Концентрации естественных радионуклидов в различных строительных материалах, Бк/г и мощность поглощенной дозы в воздухе, нГр/ч х10

Материал	Концентрация			*Мощность
	40К	226Ra	232Th	дозы
Дерево	-	< 0,001	< 0,001	< 4
Природный гипс	0,02÷0,15	0,004÷0,02	0,001÷0,01	10÷40
Гравий и песок	0,3	0,01÷0,02	0,02	<60
Известняк, мрамор	0,04	<0,02	<0,02	50
Цемент	0,20÷0,23	0,04÷0,05	0,04÷0,05	80÷130
Щебень	0,8	0,05	0,003÷0,07	120÷200
Кирпич	0,6÷0,9	0,05÷0,09	0,04÷0,1	160÷300
Бетон	0,5÷0,7	0,04÷0,07	0,03÷0,08	150÷200
Гранит	1÷1,5	0,08÷0,11	0,08÷0,17	280÷450
Бетон из глинистых сланцев	0,85	1,5	0,07	1450
Фосфогипс	0,04÷0,1	0,60÷1,5	0,007÷0,26	540÷1200
Кальций-cиликатный шлак		1,3÷2,1		1100÷1800
Шлак из печи	0,2	0,7	0,02	110

^*Рассчитанная в бесконечной среде из данного материала для сравнения разных строительных материалов.

Правда, следует отметить, что реальная мощность дозы в помещении, построенном из того или иного материала, в несколько раз меньше рассчитанной исходя из концентрации радионуклидов в строительном материале, так как используется и много иных материалов с более низкими концентрациями радионуклидов.

Более существенную роль играет дополнительное внутреннее облучение внутри помещений, связанное с повышенной концентрацией ²²²Rn и продуктов его распада. Так, в ряде жилых домов Швеции и США, где в качестве строительных материалов использовались глинистый сланец или отходы урановой промышленности, средняя равновесная концентрации ²²²Rn составляла 200 - 260 Бк/м³ (при средней естественной вне помещений 10 Бк/м³), что соответствовало годовой эффективной дозе — 15 мЗв.

Важным моментом увеличения концентрации радона в помещениях является поступление его из почвы, на которой построено здание. В Швеции в домах, построенных на участках, содержащих хвосты от производства глинистых сланцев, эквивалентная равновесная концентрация радона составляет 500 Бк/м³, что соответствует годовой эффективной дозе 30 мЗв. В домах, не имеющих покрытых полом погребов, обнаружены концентрации радона, эманирующего из почвы, более 10000 Бк/м³, что приводит к годовой эффективной дозе равной примерно 600 мЗв. Радон, содержащийся в воде, где его концентрация может варьироваться практически от нуля до 100 МБк/м³, может быть также значительным источником загрязнения в помещениях. В ряде домов в Хельсинки (Финляндия) по этой причине концентрация радона внутри помещений в среднем составляла 360 Бк/м³ при максимальной 1200 Бк/м³. Использование природного газа в газовых плитах также может явиться источником повышенной концентрации радона в помещениях, однако измерения показали, что даже при отсутствии вытяжной вентиляции дополнительная концентрация радона не превышает 0,3 Бк/м³.

По современной оценке среднемировая годовая эффективная доза, обусловленная повышенной концентрацией радона в домах по сравнению с аналогичной вне помещений, составляет 1,25 мЗв

Облучение, обусловленное выбросами радионуклидов в процессе добычи и переработки полезных ископаемых

Многие промышленные производства приводят к дополнительному выходу естественных радионуклидов в процессе добычи, переработки и складирования накапливающихся отходов. К таким производствам можно отнести добычу и переработку фосфатов, переработку металлических руд и других сырьевых материалов, добычу и использование органического топлива. Поступление радионуклидов и их распространение на большие расстояния наиболее существенно в высокотемпературных тепловых процессах производства фосфора, железа, стали, но имеет место и при низкотемпературных процессах производства кирпича и керамики.

Во вторичную переработку различных материалов, особенно металлических отходов, часто вовлекаются материалы с повышенным уровнем радиации, что приводит к дополнительным дозовым нагрузкам. Все указанное выше приводит как к внешнему, так и внутреннему дополнительному облучению. Естественно, что максимальные дозы наблюдаются непосредственно в местах переработки, на удалении они быстро снижаются. В связи с этим наибольшие дозовые нагрузки получают работники производств, в меньшей степени население.

В целом дозы, связанные с процессами переработки сырьевых ресурсов, в среднем составляют 1-10 мкЗв/год и не дают существенного вклада в дозы естественного фонового облучения.

Облучение, обусловленное предметами широкого потребления

Многие предметы широкого использования содержат радионуклиды, и население в ходе своей нормальной деятельности подвергается облучению, часто и не зная об этом.

Эти предметы можно разделить на несколько категорий: радиолюменисцентные товары; электронная и электрическая аппаратура; антистатические устройства; детекторы дыма; керамические и стеклянные изделия, содержащие уран и торий.

К радиолюменисцентным товарам в основном можно отнести часы со светящимся циферблатом, в которых в качестве источника излучения используются ²²⁶Ra, ¹⁴⁷Pm или ³H, а в качестве сцинтиллятора — сульфид цинка, содержащий медь и серебро.

Годовые коллективные эффективные дозы, связанные с использованием люменисцентных часов, оценивались для населения Швейцарии, Англии и США. Годовые эффективные индивидуальные дозы равнялись 8·10^-7; 6·10^-7 и 8·10^-8 Зв для швейцарца, англичанина и американца соответственно.

Если принять среднюю величину 5·10^-7Зв, то ежегодная коллективная эффективная доза для населения мира составит ~ 2000 чел-Зв.

Электронная и электрическая аппаратура может приводить к облучению, если она содержит радионуклиды или испускает рентгеновское излучение. Радиоактивные излучения, создавая предварительную ионизацию, способствуют более быстрой, надежной и стабильной работе оборудования. Примерами могут быть пускатели для люменисцентных ламп, триггерные лампы в электроприборах, устройства для защиты от избыточного напряжения. В этих случаях чаще всего используются ⁸⁵Кr, ¹⁴⁷Рm и ²³²Тh. При нормальной эксплуатации такого оборудования радиационное воздействие ничтожно мало. Оно может быть значительным только при авариях.

Современные телевизионные приемники испускают незначительное количество рентгеновского излучения. Проведенные измерения показали, что мощность дозы на расстоянии 5 см от экрана цветных телевизоров составляет 10^-3 мГр/ч. Рассчитанная годовая доза облучения гонад в условиях нормального пользования телевизором составляет ~ 10 мкГр, что соответствует значению годовой эффективной дозы примерно 10 мкЗв,

Антистатические устройства используют радионуклиды для удаления накапливающихся электрических зарядов на определенных материалах за счет ионизации воздуха. Годовая эффективная доза оценивается в 10^-2 мкЗв.

В детекторах дыма на основе ионизационных камер используется альфа-излучение, создающее ионизацию в воздухе между электродами. Хотя некоторые детекторы дыма содержат ²²⁶Rа, ²³⁹Рu, ⁸⁵Kr, ⁶³Ni, предпочтительным является ²⁴¹Am. Если предположить, что в качестве источника излучения используется ²⁴¹Аm со сроком службы 10 лет и осуществляется их удаление на свалке мусора или сжигание, то коллективная эффективная доза составит ~ 10 чел-Зв, причем основная ее часть обусловлена внешним облучением в период эксплуатации.

В керамику, изделия из стекла и т.д. в качестве пигмента или, когда требуется высокая плотность, вводят уран или торий. Некоторые линзы, содержащие до 30 вес.% урана или тория, могут создавать существенные дозы облучения хрусталика глаза. Высокие концентрации урана и тория обнаруживаются в офтальмологическом стекле, как следствие процесса производства стекла.

Еще одним примером является практика внесения урана в фарфоровые материалы, используемые для пломбирования и протезирования зубов для имитации цвета естественных зубов. При этом поглощенная доза в базальном слое ротовой полости не будет превышать 0,01 Гр/год.

В целом можно констатировать, что дозы отдельных лиц, формирующиеся в результате использования потребительских товаров, незначительны, и основной вклад дает облучение тела, связанное с ношением радиолюменисцентных часов. Возникают трудности оценки коллективной эффективной дозы в связи с отсутствием данных об используемых активностях, количестве продукции, способах удаления таких устройств. Однако можно предположить, что среднегодовая эффективная доза не превышает 10 мкЗв, причем практически вся она накапливается в связи с использованием радиолюменисцентных часов.

Облучение персонала в нерадиационных производствах.

Учитывая тот факт, что максимальное воздействие источники техногенно-измененного фона оказывают на персонал, занятый в производстве, связанном и этими источниками, в табл. 6.9 приведены данные по оцененным дозам профессиональных работников, занятых в отраслях, связанных с дополнительным облучением.

Из приведенных данных видно, что работники производств, отнюдь не связанных с использованием ионизирующих излучений, в среднем получают дополнительное облучение от источников естественного фонового излучения, равное примерно еще одному естественному фону.

Таблица 6.9.

Среднегодовые дозы персонала, связанного с дополнительным облучением естественными источниками излучений, мЗв.

Экипажы самолетов	3,0
Шахтеры, за исключением добычи урана	2,7
Добыча угля	0,7
Переработка минералов	1,0
Работа на больших высотах	4,8

Контрольные вопросы к разделу 6.2.2.

1. Назовите причины появления технологически повышенного естественного фона.

2. Перечислите основные источники технологически повышенного естественного фона.

3. Чем обусловлен рост дозы естественного фона при полетах на самолетах?

4. Перечислите причины роста естественного радиационного фона при использовании фосфатных удобрений и побочных продуктов переработки фосфатной руды.

5. В чем кроется радиационная опасность при получении энергии на ТЭС?

6. Как зависят дозовые нагрузки внутри помещений от используемого в строительстве минерального сырья?

7. Назовите некоторые источники повышенного радиационного фона в быту?