное 1Ь почвы, Бк/кг Углерод-14 4(1,5-6) Радий-226 30(71-80) Капий-40   Торий-230   Свинец-210 75-6300 Торий-232   Полоний-210 8-220 Торий   Рубидий-87   Уран-238 24(8-110) Примечание: вне скобок приведены средние значения, в скобках - нижний и верхний пределы

Природные радионуклиды в почвах

и силы ветра, турбулентности воздуха. Суточный максимум наблюдается ночные часы и максимум днем.

С геологической точки зрения около 40% территории Республики Бе ларусь являются потенциально радоноопасными. Исследования содержа-] ния радона в квартирах в летнее время показали, что оно по Минску и большинстве городов составляет 30-35 Бк/м³, но в Дзержинском районе Минской области оно достигало 400 Бк/м³. МКРЗ рекомендует для вновь стро-| ящихся зданий уровень не выше 100 кБк/м³.

Для ослабления воздействия радона на организм человека необходим мо проветривать помещения не менее 5 часов в сутки, во время кипения! воды в чайнике или другой закрытой посуде необходимо открывать на не­сколько секунд крышку, чтобы радон испарился из воды. Сушка белья долж-] на быть вне помещений, а после стирки ванна должна быть хорошо провет-1 рена. Следует помнить, что и при сжигании газа на кухне также необходимо| проветривать помещение, так как из природного газа также выделяется радон. Так как радон является альфа-излучателем и выделяется в том чис-] ле и из стен, то их рекомендуется или красить, или оклеивать обоями.

Радиационный фон в различных районах земного шара разный. Есть районы в Индии, Бразилии, Иране, Франции, Италии, ЮАР, Канаде, Чехии,| Нигерии и др., где средние значения земной радиации выше нормы в 20С 1000 раз, а люди получают дозу до 8 рад/год. У людей, проживающих в эти>| районах, состояние здоровья не хуже, чем у людей, проживающих в услови-1 ях нормального радиационного фона (мощность дозы не превышает 20 мкР/чи но люди, переехавшие для проживания из районов с нормальным радиоак-] тивным фоном в районы с повышенным радиоактивным фоном, обычнс чаще болеют, в том числе и онкологическими заболеваниями.

Справка. Ученые обнаружили и следующие противоречия: в зонах с высокими уровнями радиации заболеваемость раком иногда наблюдается даже меньше, чет в зонах с минимальным радиационным фоном. Одновременно в зонах с повышен ным радиационным фоном рождаемость в 2 раза меньше.

Как уже отмечалось, в средней части таблицы Менделеева находятся! 12 радионуклидов с большим периодом полураспада, это: калий-40, каль ций-28, церий-132, индий-115, лантан-138, рубидий-87 и другие. Однако толь ко калий-40 и рубидий-87 оказывают существенное влияние на здоровь человека, так как являются элементами биологической ткани. В Республики Беларусь радионуклиды находятся, в основном, в верхнем 30-сантиметрс вом слое почвы. На некоторых участках, например активность калия-40, стигает 1-2 Ки/км². Содержание радионуклидов в почве и в некоторых вей ствах приведено в таблицах 1.7 и 1.8. Распределение активности некоторьй]

Таблица 1 8

Содержание радионуклидов в некоторых веществах, Бк/кг___

 

Объект	Радионуклид
Калий-40	Свинец-210	Радий-226	Торий-232	Уран-238
Пресная вода		(3-8)10"3	(4-400)10 1	1,2.10 '	4.8 10 "'
Древесина	130-750	11-40		0,6-5	0,06-0,5
Почвы	(0,2- 1200)	75-6300	30(7-180)	37(4-78)

радионуклидов в биосфере представлено в таблице 1.9. Калий-40 претерпе­вает бета-распад, период полураспада 1,32 10⁹ лет и является источником бета- и гамма-излучения. Являясь элементом биологической ткани, калий-40 попадает в растения, в организм животных и человека. Содержание калия-40 в окружающей среде показано в таблице 1.10, а средняя удельная актив­ность калия-40 и рубидия-87 представлена в таблице 1.11.

По подсчетам НКДАР ООН, средняя эффективная доза внешнего облу­чения, которую человек получает за год от земных источников естественной радиации, составляет 0,35 мЗв.

Таким образом, человек ежегодно получает примерно 45% дозы от при­родных источников и 55% дозы от искусственных источников излучения. При этом от природных источников человек получает: 1/3 дозы от космического излучения, 1/3 дозы от излучения радиоактивных веществ в почве и 1 /3 дозы от компонентов органических веществ.

Справка. Человек является источником ионизирующих излучений. Можно по­казать, что радиоактивность тела человека массой 75 кг составляет в среднем 8700 Бк. Больше всего в организме человека накапливается углерода-14 и калия-40. Обычно за 55 лет жизни человек получает дозу 10 мЗв. Каждый человек, явля­ясь источником радиоактивных излучений, облучает своих близких