Последовательность радиоактивных превращений в рядах урана-238, урана-235 и тория-232.
Семейство урана-238 |
Семейство урана-235 |
Семейство тория-232 |
||||||
Нуклид |
Т1/2 |
Тип распада |
Нуклид |
Т1/2 |
Тип распада |
Нуклид |
Т1/2 |
Тип распада |
|
4,5·109л |
|
|
7,1·108л |
|
|
1,4·1010 л |
|
|
24,1 cут |
|
|
25,64 ч |
|
|
6,7 года |
|
|
6,7 час |
|
|
3,43·104л |
|
|
6,13 час |
|
|
2,48·105л |
|
|
22 года |
, |
|
1,9 года |
|
|
8·104л |
|
|
18,6 сут |
|
|
3,64 сут |
|
|
1620 л |
|
|
22 мин |
|
|
51,5 с |
|
|
3,83 сут |
|
|
11,69 сут |
|
|
0,16 с |
, |
|
3,05 мин |
, |
|
3,92 с |
|
|
3,1·10-4с |
|
|
27 мин |
|
|
1,83·10-3с |
, |
|
10,6 час |
|
|
2 мин |
|
|
10-4с |
|
|
60,5 мин |
, |
|
19,7 мин |
, |
|
36,1 мин |
|
|
3,04·10-4с |
|
|
1,5 мин |
|
|
2,16 мин |
, |
|
3,1 мин |
|
|
1,64·10-4с |
, |
|
2,5 с |
|
|
Стабилен |
|
|
10-4с |
|
|
4,29 мин |
|
|
|
|
|
22 года |
|
|
Стабилен |
|
|
|
|
|
5,01 сут |
, |
|
|
|
|
|
|
|
138,3 сут |
|
|
|
|
|
|
|
|
4,19 мин |
|
|
|
|
|
|
|
|
Стабилен |
|
|
|
|
|
|
|
Радионуклиды в земной коре расположены неравномерно и существуют местности с повышенным уровнем радиации (в Бразилии и Индии).
Согласно расчетам научного комитета по действию атомной радиации ООН (НКДАР) от земных естественных радиоактивных веществ человек получает среднюю годовую эффективную дозу облучения равную 2,676 мЗв. Из них 0,35 мЗв – доза внешнего и 2,326 мЗв внутреннего облучения. В том числе, вклад во внешнее облучение у семейства урана-238 составил 0,09 мЗв, семейства тория-232 ‑ 0,14 мЗв, калия-40 ‑ 0,12 мЗв. Вклад во внутреннее облучение составил у семейства урана-238 ‑ 0,95 мЗв, семейства тория-232 ‑ 0,19 мЗв, радона-222 ингаляционным путем ‑ 1,0 мЗв, калия-40 ‑ 0,18 мЗв, рубидия-87 ‑ 0,006 мЗв.
Из промежуточных продуктов радиоактивного ряда урана-238 наибольший вклад в облучение населения вносят радиоактивные изотопы радона-222, радия-226, полония-210, и свинца-210.
Радон-222 поступает в атмосферу из почвы и грунтовых пород, из строительных материалов. В природе радон существует в 2 основных формах: радона-222 (продукт распада урана-238) и радона-220 (это продукт распада тория-232, поэтому он получил название торон). Вклад в суммарную дозу облучения радона-222 примерно в 20 раз больше. Образующийся в результате распада урана-235 радон-219 (актинон) имеет еще меньшее значение.
Большая часть облучения происходит от дочерних продуктов распада радона. Радон концентрируется в воздухе помещений, когда они изолированы от внешней среды. Главным источником радона является грунт. Независимо от применяемого строительного материала, концентрация радона на верхних этажах ниже. Наиболее распространенные строительные материалы ‑ дерево, кирпич, бетон выделяют сравнительно мало радона. Большей удельной радиоактивностью обладают гранит, пемза, глиноземы, фосфогипс, кирпич из красной глины (из отходов производства алюминия).
Для снижения концентрации радона в воздухе необходима изоляция помещений от почвы и грунта, улучшение вентиляции, оклеивание стен обоями, покраска пола. Обычная концентрация радона в домах составляет 30 Бк/м3. При повышении концентрации радона до 400 Бк/м3 индивидуальная доза облучения может составлять 20-30 мЗв/год.
Важными источниками поступления радона в жилые помещения является вода и природный газ. При кипячении воды радон улетучивается, поэтому поступает больше с некипяченой водой, При пероральном поступлении значительной угрозы не представляет, так как быстро выводится. Большую опасность представляет ингаляционный путь поступления, что происходит в ванной комнате. В природный газ радон попадает под землей.
Полоний-210 и свинец-210 поступают в организм человека с пищей, особенно морского происхождения. Резко увеличивает поступление полония в организм курение.
Из радионуклидов, не входящих в радиоактивные ряды, наибольшее значение имеет калий-40. Это наиболее распространенный земной радионуклид. Его содержание в почве достигает 1-2 Кюри/км2. Он поступает в организм с пищей и водой, его концентрация в тканях составляет 90-130 Бк/кг.