
книги из ГПНТБ / Перцов Л.А. Ионизирующие излучения биосферы
.pdf2 2 8 Th обладают высокой энергией (5,42 Мэв— 72%, 5,34 Мэв— 28%). В природных водах он плохо растворим и поэтому мало подвижен. Но тем не менее исследование биологических суб стратов показало, что этот радионуклид присутствует практи чески в тканях всех растений и животных. Установлено, что своим присутствием в живых организмах 2 2 8 Th в основном обя зан своему подвижному предшественнику 2 2 8 Ra. Попадая теми или иными путями в организм, 2 2 8 Ra откладывается в его тка
нях. 2 2 8 Th образуется уже в самом организме |
и сохраняется в |
|||||||||||
нем |
надолго. Так, известно, что для человека |
эффективный |
пе |
|||||||||
риод |
полувыведения 2 2 8 Th |
из костей |
и |
печени |
равен |
693 и |
||||||
691 суткам |
соответственно. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Э м а н а ц и и . |
В природе встречается |
три изотопа в |
газооб |
|||||||||
разном |
состоянии |
(радон, торон, |
актинон). Они принадлежат к |
|||||||||
группе |
благородных газов, |
обладают |
«-активностью и |
других |
||||||||
излучений не имеют. При распаде эманации |
образуется |
ряд |
||||||||||
короткоживущих |
радиоактивных |
изотопов. |
Установлено, |
что |
||||||||
адсорбция |
продуктов распада эманации |
различными |
телами |
|||||||||
происходит |
весьма быстро. Поэтому |
в воздушной |
среде |
все до |
черние радионуклиды, как правило, полностью и в течение ко
роткого времени оседают |
на пылевых |
частицах, находящихся |
в воздухе. В свободном состоянии они не встречаются. |
||
Так как радон представляет собою |
благородный газ, не |
|
вступающий в химические |
связи с другими элементами, но |
сравнительно хорошо растворимый в воде, он способен мигри ровать на значительные расстояния от материнского вещества.
На твердых телах эманации хорошо конденсируются в хо
лодную погоду. Лучше всего адсорбируются эманации |
глина |
||
ми, углем, воском, парафином и каучуком. |
|
||
Радон и продукты |
его распада |
практически являются |
основ |
ным радиоактивным |
источником, |
формирующим естественную |
радиоактивность нижних слоев атмосферы. Вклад торона и его дочерних продуктов существенно меньше в связи с их корот кими периодами полураспада.
В зависимости от геохимических условий залегания радия миграция радона происходит либо в газообразном состоянии, либо вместе с водой. Все это создает благоприятные условия для рассеяния в биосфере его долгоживущих дочерних продук тов распада 2 1 0 Р Ь и 2 1 0 Р о . Чем выше температура окружающей среды, тем меньше концентрация радона в воде, и наоборот. Поэтому при температуре замерзания воды концентрация ра
дона в ней примерно в два раза выше, чем при |
температуре |
|||
18—20° С. При температуре |
10, 20 и 30° С коэффициент |
раство |
||
римости соответственно равен 0,35; 0,25 и 0,20. |
|
|
||
С в и н е ц - 2 1 0 и |
п о л о н и й - 2 1 0 . В тех случаях, |
когда'эма |
||
нации выделяются |
в атмосферу, их дочерние продукты |
распа |
||
да получают возможность |
свободной миграции с |
аэрозолями, |
||
на которых они быстро адсорбируются, |
|
|
Продолжительность пребывания в воздухе этих радиоизото
пов определяется, с |
одной стороны, устойчивостью аэрозоля- |
|
носителя, |
а с другой |
стороны — скоростью распада этих радио |
активных |
ядер [48]. 2 1 0 Р Ь и 2 1 0 Р о , обладающие сравнительно |
большими периодами полураспада, получают возможность ми грировать на значительные расстояния, накапливаться в раз личных субстратах, участвовать в передаче по пищевым цепоч кам и формировать лучевые нагрузки у бионтов.
Оседая на поверхность грунта под действием гравитацион ных сил или выпадающих водных осадков, значительная доля носителей дочерних продуктов распада эманации задерживается на покровных тканях растений. Этому также способствует ве сеннее снеготаяние (в средних и высоких широтах), в результа те которого талые воды особенно интенсивно обогащают радио нуклидами мхи и лишайники.
Обнаружено, что концентрация 2 1 0 РЬ в траве лучше корре лирует с количеством осадков в данном районе, чем с его со
держанием |
в |
почве. Это |
указывает |
на то, что 2 1 0 Р Ь |
и, |
следо |
вательно, |
его |
дочерний |
продукт — |
2 1 0 Р о — поступают |
в |
пище |
вую цепочку в результате отложения непосредственно на ра
стениях. |
|
|
|
|
|
Этим |
обстоятельством и |
тем, что |
мхи и |
лишайники отли |
|
чаются |
исключительно большой сорбционной |
емкостью 2 1 0 Р Ь |
и |
||
2 1 0 Ро, объясняется и то, что |
северные |
олени, питающиеся |
в |
основном этими растениями, накапливают в своих тканях зна чительные количества изотопов, а жители севера, употребляя в пищу оленей, в свою очередь, получают относительно высо кую дозу этих радионуклидов.
В сравнительно больших количествах 2 , 0 Р Ь и 2 1 0 Р о встре чаются в районах урановых месторождений. Так, содержание
изотопа |
2 1 0 Р о в |
урановой |
смоляной |
обманке из |
Иохимстали |
(ЧССР) |
составляет в среднем 0,1 мг/т [37]. |
|
|||
|
§ 4. КОСМОГЕННЫЕ |
РАДИОНУКЛИДЫ |
|
||
Газовый состав атмосферы до высоты 80 км можно считать |
|||||
практически однородным. |
Условно |
постоянной для соответст |
|||
вующего |
уровня |
можно считать и |
интенсивность |
потока кос |
мических частиц. Следовательно, скорость образования радио нуклидов и их концентрация в верхних воздушных слоях имеют также относительно постоянный характер.
Примерный состав космогенных радионуклидов, их харак теристика и концентрация в воздухе приведены в табл. 11.
Механизм возникновения космогенных радионуклидов со пряжен с тем, что космические частицы, проникающие в атмо сферу, образуют нейтроны, под действием которых в воздухе
возникают новые, относительно легкие радионуклиды. |
Почти |
все образующиеся в этом процессе нейтроны находятся |
в верх- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
11 |
|||
Космогенные радиоизотопы, |
образующиеся в атмосфере |
[49—51] |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
Т. . |
|
Характер |
распада, |
Удельная |
активность |
Концентрация |
|||||||||||
Изотоп |
|
|
|
|
|
g |
|
||||||||||||
|
Т |
Чг |
|
энергия частиц, |
|
воздуха, |
1 0 |
|
в осадках, |
||||||||||
|
|
|
|
Мэв, |
доля, % |
|
|
пкюри/л |
|
|
пкюри |
|
|||||||
8 Н |
|
5720 |
лет |
|
Р ~ |
(0,155) |
|
|
500 |
|
|
10,0 |
|||||||
|
12,25 |
лет |
|
р - |
(0,018) |
|
|
1,0 |
|
|
|||||||||
'Be |
|
53 дня |
|
р + ( 1 1 % ) |
(0,39) |
|
—• |
|
|
|
— |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
К |
(89%) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
іове |
|
2,6-10е лет |
|
7(0,48) |
|
|
В глубоководных |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
р - |
(0,553) |
|
донных |
отложе |
|
|
|
||||||
35S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ниях—0,5 |
жюри/кг |
- 0 , 5 |
|
||||
|
87,1 |
дня |
|
р - |
(0,189) |
|
|
~ 1 , 0 |
|
|
|||||||||
зар |
|
14,3 |
дня |
|
|
р - ( 1 , 7 0 8 ) |
|
|
- 0 , 2 |
|
- 0 , 2 |
|
|||||||
ззр |
|
25 дней |
|
|
р - |
(0,208) |
|
|
- 0 , 5 |
|
- 0 , 3 |
|
|||||||
2 i S Na |
|
2,6 |
лет |
|
Р+ (95%) (0,54) |
|
0,01 |
|
0,007 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
/С (5%) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Y(l ,28 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
«'Аг |
|
35 дней |
|
К, |
7(0,815) |
|
|
|
— |
|
|
|
—• |
|
|||||
«Аг |
|
100 |
мин |
|
р - ( 1 , 2 4 5 ; |
2,55) |
|
|
— |
|
|
|
•— |
|
|||||
sea |
|
4 - Ю 6 |
лет |
|
К, |
V(1,37) |
|
|
|
— |
|
|
|
— |
|
||||
|
|
р - ( 0 , 7 1 6 ) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
*>С1 |
|
65 |
|
мин |
|
Р ~ |
(1,65; 2,90) |
|
|
— |
|
|
2,5 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
V(0,36; |
1,31) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
*5 Kr |
|
10,27 лет |
|
р— (0,15; |
0,7) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
7(0,15; |
0,54) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
них слоях |
атмосферы |
на высоте |
~ 9 |
км [52]. Большинство |
этих |
||||||||||||||
нейтронов |
взаимодействует |
с |
азотом |
воздуха. Сечение реакции |
|||||||||||||||
1 4 N(n, |
р)иС |
гораздо |
больше сечения реакции нейтронов с |
||||||||||||||||
другими газами атмосферы: кислородом, аргоном, |
|
водородом |
|||||||||||||||||
или углекислым газом. Поэтому общий |
выход |
естественных |
|||||||||||||||||
радионуклидов в атмосфере под действием космических |
лучей |
||||||||||||||||||
меняется от ПО ядер/мин |
|
на |
1 кг |
воздуха |
для 1 4 С |
до |
2,4Х |
||||||||||||
X I О - 2 ядер/мин |
|
на 1 кг для3 2 |
Р . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
В общей радиоактивности ведущее место |
принадлежит 1 4 С . |
||||||||||||||||||
Несколько |
меньше |
образуется 3 Н |
и 7 Ве . Выход остальных |
ра |
|||||||||||||||
дионуклидов весьма |
мал |
(табл. |
12). |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Удельная |
активность космогенных радионуклидов |
|
|
Т а б л и ц а |
12 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
Содержание |
|
Активность |
Активность |
|
Масса |
|
Масса |
||||||||||
|
|
|
|
изотопа |
|
элемента |
|||||||||||||
Изотоп |
|
в элементе, |
|
1 г |
изотопа, |
1 г |
элемента, |
активностью |
активностью |
||||||||||
|
|
|
% |
|
|
кюри |
|
|
кюри |
|
1 кюри, |
г |
I кюри, |
m |
|||||
3 Н |
|
1 • 10—18 |
9,4-10з |
|
9 , 4 - 1 0 - и |
|
1,0-10—4 |
|
1-10* |
||||||||||
1 4 С |
|
1,8 - 10 - ю |
|
|
4,5 |
|
8 , Ы 0 - 1 2 |
|
|
0,2 |
|
1,1-10s |
|||||||
'Be |
|
|
— |
|
|
4-105 |
|
|
|
—. |
|
2,8 - 10 - 6 |
|
— |
|
||||
i°Be |
|
|
— |
|
1,4-10—2 |
|
|
— |
|
|
72,8 |
|
|
— |
|
||||
35S |
|
|
— |
|
|
6-Ю* |
|
|
|
— |
|
1,5-10-5 |
|
—. |
|||||
3 2 р |
|
|
— |
|
2,9.105 |
|
|
|
— |
|
6,1 • ю — 6 |
|
— |
|
|||||
2 2 Na |
|
|
— |
|
6,2.10s |
|
|
— |
|
1,6-10-* |
|
|
|
У г л е р о д - 1 4 . Реакцию образования И С под действием теп ловых нейтронов можно записать следующим образом:
|
|
"?N + |
- |
* |
4 N |
I 4 6 C + JH. |
|
|
|
|
|
||
Подсчеты показывают, что в результате воздействия косми |
|||||||||||||
ческого излучения на атмосферу |
Земли |
ежегодно |
образуется |
||||||||||
около 3,4-102 6 атомов ! 4 С . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
По данным геохимии, в круговороте |
|
вещества |
|
биосферы |
|||||||||
участвует примерно 8,2 г/см2 |
углерода. |
Из |
этого |
количества |
|||||||||
большая часть (~7,50 г/см2) |
находится |
в морской воде в виде |
|||||||||||
растворенной |
углекислоты |
и |
карбонатных |
ионов. |
|
Около 4% |
|||||||
углерода находится в живом веществе |
биосферы |
и |
примерно |
||||||||||
1,5% общего количества углерода содержится |
в |
|
атмосфере. |
||||||||||
Представление |
об общем |
содержании |
углерода (в |
г/см2) |
на |
||||||||
Земле можно получить из нижеследующей |
сводки [53]. |
|
|||||||||||
|
Атмосфера |
|
|
|
|
|
|
0,126 |
|
|
|
||
|
Континентальная |
биосфера |
|
|
|
0,330 |
|
|
|
||||
|
Гумус |
|
|
|
|
|
|
0,214 |
|
|
|
||
|
Морская биосфера |
|
|
|
|
|
0,002 |
|
|
|
|||
|
Растворенные в море органические вещества |
|
0,533 |
|
|
|
|||||||
|
Весь |
неорганический |
углерод моря |
|
|
6,94 |
|
|
|
||||
Среднее содержание |
И С в |
изотопной |
смеси |
углерода |
1,8Х |
||||||||
X Ю - 1 0 %, |
что |
соответствует |
удельной |
активности |
порядка |
||||||||
6,4- Ю - 1 2 |
кюри/г. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наблюдения за последствиями |
испытаний |
ядерного оружия |
позволили установить, что интенсивный нейтронный поток, воз никающий в ходе мгновенной цепной реакции во время взрыва, также способствует образованию радиоактивного углерода из азота воздуха. Расчеты показывают, что на 1 Мт тринитротолуолового эквивалента при различном типе реакций в среднем
образуется |
3,2-102 6 атомов |
И С [54]. В результате этого, |
как |
показывают |
исследования, |
увеличилась концентрация |
1 4 С в |
биосфере. В приземном воздухе концентрация 1 4 С увеличилась примерно на 5—6%, в тканях растений — на 4,2%, в поверх ностных водах океана — на 2%. Однако если пренебречь этим увеличением и считать, что в течение последних 30 000 лет мощ ность космического излучения оставалась постоянной, то в био сфере должно было возникнуть равновесие между количеством вновь возникающего и распадающегося 1 4 С . Вариации интен сивности космического потока в этом процессе, как следует полагать, существенного значения не имели.
Образующийся в верхних слоях изотоп углерода, соеди няясь с кислородом, превращается в двуокись углерода, кото рая вступает в обычный геохимический цикл углерода. Благо даря круговороту углерода в природе происходит постоянный обмен 1 4 С между атмосферой, с одной стороны, и гидросферой, почвенным покровом и органическим миром — с другой [55].
Все углеродистые вещества, принимающие прямое или кос
венное участие в углеродном обмене |
с |
атмосферой, |
должны |
|||||||||
иметь |
равновесную |
концентрацию |
по |
И С , равную примерно |
||||||||
6 , 4 - Ю - 1 2 кюри/г природной |
изотопной |
смеси, что соответствует |
||||||||||
~0,23 |
расп/сек |
на 1 г |
углерода. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
Отсюда если общее количество углерода в теле человека по |
|||||||||||
отношению к его массе составляет |
18%, |
то удельная |
|
актив |
||||||||
ность его тканей, содержащих углерод, будет |
соответствовать |
|||||||||||
примерно 1,4-10~9 кюри/кг. |
Например, |
удельная активность пе |
||||||||||
чени, содержащей около |
12,7% углерода, |
равна |
1 0 - Ю - 1 0 |
|
кюри/г |
|||||||
за |
счет , 4 С . Суммарная |
активность |
тела человека массой |
70 кг |
||||||||
на |
основе приведенных |
величин |
составит |
примерно |
9,8Х |
|||||||
Х Ю ~ 8 |
кюри. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т р и т и й |
(3 Н, Т). |
Радиоактивный |
изотоп |
водорода — три |
|||||||
тий — представляет собой, |
так же |
как |
и |
1 4 С, |
продукт |
взаимо |
действия космических частиц, и прежде всего нейтронов, с яд
рами азота атмосферы. |
|
Другим источником образования трития в атмосфере может |
|
быть взрыв водородной бомбы. Быстро окисляясь в зоне |
взры |
ва под действием высокой температуры и в присутствии |
окис |
лов азота, искусственный тритий входит в молекулы |
воды, обра |
||||
зуя тяжелую воду |
(НТО), |
и затем |
выпадает на |
поверхность |
|
Земли в составе дождя или снега, |
подобно природному три |
||||
тию. Наблюдения |
за |
дождевыми и |
поверхностными водами, |
||
проведенные вскоре |
после |
крупных |
испытаний |
водородного |
оружия, показали, что увеличение концентрации трития нахо дилось в обратной зависимости от удаленности участков атмо
сферного загрязнения от |
места |
взрыва. |
Однако |
это |
различие |
||||
в последующем |
сгладилось. |
|
|
|
|
|
|
||
Возникновение |
трития |
в |
атмосферном |
воздухе под дейст |
|||||
вием космических |
лучей |
в |
основном |
связано |
с |
реакцией |
|||
1 4 N(n, 3 Н ) . Третий, |
соединяясь с |
кислородом |
воздуха, |
образует |
|||||
так называемую |
сверхтяжелую |
воду. Ядро |
этого |
радиоизотопа |
водорода состоит из одного протона и двух нейтронов. Радиоак
тивный распад трития протекает путем |
|
испускания |
6-частиц, |
|||
энергия которых невелика |
(0,0185 Мэв), |
в |
силу |
чего |
пробег |
их |
в воздухе составляет всего |
лишь 4,2 мм, |
а в |
воде |
еще мень |
||
ше — 6,2- Ю - 3 мм. |
|
|
|
|
|
|
Наиболее богаты тритием атмосферные осадки. Поскольку |
||||||
тритий образуется при взаимодействии |
космических |
лучей |
с |
веществом атмосферы, то интенсивность его образования ме няется в соответствии с ходом интенсивности космических лу чей по географическим широтам. Поэтому осадки высоких ши рот содержат больше трития, чем осадки низких широт [55].
Концентрация трития в атмосферных осадках, выпадающих над сушей, всегда несколько выше его концентрации в осад ках, образовавшихся над обширными водными пространствами. Так, среднее содержание трития в дождевых осадках, выпа-
давших на континенте, соответствует соотношению і атом три
тия на 2 - Ю 1 7 |
атомов протия. В океаническом |
воздухе |
на один |
атом трития |
приходится примерно 2 - Ю 1 8 |
атомов |
протия. |
Уменьшение концентрации трития в осадках, выпадающих в приморских районах, объясняется тем, что в атмосфере над мо рем вода находится менее продолжительное время и поэтому в меньшей степени насыщается тритием. Кроме того, в воде, испаряющейся с поверхности моря, по-видимому, концентрация трития меньше, чем в воде суши, из-за более энергичного пере мешивания поверхностной воды моря с водой глубоких слоев, весьма обедненных тритием,
Общее содержание трития в биосфере планеты не Превы* шает 1,8 кг. Во всех водоемах, расположенных на материках, содержится около 30 г трития, при этом на долю речных вод
приходится |
около |
18 |
г, |
а во |
всем |
атмосферном |
воздухе |
по |
|||||
стоянно содержится |
не |
более |
11 |
г. |
Концентрация |
трития |
в |
||||||
дождевых осадках |
в среднем |
составляет один атом на 6-Ю1 7 — |
|||||||||||
5 - Ю 1 8 |
атомов обычного |
водорода. Для речных вод отношение |
|||||||||||
'Н к |
3 Н соответствует |
(0,8-=-7,0) • 1018. |
Накопления |
трития в |
|||||||||
почвенном покрове не обнаружено. |
|
|
|
|
|
||||||||
Б е р и л л и й - 7 |
образуется |
в |
атмосфере под |
действием |
бы |
||||||||
стрых |
протонов по реакции |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
1 4 N(p, 2сс)7Ве. |
|
|
|
|
||||
Скорость его образования в воздушном столбе с площадью |
|||||||||||||
основания, |
равной |
|
1 |
см2, |
составляет |
приблизительно |
|||||||
3024 атомов в сутки. Образующийся в |
атмосфере 7 Ве может |
||||||||||||
вступать в |
соединения |
типа |
ВеО и Ве(ОН) 2 . |
Эти |
молекулы |
||||||||
диффундируют в атмосфере |
до тех пор, пока не присоединятся |
к аэрозольным частицам или дождевым каплям, вместе с кото рыми и выпадают на землю. Средняя удельная активность дождевой воды по 7 Ве равна 45 раса/(мин-л), т. е. 20 пкюри/л. Удельная активность снега несколько меньше и соответствует
примерно |
0,14 пкюри/л |
воды, |
образовавшейся |
из этого |
снега. |
||||||||||
Средняя |
концентрация |
7 Ве в |
воздушной |
среде |
12,1 |
атомов/л |
|||||||||
воздуха |
соответствует |
удельной |
активности |
|
примерно |
6 Х |
|||||||||
X I О - 1 7 кюри/л |
воздуха. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Кроме перечисленных радиоактивных изотопов в атмосфер |
||||||||||||||
ных осадках |
были найдены 3 2 Р , 3 3 Р , 3 5 S |
и др. |
В |
одном |
литре |
||||||||||
воды содержится от 1-Ю5 до 1,2-106 атомов 3 5 S. Средняя |
кон |
||||||||||||||
центрация 3 2 Р |
в |
атмосфере соответствует |
примерно |
6 |
атомам |
||||||||||
на |
1 см3 |
воздуха |
[56]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЛИТЕРАТУРА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1. К о в д а |
В. А. и др. Микроэлементы |
в почвах |
Советского |
Союза. |
М., |
||||||||||
|
Изд-во МГУ, 1959. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2. |
К у н а ш е в а |
К. Г. «Тр. Биогеохим. |
лабор. |
Ин-та биохимии |
и |
аналит. |
|||||||||
|
химии |
АН СССР», 7, 98 |
(1944). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
В и н о г р а д о в |
А. П. В кн. «Труды юбилейной сессии АН СССР, Посвя |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
щенной В. В. Докучаеву». М.—Л., Изд-во |
АН СССР, 1949, стр. 59. |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
4. |
В е р н а д с к и й |
В. И. Химическое строение биосферы Земли и ее окру |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
жения. М., «Наука», |
1965. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
5. |
В е р н а д с к и й |
В. И. |
Избр. |
соч. |
Т. 2, |
М., |
|
Изд-во |
|
АН |
СССР, |
1955, |
||||||||||||||||||||
|
стр. 24. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. |
В и н о г р а д о в |
А. П. «Геохимия», |
№ |
1, 6 |
(1956). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
7. |
В и н о г р а д о в |
А. П. Геохимия редких и рассеянных химических эле |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
ментов в почвах. М., Изд-во АН |
СССР, |
1950. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
8. |
С е р д о б о л ь с к и й |
И. |
П. Калий. М,—Л., |
Изд-во АН |
СССР, |
|
1944. |
|
||||||||||||||||||||||||
9. |
А л а б ы ш е в |
А. Ф. и др. |
Натрий |
и |
калий. Л., |
Госхимиздат, |
|
|
1959. |
|
||||||||||||||||||||||
10. |
В и н о г р а д о в |
А. П. |
Геохимия |
живого |
вещества. |
М.—Л., |
Изд-во |
АН |
||||||||||||||||||||||||
|
СССР, |
1932. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
11. |
К о р е н м а н |
И. М. Аналитическая |
химия |
калия. М., |
«Наука», |
|
1964. |
|
||||||||||||||||||||||||
12. |
Д ж е л е п о в |
Б. |
С , |
|
П е к к е р |
Л. |
А. |
Схемы |
распадов |
радиоактивных |
||||||||||||||||||||||
|
ядер. М.—Л„ Изд-во АН СССР, |
1958. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
13. |
В и н о г р а д о в |
А. П. «Успехи химии», 13, |
1, 3 |
|
(1944). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
14. |
В а л я ш к о |
М. |
Г. Закономерности формирования месторождений солей. |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
М., Изд-во МГУ, |
1962. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
15. |
Г о л ь д |
ш м и д т |
В. М. и |
др. В |
сборнике |
статей |
по геохимии |
|
редких эле |
|||||||||||||||||||||||
|
ментов. М.—Л., ОНТИ, 1938, стр. 185. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13, |
|
||||||||||||||||
16. |
G o l d b e r g |
Е. G., |
K o i d e |
М. |
Qeochim. |
et |
cosmochim. |
Acta, |
153 |
|||||||||||||||||||||||
|
(1958). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17. |
E h l m a n n |
|
A. Y. Geob. |
|
Soc. |
Amer. |
Ann. |
|
meeting. |
Danver, |
|
Colo, |
1960. |
|||||||||||||||||||
18. |
П ч е л к и |
н |
В. |
|
У. |
Почвенный |
|
калий |
и |
|
калийные |
удобрения. |
М., |
|||||||||||||||||||
|
«Колос», |
1966. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
19. |
П р о т о с е н я |
Т. |
П. |
и |
др. |
|
В |
сборнике |
работ |
Ленинградск. |
|
вет. |
ин-та. |
|||||||||||||||||||
|
М.—Л., |
|
ГИЗ, 1934. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
20. |
С а л м а н о в и ч |
В. А. |
В |
сб. |
«Научный |
обзор», |
Вып. |
1 |
(2). |
М., |
изд. |
|||||||||||||||||||||
|
МЗ СССР, 1965, стр. 3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
21. |
П е р е л ь м а н |
Ф. М. В кн. «Рубидий». Перев. с англ. М , |
Изд-во иностр. |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
лит., 1959, |
стр. |
3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
22. |
С т а в р о в |
|
О. Д. Основные |
черты |
геохимии |
лития, цезия, рубидия. Гео |
||||||||||||||||||||||||||
|
логия |
месторождений |
редких |
элементов. |
Вып. |
21. |
М., |
Госгеолтехиздат, |
||||||||||||||||||||||||
|
1963. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23. |
3 а л а ш к о в а |
Н. Е. В кн. «Геохимические |
циклы». |
|
М., |
Госгеолтехиз |
||||||||||||||||||||||||||
|
дат», 1960, |
стр. 35. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
24. |
Н о к к о л ь д с |
С. Р., |
М и т ч е л л |
|
Р. Л. В |
сб. «Редкие элементы в извер |
||||||||||||||||||||||||||
|
женных породах». Перев. с англ. М., Изд-во |
|
иностр. |
лит., |
1952, стр. 295. |
|||||||||||||||||||||||||||
25. |
А д а м е |
|
Д ж . |
В |
кн. |
|
«Ядерная |
геофизика». |
Перев. |
|
с |
англ. |
|
М., |
«Мир», |
|||||||||||||||||
|
1964, стр. |
15. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
26. |
Р а н к а м а |
К. |
Изотопы |
в |
геологии. |
Перев. |
с |
англ. |
|
М., Изд-во |
иностр. |
|||||||||||||||||||||
|
лит., 1956. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
27. |
В о й н а р |
А. О. |
Биологическая |
роль |
элементов |
в |
организме |
|
животных |
|||||||||||||||||||||||
|
и человека. М., изд-во «Советская наука», |
|
1953. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
28. |
Б о р о в и к - Р о м а н о в а |
|
Т. Ф. |
«Тр. |
биогехим. |
лабор. |
Ин-та |
биохимии |
||||||||||||||||||||||||
|
и аналит. химии АН СССР», 8, 143 |
(1946). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
29. |
К о с ц и |
Ф. |
Ф., Р о ш о л о т |
Д ж . |
Н. В кн. |
«Ядерная |
геофизика». |
Перев. |
||||||||||||||||||||||||
|
с англ. М., «Мир», 1964, стр. 40. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
29а. Радиационная |
зашита. Перев. с англ. М., |
Госатомиздат, |
1961. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
30. |
Г р а б о в с к а я |
|
Л |
И., |
А с т р а х а н |
Е. Д. |
Геология1 |
|
месторождений |
ред |
||||||||||||||||||||||
|
ких элементов. |
Вып. |
19. М., |
Госгеолтехиздат, |
1966. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
31. |
П я т и |
о в |
В. |
И. |
и |
др. |
|
В |
кн. |
«Справочник |
для |
геологов». |
Вып. |
53. М., |
||||||||||||||||||
|
Госгеолтехиздат, |
1961. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
32.Л а з а р е в Н. В. Вредные вещества в промышленности. Ч. 2. М.—Л., Госхимиздат, 1954.
33. |
П е р ц о в Л . |
А. «Радиобиология», 4, 619 (1964). |
|
34. |
Р я б ч и к о в |
Д. И., Р я б у х и н В. А. Аналитическая |
химия редкоземель |
|
ных элементов. М., «Наука», 1966. |
|
|
35. |
Г и н з б у р г |
А. И. и др. Редкоземельные элементы и |
их месторождения. |
|
Геология месторождения редкоземельных элементов-. Вып. |
3. М., |
Гос- |
|||||||||||||||||||||||||
|
геолтехиздат, |
1959. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
36. Д у д ы |
к и и а |
А. С. и др. В |
сб. «Вопросы |
минералогии, |
|
геохимии |
и ге |
|||||||||||||||||||||
|
незиса». Вып. 1. М., Изд-во АН СССР, |
1957, стр. 35. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
37. |
Г а й с и н с к и й |
М. |
Н. |
Ядерная |
химия. |
|
Перев. |
с |
франц. |
М., |
Изд-во |
|||||||||||||||||
|
иностр. лит., 1961. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
38. У д а л ь ц о в а |
|
Н. И. В кн. «Аналитическая |
химия |
урана». |
М., |
Изд-во |
||||||||||||||||||||||
|
АН СССР, 1962, стр. 5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
39. |
В е р н а д с к и й |
В. И., Х л о п и н |
В. Г. «Докл. |
АН |
СССР», |
№ |
3 |
(1932). |
||||||||||||||||||||
40. |
А л е к с е е в |
Ф. А. |
и др. |
В |
кн. |
«Ядерная |
геофизика». |
М., |
Гостоптехиз- |
|||||||||||||||||||
|
дат, 1959, |
стр. 253. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
41. |
Ф и л о н о в |
В. А. В кн. «Ядерная |
геофизика». |
М.,« Гостоптехиздат, |
1962, |
|||||||||||||||||||||||
|
стр. 177. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
42. |
Б л о у |
А. М., |
|
К о ч е н |
о в |
А. В. В кн. «Геология |
месторождений |
редких |
||||||||||||||||||||
|
элементов». А1, «Недра», |
вып. 24, |
1964. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
43. X е й н р и х |
X. |
Минералогия |
и геология |
|
радиоактивного |
сырья. |
Перев. |
|||||||||||||||||||||
|
с англ. М., Изд-во иностр. лит., 1962. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
44. |
Г р о д з е и с к и й |
|
Д . |
М. |
|
Естественная |
радиоактивность |
|
растений |
и поч |
||||||||||||||||||
|
вы. Киев, «Наукова думка», 1965. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
45. |
К ю р и М. Радиоактивность. М., Физматгиз, |
1960. |
|
|
|
|
|
СССР», 9 |
||||||||||||||||||||
46. Л е б е д и н с к и й |
А. В., |
|
М о с к а л е в |
Ю. И. |
«Вестн. |
АМН |
||||||||||||||||||||||
|
(1959). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
47. |
Э й з е н б а д |
М. Радиоактивность |
внешней |
среды. |
|
Перев. |
с англ. |
Под |
||||||||||||||||||||
|
ред. П. П. Лярского. М., Атомиздат, 1967. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
48. |
Б о л и н |
Б. В |
|
кн. «Ядерная |
геофизика». |
Перев. |
с |
англ. М., |
«Мир», |
1964, |
||||||||||||||||||
|
стр. 206. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
49. |
Ш в е д о в |
В. П. и др. «Атомная |
энергия», |
12, 64 |
(1962). |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
50. |
X а к с е л ь |
|
О., |
Ш у м а н |
|
Г. В |
кн. «Ядерная |
геофизика». |
Перев. с |
англ. |
||||||||||||||||||
|
М., «Мир», 1964, стр. 152. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
51. |
К а р о л ь |
И. Л., |
|
М а л а х о в |
С. Г. В |
сб. «Вопросы |
ядерной |
метеороло |
||||||||||||||||||||
|
гии». Госатомиздат, |
1962, |
стр. 5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
52. |
А р н о л ь д |
Д ж . |
В |
кн. «Ядерная |
геология». |
Перев. |
с англ. |
М., |
Изд-во |
|||||||||||||||||||
|
иностр. лит., 1958, стр. 458. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
53. |
С г а і g |
Н. Tellus, |
9, |
1 |
(1957). |
|
энергия», 3, 12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
54. |
Л е й п у н с к и й О. И. «Атомная |
(1957). |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
55. Ш в е д о в |
|
В. П., |
П а т и н |
С. А. Радиоактивность |
океанов |
и |
морей. М., |
|||||||||||||||||||||
|
Атомиздат, |
1968. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
56. |
Э р и к с с о н |
Э. В |
кн. |
«Ядерная |
|
геофизика». |
Перев. |
с |
англ. |
М., |
«Мир», |
|||||||||||||||||
|
1964, стр. 83. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
57. |
Г а й с и н с к и й |
|
М., |
А д л о в |
Ж . |
Радиохимический |
словарь |
элементов. |
||||||||||||||||||||
|
Перев. с |
англ. М., Атомиздат, 1968. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
58. |
В о й т к е в и ч |
|
Г. В. Проблемы |
радиогеологии. |
М., Госгеолтехиздат, 1961. |
|||||||||||||||||||||||
59. |
С и б о р г |
|
Г., |
|
П е р л м а н И. |
Таблицы |
|
изотопов. |
Перев. |
с |
англ. |
М., |
||||||||||||||||
|
Изд-во |
иностр. лит., |
1959. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60.Атомная энергия. Краткая энциклопедия. Под ред. В. С. Емельянова. М., «Советская энциклопедия», 1959.
ГЛАВА 3 |
|
|
СОСТАВЛЯЮЩИЕ |
|
|
ВНЕШНЕГО ОБЛУЧЕНИЯ |
|
|
Различают |
облучение внешнее тотальное (общее) |
и внеш |
нее локальное |
(очаговое). |
|
Из рассмотрения предшествующих материалов |
вытекает, |
что внешнее облучение бионтов формируется главным образом следующими составляющими:
космическим излучением;
излучением |
почв, горных пород и др.; |
излучением |
радиоактивных аэрозолей; |
излучением |
водной среды; |
излучением |
сооружений, созданных человеком. |
§ 1. К О С М И Ч Е С К О Е ИЗЛУЧЕНИЕ
Межпланетное пространство за пределами земной атмо сферы не пустынно. Оно насыщено быстролетящими элемен тарными частицами высоких и сверхвысоких энергий, которые приходят на Землю от Солнца, далеких звезд и звездных си
стем — галактик |
в виде определенного |
потока |
частиц, полу |
|
чившего название |
космического излучения. |
|
|
|
В межпланетном пространстве находятся и более |
крупные |
|||
материальные образования — пылинки, |
осколки |
и |
глыбы из |
каменного и железо-никелевого материала, содержащие раз личные радиоактивные вещества: U, 2 2 6 Ra, 2 3 2 Th, 3 Н , 1 4 С, 4 0 К
идр.
Впроцессе своего движения Земля захватывает эти обра зования, отчего происходит накопление метеоритного радио активного вещества на поверхности планеты.
Интенсивность этого накопления, оцененная с помощью визуальных и радиолокационных методов, учитывающих сравни тельно крупные метеоритные частицы (от нескольких миллимет ров до десятых его долей), найдена равной для всего земного шара около 2—5 т в сутки [1] .
Однако представление о темпе поступления на Землю метеоритного вещества в последнее время радикально измени лось в связи с использованием методов прямого подсчета мате риальных частиц, находящихся в околоземном пространстве, при помощи приборов, установленных на искусственных спут никах Земли и ракетах.
Оказалось, что прирост массы Земли значительно больше и равен (13-ь 18) -103 т ежедневно, или (4,7—6,6) -106 г в год [2] .
Пользуясь весовыми характеристиками химического состава метеоритного вещества [3, 4], можно рассчитать вероятную величину активности долгоживущих радионуклидов, в нем со держащихся. Оказывается, что удельная активность радия в
метеоритах достигает |
12 пкюри/кг, |
урана — 2,2 |
пкюри/кг, |
то |
|
рия — 340 пкюри/кг, |
а |
калия — 0,5 мккюри/кг. |
При расчете |
||
учитывалось, что |
распространенность 4 0 К в изотопной |
смеси |
|||
космического вещества составляет |
3%. |
|
|
Но основное влияние космического пространства на радиа ционное поле биосферы заключается в облучении Земли пото ком элементарных частиц, получившего название космического излучения. На рис. 7 в схематическом виде показано много образие характера взаимоотношений космического пространства с радиационным полем Земли.
Природа космического излучения неоднородна, и поэтому различают излучение Галактики и Солнца.
Космическое излучение Галактики. Согласно современному
представлению; |
ионизирующее излучение Галактики образуется |
в основном в |
результате взрывов Сверхновых звезд [5—8]. |
>
Рис. 7. Схема взаимодействия космического пространства с ра диационным полем биосферы.
Под таким явлением в астрономии подразумевают необыкно венной мощности взрыв, в результате которого Сверхновая звезда после непродолжительного, в течение нескольких недель, яркого свечения превращается в туманность, а ее вещество с огромной скоростью разлетается во все стороны. Причина таких взрывов не выяснена. Наблюдаются они довольно редко, при мернораз в столетие. Менее яркие вспышки звезд происходят значительно чаще.
Образующиеся при взрыве Сверхновых звезд магнитные поля обеспечивают последующее ускорение разлетающихся ядер. Так
4 |
Л . А. Перцов |
49 |