Природні і антропогенні джерела іонізуючих випромінювань

У всіх природних біотоп завжди спостерігається певний природний рівень радіації, навіть за відсутності яких-небудь технічних джерел.

Земна поверхня служить джерелом багатьох видів випромінювання оскільки вона містить різні природні радіоактивні елементи: уран, торій, радій, актиній і т.д. Крім того, в ґрунті і воді зустрічається два радіоактивні ізотопи ⁴⁰К і ¹⁴С, які активно впроваджуються в живий організм. Внаслідок розпаду природного урану в атмосферу виділяється проміжний продукт розпаду - радіоактивний інертний газ радон ²²²Rn і ²¹⁹Rn.

Вся біосфера піддається також дії випромінювань, що приходять із космосу. До складу космічного випромінювання входять протони (більше 90%), a- частинки (7%), ядра важких елементів (1%). Переважна його частина має галактичне походження, лише невелика частка пов'язана з активністю Сонця. Космічне випромінювання спричиняє різні радіаційно-хімічні процеси у верхніх шарах атмосфери. У міру наближення до поверхні Землі його роль стає зневажливо малій унаслідок зменшення інтенсивності випромінювання.

Антропогенна зміна радіаційної обстановки в біосфері пов'язана в основному з ядерними випробуваннями, місцями поховання ядерних відходів і об'єктами ядерної енергетики. Внаслідок антропогенних процесів в біосфері посилилися потоки природних і штучних радіонуклідів, збільшився природний фон іонізуючих випромінювань, зросло число зон підвищеної радіаційної дії.

Людина в нормальних умовах піддається опромінюванню від мало інтенсивних природних і техногенних фонових джерел випромінювання, які впливають ззовні і зсередини.

На відкритій місцевості на рівні моря і для середніх широт середньорічна ЕЕД, обумовлена зовнішнім космічним випромінюванням складає близько 0,37мЗв. ЕЕД від зовнішніх бета- і гамма- джерел опромінювання, що містяться в земній корі, досягає 0,3 мЗв. Середньорічна ЕЕД від внутрішніх бета-, гамма- і альфа- джерел опромінювання природного походження, що знаходяться в тілі людини (в основному радіонуклід калій-40, присутній в м'язовій тканині) і надходять в організм з повітрям, водою і їжею, рівна 0,4 мЗв.

Найбільш значним джерелом опромінювання є радон-222, що відноситься до інертних газів і є короткоживучим продуктом розпаду урану-238. Основну частину ЕЕД від радону, рівної 1,3 мЗв, людина отримує, перебуваючи в закритому, непровітрюваному приміщенні. Радон проникає в будівлю з ґрунту або виділяється будівельними матеріалами мінерального походження, що містять незначні кількості урану-238 (граніт, цеглина і т.д.), і внаслідок ізоляції приміщень, що покращалась, накопичується в них.

Таким чином, середня ефективна еквівалентна доза, яку людина отримує щорічно від природних джерел випромінювання різних видів, складає приблизно 2,4 мЗв. Значення природного радіаційного фону (потужність еквівалентної дози) коливаються залежно від місцевості в межах 0,05 - 0,2мкЗв/ч. У аномальних місцях, де близько до поверхні підходять гранітні масиви або ґрунти, що містять підвищені концентрації природних радіонуклідів, поблизу будинків, фанерованих гранітом, фон досягає 0,4 мкЗв/ч і вищих рівнів.

Радіаційний рівень, відповідний природному фону 0,1 - 0,2 мкЗв/ч, прийнято вважати нормальним, рівень 0,2 - 0,6 мкЗв/ч вважається допустимим, а рівень понад 0,6 - 1,2 мкЗв/ч з урахуванням коефіцієнта екранування вважається підвищеним.

Перебування в приміщенні призводить до ослаблення рівня зовнішнього опромінювання. Коефіцієнт екранування для кам'яних будинків рівний 10, а для дерев'яних - 2. З іншого боку, будівлі збільшують дози опромінювання за рахунок радіонуклідів, що знаходяться в будівельних матеріалах, з яких вони спорудженні. Наприклад, в цегляних і панельних будинках потужність дози в 2 - 3 рази більше, ніж в дерев'яних. Зовнішній радіаційний фон може бути збільшений внаслідок науково-технічної діяльності людини.

В процесі життя (під час відпочинку, перельотів на літаках, при медичних обстеженнях) окремі особи піддаються або можуть піддаватися додатковому опроміненню. Значення ЕЕД для різних видів можливого опромінення приведені в табл. 1.

Таблиця 1 - Ефективні еквівалентні дози опромінювання від різних джерел випромінювання

* доза опромінення залежить від висоти польоту.

Внесок в річну ефективну еквівалентну дозу опромінювання радіоактивних випадань внаслідок ядерних випробувань не перевищує 1%, від атомної енергетики - менше 0,1% від природного фонового опромінення.

Таким чином, за все життя (70 років) людина може без великого ризику набрати радіацію в 35 бер.