Общая характеристика естественных источников излучения

ЕРФ(естественный радиационный фон) – это доза излучения, создаваемая космической радиацией и излучением природных радионуклидов, естественно распределённых в земле, воде, воздухе, продуктах питания и живых организмах.

Естественные изотопы подразделяются:

1. Входящие в состав семейств урана (238), тория(232) и урана(235).

2. Генетически несвязанные с ними изотопы К⁴⁰, Са⁴⁸, Кв⁸⁷.

3. Непрерывно возникающие на земле в результате реакции под действием космического излучения С¹⁴, Н³.

Природный или естественный радиационный фон (ПРФ / ЕРФ):

-первичное космическое излучение

-вторичное космическое излучение

-радиоактивные семейства

-радионуклиды, не входящие в ряды.

-радионуклиды земной коры, атмосферы, строительных материалов, пищи и воды

Выделяют также технологически измененный естественный радиационный фон.

Естественные источники излучения делятся на два типа. К первому относятся те источники, которые расположены вне Земли. Испускаемое ими излучение приходит на Землю из космоса и поэтому называется космическим (космические лучи). Ко второму относятся радиоактивные источники, входящие в состав вещества Земли.

 

Космическое излучение. В настоящее время установлено, что космическое излучение, т.е. частицы, падающие на Землю из космоса, образуются при вспышках сверхновых звезд нашей Галактики. Это так называемое галактическое космическое излучение. Его энергия весьма высока (вплоть до 1021эВ = 1015 МэВ). Кроме того, на Землю падают частицы, испускаемые Солнцем, — солнечное космическое излучение. Его энергия существенно ниже (не выше 1010эВ = 104 МэВ).

 

Космическая радиация

Космическая радиация

Особенности:

1. Атомы элементов полностью лишены электронов(то есть представлены оголенными ядрами)

2. Частицы обладают огромной кинетической энергией

Состав: Протоны 90% Ядра гелия 9% Остальные элементы т.Менделеева 1%

Источники происхождения:

1. Радиация, создаваемая заряженными частицами, образующее циркцлирование вокруг земной оси

2. Галактическая радиация

3. Непредвиденные мощные потоки, идущие от Солнца

a. Радиационные пояса(пояса Ван-ллена) – это слои, в которых магнитное поле задерживает большое количество заряженных частиц и аствляет их двигаться от полюса к аполюсу по замкнутой траектории.

Пояса: - внешние(на высоте 22 тыс км) - внутренние (на высоте 3,5 тыс км)

 

b. Попадает в солнечную систему из межзвездного пространства: в состав входят частицы с большей массой и крупными размерами – первичное излучение, при его взаимодействии с атомами и молекулами атмосферы возникает вторичное излучение, приводящее к образованию радионуклидов(¹⁴С, ³Н). Максимальное вторичное излучение на высоте 20-30 тыс км.

c. Солнечная радиация – электромагнитное и корпускулярное излучение Солнца

Электромагниитный диапазон – от - лучей до радиоволн. Максимум приходится на видимую часть спекта.

Корпуск. включает протоны и электроны.

Выброс радиации присходит во время вспышек на Солнце.

Доза космического излучения возрастает при продвижении от экватора к полюсам и подъёме над уровнем моря.

Земная радиация

Земная радиация

Главный источник поступления во внешнюю среду – горные породы, где изотопы подвергаются широкому рассеиванию в результате диструктивных процессав.

95% населения живет в местах с мощностью дозы 2 мЗв в год.

Родон(Rn)

Формы:

1. ²²²Rn ²²⁰Rn

Т_1/2 у ²²²Rn = 54 сек.

Родон является – излучателем. Большая часть излучения происходит о продуктов распада его[Rn]. Высвобождается из земной коры повсеместно, но концентрируется в закрытых непроветриваемых помещениях. Просачивается через фундамент, пол. Поступает с водой, газом. Rn выделяют строительные материалы. В организм аккумулируется в лёгких(1 из 20 случаев рака легких).

Другие источники радионуклидов:

1. Уголь – при его сжигании изотопы концентрируются в зольной пыли

2. Термальные водоемы

3. Фосфаты-удобрения в почву

Земная радиация была открыта более 100 лет назад.
В основном, ответственность за естественную земную радиацию несут три семейства радиоактивных элемента — уран, торий и актиний. Указанные радиоактивные элементы нестабильны и, в результате физических превращений, переход в стабильное состояние, сопровождается выделением энергии или ионизирующим излучением.
Главными источниками земной радиации являются радиоактивные элементы, содержащиеся в горных породах, которые образовались в результате геофизических процессов. Наибольшее содержание радиоактивных элементов содержится в гранитных породах и вулканических образованиях. К наиболее значимым элементам, обеспечивающим жизнедеятельность живой материи относятся изотопы калия, углерода и трития, а всего в биосфере находится значительно больше радиоактивных элементов, что обуславливает общую радиоактивность человека.
Основную роль в радиоактивность человека вносит калий-40, углерод-14, которые поступают в организм человека в основном по пищевой цепочке.
Основные радиоактивные изотопы, встречающиеся в Земной коре — калий-40, рубидий-87 и члены двух радиоактивных семейств, берущих начало соответственно от урана-238 и тория-232.

 

Основную часть дозы облучения от радона человек получает, находясь в закрытом, непроветриваемом помещении, где повышена его концентрация

 

50. Общая характеристика техногенных источников излучения. Источники ИИ, использующиеся в медицине.

Техногенный радиоционный фонд – ЕРФ, измененный в результате деятельности человека.

Его составляют: Технические источники проникающей радиации.(медицина и т.д.); Извлекаемые из недр полезные ископаемые.; Ядерные реакции в энергетике.; Испытания и применения ядерного оружия.

Индивидуальные дозы невелики, но облучение во много раз интенсивнее естественного.

Источник излучения Доза мЗв/г

ЕРФ 2,4

Мед.процедуры 0,4

Испытания ядерного оружия 0,2

Авария на ЧАЭС 2,2

Источники, исп в медицине: 1.Рентгено-диагностика. 2.Радиоизатопная медицина. 3. Радиационная терапия.

Санитарными правилами запрещается исп рентгеновских лучей у беременных женщин и детей до 14 лет.

За последние несколько десятилетий в жизнь человека в дополнение к природным вошли искусственные (или техногенные) источники радиации, связанные с возрастающим исп ядерных технологии в медицине, промышленности, энергетике.

Индивидуальные дозы, получаемые разными людьми от техногенных источников, сильно различаются, хотя, в большинстве случаев, невелики. Основной вклад в дозу излучения от техногенных источников вносят медицинские процедуры и методы лечения, связанные с применением радиации.

Медицина. Самое первое применение источники излучения нашли в медицинской практике. И сейчас это направление успешно развивается, принося огромную пользу

людям в диагностике и лечении многих заболеваний. В настоящее время основной вклад в дозу, получаемую человеком от техногенных источников радиации, вносят медицинские процедуры и методы лечения, связанные с применением облучения. Действительно, согласно последним оценкам НКДАР ООН, медицинское облучение вносит самый большой и возрастающий вклад в антропогенное облучение. Средние уровни облучения, обусловленные медицинским диагностическим использованием источников излучения, в развитых странах приблизительно эквивалентны 50% глобального среднего уровня естественного облучения.

Индивидуальные дозы, получаемые разными пациентами при радиационной терапии, сильно варьируют, превышая во много раз среднегодовые дозы от естественных источников. Однако, эти уровни следует считать приемлемыми, поскольку воздействие направлено на исцеление больного от заболеваний, угрожающих его жизни. Так известно, что только в нашей стране живут около двух миллионов человек, излеченных от рака благодаря радиационной терапии. Успешное лечение многих болезней обязано своим

результатом своевременной радиационной диагностике. Совершенствование методологии и технических средств уже привело к снижению радиационного воздействия при диагностике в десятки раз (при некоторых обследованиях дозы менее 0,1 мЗв), сохраняя при этом высокую эффективность.