2.3. Радиационный риск, обусловленный

естественными и искусственными источниками ионизирующих излучений

Как известно, источниками ионизирующих излучений, которые образуют естественный радиационный фон, являются [6 ]:

• внешние и внутренние источники земного происхождения;

• источники космического происхождения;

• технологически повышенный естественный радиационный фон.

При оценке радиационного риска в числе внешних источников, обусловли­вающих наружное радиационное воздействие, принято принимать во внима­ние радионуклиды, которые содержатся в горных породах, воде, воздухе, стро­ительных материалах и т.д., в числе внутренних источников земного проис­хождения — радионуклиды, постоянно поступающие в организм человека из окружающей среды.

Природные радионуклиды, которые содержатся в земной коре, обычно на­зывают примордиальными. Основными представителями этих радионуклидов являются: калий-40, рубидий-87, а также радионуклиды двух радиоактивных семейств, родоначальниками которых являются уран-238 и торий-232.

Из естественных радионуклидов следует обратить внимание на два изотопа радона: радон-222 из уранового ряда с периодом полураспада 3,8 суток и ра-дон-220 из ториевого ряда, имеющий период полураспада 55 секунд. В орга­низм человека радионуклиды этих инертных газов попадают через органы ды­хания, что приводит к радиационному риску внутреннего альфа-облучения.

Естественные источники космического происхождения включают: первич­ные космические лучи, состоящие из галактических космических лучей (в основном протоны, около 6 % альфа-частиц и малая примесь других ядер вплоть до самых тяжелых ) с энергией от сотых долей ГэВ до ста и более ГэВ и солнечных космических лучей (главным образом протоны с небольшой при­месью ядер с порядковым номером Z, равным или большим2)со значительно меньшими энергиями (40—50 МэВ); вторичное космическое излучение (обра­зующееся в результате взаимодействия первичного космического излучения с ядрами атомов, содержащихся в атмосфере, протоны, нейтроны, пионы, мюоны, электроны, а также так называемые космогенные нуклиды: тритий, бериллий-7, бериллий-10, углерод-14, натрий-22 и др., возникающие под дей­ствием нуклонов.

В табл. 2.2 приведены данные по годовым эффективным дозам облучения населения для районов Земли с усредненным нормальным фоном.

В табл. 2.3 приведены годовые значения поглощенной дозы внутреннего облучения органов человеческого тела. Как видно, суммарный вклад в годо­вую поглощенную дозу калия-40 значительно больше по сравнению с углеро-дом-14.

Таблица 2.3

Годовые тканевые поглощенные дозы внутреннего облучения органов человеческого тела (10^-5 Гр)

Радионуклиды	Органы или ткани тела
	Гонады	Легкие	Эндостальные клетки	Красный костный мозг
Калий-40	15	17	15	27
Углерод-14	0,5	0,6	2,0	2,2
Все радионуклиды земного и космоген-ного происхождения	17	52	25	31

Естественный фон ионизирующих излучений имеет тенденцию увеличения в связи с человеческой деятельностью в области развития технологий, улучше­ния бытовых удобств и пр. Такой фон принято называть технологически по­вышенным естественным радиационным фоном.

Обычно рассматривается несколько источников повышения фона и увели­чения уровня радиационного риска. К их числу следует отнести [6]:

• работу угольных теплоэлектростанций, при которой в результате сгора­ния угля, всегда содержащего определенное количество природных радионук­лидов, в атмосферу попадает огромное число радиоактивных аэрозольных час­тиц и остается шлак и зола, так же содержащие радионуклиды;

• промышленное использование продуктов переработки фосфоритов, со­держащих в сравнительно немалой концентрации примеси урана-238, то-рия-232, продуктов их распада и калия-40;

• применение различных строительных материалов, содержащих природ­ные радионуклиды, а также пользование некоторыми предметами широкого потребления, например, часами со светящимся циферблатом, изготовленного с помощью радия-226, изделиями из стекла с высоким содержанием урана или тория (например, оптическими линзами) и фарфора с примесью урана;

• полеты на самолетах на больших высотах, где фоновое облучение суще­ственно выше, чем на поверхности Земли.

Представляют интерес некоторые данные, касающиеся количественных ха­рактеристик приведенных выше источников повышения естественного радиа­ционного фона.

По ориентировочным оценкам, коллективная доза внутреннего облучения, обусловленная работой угольных электростанций и производством 1 МВт электроэнергии в год, за счет вдыхания радионуклидов, которые содержатся в аэрозолях и разносящейся ветром золе, составляет не более 0,0310^-2 чел. Гр.

Для фосфатных удобрений ожидаемая коллективная доза составляет 310^—6 чел. Гр готовой продукции, а коллективная доза от применения в стро­ительстве фосфогипса, который может быть получен из всей товарной фос­форной руды, может составить 210^—2 чел. Гр/т руды.

В табл. 2.4 приведены ориентировочные максимальные значения мощно­сти поглощенной дозы гамма-излучения в воздухе внутри помещений от при­родных радионуклидов, содержащихся в наиболее распространенных строите­льных материалах [6].

Таблица 2.4

Мощность поглощенной дозы у-излучения Р в воздухе в помещениях, обусловленная применением различных строительных материалов

Строительный материал	Р, х10—8 Гр/ч	Строительный материал	Р, х10—8 Гр/ч
Гранит	28—45	Известняк	5
Вулканический туф	24	Гипс	4
Кирпич	16—33	Дерево	< 0,4
Бетон	15—21

Как видим, мощности поглощенной дозы от рассмотренных естественных источников излучений весьма малы, практического значения не имеют и под­тверждают выводы, сделанные по этому поводу в главе 1.

В заключение коротко остановимся на риске облучения населения в меди­цинских целях. Для этого воспользуемся результатами анализа, выполненного в работе О.А. и К.А. Барсуковых [6].

Особенностью облучения в медицинских целях является применение иони­зирующих излучений, создающих относительно высокие мощности дозы и бо­льшие дозы. Так, при рентгеновской диагностике отдельных органов тела па­циента значение поглощенной дозы достигает долей грея. В радиотерапевти­ческой практике используются еще большие дозы, правда, число пациентов, которые подвергаются столь высокому облучению, сравнительно невелико.

Развитие рентгеновской техники, предназначенной для диагностики, идет в направлении снижения уровня дозы, получаемых пациентами.

Число людей, проходящих рентгенодиагностические исследования, состав­ляет большинство от общего числа пациентов, подвергающихся облучению в медицинских целях. В промышленно развитых странах годовые дозы рентге­новского излучения на душу населения достигают (5 10^-4—10^—3) Гр, что соот­ветствует годовой коллективной дозе от медицинского облучения населения, составляющей (5-10²—10³) чел. Гр на 1 млн. человек.

По сравнению с приведенной оценкой облучения пациентов, облучение медицинского персонала, равное согласно расчету 1 чел. Гр на 1 млн. человек в год, является малой долей облучения населения в медицинских целях. Со­гласно оценкам НКДАР коллективная глобальная доза от медицинских про­цедур равна 510⁵ чел. Гр в год.