Розділ 1. Радіоактивні елементи в навколишньому природному середовищі.

Природними радіоактивними речовинами прийнято рахувати такі, що утворились і постійно утворюються без впливу людини. Це перш за все довго живучі, тобто з великим періодом напіврозпаду, радіоактивні елементи, що утворилися напевно одночасно з створенням планети, сонячних систем, або із створенням Землі. Період напіврозпаду цих радіоактивних елементів вираховується багатьма мільйонами і мільярдами років. Сюди ж слід віднести і радіонукліди, що являються родопочатківцями, трьох радіоактивних сімейств (урану, торію і актинію) і продукти їх розпаду. В радіоактивних сімействах утворюється 45 радіонуклідів з періодами напіврозпаду від 3·10^-7 до 2,5·10⁵ років. Крім того до класу природних радіоактивних елементів відносяться радіонукліди, що утворюються під дією космічного випромінювання (²Н; ³Н; ⁷Ве; ¹³С; ¹⁴С; ³²р; ³³р; ²²Na; ³⁵S; ³⁵Cl).

На сьогодні відомо більше 300 природних радіонуклідів. В кожній із 8 груп, і в кожному із 7 періодів, періодичної системи елементів Менделєєва

знаходяться природні радіонукліди.

Набір природних радіонуклідів настільки широкий, що неможливо виключити проникнення їх в структури живої матерії. Оскільки за хімічними властивостями радіоізотопи не відрізняються від стабільних, вони рухаються разом з ними відносно хімічних і біологічних законів кругообігу в природі по всіх біологічних і харчових ланцюгах. Не дивно, що всі природні радіоактивні речовини, що знаходяться в земній корі завжди присутні в організмі рослин, тварин і людини [13, 25, 29].

1. Роль природних радіонуклідів у формуванні радіаційної обстановки

В земній корі природні радіонукліди можуть бути більш або менш рівномірно розміщені. Розрахунки виконані на основі багаторазових аналізів різних порід показують, що в земній корі вміст U – складає 2,6·10⁴; Ra 9·10^-11;

Th-1,3·10^-3; К – 2,5%. Вміст Rn – не перевищує 7·10^-16 %, а дані дозволяють оцінити абсолютну кількість радіонуклідів на планеті [10, 13, 20].

В табл. 1, приведено вміст природних радіонуклідів в земній корі котрі свідчать, що в земній корі навіть найбільш поширені радіонукліди зустрічаються досить рідко, а їх кількість вимірюється від 0,0005 до 1т.

Із природних радіонуклідів, що знаходяться в земній корі, найбільше значення як дозоутворюючий фактор має ⁴⁰К, його активність в 1т земної кори в 3,8 рази вище активності рубідію і майже в 24 рази вище активності ²³²Th. Інші радіонукліди в тому числі ²³⁵U по активності на 1т земної кори поступається калію, рубідію і торію.

Таблиця 1

Вміст природних радіонуклідів у земній корі

Хімічний елемент	Радіо-нуклід	Вміст в природній суміші, %	Маса радіо-нукліда в 1т земної кори, г.	Актив-ність ра-діонукліда в 1т. земної кори, Бк	Період піврозпа- ду, років	Вміст радіонукліда у земній корі
						Маса,т		Актив-ність, Бк
Калій	40К	1,2-2*	3,1	7,8+5	1,31+9	12,4+19	3,1+31
Кальцій	48Са	0,19	66	4,9+2	>2+16	2,64+22	1,9+25
Рубідій	87Rb	27,85	84	2,1+5	6,2+10	3,36+22	8,3+30
Цирконій	96Zr	2,80	7,8	1,8-2	>5,0+17	3,12+20	7,1+23
Індій	119In	95,77	0,1	1,9-1	6,0+14	4,0+16	1,9+24
Олово	124Sn	6,0	1,42	1-3	2,0+17	5,18+19	4,0+23
Телур	130Те	34,5	3-3	2,4-7	1,0+21	1,4+14	9,1+15
Лантан	138La	0,09	0,016	1,4+3	2+11	6,4+15	8,7+26
Неодим	144Се	23,87	4,8	2,6+1	1,5+15	1,92+20	1,2+25
Самарій	147Sm	15,07	1,2	7,7+2	1,25+11	4,8+19	3,1+28
Лютецій	176Lu	2,6	0,03	9,7+1	2,4+10	0,10+10	3,9+27
Реній	187Re	62,9	6-4	1,0-7	>1+16	2,52+12	4,2+18
Вісмут	209Ві	100	0,1	2,3-5	3+17	4,0+17	9,4+20
Торій	232Th	100	8	3,2+4	1,4+10	3,2+20	1,3+30
Уран	239U	0,71	0,022	1,8+3	7,13+8	8,8+15	7,1+28
Уран	238U	99,28	3,0	3,7+4	4,5+9	1,2+20	1,5+30

Примітка: * 1,2-2 означає 1,2х10^-2

Це обумовлено або досить великим періодом напіврозпаду радіонукліду (10¹⁶-10²¹ років) наприклад: ⁴⁸Са, ⁹⁶Zr, ¹³⁰Те; або досить низьким вмістом радіонукліду в земній корі, наприклад ¹³⁸Lu, ¹⁷⁶Lu, ¹⁸⁷Re. Всі ці моменти враховуються при оцінці біологічної дії природних радіоактивних речовин [10, 20].