Природные радиоактивные вещества.

Их можно разбить на три группы. В первую группу входят U и Тh с продуктами их распада, a также ⁴⁰K и ⁸⁷Rb (Рубидий). Ко второй группе относят малораспространенные изотопы и изотопы с большим периодом полураспада: ⁴⁸Cа, (⁹⁶Zr Цирконий), ¹¹³In (Indium), ¹²⁴Sn (Олово- Stannum), ¹³⁰Te (Теллур), ¹³⁸Lа (Лантан),¹⁵⁰Nb (Ниобий), ¹⁵²Sm (Самарий), ¹⁷⁶Lu (Лютеций), ¹⁸⁰W (Вольфрам), ¹⁸⁷Re (Рений), ²⁰⁹Bi (Висмут). К третьей группе принадлежат радиоактивные изотопы ¹⁴С, ³Н (тритий), ⁷Ве (Бериллий), ¹⁰Ве (Бериллий), образующиеся непрерывно под действием космического излучения.

Наиболее распространенным радиоактивным изотопом земной коры является ⁸⁷Rb (Рубидий), содержание которого значительно выше урана, тория и особенно ⁴⁰K. Однако радиоактивность калия в земной коре превышает радиоактивность суммы всех других естественных радиоактивных элементов: является ⁸⁷Rb (Рубидий) характеризуется мягким бета-излучением и имеет большой период полураспада, а распад ⁴⁰K сопровождается относительно жестким бета- и гамма-излучением. ⁴⁰K широко рассеян в почвах и прочно удерживается глинами вследствие процессов сорбции. Глинистые почвы почти везде богаче радиоактивными элементами, чем песчаные и известняки.

Радиоактивные тяжелые элементы (уран, торий, радий) содержатся преимущественно в горных гранитных породах. В разных районах земного шара доза гамма-излучения различных земных пород у поверхности земли колеблется в значительных пределах 26...1150 мрад/год. Однако имеются районы (например, в Бразилии, Индии и др.), где вследствие выхода на поверхность земли радиоактивных руд и пород, а также значительной примеси в почве урана и радия доза природного фона составляет 12...70 рад/год, что в 100...500 раз выше среднемирового фона. У обитающих в этих районах животных наблюдаются нарушения хромосом и репродуктивной функции.

Так как земные породы используют в качестве строительного материала, то от последнего зависит гамма-радиация внутри зданий. Наибольшие значения гамма-радиации установлены в домах из железобетона с глиноземом - 171 мрад/год, наименьшее - в деревянных домах - 50 мрад/год (Siever и др., 1952, 1957).

Радиоактивность воде придают в основном уран, торий и радий, образующие растворимые комплексные соединения, которые вымываются почвенными водами, а также газообразные продукты их радиоактивных превращений - радон и торон.

Концентрация радиоактивных элементов в реках меньше, чем в морях и озерах, а содержание их в пресноводных источниках зависит от типа горных пород, климатических факторов, рельефа местности и т. д. Так, наличие радона в водах кислых магматических пород в несколько раз выше, чем осадочных пород. Концентрация урана в реках, протекающих на юге, обычно выше, чем в северных реках. Наиболее значительным содержанием радиоактивных элементов характеризуются воды урановых месторождений и минеральные (Виноградов, 1957). В минеральных водах Кавказа содержание радия не превышает 7,5*10^–9 Ки/л, радона - 2,6*10^–8 Ки/л. Количество ⁴⁰K в водах рек и озер примерно соответствует содержанию радия: в реках - 7,7*10^–12 Ки/л, в озерах - 1,3*10^–11 Ки/л.

Радиоактивность атмосферы обусловлена наличием в ней радиоактивных веществ в газообразном состоянии (радон, торон, 14C, тритий) или в виде аэрозолей (40K, уран, радий и др.).

Радон и торон поступают из земных пород, а углерод и тритий образуются из атомов азота и водорода в результате воздействия на их ядра нейтронов вторичного космического излучения.

Суммарная радиоактивность атмосферного воздуха колеблется в широких пределах (2*10–14...4,4*10^–13 Ки/л) и зависит от места, времени года, погодных условий и от состояния магнитного поля Земли.

Из естественных радиоактивных веществ наибольшую удельную активность в растениях составляет ⁴⁰K (1,210^–9...110^–8 Ки/кг), особенно в бобовых растениях: горохе, бобах, фасоли, сое. Содержание в растениях урана, радия, тория и ¹⁴C ничтожно мало.

В животных организмах обычно содержится ⁴⁰K меньше, чем в растениях. Уран, торий и углерод-14 встречаются в биологических объектах в очень незначительных концентрациях по сравнению с ⁴⁰K.

Таким образом, на организм животных оказывают воздействие внешние источники природного радиоактивного фона — космическая радиация и излучения природных радионуклидов, рассеянных в почве, воде, воздухе, строительных и других материалах, а также источники природной радиации ⁴⁰K, ²²⁶Rа, ¹⁴С, ³Н, содержащиеся в самом организме и поступающие в него в составе пиши, воды и воздуха.

Эти внешние и внутренние источники, действуя непрерывно, сообщают организму определенную поглощенную дозу.

Среднегодовая доза для человека составляет около 0,12 Рад .

Радионуклиды искусственного происхождения образуются в результате деятельности человека по использованию атомной энергии, испытаний и применения ядерного оружия, ядерного синтеза с помощью специальных установок и источников излучений и т. д.